Amplio programa de testeos en el Centro Tecnológico de Werdohl
Especialista en tuberías de alta calidad con el sistema de conformado de tubos STAUFF Form.
El amplio programa de pruebas que el Grupo STAUFF lleva a cabo en su Centro Tecnológico de Werdohl, Alemania, incluye diversas pruebas de resistencia y de esfuerzo en mangueras configuradas, es decir, mangueras con los racores correspondientes acoplados según los requisitos.
Una de estas pruebas se describe en la norma ISO 6803. Para esta prueba, las mangueras se someten a una carga alterna continua entre una condición casi sin presión y la aplicación de presión (normalmente entre el 20 y el 33 % de la presión de servicio) sin flexión, con una frecuencia de cambio de carga de 1 ± 0,25 Hz. Se mide el número de cambios de carga hasta que las mangueras fallan. Sin embargo, esta norma no estipula una carga de flexión, por lo que las mangueras se prueban en condiciones que no reflejan la aplicación práctica.
Testeo de impulsos de conjuntos de mangueras en STAUFF
Testeo dinámico de impulsos en mangueras
Por este motivo, se utiliza adicionalmente el denominado "testeo omega" según ISO 6802 (o el «testeo medio omega» según ISO 8032). En este test, una manguera se somete a una tensión de flexión alterna definida con precisión en la norma, también con cargas de presión alternas (y definidas con precisión). De este modo se comprueba la durabilidad de la manguera, así como la estanqueidad de los elementos de conexión en condiciones muy cercanas a la realidad con aplicaciones dinámicas.
Especialista en tubos de alta calidad
Para esta tarea, STAUFF opera varios bancos de pruebas en su propio Centro Tecnológico, uno de los cuales ha sido recientemente modernizado de forma exhaustiva durante una remodelación y ampliación del edificio, y también equipado con nuevos tubos. STAUFF contrató a ASK Hydraulik GmbH, con sede en Plettenberg (Alemania), para esta y otras tareas.
Breve perfil de ASK Hydraulik GmbH
ASK Hydraulik GmbH, fundada en Plettenberg (Alemania) en 1999, diseña y construye sistemas y unidades hidráulicas complejas. La empresa también cuenta con su propia fabricación de cilindros para proyectos personalizados. Otro campo de actividad es el comercio con una amplia gama de productos en el área de la hidráulica y la neumática. Esto también incluye componentes de línea y filtros hidráulicos de STAUFF.
Como proveedor de servicios flexible, ASK se encarga de la instalación de tubos para sistemas hidráulicos in situ con sistemas de conexión fiables, como en el caso aquí descrito. Los servicios de ensayo de recipientes a presión y de prensado también se realizan de forma fiable y con un alto nivel de competencia.
Con esta amplia cartera de productos y un mercado exigente, ASK se dirige a los usuarios de sistemas hidráulicos no solo en las regiones locales de Sauerland y Renania del Norte-Westfalia, sino también en un área más amplia.
Las competencias principales de esta empresa incluyen la instalación profesional de tubos en sistemas hidráulicos. Dirk Schaaf, uno de los dos directores generales de ASK, explica: «Nuestros ingenieros de servicio también instalan tubos en sistemas complejos in situ, de forma clara, flexible y rápida. Esto se aplica tanto a sistemas nuevos como a conversiones y trabajos de reparación. Además de soldar y cortar accesorios de anillo, también utilizamos sistemas de conformado de tubos, especialmente para aplicaciones complejas. A menudo añadimos nuestro propio servicio de mangueras a estos servicios."
Estreno de la máquina de montaje en las instalaciones del fabricante
El proyecto "Tubos para un sistema de testeo en STAUFF" fue especial para todos los participantes, ya que tanto el sistema de conexión utilizado como la máquina de montaje procedían de STAUFF y, por lo tanto, se utilizaron en la fábrica original. Dirk Schaaf: "Utilizábamos dos máquinas de conformado de tubos antiguas de otro fabricante, que recientemente hemos sustituido por dos máquinas STAUFF Form de última generación."
Máquina formadora de tubos STAUFF tipo SFO-F
La máquina formadora de tubos tipo SFO-F facilita la producción económica y más fiable de extremos de tubos de acero, acero inoxidable y otros materiales con un contorno típico del sistema de conformado de tubos STAUFF.
La máquina está diseñada como un robusto dispositivo de sobremesa para el funcionamiento continuo en el taller. Se utiliza en combinación con las conformadoras de tubos FI-FST y las mordazas de sujeción FI-FB. Las conformadoras de tubos con soportes internos FI-ID se utilizan con dimensiones de tubo seleccionadas, lo que evita que el tubo se estreche en la zona de conformado.
Los conformadores de tubos, las mordazas de sujeción y los soportes internos para tubos han sido diseñados específicamente para el proceso de conformado mecánico y, si es necesario, se pueden sustituir de forma rápida y sencilla sin necesidad de herramientas. Los cortos tiempos de cambio de herramienta y de preparación resultantes contribuyen a la alta eficiencia del sistema y garantizan tiempos de ciclo reducidos.
Todas las herramientas necesarias para el proceso de conformado están claramente etiquetadas con las dimensiones del tubo, de modo que se pueden descartar en gran medida los errores de montaje causados por una asignación incorrecta.
STAUFF Form: Una conexión fiable, también en bancos de pruebas
Esto también incluyó el cambio al sistema de conformado con el que STAUFF añade un producto "de élite" a su gama completa de conexiones para tubos.
Se forma un contorno en el extremo de un tubo de acero de precisión o de acero inoxidable estirado en frío sin costura utilizando una máquina con accionamiento electrohidráulico.
El anillo perfilado STAUFF se presiona sobre el extremo del tubo con una junta elastomérica fija y, por lo tanto, no desmontable. De este modo se crea una conexión positiva que proporciona una estanqueidad fiable, permanente y sin mantenimiento en la única vía de fuga posible cuando se utiliza en combinación con un cuerpo de racor convencional con un cono interior de 24° y una tuerca de unión conforme a la norma ISO 8434-1.
El efecto de sellado se ve reforzado por la presión del sistema hidráulico, lo que hace que el nuevo sistema de formación de tubos sea ideal para aplicaciones de alta presión o para cargas de presión variables.
Montaje sencillo y seguro
STAUFF Form se ha desarrollado pensando especialmente en aplicaciones complejas de la hidráulica estacionaria y móvil, en las que un sistema hidráulico extremadamente potente funciona a alta presión en condiciones adversas, como vibraciones y golpes.
Al montar el sistema, los usuarios se benefician de un proceso de montaje muy breve: solo tienen que apretar la tuerca de unión entre 15 y 20°, sin necesidad de volver a colocar la llave y con poca fuerza. Un aumento claramente perceptible del par indica que el montaje ha finalizado, lo que hace prácticamente imposible un apriete excesivo o insuficiente.
Máquina formadora para uso flexible
La máquina formadora de tubos es el corazón del nuevo sistema. Es muy compacta, extremadamente silenciosa y muy fácil de manejar gracias a su panel táctil con pantalla de texto claro. Un cierre de bayoneta permite cambiar rápidamente los conformadores de tubos cuando cambia el diámetro de estos. Esto hace que la máquina sea ideal para la automatización parcial incluso de lotes pequeños, que suelen darse en la instalación local de tubos.
Con el servicio móvil de montaje de tubos de ASK, una de estas máquinas ha vuelto ahora al centro de desarrollo de STAUFF. Alexander Becker, instalador hidráulico especializado de ASK, instaló unos 50 metros de tubos de acero con diámetros de DN 8, 16 y 20 en el sistema de testeo Omega. Se establecieron alrededor de 60 conexiones con STAUFF Form, mediante las cuales los tubos se doblaron primero y luego se conformaron. En este caso no se utilizaron anillos de corte ni otros tipos de conexión.
Una de las razones para utilizar STAUFF Form en este sistema fue el hecho de que la presión del sistema hidráulico cambia muy rápidamente durante los ensayos de pulsación. La tensión en los tubos, que alimentan el medio de presión a las mangueras de ensayo con una frecuencia de pulsación corta y una presión máxima de 160 bar, es correspondientemente alta. STAUFF Form se desarrolló para aplicaciones como estas.
Buenas experiencias con el nuevo sistema de conformado
Las primeras experiencias de ASK con el nuevo sistema de conformado han sido totalmente positivas. Alexander Becker: «El rendimiento de la máquina es realmente bueno. Es fácil de manejar y ofrece resultados reproducibles». La única crítica: a Becker le gustaría que hubiera menos consultas de accionamiento para completar el montaje aún más rápidamente. Pero él es un instalador hidráulico con mucha experiencia y, al fin y al cabo, la máquina también debe ser apta para ser manejada por personal que no configura habitualmente conexiones conformadas para sistemas hidráulicos.
ASK ve un gran potencial para el uso de las dos nuevas máquinas. Dirk Schaaf: «Actualmente estamos planificando proyectos adicionales con las dos máquinas de conformado y STAUFF Form, y también utilizaremos el sistema para otras aplicaciones en las que antes utilizábamos otros tipos de conexiones».
Sistema de conformado de tubos STAUFF
Rendimiento
El sistema patentado de conformado de tubos STAUFF Form es sin duda una de las soluciones más eficaces disponibles actualmente en el mercado para conectar tubos métricos. Además de su sencillez, ofrece un máximo nivel de seguridad, fiabilidad y reproducibilidad.
STAUFF Form ha sido diseñado como estándar para tubos de acero de precisión sin soldadura y embutidos en frío, así como para tubos de acero inoxidable con dimensiones entre 6 x 1,5 mm y 42 x 4 mm en la serie ligera y entre 6 x 1,5 mm y 38 x 6 mm en la serie pesada. Si es necesario, el fabricante puede añadir parámetros para materiales alternativos (cobre, latón, CuNiFe, Tungum, etc.).
Diseño del sistema y componentes
El sistema se basa en piezas estándar y consta de solo cuatro componentes clave:
El anillo STAUFF Form con una junta elastomérica integrada y, por lo tanto, inseparable, se desliza sobre el extremo del tubo, que ha sido previamente contorneado mecánicamente. De este modo se crea una conexión de bloqueo positivo que proporciona un sellado fiable, permanente y sin mantenimiento cuando se utiliza con un cuerpo de racor convencional con paso cónico de 24° y una tuerca de unión, ambos según la norma ISO 8434-1.
Versatilidad y flexibilidad
Los usuarios se benefician de la gran versatilidad y flexibilidad del sistema, así como de las numerosas opciones de combinación y adaptación que ofrece el uso de componentes estándar de la gama de productos STAUFF Connect.
Por lo tanto, no es necesario duplicar el almacenamiento de componentes similares con la consiguiente probabilidad de confusión, como suele ocurrir con sistemas comparables. De este modo, se pueden reducir los costes de material y logística.
Materiales y acabado superficial
Al igual que todos los demás componentes de la gama de productos STAUFF Connect, los anillos de forma STAUFF están diseñados de serie con un revestimiento superficial de zinc/níquel de alta calidad.
Con más de 1200 horas de resistencia al óxido rojo/corrosión del metal base en la cámara de niebla salina según la norma DIN EN ISO 9227, el recubrimiento ofrece una protección contra la corrosión muy fiable, muy superior a los estándares anteriormente aceptados en el mercado.
Incluso después del transporte, la manipulación y el montaje de los componentes, el recubrimiento supera con creces los requisitos de la clase de protección contra la corrosión más alta, K5, definida en la hoja estándar VDMA 24576 para conectores de tubos.
Sellado
El sellado de la única vía de fuga posible se consigue principalmente mediante la junta elastomérica de gran volumen montada en el anillo moldeado STAUFF, que se coloca específicamente entre la superficie del tubo y el orificio cónico de 24° del cuerpo del racor durante el montaje.
El material de sellado estándar es FKM/FPM (Viton®), que permite utilizar sin problemas el sistema de conformado de tubos STAUFF Form en aplicaciones exigentes con altas temperaturas o medios agresivos.
El perfil de sellado único tiene una sección transversal especialmente grande para proporcionar un sellado seguro, fiable y permanente, incluso en caso de tolerancias desfavorables del tubo y el racor. El efecto de sellado se ve reforzado por la presión del sistema hidráulico, por lo que el sistema de conformado de tubos STAUFF Form es también la elección perfecta para aplicaciones de alta presión.
Resistencia a la presión
Cuando el sistema de conformado de tubos STAUFF se utiliza junto con productos originales de la gama STAUFF Connect, ofrece una resistencia a la presión de hasta 800 bar en la serie pesada y de 500 bar en la serie ligera (por lo general, con un factor de seguridad cuádruple y en función de la serie, el diseño y el tamaño del cuerpo del racor, teniendo en cuenta diversos factores de reducción de la presión). Esto es el resultado del esmero excepcional puesto en el desarrollo del sistema y en la selección, manipulación y procesamiento de las materias primas.
La resistencia máxima al desgarro del sistema está garantizada gracias al contorno moldeado en el extremo del tubo.
Montaje final en el cuerpo del racor
El montaje final se realiza apretando la tuerca de unión hasta el punto en el que se nota claramente un aumento de la fuerza (punto fijo). El montaje se completa con otro giro de aproximadamente 15° a 20° más allá de este punto.
Este método de montaje increíblemente sencillo ofrece varias ventajas para el usuario:
- Par de apriete considerablemente menor y recorridos de montaje cortos (una vez alcanzado el punto fijo)
- Aumento significativo del par para indicar claramente el final del montaje
- Máxima seguridad para evitar un montaje excesivo
- No es necesario realizar una formación costosa y que requiere mucho tiempo
Las conexiones realizadas con STAUFF Form se pueden aflojar tantas veces como sea necesario y volver a montar sin desgaste, ya que se evita técnicamente cualquier expansión perjudicial del orificio cónico de 24° del cuerpo del racor.
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