Banco de pruebas para pares de apriete en el centro de desarrollo de Stauff

Para los montadores y los técnicos de servicio de instalaciones hidráulicas es un proceso de movimiento completamente normal: Colocan una herramienta y atornillan una unión para tubos. El último giro completo del proceso de montaje empieza con un incremento claro del par de giro, el denominado punto de presión (imagen 4). Si se emplea un producto de calidad y se monta debidamente, el montador puede estar seguro de que la unión roscada quede sellada de forma segura (imagen 1).

Este proceso se simula y documenta en el centro tecnológico de Stauff sobre un banco de pruebas. El banco de pruebas realiza exactamente eso que el montador realiza en la instalación: une las dos mitades de una unión roscada para tubos (imagen 2) y registra continuamente el par de apriete que se aplica o deba aplicarse. Con el banco de pruebas se pueden determinar también otros parámetros como el ángulo de giro, la fuerza de pretensión y el par de rosca. Se pueden medir pares de giro de hasta 3.000 Nm.

Un ciclo de prueba en este banco de pruebas determina tanto el proceso y el incremento del par de giro durante el montaje de uniones roscadas para tubos como el par de giro absoluto que debe aplicarse al finalizar el montaje. Los resultados del test son de gran importancia, tanto para (continuar) el desarrollo de uniones roscadas para tubos, como para garantizar la calidad que acompaña a la producción. Ya que finalmente el par de giro es una dimensión de referencia en el desarrollo y en la aplicación de uniones roscadas para tubos.

Desde el punto de vista del desarrollador aquí se aplican dos principios básicos. El primero: El par de apriete del montaje debe ser tan bajo como sea necesario para poder montar de forma cómoda la unión roscada. Los par de giro demasiado altos puede que no puedan realizarse sin problemas, especialmente en los tamaños grandes (imagen 3). Entonces, será necesaria una prolongación de la llave plana o un segundo empleado que ayude al montador. Las dos cosas serán difíciles o imposibles de realizar debido a los espacios cada vez más limitados de las máquinas fijas y móviles.

El segundo principio básico: el par de giro al final de proceso de montaje debe ser además tan elevado que impida que se suelte solo y suponga un riesgo de fugas bajo las condiciones desfavorables que se esperan (¡vibración!). Para ello, la relación con otro parámetro de prueba es importante: Al final del montaje, una tensión previa definida debe impedir que la unión roscada se suelte. Además, el par de giro al final de montaje deberá aumentar de tal forma que el operario lo note claramente. De esta forma se evita que haya sobremontajes, que son una causa frecuente de daños y fugas en las uniones roscadas para tubos.

A partir de estas dos pautas el desarrollador dispone de un rango para pares de apriete óptimos en los que se puede reducir al mínimo el riesgo de sobremontaje o inframontaje (al realizar un montaje manual). Debe conseguirse este rango para pares de giro. Esto se aplica naturalmente no solo al desarrollo de series nuevas o la mejora de series existentes, sino también a las pruebas de uniones roscadas en la producción en marcha según las pruebas de calidad que acompañan a la producción. Para esta tarea Stauff emplea también el banco de pruebas para pares de giro. Otra área de aplicación es el montaje con un par de giro excesivo.

El banco de pruebas para pares de giro permite a los desarrolladores Stauff realizar trabajos de precisión también en la optimización de las uniones roscadas y al probar procesos y materiales nuevos. En este ámbito Stauff ha conseguido ya mucho en el pasado. Por ejemplo, se podría mejorar el proceso del par de giro suavizando la cubierta del cono de anillos cortantes. También el ajuste de la rugosidad de la cubierta del cono y del cono contribuye a poder reproducir un proceso de montaje, así como la mejora consecuente de los valores de fricción en superficies de cinc/níquel.

En las series de pruebas en el banco de pruebas para pares de giro se tiene en cuenta también el montaje manual de las uniones roscadas para tubos en la práctica. Esto significa que: Al final es la medida humana la que cuenta y los resultados deben aplicarse teniendo en cuenta los conocimientos en ergonomía y ciencias laborales. ¿Qué pares de giro se pueden realizar “a mano”? ¿Cuánto debe incrementar el par de giro al final del montaje para ser válido bajo todas las condiciones pensables? En estos casos, las pruebas en el banco de pruebas son ‘sólo’ la base para otros trabajos de desarrollo y evaluaciones.

Conclusión: el par de giro cuenta

Para los fabricantes Premium de uniones roscadas para tubos hidráulicas el par de giro es un parámetro fundamental, tanto en el desarrollo de nuevas series como en la garantía de calidad que acompaña a la producción. Los ejemplos aquí mostrados sobre el uso del banco de pruebas para pares de giro en Stauff lo demuestran claramente. Además, el banco de pruebas se emplea también para otras series de productos Stauff, por ejemplo para detectar los pares de apriete de racores macho y de acoplamientos de medición o los pares de apriete de tornillos para abrazaderas de tubo o de manguera.

Con ello, el banco de pruebas para pares de giro no es solo un complemento útil, sino un componente importante del equipo de prueba. A diferencia de otros numerosos dispositivos de prueba, p. ej. para exámenes de impulsos de presión y presión de reventado, en los exámenes de pares de giro se tiene también en cuenta la comodidad de manejo de las uniones roscadas para tubos y se mejora de forma concreta. Al hacerlo se parte del conocimiento de que el montaje cómodo ‘correcto’ es un factor decisivo para una seguridad duradera de la unión roscada.