PT8389U - Guarnicao de estanqueidade com rebordo de fixacao anular em juntas de ligacao de dois tubos - Google Patents
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Description
71 076 /89013CF(90130) 0 presente modelo de utilidade refere-se a uma guarnição de estanqueidade, em elastómero com uma única dureza, para a junta de tubos com extremidade macho e encaixe, tendo um corpo de compressão e um rebordo de fixação anular saliente em relação à superfície radial externa da guarnição.
Uma tal guarnição destina-se a ser comprimida radialmente entre a superfície interna do encaixe dum dos tubos a ligar e a superfície externa da extremidade macho do outro tubo a ligar.
Para colocar a referida guarnição no encaixe, ao qual ela se destina, é necessário dobrá-la, o que em certos casos é muito difícil, tendo em conta a dureza natural da guarnição.
Além disso, uma guarnição deste tipo deve poder assegurar uma estanqueidade perfeita em função: - das tolerâncias dimensionais dos tubos a ligar; - do desvio dum tubo em relação ao outro; - da pressão do fluído que circula na tubagem. A patente FR 2 554 205 descreve uma guarnição de estanqueidade do tipo acima descrito, na qual o rebordo de fixação é prolongando no sentido radial interno, em relação à 'superfície interna da guarnição, por uma base anular de compressão.
Se, efectiva(nente, uma guarnição deste tipo permite assegurar uma boa estanqueidade, é evidente que, tendo em conta a sua dureza, que a torna difícil de dobrar, a sua colocação no encaixe, no qual se destina a ser montada, é ainda rnais delicada do que para o caso anterior, sobretudo no caso dos tubos com pequenos diâmetros, inferiores a 250 mm.
Portanto, o presente modelo de utilidade tem como objectivo -3- 71 076 /89013CF(90130) uma guarnição de estanqueidade, tendo um rebordo de fixação da dita guarnição num encaixe, que permite uma colocação fácil desta guarnição no encaixe, no qual se vai alojar. 0 presente modelo de utilidade tem, portanto, como objectivo uma guarnição de estanqueidade em elastómero, para ser montada no encaixe dum tubo, tendo esta guarnição de estanqueidade uma estrutura de fixação e um corpo de estanqueidade, que funcionam por compressão radial, sendo a estrutura de fixação constituída por um rebordo de fixação, situado numa face radialmente externa da guarnição de estanqueidade e formando uma saliência radial em relação a esta, tendo entalhes dispostos numa superfície radial externa da guarnição, no rebordo de fixação.
As outras características e vantagens surgirão da descrição que se segue, com referência aos desenhos, dados unicamente a título de exemplo não limitativo, e nos quais: - a fig. 1 representa uma vista parcial, em corte axial, duma guarnição de estanqueidade, de acordo com o modelo de utilidade; a fig. 2 representa uma junta de estanqueidade, constituída por uma extremidade macho, um encaixe e uma guarnição de estanqueidade, de acordo com o modelo de utilidade; - a fig. 3 é uma vista esquemática da guarnição de estanqueidade, de acordo com o modelo de utilidade; - a fig. 4 representa uma variante da guarnição de estanqueidade, de acordo com o modelo de utilidade.
Como se vê na fig. 1, uma guarnição de estanqueidade 1 com o eixo X-X, de acordo com o modelo de utilidade, apresenta uma estrutura de fixação 2, com um comprimento axial L2 e um corpo de estanqueidade 3, com um comprimento axial L3, que prolonga a estrutura de fixação 2, segundo o eixo X-X, uma estrutura intermédia de ligação 4, com um comprimento axial L..4, ligando a 71 076 /89013CF(90130)
4- estrutura de fixação 2 ao corpo de estanqueidade 3. 0 comprimento axial L2 da estrutura de fixação 2 representa de 25% a 35% do comprimento axial total LI da guarnição 1. hais particularmente, o volume da estrutura de fixação 2 representa entre 25% e 35% do volume total da guarnição de estanqueidade 1. A guarnição de estanqueidade 1 apresenta uma superfície radialmente externa, constituída por um rebordo de fixação 5 da estrutura de fixação 2, com uma superfície externa cilíndrica e com um diâmetro Dl, ligado a uma superfície troncónica 6 da estrutura de ligação 4 por uma face 7, plana, ou ligeiramente troncónica, com uma conicídade convergente para o corpo de estanqueidade 3, e uma superfície curva 8. A superfície troncónica 6 prolonga-se, segundo o eixo X-X, por uma superfície cilíndrica 9 do corpo de estanqueidade 3.
Como se vê pela fig. 1, a superfície 6 tem a conicídade aberta no sentido do corpo de estanqueidade 3, formando as superfícies 6, 7, 8 uma superfície côncava, formando as superfícies 7 e 8 uma face com a altura H igual, e portanto com um diâmetro interno igual ao (Dl - 2xH).
Como se vê na fig. i 0 diâmetro D2, da superfície cilíndrica 9 do corpo de estanqueidade, é inferior ou igual a Dl e superior a (Dl - 2xH). A guarnição de estanqueidade 1 apresenta na sua superfície interna, uma base anular ±0, no prolongamento radial interno do rebordo de fixação 5, quer dizer oposto a este.
Esta base anular lo é constituída por uma superfície interna cilíndrica 11, com o diâmetro Dll, e por uma superfície de entrada 12 troncónica, com eixo X-X, ligada ao rebordo de fixação 5 por uma superfície ligeiramente troncónica 13, com eixo X-X. -5- 71 076 /89013CF(90130) 0 corpo de estanqueidade 3 apresenta, na sua superfície interna, situada na proximidade da base anular 10, uma superfície troncónica 14 com meio ângulo na parte superior de cerca de 40Q, com a conicidade aberta no sentido da estrutura de fixação 2, seguida duma segunda superfície interna 15 cilíndrica com eixo X-X, de diâmetro interno D12, terminado por uma superfície troncónica 17, com meio ângulo na parte superior de 10Q a 20S, com a conicidade aberta no sentido da estrutura de fixação 2. 0 diâmetro interno D12 da superfície interna 15 é inferior ao diâmetro Dll da superfície 11 da base anular 10. A face transversal da extremidade do corpo de estanqueidade 3, oposta à face 13 da estrutura de fixação 2, apresenta um lóbulo 16, com uma saliência axial em relação a esta face transversal e duas faces 25 e 26, que constituem uma parte da referida face transversal dum lado e doutro do lóbulo 16. A superfície 26 forma com a superfície 17 um pequeno lábio triangular 18, ligando-se a superfície 25, plana ou ligeiramente troncónica e perpendicular ao eixo X-X, à face cilíndrica externa 9 do corpo de estanqueidade 3.
Uma garganta anular 19, situada entre a base anular 10 e o corpo de estanqueidade 3 na superfície interna da guarnição 1, liga a superfície interna 11, da base 10, à superfície interna troncónica 14 do corpo de estanqueidade 3, e constituí o limite radial interno da estrutura de ligação 4.
Como se vê na fíg- 1, a aresta, constituída pela superfície 11 da base 10 e pela garganta anular 19, está situada à direita da superfície 7, limitando lateralmente o rebordo de fixação 5.
Assim, a relação entre a espessura e mínima da guarnição 1, à direita da garganta 19, e da superfície curva 8, e a altura H do rebordo de fixação 5, está compreendida entre 1,3 e 2,5.
Mais particularmente, a relação entre a altura H do rebordo -6- 71 076 /89013CF(90130) de fixação 5 e a espessura E do corpo de estanqueidade, deve ser superior a 0,2 para que efeito de fixação, assegurado pelo rebordo de fixação 5, em combinação com a base anular 10, seja suficiente.
Preferivelmente, a relação H/E está compreendida entre 0,25 e 0,38.
Por outro lado, para respeitar taxas de compressão razoáveis da guarnição 1, que evitam, portanto, um envelhecimento prematuro do elastómero, que constitui a guarnição 1, assegurando uma estanqueidade efectiva na gama de tolerâncias, que a guarnição deve absorver, demonstrou-se que, se A representa a espessura da guarnição de estanqueidade à direita do rebordo 5 e da base 10, basta que, por um lado, a relação A/E esteja compreendida entre 0,80 e 1, preferencialmente, entre 0,85 e 0,95 e, por outro lado, que a relação (Dll - D12)/(2*E) seja superior a 0,18, pre ferencialmente entre 0,2 e 0,3.
Como se vê na fig. 2, uma guarnição de estanqueidade 1, do tipo atrás descrito, será montada no interior dum encaixe 30, com o eixo X-X, dum tubo a ligar. 0 rebordo de fixação 5 aloja-se numa garganta 32 do referido encaixe, ficando as superfícies 6, 7, 8 e 9, da guarnição 1, em contacto com as superfícies correspondentes do encaixe 30.
Para montar a guarnição de estanqueidade, de acordo com o modelo de utilidade, no seu encaixe, a guarnição é dobrada, por exemplo, manualmente ou por meio de uma ferramenta portátil ou não, ate ficar sufícientemente deformada para permitir a sua introdução no encaixe.
Geralmente, a guarnição de estanqueidade sofre uma deformação em coração, quer dizer formando de dois lóbulos separados por uma invaginação.
Portanto, se se desejar, em particular, colocar manualmente
71 076 /S9013CF(90130) -7- uma guarnição do tipo acima descrito num encaixe, esta tem uma dureza, que torna esta operação muito difícil.
Assim, foi descoberto que, sem modificar as actuações da guarnição de estanqueidade, era possível obter uma diminuição da dureza desta guarnição, dispondo na superfície externa da guarnição, no rebordo de fixação 5, entalhes 27, desembocando nesta superfície externa, entalhados em todo o comprimento axial do referido rebordo.
De acordo com um modo de realização preferido do modelo de utilidade, tal como representado nas figs. 1 e 3, cada entalhe 27 tem uma profundidade podendo atingir a altura H do rebordo 5 e, preferencialmente, superior a 0,66xH.
Por outro lado, tal como representado pela fig- 3, cada entalhe 27 tem, segundo um plano de corte perpendicular ao eixo X-X da guarnição, uma secção em arco.
Finalmente, para permitir uma diminuição suficiente da dureza da guarnição, convém dispor, pelo menos, três entelhes 27 regularmente repartidos na periferia do rebordo de fixação 5, no exemplo de realização representado na fig. 3, estes entalhes 27 são em número de seis.
De acordo com uma variante ilustrada na fig. 4, a guarnição de estanqueidade de acordo com o modelo de utilidade, destína-se a receber inserções metálicas 33 de bloqueio duma extremidade macho dum tubo a ligar num encaixe, munido com uma guarnição de estanqueidade, um outro tubo a ligar com o precedente.
Por exemplo, o documento FR 2 621 376 descreve uma guarnição de estanqueidade tendo um rebordo de fixação da dita guarnição no encaixe, na qual os elementos de bloqueio repartidos regularmente, constituídos por inserções metálicas, atravessam radialmente dum lado a outro a guarnição, ao nível do seu rebordo de fixação. É evidente, que durante a colocação duma guarnição deste ti-
71 07ό /S9013CF(90130) -8- ρο, para além do problema da dureza invocado atrás, as inserções 33, durante a dobragem da guarnição têm tendência a descolarem-se da guarnição, na qual estão dispostas.
Este fenómeno é particularmente importante nas zonas radialmente externas da. guarnição, as quais estão sob tensão durante a dobragem desta.
Portanto, a utilização dos entalhes 27 da guarnição, de acordo com o modelo de utilidade, além de permitir a diminuição da dureza da referida guarnição, também permite concentrar os constrangimentos ao nível destes entalhes, diminuindo portanto consideravelmente estes constrangimentos e, particularmente, a tensão ao nível das superfícies de contacto entre as inserções 33 de bloqueio, e o elastómero, constituindo a guarnição que as rodeia. 0 fenómeno de descolamento acima referido é, portanto, evitado. 0 presente modelo de utilidade permite, portanto, a realização duma guarnição de estanqueidade com rebordo de fixação e um corpo de estanqueidade que funcionam por compressão radial, a qual apresenta uma dureza menor do que as da arte anterior, assegurando uma estanqueidade perfeita.
Claims (4)
- -9- 71 076 /89013CF¢90130) R.....E......I......V.....I......N.....D.....I.....C.....A.....Ç.....õ.....E.....3 1 - Guarnição de estanqueidade (1), para ser montada num encaixe (30) dum tubo, possuindo e>sta guarnição de estanqueidade (1) uma estrutura de fixação (2) e um corpo de estanqueidade (3), funcionando por compressão radial, apresentando a estrutura de fixação (2) um rebordo de fixação (5), situado numa face radialmente externa da guarnição de estanqueidade (1), e formando uma saliência radial em relação a esta, caracterizada por os entalhes (27) estarem dispostos numa superfície radial externa da guat— ni-ção (1) no rebordo de fixação (5), e por a relação entre a altura (H) do rebordo de fixação (5) e a espessura (E) do corpo de estanqueidade (3) ser superior a 0,2.
- 2 - Guarnição de estanqueidade de acordo com a reivindicação anterior, caracterizada por, pelo menos, três entalhes (27) regularmente repartidos, estarem dispostos, na periferia do rebordo de fixação (5).
- 3 - Guarnição de estanqueidade (1) de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizada por esta guarnição (1) apresentar na sua superfície interna, uma base anular (10) no prolongamento radial interno do rebordo de fixação (5). Lisboa
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