Las conexiones mecánicas con espiga para mangueras constan de tres elementos: la espiga, el tubo y el dispositivo de retención. El proceso de reunir estos tres elementos para crear una conexión segura es crucial para mantener la integridad del sistema, prevenir fugas y garantizar la seguridad del producto. Seleccionar el conector adecuado para tu sistema de un solo uso implica tener en cuenta varios factores para garantizar la compatibilidad y funcionalidad. A continuación, se detallan las consideraciones clave al establecer una conexión segura con espiga.
Espiga de Manguera
Una conexión segura y confiable se determina por la eficacia con la que el accesorio y el tubo trabajan juntos. Por lo tanto, seleccionar el conector de espiga adecuado es tan importante como la elección del tubo y puede garantizar el rendimiento del producto, aumentar la facilidad de uso y agregar funcionalidad a los diseños de productos.
Las espigas de manguera están disponibles en diferentes estilos, como rectas, codos, cruces, conectores Y y T, y se describen típicamente por el diámetro interno nominal (ID) del tubo al que se deben insertar. Esta descripción no debe interpretarse como una garantía de rendimiento de la conexión con un tubo de tamaño específico. No hay estándares de consenso para las dimensiones de la espiga que se ajusten a los ID de los tubos. En muchos casos, una espiga puede usarse con tubos de ID diferentes a los descritos.
Factores en la elección de la espiga del conector
La elección de la espiga depende de varios factores, incluidos el material, la elasticidad, la dureza y las dimensiones del tubo; el uso y la selección de un dispositivo de retención; la facilidad de montaje; el uso previsto; y la presión requerida y la resistencia al desprendimiento de la conexión tubo-espiga. Para uso general en un entorno de laboratorio, la facilidad de montaje y la conveniencia pueden ser la mayor influencia al tomar una decisión. Para sistemas de un solo uso donde la integridad es más imperativa, la vida útil, la seguridad y la confiabilidad de la conexión pueden impulsar la decisión.
Se deben evaluar los requisitos de la conexión y utilizar la debida diligencia técnica adecuada para garantizar que el rendimiento de la conexión esté alineado con los requisitos del usuario.
(Consulta ASME BPE – 2022, Capítulo 9, Sección SJ-2 para requisitos específicos de conexiones con espiga para mangueras utilizadas en sistemas de un solo uso para bioprocesamiento).
Otros factores a considerar al seleccionar un conector de espiga para manguera son la compatibilidad del material con el fluido o la aplicación previstos, la compatibilidad con la esterilización y los requisitos reglamentarios, como la biocompatibilidad.
Qosina ofrece una selección de conectores de tubo a tubo con espiga de un solo uso en los estilos que se muestran a continuación:
Tubería
Elija materiales de tubos o mangueras que sean compatibles con la aplicación prevista y que proporcionen un ajuste seguro sobre la púa.
Los tubos flexibles están disponibles en una variedad de materiales, dimensiones y propiedades mecánicas. Los materiales típicos incluyen silicona curada con platino, elastómero termoplástico (TPE) y PVC. Los ID de los tubos pueden estar disponibles con diferentes grosores de pared. La elasticidad y la dureza del material también influyen en la facilidad de montaje y en el rendimiento de la conexión.
Combine materiales con la aplicación
La elección del tubo se guía por muchos factores, como la capacidad de bombeo, la soldabilidad, la compatibilidad química y la experiencia directa con la elección del tubo. Estos factores enfatizan la importancia de una selección diversa de opciones de tubos fácilmente disponibles para tu aplicación de un solo uso.
Las soluciones de tuberías disponibles hoy en día muestran diferentes niveles de flexibilidad, un factor que juega un papel importante en el rendimiento de la conexión.
En general, cuanto más suave sea el tubo, más probable es que un accesorio tipo espiga para manguera sea apropiado para la aplicación. Aunque es el ID del tubo el que determina en gran medida la selección del accesorio adecuado, hay otros factores a considerar:
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Resistencia al desprendimiento:
Cuando se tira de un tubo, tiende a contraerse y agarrarse más fuertemente. Un accesorio particular mostrará diferentes características de resistencia a la tracción para diferentes tamaños y grados de tubos. Si la espiga es demasiado afilada y el tubo es muy suave, suficiente tracción y vibración podrían cortar el material y causar fugas y fallos. Por otro lado, una espiga poco profunda o redondeada emparejada con un tubo muy rígido puede permitir que un tubo se desenganche con una fuerza mínima de tracción.
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Resistencia al desprendimiento bajo presión:
Las fluctuaciones en la presión neumática o hidráulica tienden a hacer que los tubos se expandan, aflojando potencialmente el agarre de la espiga. Para aplicaciones de alta presión, la forma y disposición de las espigas y la flexibilidad relativa del tubo determinan cómo se comportará la conexión bajo la expansión del material del tubo. Es más probable una resistencia reducida al desprendimiento y al desprendimiento si hay una falta de coincidencia entre el diseño de la espiga y la dureza del host o tubo. Una mala coincidencia también puede causar otros problemas, como dificultar la instalación y el mantenimiento, lo que puede provocar fugas.
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Facilidad de instalación:
La forma y la ubicación de las espigas en los accesorios, combinadas con la flexibilidad del tubo, determinan la fuerza necesaria para conectar el accesorio al tubo. Aliviar la carga del técnico de instalación es un factor a considerar. Más importante aún, si es demasiado difícil empujar el tubo sobre el accesorio, el tubo puede no agarrar correctamente y abrir la posibilidad de fugas y fallos.
Referencia: ¡Consigue un Agarre! Una introducción a las espigas de manguera, Colder Products Company
Diámetro Interno de Manguera/Tubo
Otro componente clave para determinar las terminaciones de los tubos es la precisión del diámetro interno del tubo. Dada la variabilidad inherente en el material de tubo y manguera, es importante seleccionar cuidadosamente un accesorio o acople que cumpla con la especificación del diámetro interno del tubo que se está utilizando. No hay estándares de consenso para las dimensiones de la espiga que se ajusten a los ID de los tubos. En muchos casos, una espiga puede usarse con tubos de ID diferentes a los descritos.
Diámetro Externo de la Espiga
El diámetro externo de la espiga debe correlacionarse con el ID del tubo al que se adjuntará. Al diseñar un conector, la precisión del ID del tubo, el material, la flexibilidad del tubo y la aplicación serán críticos. Para sellos más ajustados donde no se utilizará un dispositivo de retención, deberás aumentar el diámetro externo de la espiga, pero ten cuidado de no exagerar. De lo contrario, la instalación podría convertirse en tu mayor obstáculo.
- Bordes Afilados vs. Redondeados: Según el material del tubo/manguera utilizado, deberás usar una espiga que sea lo suficientemente afilada para agarrar/sellar el tubo, pero lo suficientemente redondeada como para no cortar el tubo.
- Línea de Separación: En la fabricación de una pieza de plástico, un molde se abre y cierra mientras se produce cada pieza. En este proceso, se crea una línea de separación: una costura que produce una ligera imperfección en la pieza de plástico donde se encuentran las dos mitades del molde. En la espiga de un accesorio, una línea de separación del molde invita a fugas y fallos del sistema. Las líneas de separación son especialmente comunes en una pieza mal moldeada o donde el fabricante ha descuidado la inversión o el mantenimiento de herramientas.
Dispositivo de Retención
Los dispositivos de retención generalmente se colocan cerca de la espiga y se utilizan para mejorar la resistencia al desprendimiento y la resistencia a la presión de la conexión.
Determina el método de conexión óptimo para tu aplicación. Los dispositivos de retención comunes incluyen bridas de cables y abrazaderas Oetiker®. Asegúrate de que el método elegido proporcione una conexión confiable y libre de fugas.
Las bridas de cables son una solución económica y sencilla que se ha utilizado durante años. Se especifican por su ancho, longitud, resistencia a la rotura y color. Debe tenerse en cuenta que las bridas de cables se distribuyen a través de proveedores industriales que pueden no tener los controles necesarios para la industria de bioprocesamiento. Los proveedores que elijan usar bridas de cables deben tener esto en cuenta en su proceso de decisión.
Las abrazaderas Oetiker® se especifican por su ancho y rango de diámetro, con una compresión sugerida del material del tubo bajo la abrazadera. La mayoría de los tamaños de abrazaderas Oetiker® están disponibles en un formato desengrasado, lo que mejora su idoneidad para el ensamblaje en una sala limpia.
Calificaciones de Presión y Temperatura
Verifica que la espiga y los componentes asociados puedan soportar las condiciones de presión y temperatura de la aplicación. Asegúrate de que los componentes seleccionados cumplan o superen los parámetros operativos para evitar fallos y fugas.
Pruebas y Validación
Realiza pruebas y validación del conector con espiga seleccionado en el contexto de tu aplicación específica para garantizar que cumpla con los requisitos de rendimiento y mantenga la integridad.
Cumplimiento Normativo
Asegúrate de que la conexión con espiga cumpla con regulaciones y estándares específicos de la industria, especialmente en aplicaciones de dispositivos médicos y bioprocesamiento. La adherencia a normas es esencial para la aprobación regulatoria y garantizar la seguridad del producto.
Conclusión
Las espigas de manguera son una parte integral de las soluciones de ajuste y acoplamiento actuales, proporcionando un medio eficaz y económico para conectar muchos tipos diferentes de tubos y mangueras. Para garantizar un sistema seguro y confiable, determina cómo estos elementos críticos trabajan juntos para brindar el mejor agarre y sellado para tu aplicación.