BR102014008749A2 - Dispositivo de engatamento para acoplar de uma maneira hermética dois tubos lisos - Google Patents

Abstract

DISPOSITIVO DE ENGATAMENTO PARA ACOPLAR DE UMA MANEIRA HÉRMETICA DOIS TUBOS LISOS É descrito um dispositivo que compreende um anel de vedação (1 0) que engata em torno das extremidades confrontanles dos dois tubos, e que tem primeira e segunda extremidades livres, cada uma das quais é provida com um arranjo de vedação (11A, 11'A, 11B, 1l'B, 11C, 11'(C) adequado para entrar em contato estanque. Primeira e segunda orelhas de aperto (12, 112) são fixadas no anel de vedação (10) nas proximidades da dita primeira e da dita segunda extremidades livres (1OA, 1OB). O dispositivo tem uma ponte (20) cobrindo os arranjos de vedação, a ponte sendo montada para ficar estacionária em relação à primeira extremidade livre do anel e adequada para deslizar em relação à segunda extremidade livre do anel.

Description

“DISPOSITIVO DE ENGATAMENTO PARA ACOPLAR DE UMA MANEIRA HERMÉTICA DOIS TUBOS LISOS” [0001] A presente invenção refere-se a um dispositivo de engate para acoplamento estanque de dois tubos lisos um no outro, que são dispostos extremidade a extremidade, o dispositivo compreendendo um anel de vedação que é adequado para engatar em tomo das extremidades confrontantes dos dois tubos, e que tem primeira e segunda extremidades livres, cada uma das quais é provida com um arranjo de vedação, os arranjos de vedação sendo projetados para obter contato estanque entre as ditas extremidades livres ' quando o anel está em um estado apertado, o dispositivo compreendendo adicionalmente primeira e segunda orelhas de aperto adequado para ser movimentados uma em relação à outra a fim de levar o anel para o estado apertado. [0002] Em geral, um dispositivo como este é feito de metal. [0003] Um dispositivo deste tipo é conhecido pelo pedido de patente WO 00/75548. Em um dispositivo conhecido como este, o anel de vedação é disposto dentro de uma camisa na qual orelhas de aperto são providas. A camisa é relativamente rígida e forma uma concha para o anel, que é mais flexível, os arranjos de vedação providos nessas extremidades livres na forma de uma língua e de um entalhe que deformam quando as ditas extremidades entram em contato a fim de obter contato estanque. [0004] Esse dispositivo é satisfatório, mas exige uma grande quantidade de material, que é detrimental, em particular para dispositivos de grande diâmetro, por exemplo, de diâmetros tal como de cerca de 200 milímetros (mm). [0005] O documento US 4.165.109 também revela um dispositivo de éngate para acoplamento estanque de dois tubos lisos um no outro, esse dispositivo compreendendo um anel no qual é preso um conjunto de aperto que compreende uma orelha em forma de ampulheta e parafusos. Nesse dispositivo, o anel é não é envolto em toda sua periferia. Entretanto, esse anel não é um anel de vedação com suas' extremidades providas com arranjos de vedação obter contato estanque entre as extremidades livres do anel em um estado apertado. As ditas extremidades livres nunca entram em contato, mas em vez disso uma gaxeta de vedação de borracha deformável ou similares é disposta entre elas. Além do mais, esse anel é mais rígido do que a orelha de aperto, uma vez que uma porção da tira que leva a dita orelha tem que ser nivelada durante o aperto de forma que a gaxeta de vedação separada desempenhe sua função. Assim, esse dispositivo usa uma grande quantidade de material em virtude de um anel espesso ter que envolver praticamente todas as periferias dos tubos. Ele também apresenta o inconveniente de implementar uma gaxeta separada, feita de um material do tipo borracha, que pode desgastar prematuramente. [0006] Um objetivo da invenção é remediar os inconvenientes da tecnologia anterior, propondo um dispositivo de engate para acoplar entre si dois tubos lisos, em cujo dispositivo a quantidade de matéria-prima pode ser pequena e as extremidades do anel de vedação podem entrar em contato estanque. [0007] Este objetivo é alcançado pelo fato de que a primeira e segunda orelhas de aperto são pressas no anel de vedação, respectivamente, nas proximidades da primeira extremidade livre do dito anel e nas proximidades da segunda extremidade livre do dito anel, e pelo fato de que o dispositivo tem uma ponte cobrindo os arranjos de vedação, a ponte sendo montada para ser estacionária em relação à primeira extremidade livre do anel e adequada para deslizar em relação à segunda extremidade livre enquanto o anel está sendo apertado. [0008] No significado do presente texto, as faces internas dos vários elementos são aquelas de suas faces que ficam voltadas para o eixo do anel, suas faces externas sendo as faces opostas. A direção “para a frente” é a direção na qual as orelhas movem durante aperto, e a direção “para trás” é a direção oposta. As bordas laterais são as bordas que são espaçadas uma da outra ao longo do eixo do anel. Assim, as bordas laterais do anel são as bordas que se estendem em tomo da circunferência do anel, sendo ainda separadas uma da outra pela largura do anel. [0009] Em geral, o anel de vedação é feito com uma pequena espessura, a fim de desempenhar sua função de vedação. As orelhas, que têm que ser suficientemente rígidas para suportar as forças de aperto, são apertadas no anel. Assim, diferente da situação descrita em WO 00/75548, a invenção elimina a necessidade de uma camisa, uma vez que as orelhas são apertadas diretamente no anel. A ponte cobre os lados de fora dos arranjos de vedação que, por sua vez, obtém contato estanque entre as extremidades do anel. À medida que ela é montada para ser estacionária em relação à primeira ° extremidade, a ponte não constitui um elemento que precisa ser manipulado separadamente enquanto o dispositivo está sendo colocado no lugar e enquanto está sendo apertado. Além do mais, pelo deslizamento em relação à segunda extremidade, ela pode tomar as forças de aperto uniformes, e pode guiar o aperto. [00010] Opcionalmente, os arranjos de vedação da primeira e segunda extremidades livres do anel de vedação respectivamente compreendem pelo menos uma língua e pelo menos um entalhe, o aperto do anel fazendo com que a língua penetre no entalhe e fazendo com que as zonas de contato entre a língua e o entalhe deformem. [00011] Os arranjos de vedação são assim feitos compondo formas simples nas extremidades livres do anel. [00012] Opcionalmente, com as orelhas e o anel sendo formados de tiras de metal, a tira da qual o anel é formado tem uma espessura (e) que fica na faixa de 30% da espessura das tiras dás quais as orelhas são formadas a 80% da dita espessura das tiras das quais as orelhas são formadas, e preferivelmente na faixa de 40% a 60% da dita espessura das tiras das quais as orelhas são formadas. [00013] Uma vez que as orelhas precisam ser rígidas a fim de suportar as forças de aperto, sua espessura é relativamente grande. Ao contrário, a espessura do anel é muito menor, dessa maneira fazendo uma economia muito substancial de material. [00014] Opcionalmente, a ponte é também feita de uma tira de metal, de espessura substancialmente igual à espessura (e) da tira da qual o anel é feito. [00015] Por exemplo, a ponte pode ser feita da mesma chapa metálica da qual o anel de vedação é feito. Em geral, o conceito de espessura “substancialmente igual” cobre o fato de que a espessura da ponte pode ser igual à espessura do anel de vedação ou pode variar em relação a essa espessura em uma faixa de aproximadamente 10% a 20%. [00016] Opcionalmente, as orelhas são formadas de porções de tira que são apertadas no anel, cada uma das porções de tira cobre o dito anel em um setor angular de cobertura que fica na faixa de 10° a 50°, e preferivelmente na faixa de 25° a 35°. [00017] O comprimento das porções de tira das quais as orelhas são formadas é escolhido de forma que elas possam ser apertadas no anel de vedação ainda também permitindo que as orelhas desempenhem suas funções de aperto. O comprimento dessas porções metálicas é pequeno, uma vez que o requerente observou que o setor angular de cobertura supramencionado é suficiente. Se os comprimentos das porções de tira forem totalizados, obtém-se setor angular de cobertura total que fica aproximadamente na faixa de 20° a 100°, isto é, cerca de um quarto de volta, que é muito menos que a volta total do documento WO 00/75548. [00018] Opcionalmente, pelo menos uma das orelhas de aperto primeiramente tem uma parede de aperto que é formada por um segmento redobrado da porção de tira da qual a dita orelha é formada, cujo segmento redobrado é configurado para reter o dispositivo de aperto e, em segundo lugar, tem um laço com uma extremidade que é redobrada entre a dita porção de tira e o anel. [00019] Nesta situação, em uma modalidade opcional, quando o dispositivo está no estado não apertado, uma porção da face interna da t extremidade da espessura extra radial do laço forma espessura extra estendendo-se para dentro em relação à superfície interna principal da porção de tira, ao passo que, quando o dispositivo está no estado apertado, a dita espessura extra é reabsorvida. A “superfície interna principal” da porção de tira é a superfície interna que é formada nas porções do anel que são curvas de maneira a adotar a curvatura do anel de vedação, fora os arranjos especiais da superfície interna da porção de tira, tais como buracos, furos na pele, ou recuos localizados. [00020] Por exemplo, é possível fazer provisão para que a extremidade redobrada seja recebida em um recuo na porção de tira de profundidade substancialmente igual à espessura da extremidade redobrada, e que um dos elementos constituídos pela face interna do dito recuo e pela face externa da extremidade do laço tenha pelo ménos uma projeção de apoio cooperando com o outro dos ditos elementos. [00021] Enquanto o dispositivo está sendo apertado, as orelhas tendem redobrar em direção ao eixo do anel de vedação. Por causa deste redobramento, as porções de tira das quais as orelhas são formadas movem uma pequena quantidade para longe uma da outra. Para cada orelha, a espessura extra radial inicial da face interna da extremidade redobrada (opcionalmente feita por meio das projeções supramencionadas) compensa este* movimento de separação de forma que, na situação apertada, a face interna da extremidade redobrada permanece substancialmente em continuidade com a face interna principal da porção de tira (exceto pelo recuo no qual a dita extremidade redobrada é recebida) de maneira a obter continuidade no apoio sobre a face externa da gaxeta de vedação e, portanto, de maneira a evitar vazamento. Além do mais, a extremidade do laço que é redobrada entre a porção de tira da qual o segmento revirado é formado e o anel constitui um suporte de reação quando a orelha tènde inclinar em direção ao eixo, o dito suporte de reação por meio disto limitando a dita inclinação. [00022] Opcionalmente, o dispositivo tem meios para guiar o deslizamento da ponte em relação à segunda extremidade livre do anel. [00023] Por exemplo, nas proximidades da segunda extremidade livre do anel, as bordas do dito anel são providas com abas que cooperam com as bordas da ponte. [00024] O dispositivo é assim fácil de apertar, uma vez que a ponte permanece alinhada com o anel ao longo de seus respectivos eixos longitudinais. [00025] Opcionalmente, o dispositivo tem pelo menos um par de primeiras orelhas de aperto e um par de segundas orelhas de aperto situadas voltadas uma para a outra, as segundas orelhas sendo formadas de duas porções de tira que são apertadas no anel com um interstício entre elas. [00026] Neste caso, em uma modalidade opcional, a ponte tem uma aba de guia que se estende no dito interstício. [00027] A formação das orelhas de cada par em distintas porções de tira possibilita garantir que as forças de aperto são exercidas preferencialmente em tomo de um único dos dois tubos, o plano de união entre os dois tubos se encontrado em registro com o interstício entre as porções de tira que levam as orelhas. Assim, se os diâmetros dos tubos forem ligeiramente diferentes, por exemplo, por causa de tolerâncias de fabricação, o engate de cada tubo é otimizado, por meio disto otimizando a estanqueidade do conjunto resultante. A aba de guia da ponte tira vantagem do dito interstício de participar na guia supramencionada. [00028] Opcionalmente, o dispositivo tem pelo menos um par de primeiras orelhas de aperto e pelo menos um par de segundas orelhas de aperto situadas voltadas uma para a outra, e dois conjuntos de porca e parafuso que cooperam com os ditos pares de primeira e segunda orelhas, e o dispositivo é provido com meios para limitar o movimento longitudinal de um dos conjuntos de porca e parafuso enquanto o outro conjunto de porca e parafuso está sendo apertado. [00029] Por exemplo, com as porcas sendo projetadas para ser retidas pelas orelhas de um dos pares, as ditas orelhas são formadas de duas porções de tira apertadas no anel com um interstício entre elas, e a ponte tem uma aba de retenção que é revirada no dito interstício e com -a qual pelo menos uma das porcas é adequada para ficar em apoio no lado remoto das orelhas. [00030] Assim, enquanto um dos conjuntos de porca e parafuso está sendo apertado, por meio disto fazendo com que a haste do parafuso avance dentro da porca, a porca do outro conjunto de porca e parafuso permanece aproximadamente no seu lugar inicial, impedindo que o conjunto de porca e parafuso avance de forma que ele não avance com a haste do outro conjunto. Em decorrência disto, depois que o primeiro conjunto de porca e parafuso tiver sido apertado, o outro conjunto de porca e parafuso permanece na sua posição inicial, facilmente acessível de maneira a ser apertado no seu giro. [00031] A invenção pode ser bem entendida e suas vantagens ficarão mais aparentes mediante leitura da descrição detalhada seguinte de uma modalidade mostrada a título de exemplo não limitante. A descrição refere-se aos desenhos anexos, em que: • Figura 1 é uma vista em perspectiva de um dispositivo de engate da invenção, no estado não apertado; • Figuras. 2 e 3 são ampliações das zonas II e III da Figura 1; • Figura 4 é uma vista em seção no plano IV-IV da Figura 1; • Figura 5 é uma vista em perspectiva do dispositivo da Figura I, por um ângulo diferente e mostrando a face interna do anel na região de suas extremidades livres; • Figura 6 é uma vista em perspectiva fragmentada mostrando o anel de vedação na região de suas extremidades livres; • Figura 7 é uma vista em perspectiva mostrando a ponte; • Figura 8 é uma vista em perspectiva de baixo, mostrando uma orelha de aperto suportada em uma porção de tira, vista de dentro da dita porção; • Figura 9 é uma vista análoga à Figura 8, mas vista por fora da porção de tira; • Figura 10 é uma vista em seção no plano X-X da Figura 8; • Figura 11 é uma vista análoga à Figura 1, mas mostrando o dispositivo enquanto está sendo apertado; • Figura 12 é uma vista em perspectiva fragmentada mostrando a situação das extremidades livres do anel de vedação enquanto o dispositivo está sendo apertado; e • Figura 13 é uma vista plana mostrando o dispositivo no estado apertado, no qual ele é engatado em tomo de dois tubos aos quais ele serve para acoplar. [00032] Como se pode ver na Figura 1, o dispositivo de engate compreende um anel de vedação 10 no qual orelhas de aperto são presas. Neste exemplo, as orelhas compreendem um par de primeiras orelhas de aperto 12, 112, e um par de segundas orelhas de aperto 14, 114, as primeiras e segundas orelhas de cada par situando-se voltadas uma para a outra. Para apertar o dispositivo, a primeira e segunda orelhas confrontantes são movimentadas uma em relação à outra (neste exemplo, elas são movimentadas uma em direção à outra) por um conjunto de aperto. Neste exemplo, dois conjuntos de aperto 16, 116 são providos para as respectivas das orelhas confrontantes 12, 14 e para as orelhas confrontantes 112, 114.

Neste exemplo, esses dispositivos de aperto são do tipo porca e parafuso. [00033] Neste exemplo, cada orelha de aperto é levada por uma porção de tira. Assim, existem porções de tira 22, 122 que levam as respectivas das primeiras orelhas 12, 112, e porções de tira 24, 124 que levam as respectivas das segundas orelhas 14, 114. As porções de tira são fixadas no anel de vedação 10 em pontos de fixação 18, que, neste exemplo, são soldas. Mais precisamente, as porções de tira das quais as orelhas são formadas são soldadas no anel de vedação 10 em zonas do anel que formam reentrâncias na face interna do dito anel. Isto pode ser visto mais claramente na Figura 4, na qual as reentrâncias 10D podem ser vistas. Assim, qualquer bolha por causa da solda continua confinada na reentrância, sem afetar a forma geométrica da periferia interna do anel 10, e assim sem afetar a qualidade de seu contato com os tubos. Altemativamente, os pontos de fixação poderíam ser formados por rebitagem, grampeamento, ou crimpagem. Independente do modo de fixação escolhido, é vantajosamente feita provisão para fixar as porções de tira no anel em zonas do dito anel que formam reentrâncias na face interna do anel, como anteriormente descrito com referência às soldas. Assim, o contato entre o anel e os tubos não é degradado: se a fixação das porções de tira no anel tiver um impacto na sua forma geométrica interna, tal impacto é limitado às paredes de extremidade das reentrâncias. [00034] Como se pode ver na Figura 5, a primeira extremidade livre 10A e a segunda extremidade livre 10B do anel de vedação 10 têm respectivos arranjos de vedação. Neste exemplo, esses arranjos compreendem respectivamente pelo menos uma língua e pelo menos um entalhe, o anel sendo apertado fazendo com que a língua penetre no entalhe e fazendo com que as zonas de contato entre a língua e o entalhe deformem. Assim, a vedação ocorre da maneira indicada no documento WO 00/75548. [00035] Neste exemplo, pode-se ver que a primeira extremidade 10A do anel lO é provida com dois entalhes, respectivamente, 11A e 11'A, enquanto a segunda extremidade 1OB é provida com duas línguas, respectivamente, 1 IB e 1??. Como indicado no documento WO 00/75548, as línguas são ligeiramente muito largas para os entalhes de forma que as línguas penetrando nos entalhes deformam as zonas de contato, por meio disto provendo a vedação. Com esta finalidade, os entalhes 11A e 11'A são flanqueados em seus lados lateralmente mais externos por abas, respectivamente 11C e 1 l’C, que podem ser ligeiramente flexíveis. [00036] Como no documento WO 00/75548, a largura das línguas pode diminuir em direção às suas extremidades livres e, similarmente, a largura dos entalhes pode diminuir em direção às suas paredes de extremidade. [00037] Deve-se notar que, a fim de prover sua função de vedação, o anel de vedação é feito de uma tira de metal que é particularmente fina. Isto facilita as pequenas quantidades de deformações que são necessárias para prover a vedação, tanto para casar as formas externas dos tubos engatados entre si por meio do dispositivo quanto para deformar as zonas de contato supramencionadas entre as línguas e os entalhes. [00038] Vê-se em particular nas Figuras 1 e 4 que o dispositivo compreende adicionalmente uma ponte 20 que cobre os arranjos de vedação. Esta ponte é disposta entre a periferia externa do anel 10 e as orelhas de aperto. Assim, quando o sistema está no lugar e apertado em tomo das extremidades dos tubos que ele serve para acoplar uma na outra, o plano de união entre os ditos tubos sendo situado nas proximidades do meio da largura da tira 10, a vedação radial é provida pela presença da ponte 20, enquanto a vedação lateral é provida pela cooperação entre os arranjos de vedação supradescritos. [00039] Referindo-se às Figuras 6 e 7, a estrutura da ponte e como ela é montada no anel de vedação podem ser melhor entendidas. Como se pode ver na Figura 7, a ponte é na forma de uma chapa metálica que é curvada de forma que seu raio de curvatura corresponda substancialmente ao raio de curvatura inicial do anel. A ponte é projetada para ser fixada na primeira extremidade 10A do anel, e as Figuras 6 e 7 mostram a posição do ponto de fixação 21 que pode também ser visto na Figura 5. Esta fixação ocorre, em particular, por solda. À medida que a ponte e o anel são de pequena espessura e à medida que, diferente dos pontos de solda 18 por meio dos quais as orelhas são soldadas no anel, o ponto de solda 21 é submetido a pouca força de tração, não é necessário que o ponto de solda 21 seja tão forte quanto os pontos de solda 18. Assim, não é necessário formar o ponto de solda 21 em reentrâncias, em virtude de a solda ser suficientemente pequena para não afetar a forma geométrica interna do anel 10. Similarmente, o ponto de solda 21 pode ser substituído por algum outro meio de fixação, por exemplo, do tipo que usa rebitagem, grampeamento ou crimpagem. É possível, por exemplo, fixar a ponte por meio de abas laterais no anel que penetram nos , entalhes providos com esse propósito nas bordas laterais da ponte, e redobradas contra a face externa da ponte. [00040] Pode-se ver na Figura 7 que, nas proximidades de sua primeira extremidade 20A, a ponte 20 tem uma aba revirada 30. Pode-se entender que esta aba é formada ao ser cortada da primeira extremidade 20 A, e então ao ser dobrada de maneira a ficar revirada. Pode-se ver também que, em qualquer lado do recorte central no qual a aba 20 é formada, a primeira extremidade 20A da ponte tem duas extensões na forma de línguas, respectivamente 34A e 34?. Quando a ponte é montada, essas línguas são posicionadas sob as respectivas das porções de tira 22 e 122 das quais as primeiras orelhas 12 e 112 são formadas. [00041] Similarmente, a segunda extremidade 20B da ponte 20 é provida com duas extensões na forma de línguas, respectivamente, 34B e 34'B, que, quando a ponte é montada, situam-se sob as porções de tira 24 e 124 que carregam as orelhas 14 e 114. Entre as duas línguas 34B e 34B, a ponte tem uma aba de guia 32 que estende-a ao longo de sua circunferência, e cuja extremidade livre 32A é revirada. A função das abas 30 e 32 é explicada a seguir. [00042] Com referência à Figura 6, pode-se ver que as bordas laterais do anel 10 são providas com abas 36, 36’, situadas nas proximidades da segunda extremidade livre 10B do anel. Essas abas são projetadas para cooperar com as bordas laterais da ponte 20 para guiá-la à medida que ela desliza em relação à segunda extremidade 10B do anel 10. Neste exemplo, as bordas laterais da ponte são providas com entalhes 38, 38' correspondentes a uma redução na largura da dita ponte. Assim, as abas 36, 36' podem cooperar com as paredes de extremidade dos entalhes 38 e 38' sem movimentar lateralmente para fora. Além do mais, na Figura 6, as abas 36 e 36' são redobradas de uma maneira tal a cobrir as bordas da ponte 20 (ou as paredes de extremidade dos entalhes) radialmente até um pequeno valor. Isto facilita manter a ponte em posição, impedindo que ela mova radialmente. [00043] A fim de adaptar a ponte no anel, ela é colocada de uma maneira tal que ela cubra as extremidades do anel e de uma maneira tal que a solda 21 possa ser realizada. As abas 36 e 36' são redobradas depois que a ponte tiver sido posta no lugar. [00044] - A modelagem das orelhas de aperto é descrita a seguir com referência às Figuras 8 a 10. Nas Figuras, o exemplo da primeira orelha de aperto 12 é considerado, devendo-se entender ainda que, no exemplo mostrado, todas as orelhas de aperto são análogas. [00045] A orelha de aperto 12 é formada de uma porção de tira 22 de curvatura que casa com o raio de curvatura do anel de vedação 10. A orelha é formada na extremidade dianteira da porção de tira. Pode-se ver na Figura 9 que a orelha de aperto 12 tem uma parede de aperto 40 que é formada por um segmento revirado da porção de tira da qual a dita orelha é formada. O dito segmento revirado 40 é assim configurado para reter o dispositivo de aperto (porca, ou cabeça de parafuso). Na sua extremidade dianteira, oposta à extremidade traseira 22' da porção de tira 22, a orelha 12 tem um laço 46 com sua extremidade 46A redobrada sob a porção de tira 22. Assim, quando a porção de tira 22 está no lugar no anel 10, a dita extremidade 46A é redobrada entre a dita porção de tira e o anel. A parede de aperto 40 e o laço 46 são providos com furos, respectivamente 40' e 46', que são alinhados para receber a haste de um parafuso de aperto ou similares (amarração axial, pino, etc.). Pode-se ver que o furo 46' é oblongo, uma vez que o laço 46 tende inclinar ligeiramente durante aperto. [00046] No geral, a forma da orelha de aperto é análoga à que o documento FR 2 902 175 descreve. Neste exemplo, a parede de aperto 40 é formada em um segmento estampado da porção de tira 22, as bordas 42 do segmento estampado assim formando nervuras de reforço, em qualquer lado da parede de aperto. Vistas pela lateral, essas nervuras são assim substancialmente na forma de esquadros triangulares. [00047] De uma maneira geral, a orelha tem segmentos estampados ou nervuras para reforçar a rigidez das porções de tira e, em particular, a rigidez das orelhas. O segmento estampado do qual a parede de aperto 40 é formada é mencionado anteriormente. Pode-se também observar que uma nervura estampada 44 projeta-se na face externa da porção de tira 22, esta nervura situando-se logo detrás da orelha na direção da extremidade livre oposta 22' da porção de tira. [00048] Além do mais, esta porção de tira 22 tem um segmento estampado 48 que, na face interna da dita porção de tira, forma um recuo 49 (vide Figura 8) para receber a espessura da extremidade redobrada 46A do laço 46. Assim, a face interna da dita extremidade redobrada estende-se em continuidade com a face interna do restante da porção de tira 22., [00049] O segmento estampado 48 tem uma primeira porção que se situa nas proximidades da orelha 40 e que se estende por toda a largura da porção de tira, de maneira a receber a largura da extremidade redobrada 46A.

No sentido da extremidade livre 22' da porção de tira 22, o segmento estampado 48 tem uma porção de extremidade 48A que se afunila na direção da extremidade livre 22' da porção de tira. Pode-se observar na Figura 8 que o comprimento da extremidade redobrada 46A é menor que o comprimento do segmento estampado 48, de forma que a extremidade redobrada 46A não atinge a extremidade 48A do segmento estampado. Na realidade, por questão de economia de material, a extremidade redobrada não e formada com um comprimento que é muito grande. Entretanto, o segmento estampado 48 é estendido intencionalmente sobre sua porção de extremidade 48A. Isto toma possível reforçar a porção de tira além da extremidade livre 46A, e assim certa distância para fora da orelha 12. Durante aperto, sob o efeito das forças de tração exercidas na amarra, ou na haste do parafuso que está sendo apertado, as orelhas tendem a dobrar em direção ao centro do anel de engate, como indicado pelas setas F. A extremidade redobrada 46A do laço 46 então exerce uma força de reação na face interna do segmento estampado 48 de maneira a impedir redobramento excessivo das orelhas. A extensão 48A do segmento estampado reforça a porção de tira 22 de uma maneira tal a aumentar a intensidade das forças de reação. [00050] Além do mais, como pode-se ver nas Figuras 8 e 10, a face externa da extremidade 46A do laço 46 é provida com projeções de apoio 50 que cooperam com a face interna da porção de tira 22. Uma configuração inversa podería ser imaginada, com projeções formadas na face interna da porção de tira 22, para cooperar com a face externa da extremidade redobrada 46A. Como pode-se ver na Figura 10, essas projeções 50 mantêm localizadamente uma ligeira distância entre a parede de extremidade do recuo 49 e o restante da face externa da extremidade 46A. A profundidade da reentrância 49, medida radialmente, é igual ou substancialmente igual à espessura da extremidade redobrada 46A. Em decorrência disto, e como pode-se ver na Figura 9, a face interna da extremidade redobrada 46A assim forma uma pequena quantidade de espessura extra relativa ao segmento principal 22” da face interna da porção de tira 22. Quando a orelha 12 tende redobrar pelo efeito das forças de tração exercidas durante aperto, o segmento da porção de tira 22 que situa-se imediatamente detrás da orelha tende mover para fora do eixo da porção de tira (que, quando a porção de tira é fixada no anel 10, é o eixo C do anel). A amplitude deste movimento para fora corresponde à altura radial das projeções 50 de forma que, a despeito do movimento para fora, a face interna da extremidade redobrada 46A permanece no raio desejado, e assim fornece continuidade no apoio na superfície do tubo envolta pelo anel. [00051] Como anteriormente indicado, a ponte 20 é proyida com extensão na forma de línguas 34A, 34?, 34B e 34'B que estendem-se sob as porções de tira que levam as orelhas. Durante o aperto, essas extensões na forma de línguas estendem-se sob as extremidades redobradas 46A das orelhas ou sob as regiões das porções de tira 22, 122, 24 e 124 que situam-se detrás das ditas extremidades redobradas. Assim, nas regiões submetidas a tensões de redobramento, as forças de reação de redobramento são exercidas nas zonas nas quais a espessura das extensões na forma de línguas é adicionada à espessura do anel 10, a capacidade que essas zonas têm de suportar tais forças sendo assim aumentada. [00052] As porções de tira das quais as orelhas são formadas não circundam o anel de vedação. Essas porções cobrem o anel somente em um setor angular de cobertura relativamente pequeno. Como pode-se ver em particular na Figura 5, o setor angular de cobertura a da cobertura entre as porções de tira e o anel de vedação é aproximadamente na faixa de 10° a 50°, e preferivelmente aproximadamente na faixa de 25? a 35°. [00053] As orelhas e as porções de tira que as levam são submetidas a grandes tensões enquanto o dispositivo está sendo apertado. Portanto, as ditas orelhas e as ditas porções de tira têm que ter rigidez suficiente e resistência suficiente a forças, que é o motivo para o qual os segmentos estampados supramencionados são providos, e que é o motivo pelo qual a espessura das porções de tira tem que ser suficientemente grande. Ao contrário, como anteriormente indicado, tem que ser possível que o anel de vedação seja deformado ligeiramente a fim de desempenhar sua função de vedação. O dito anel de vedação portanto tem que ter espessura limitada. Fazendo-se provisão para que as porções de tira cubram o anel de vedação em ângulos apenas relativamente pequenos, lima quantidade muito significante de material é economizada, em relação ao que é revelado pelo documento WO 00/75548. [00054] Por exemplo, a espessura e do anel fica na faixa de 30% da espessura E das porções de tira das quais as orelhas são formadas a 80% dessa espessura E, e preferivelmente na faixa de 40% da dita espessura E a 60% desta. [00055] É feita provisão para que a largura L do anel de vedação 10 cubra o comprimento suficiente das extremidades dos tubos, montados uns nos outros por meio do dispositivo, como mostrado na Figura 13 . [00056] A invenção é aplicável em particular a dispositivos de engate de diâmetro relativamente grande, o diâmetro D do anel de vedação ficando, por exemplo, na faixa de 200 mm a 400 mm, e mais particularmente na faixa de 250 mm a 350 mm. Por exemplo, a espessura e do anel de vedação fica na faixa de 1/400-ésimo a 1/200-ésimo do diâmetro D do dito anel. [00057] A espessura e da ponte 20 é igual à espessura e do anel 10, sendo possível que esses dois elementos sejam feitos da mesma chapa metálica. [00058] O dispositivo de engate da invenção podería ter somente uma primeira orelha e uma segunda orelha que se situam voltadas uma para a outra e que se movem uma em-relação .à outra por qualquer dispositivo de aperto adequado. Neste caso, como está indicado anteriormente, o diâmetro D de seu anel é bastante grande, sua largura L, medida paralela ao eixo C do anel, sendo em si bastante grande, por exemplo, aproximadamente na faixa de 45 mm a 70 mm, e em particular aproximadamente na faixa de 50 mm a 60 mm. [00059] Portanto, como no exemplo mostrado, é vantajoso ter uma pluralidade de primeiras orelhas e uma pluralidade de segundas orelhas, e em particular duas primeiras orelhas e duas segundas orelhas. [00060] Além do mais, a fim de prover o dispositivo de engate com duas primeiras orelhas e com duas segundas orelhas, é possível formar as primeiras orelhas da mesma porção de tira de largura substancialmente análoga à largura do anel, e proceder da mesma maneira para as segundas orelhas. [00061] Entretanto, no dispositivo mostrado a título de exemplo, cada orelha é formada de uma porção de tira específica. Além do mais, as duas porções de tira das quais as primeiras orelhas 12 e 112 são formadas são fixadas no anel 10, provendo ainda um interstício 123 entre elas. Além do mais, as duas porções de tira 24, 124 das quais as orelhas 14 e 114 são formadas são fixadas no anel, provendo ainda um interstício 125 entre elas. Primeiramente, material é assim economizado, em virtude de a largura das porções de tira ser limitada ao que é estritamente necessário para as orelhas desempenharem suas funções. Em segundo lugar, os interstícios 123 e 125 são usados vantajosamente para várias funções. [00062] A aba de guia 32 da ponte 20 estende-se no interstício 125, como se pode ver em particular nas Figuras 1, 11 e 13. A medida que cada qual das bordas laterais confrontantes das porções de tira 24 e 124 está em um plano perpendicular ao eixo do anel 10, essas bordas são paralelas e assim constituem bordas de guia para guiar a aba 32. O fato de que a extremidade livre 32A da dita aba é virada para fora facilita seu contato com as bordas laterais internas das porções de tira 24 e 124, sem nenhum risco de a dita aba ficar emperrada entre as ditas porções de tira e o anel. [00063] Além do mais, como se pode ver na Figura 11, os dois conjuntos de aperto 16 e 116 não são necessariamente apertados simultaneamente. Neste caso, na Figura 11; o primeiro conjunto de aperto 16 foi apertado, enquanto o segundo conjunto de aperto 116 está ainda no estado não apertado. [00064] Gomo anteriormente indicado, cada conjunto de aperto pode ser do tipo porca e parafuso. Assim, cada qual dos conjuntos de aperto 16 e 116 compreende uma porca, respectivamente 16A e 116A, em apoio nas primeiras orelhas 12 e 112, e um parafuso com sua haste, respectivamente 16B e 116B, atravessando os furos nas orelhas, e com sua cabeça, respectivamente 16C e 116C, retida em uma segunda orelha 14, 114. Como se pode ver na Figura 9, as primeiras orelhas 12 e 112 podem ter arranjos antigiro para impedir que as porcas 16A e 116A girem. Por exemplo, as porcas têm uma pluralidade de superfícies planas, e a parede de extremidade dos segmentos estampados dos quais as paredes de aperto são formadas também têm superfícies planas 41, como indicado na Figura 9. Isto pode também constituir uma diferença entre as primeiras e segundas orelhas, que são de outra forma análogas. Entretanto, dependendo da modelagem das cabeças 16C e 116C dos parafusos ou da presença de qualquer arruela espaçadora 16D, 116D entre as ditas cabeças de parafuso e as segundas orelhas, as superfícies planas análogas às superfícies planas 41 podem equiparar às ditas segundas orelhas sem impedir que as cabeças de parafuso girem. [00065] Além do mais, é necessário impedir que as porcas tendam mover para fora das paredes de aperto das primeiras orelhas 12 e 112 enquanto os conjuntos de aperto 16 e 116 estão sendo apertados. E para isto que a aba de retenção 30 é usada. Em particular, nas Figuras 1, 11 e 13, pode-se ver que esta aba 30 é girada dentro do interstício 123, e que seus flanges (a aba é em forma de T como pode-se ver na Figura 7) estendem-se respectivamente detrás das porcas 16A e 116A, isto é, nesse lado das porcas que fica remoto das primeiras orelhas 12 e 112. Assim, os flanges da aba 30 formam apoios que opõem ao movimento para fora das porcas durante aperto. Com referência à Figura 11, pode-se ver que foi possível para a porca 16A permanecer no lugar durante o aperto do primeiro conjunto de aperto. A medida que o segundo conjunto de aperto não foi ainda tensionado, existe um risco de que a haste 116B do parafuso do dito conjunto possa tender ficar retida pela primeira orelha 114, ainda avançando ao mesmo tempo que a haste do parafuso do outro conjunto 16 está sendo apertada. Em uma situação como esta, seria difícil para a ferramenta de aperto então acessar a cabeça 116C do parafuso do segundo conjunto de aperto. A aba 30 assim impede o movimento que acompanha o movimento das orelhas uma em direção à outra. [00066] Naturalmente, a mesma função de reter as porcas podería ser obtida por meio de duas abas, isto é, uma aba por porca. [00067] A Figura 13 mostra o dispositivo apertado de forma que ele engate em tomo das extremidades de dois tubos 1 e 2. O plano de união P entre os dois tubos fica na região média da largura do dispositivo, e está mostrado por uma linha tracejada P. Com referência a esta Figura, uma outra vantagem de se usar uma porção de tira específica levando uma respectiva orelha pode ser entendida. O plano de união P situa-se em uma zona do dispositivo que corresponde às interstícios 123, 125 entre as porções de tira. Assim, as porções de tira 22 e 24 e 122 e 124 servem para apertar o dispositivo, respectivamente, no tubo 1 e no tubo 2. Portanto, se os ditos tubos tiverem ligeiras disparidades no diâmetro, o aperto tem que ser otimizado em cada tubo. [00068] Por exemplo, o dispositivo é feito de aço inoxidável recozido. Ele pode ser aço inoxidável austenítico, ou aço inoxidável ferrítico, que é menos caro. Por exemplo, as porções de tira que levam as orelhas podem ser feitas de aço inoxidável ferrítico 1.4509, enquanto o anel de vedação e aponte pódem ser feitos de aço inoxidável ferrítico 1.4016.

Claims (17)

1. Dispositivo de engate para acoplar de uma maneira hermética dois tubos lisos um no outro que são dispostos extremidade a extremidade, o dispositivo compreendendo um anel de vedação (10) que é adequado para engatar as extremidades conffontantes dos dois tubos, e que têm primeira e segunda extremidades livres (10A, 10B), cada uma das quais é provida com um arranjo de vedação (11 A, ll'A, 11B, 1TB, 11C, ll'C), os arranjos de vedação sendo projetados para obter contato estanque entre as ditas extremidades livres quando o anel (10) está em um estado apertado, o dispositivo compreendendo adicionalmente primeira e segunda orelhas de aperto (12, 112; 14, 114) adequadas para ser movimentadas uma em relação à outra a fim de levar o anel para o estado fixado; o dito dispositivo sendo caracterizado pelo fato de que a primeira e segunda orelhas de aperto (12, 112; 14, 114) são presas no anel de vedação (10), respectivamente, nas proximidades da primeira extremidade livre (10A) do dito anel e nas proximidades da segunda extremidade livre (10B) do dito anel, e em que o dispositivo tem uma ponte (20) cobrindo os arranjos de vedação (11A, ll'A, 11B, 1??, 11C, ll'C), a ponte sendo montada para ficar estacionária em relação à primeira extremidade livre (10A) do anel (10) e adequada para deslizar em relação à segunda extremidade livre (10B) enquanto o anel está sendo apertado.

2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os arranjos de vedação da primeira e segunda extremidades livres (10A, 10B) do anel de vedação (10), respectivamente, compreendem pelo menos uma língua (11B, 1??) e pelo menos um entalhe (11 A, 11 A), o aperto do anel fazendo com que a língua penetre no entalhe e fazendo com que as zonas de contato entre a língua e o entalhe deformem.

3. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1 ou reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que, com as orelhas (12, 14, 112, 114) e o anel (10) sendo formados de tiras de metal, a tira da qual o anel é formado tem uma espessura (e) que fica na faixa de 30% da espessura (E) das tiras das quais as orelhas são formadas a 80% da dita espessura (E) das tiras t * y dãs quais as orelhas são formadas.

4. Dispositivo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a tira da qual o anel é formado tem uma espessura (e) que fica na faixa de 40% a 60% da dita espessura (E) das tiras das quais as orelhas (12, 14, 112, 114) são formadas.

5. Dispositivo de acordo com a reivindicação 3 ou 4, caracterizado pelo fato de que a ponte (20) é também feita de uma tira de metal, de espessura (e) substancialmente igual à espessura (e) da tira da qual o anel (10) é feito.

6. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fató de que as orelhas (12, 112; 14, 114) são formadas de porções de tira (22, 122; 24, 124) que são fixadas no anel (10), cada uma das porções de tira cobre o dito anel em um setor angular que fica na faixa de 10° a 50°.

7. Dispositivo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que cada qual das ditas porções de tira cobre o dito anel em uma seção angular que fica na faixa de 25° a 35°.

8. Dispositivo de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracterizado pelo fato de que as porções de tira (22, 122, 24, 124) das quais as orelhas (12, 112; 14, 114) são formados têm porções estampadas ou nervuras (44, 48) que são projetadas para reforçar a rigidez das ditas porções de tira.

9. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 8, caracterizado pelo fato de que as porções de tira (22, 24; 122, 124) das quais as orelhas (12, 14; 112, 114) são formadas são fixadas no anel em zonas do anel que formam reentrâncias (100) na face interna do anel (10).

10. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 9, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma das orelhas de aperto (12, 14, 112, 114) primeiramente tem uma parede de aperto (40) que é formada por um segmento revirado da porção de tira (22, 24, 122, 124) da qual a dita orelha é formada, cujo segmento revirado é configurado para reter o dispositivo de aperto e, em segundo lugar, tem um laço (46) com uma extremidade (46A) que é redobrada entre a dita porção de tira e o anel (10).

11. Dispositivo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que, quando o dispositivo está no estado não apertado, uma porção da face interna da extremidade (46A) do laço (46) forma espessura extra radial estendendo-se para dentro em relação à superfície interna principal (22”) da porção de tira (22), ao passo que, quando o dispositivo está no estado apertado, a dita espessura extra é reabsorvida.

12. Dispositivo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que um dos elementos constituídos pela face interna da tira de banda (22, 24, 122, 124) e pela face externa da extremidade (46A) do laço (46) tem pelo menos uma projeção de apoio (50) que coopera com o outro dos ditos elementos.

13. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que tem meios (36, 36', 38, 38') para guiar o deslizamento da ponte (20) em relação à segunda extremidade livre (10B) do anel (10).

14. Dispositivo de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que, nas proximidades da segunda extremidade livre (10B), as bordas do anel (10) são providas com abas (36, 36') que cooperam com as bordas da ponte (20). -

15. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de que tem pelo menos um par de primeiras orelhas de aperto (12, 112) e um par de segundas orelhas de aperto (14, 114) situadas voltadas uma para a outra, as segundas orelhas sendo formadas em duas porções de tira (24, 124) que são fixadas no anel com um interstício (125) entre elas, e em que a ponte (20) tem uma aba de guia (32) que estende-se na dito interstício.

16. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado pelo fato de que tem pelo menos um par de primeiras orelhas de aperto (12, 112) e pelo menos um par de segundas orelhas de aperto (14, 114) situadas voltadas uma para a outra, e dois conjuntos de porca e parafuso (16, 116) que cooperam com os ditos pares de primeira e segunda orelhas, e em que é provido com meios (30) para limitar o movimento longitudinal de um dos conjuntos de porca e parafuso (16, 116) enquanto o outro conjunto de porca e parafuso está sendo apertado.

17. Dispositivo de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que, com as porcas (16A, 116A) sendo projetadas para ser retidas pelas orelhas (12, 112) de um dos pares, as ditas orelhas são formadas de duas porções de tira (22, 122) fixadas no anel com um interstício (123) entre elas, e em que a ponte (20) tem uma aba de retenção (30) que é revirada na dito interstício (123) e com a qual pelo menos uma das porcas é adequada para ficar em apoio no lado remoto das orelhas.