BR102013008201A2 - Sistema de junção de tubos e processo para a produção de tal sistema de junção de tubos - Google Patents

Sistema de junção de tubos e processo para a produção de tal sistema de junção de tubos Download PDF

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BRBR102013008201-5A
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Hermann Cichorek
Andreas Märten
Dirk Kramer
Thilo Stier
Peter Sebö
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Schulman A Gmbh
Aft Automotive Gmbh & Co Kg
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Abstract

Sistema de junção de tubos e processo para a produção de tal sistema de junção de tubos. A presente invenção refere-se a um sistema de junção de tubos (1) que apresenta pelo menos um elemento de tuibulação (2) em forma de tubo e pelo menos um elemento de acoplamento (3) que apresentam respectivamente material sintético e são unidos um ao outro. A presente invenção também se refere a um processo para a produção de tal sistema de junção de tubos. A fim de possibilitar uma área mais ampla de uso e ao mesmo tempo garantir uma junção segura entre o elemento de acoplamento e o elemento de tubulação, o elemento de acoplamento (3) possui um componente interno (11) e uma cobertura (12), e o elemento de tubulação (2) apresenta um tubo interno (9) e um invólucro externo (10), sendo que a cobertura (12) é unida ao invólucro externo (10) por meio de soldadura, e o tubo interno (9) é unido ao componente interno (11) por meio de soldadura.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SISTEMA DE JUNÇÃO DE TUBOS E PROCESSO PARA A PRODUÇÃO DE TAL SIS- TEMA DE JUNÇÃO DE TUBOS". A presente invenção refere-se a um sistema de junção de tubos que apresenta pelo menos um elemento de tubulação em forma de tubo e pelo menos um elemento de acoplamento, respectivamente contendo mate- rial sintético e estando unidos um ao outro. A presente invenção também se refere a um processo para a produção de tal sistema de junção de tubos.
Sistemas de junção de tubos são de conhecimento geral e ser- vem para transportar fluidos, especialmente líquidos. Os sistemas de junção de tubos são compostos por elementos de tubos e elementos de acoplamen- to, sendo que o elemento de acoplamento também pode ser executado co- mo elemento de tubulação em forma de tubo.
Sistemas de junção de tubos precisam atender a muitas exigên- cias. Por um lado, precisam ser quimicamente resistentes contra os fluidos transportados e, por outro lado, precisam apresentar uma resistência mecâ- nica suficiente. Além disso, frequentemente é necessário um bloqueio de difusão, por exemplo, quando o sistema de junção de tubos transporta com- bustíveis. No caso de líquidos aítamente inflamáveis e gases, como por e- xemplo, combustíveis, precisa-se, além disso, uma boa resistência contra fogo.
Por essa razão, a presente invenção tem a tarefa de fornecer um sistema de junção de tubos que cumpre estas exigências.
De acordo com a presente invenção, esta tarefa é cumprida com um sistema de junção de tubos do gênero inicialmente mencionado pelo fato de que o elemento de acoplamento possui um componente interno e uma cobertura, e o elemento de tubulação possui um tubo interno e um invólucro externo, sendo que a cobertura é juntada ao invólucro externo por meio de soldadura e o tubo interno é soldado com o componente interno.
Portanto, tanto o elemento de tubulação como também o ele- mento de acoplamento são compostos por vários componentes. Dessa for- ma é possível combinar materiais com diferentes propriedades. O compo- nente interno, a cobertura, o tubo interno e o invólucro externo, no caso, são feitos de um material sintético que pode ser soldado. Através da soldadura do tubo interno com o componente interno do elemento de acoplamento e da cobertura com o invólucro externo é obtida uma soldadura de dois compo- nentes x dois componentes. Tanto no lado interno como também no lado externo do sistema de junção de tubos surge assim uma junção fechada.
Através da soldadura dupla é garantida uma estanqueidade e resistência mecânica altas do sistema de junção de tubos.
Preferencialmente, o elemento de tubulação encosta-se a um la- do frontal do elemento de acoplamento. Isto constitui uma realização relati- vamente simples. Em especial pode o elemento de tubulação então ter uma forma cilíndrica sem a necessidade de apresentar uma geometria de junção especial.
Preferencialmente, um prolongamento é disposto no lado frontal do elemento de acoplamento que encosta-se em um lado interno do elemen- to de tubulação. Este prolongamento estende-se em direção axial do ele- mento de acoplamento para dentro do tubo interno. Desse modo surge uma superfície de junção relativamente grande e uma junção mecanicamente resistente. Com isso é garantido que é disponível material suficiente para estabelecer uma junção com fecho devido ao material por meio de soldadu- ra.
Preferencialmente, um colar é disposto no lado frontal do ele- mento de acoplamento que se encosta a um lado externo do elemento de tubulação. Uma extremidade do elemento de tubulação é introduzida entre o prolongamento e o colar, até que se encoste ao lado frontal do elemento de acoplamento. A extremidade do elemento de tubulação é então completa- mente coberta, de modo que é impedida, por exemplo, a entrada de líquidos na extremidade do elemento de tubulação. Nisso resulta uma área de conta- to muito grande entre o elemento de acoplamento e o elemento de tubula- ção, e assim, uma junção muito estanque e resistente.
Preferencialmente, o tubo interno é executado como tubo de vá- rias camadas. Devido a tal execução, diferentes propriedades podem ser combinadas no tubo interno. Dessa forma, por exemplo, uma camada que apresenta uma alta resistência química pode ser juntada a uma camada que serve de bloqueio de difusão contra hidrocarbonetos. Além disso, pode ser prevista outra camada que pode ser aproveitada para produzir uma junta de solda segura. Camadas adicionais, por exemplo, para aumentar a resistên- cia mecânica, também são possíveis.
Em uma forma de execução preferida, o invólucro externo apre- senta uma resistência contra chamas de três minutos a 600°C e de dois mi- nutos a 800°C. O sistema de junção de tubos pode então ser usado para transportar líquidos altamente inflamáveis. Nisso, o invólucro externo deverá apresentar uma temperatura de transição de vitrificação alta e um ponto de fusão de no mínimo 250°C. Um material que pode ser usado para o invólu- cro externo é conhecido sob a denominação "Invision HT" que foi desenvol- vido pela titular A. Schulmann GmbH. Trata-se, no caso, de um material mis- to de poliamida. O tubo interno também pode ser feito de um material de po- liamida. Para alcançar a resistência contra chamas, o invólucro externo pre- cisa possuir certa espessura de parede, por exemplo, entre 1 e 3 mm, espe- cialmente de 1,5 mm. Nisso, a espessura de parede do tubo interno pode ser menor do que a espessura de parede do invólucro externo.
Preferencialmente, o invólucro externo apresenta um material sintético não reticulado, sendo que o material sintético é especialmente um polímero amorfo. Devido a tal estrutura é alcançada uma temperatura de passagem de vitrificação muito alta, com uma resistência contra chamas su- ficientemente alta. Eventualmente pode ser adicionado um aditivo reticulável com radiação, que pode ser ativado, por exemplo, por meio de radiação de elétrons e leva a uma reticulação do material do invólucro externo. Desse modo pode ser obtida uma resistência maior e um ponto de fusão maior.
Preferencialmente, a cobertura e o invólucro externo são feitos do mesmo material. A resistência contra chamas desejada estende-se assim a todo o sistema de junção de tubos. Assim também é garantido, que haja uma boa soldabilidade entre a cobertura e o invólucro externo.
Preferencialmente, o invólucro externo apresenta uma dureza Shore menor e uma resiliência maior do que o tubo interno, sendo que espe- cialmente a dureza Shore do invólucro externo situa-se na faixa entre Shore A 50 e Shore D 50. Assim, o sistema de junção de tubos é bem protegido contra influências mecânicas. Uma vez que o tubo interno é protegido pelo invólucro externo, a resiliência do tubo interno pode ser menor.
Preferencialmente, uma camada externa adicional é disposta no invólucro externo. Esta camada externa pode ser, por exemplo, um trançado, um metal ou um material de enchimento. Através dessa camada externa, por um lado, pode ser alcançada uma adaptação geométrica e/ou óptica, mas também uma melhoria da estabilidade mecânica do sistema de junção de tubos. A tarefa é solucionada por meio de um processo para a produ- ção de um sistema de junção de tubos pelo fato de que a cobertura do ele- mento de acoplamento é soldada ao invólucro externo do elemento de tubu- lação e o componente interno do elemento de acoplamento, ao tubo interno do elemento de tubulação.
No lugar de uma única junção soldada é feita uma junção solda- da dupla, executada paralelamente. Nisso trata-se de uma chamada solda- dura dois componentes x dois componentes, sendo que os componentes externos são soldados um com o outro e os componentes internos são sol- dados um com o outro. Disso resulta uma junção muito estanque e resisten- te. Ao mesmo tempo é obtida uma superfície fechada tanto no lado externo como também no lado interno do sistema de junção de tubos. No lado inter- no, isto cria uma resistência química e capacidade de bloqueio de difusão altas. No lado externo, isto causa uma redução de depósitos de sujeiras e serve, por exemplo, para aumentar a resistência contra chamas. A seguir, a presente invenção é descrita detalhadamente com a ajuda de um exemplo de execução preferido em conjunto com o desenho.
Nele mostram: A Figura 1 mostra um sistema de junção de tubos com um ele- mento de tubulação e um elemento de acoplamento, em uma vista esque- matizada. A Figura 2 mostra uma vista em corte do sistema de junção de tubos mostrado na Figura 1. A Figura 1 mostra um sistema de junção de tubos 1 para o transporte de líquidos que possui um elemento de tubulação 2 em forma de tubo que é ligado a um elemento de acoplamento 3. O elemento de tubula- ção 2 e o elemento de acoplamento 3 são feitos de material sintético e jun- tados um ao outro por meio de soldadura. O elemento de tubulação 2 é cilíndrico e encosta-se a um lado frontal 4 do elemento de acoplamento 3 (Figura 2). Na extremidade afastada do lado frontal 4 do elemento de acoplamento 3 é prevista uma área de en- trada 5 onde pode ser inserido, por exemplo, um plugue.
Partindo do lado frontal 4, o elemento de acoplamento 3 possui um prolongamento 6 tubular que se estende para dentro do interior do ele- mento de tubulação 2. Disso resulta uma grande superfície de contato e ao mesmo tempo uma junção mecânica firme entre o elemento de acoplamento 3 e o elemento de tubulação 2. O prolongamento 6 encosta-se a um lado interno do elemento de tubulação 2.
Paralelamente ao prolongamento 6 estende-se um colar 7 que também parte do lado frontal 4. O colar 7 é radialmente distanciado do pro- longamento 6 e encosta-se a um lado externo do elemento de tubulação 2.
Uma extremidade 8 do elemento de tubulação 2 conjugada ao elemento de acoplamento 3 é coberta externamente pelo colar 7, no lado frontal pelo lado frontal 4 e internamente pelo prolongamento 6. Assim resulta uma junção mecanicamente firme e ao mesmo tempo muito estanque com uma superfí- cie de contato relativamente grande. O elemento de tubulação 2 possui um tubo interno 9 e um invó- lucro externo 10, sendo que invólucro externo 10 envolve o tubo interno 9 em direção circunferencial. Nisso o invólucro externo 10 pode ser retido com fecho devido à força, por exemplo, é encaixado a quente. Mas o invólucro externo 10 também pode ter sido simplesmente empurrado em direção axial sobre o tubo interno 9, de modo que entre o tubo interno 9 e o invólucro ex- terno 10 não age nenhuma força de fixação grande. Uma junção com fecho devido ao material não é prevista. O elemento de acoplamento 3 apresenta um componente interno 11 e uma cobertura 12. No caso, o componente interno 11 pode apresentar o mesmo material como o tubo interno 9. A cobertura 12 pode ser feita do mesmo material como o invólucro externo 10. A cobertura 12 é juntada ao invólucro externo 10 por meio de soldadura, sendo que ao mesmo tempo o componente interno 11 é juntado ao tubo interno 9 por meio de soldadura. Portanto, trata-se de uma soldadu- ra de 2 componentes - 2 componentes que garante uma segurança muito alta. O material do invólucro externo 10 e da cobertura 12 do presen- te exemplo de execução é um polímero amorfo não reticulado que apresenta uma resistência contra chamas alta de três minutos a 600 °C e de dois minu- tos a 800 °C. Para isto, uma espessura de parede de 1 até 2 mm, especial- mente de cerce de 1,5 mm, é suficiente. O tubo interno 9 e, assim, o componente interno 11 também po- dem conter um poliamida que apresenta uma resistência contra chamas me- nor. Para o tubo interno 9 e o componente interno 11 é mais necessária uma resistência química e capacidade de bloquear a difusão.
Mostra-se um exemplo de execução onde o tubo interno 9 apre- senta apenas uma única camada. Mas, para se obter as propriedades dese- jadas, o tubo interno 9 também pode ser construído de várias camadas.
Também é possível que no invólucro externo 10 sejam aplicadas mais camadas, por exemplo, camadas metálicas a fim de possibilitar uma condutividade elétrica ou camadas para o reforço mecânico, tais como, por exemplo, trançados ou semelhantes.
Entre o invólucro externo 10 e o tubo interno 9 não precisam agir nenhuma ou pelo menos nenhuma força de fixação grande.. Uma junção com fecho devido ao material não é necessária no caso. Antes, o tubo inter- no 9 e o invólucro externo 10 são mantidos em posição um em relação ao outro pelo elemento de acoplamento 3, já que o invólucro externo 10 é sol- dado com a cobertura 12 e o componente interno 11 é soldado com o tubo interno 9. Portanto, a produção do elemento de tubulação 2 pode ser reali- zada com um dispêndio muito baixo.

Claims (11)

1. Sistema de junção de tubos que apresenta pelo menos um e- lemento de tubulação em forma de tubo e pelo menos um elemento de aco- plamento que respectivamente apresentam material sintético e são unidos um ao outro, caracterizado pelo fato de que o elemento de acoplamento (3) possui um componente interno (11) e uma cobertura (12), e o elemento de tubulação (2) apresenta um tubo interno (9) e um invólucro externo (10), sendo que a cobertura (12) é unida por meio de soldadura ao invólucro ex- terno (10), e o tubo interno (9) é unido por meio de soldadura ao componen- te interno (11).
2. Sistema de junção de tubos de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o elemento de tubulação (2) encosta-se a um lado frontal (4) do elemento de acoplamento (3).
3. Sistema de junção de tubos de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que no lado frontal (4) do elemento de acoplamen- to (3) é disposto um prolongamento (6) que se encosta a um lado interno do elemento de tubulação (2).
4. Sistema de junção de tubos de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que no lado frontal (4) do elemento de aco- plamento (3) é disposto um colar (7) que se encosta a um lado externo do elemento de tubulação (2).
5. Sistema de junção de tubos de acordo com uma das reivindi- cações 1 até 4, caracterizado pelo fato de que o tubo interno (9) é executado como um tubo de várias camadas.
6. Sistema de junção de tubos de acordo com uma das reivindi- cações 1 até 5, caracterizado pelo fato de que o invólucro externo (10) apre- senta uma resistência contra chamas de três minutos a 600 °C e de dois mi- nutos a 800 °C.
7. Sistema de junção de tubos de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o invólucro externo (10) apresenta um materi- al sintético sem reticulação, sendo que o material sintético é em especial um polímero amorfo.
8. Sistema de junção de tubos de acordo com uma das reivindi- cações 1 até 7, caracterizado pelo fato de que a cobertura (12) e o invólucro externo (10) são feitos do mesmo material.
9. Sistema de junção de tubos de acordo com uma das reivindi- cações 1 até 8, caracterizado pelo fato de que o invólucro externo (10) apre- senta uma dureza Shore menor e uma resiliência maior do que o tubo inter- no (9), sendo que em especial a dureza Shore do invólucro externo (10) si- tua-se na faixa entre Shore A 50 e Shore D 50.
10. Sistema de junção de tubos de acordo com uma das reivin- dicações 1 até 9, caracterizado pelo fato de que no invólucro externo (10) é disposta pelo menos uma camada externa adicional.
11. Processo para a produção de um sistema de junção de tubos como definido na reivindicação 1, sendo que a cobertura do elemento de acoplamento é unida ao invólucro externo do elemento de tubulação por meio de soldadura, e o componente interno do elemento de acoplamento é unido ao tubo interno do elemento de tubulação por meio de soldadura.
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