BR102014029606A2

BR102014029606A2 - elemento de uma conexão de braçadeira-flange

Info

Publication number: BR102014029606A2
Application number: BR102014029606A
Authority: BR
Inventors: Gerrit Von Breitenbach; Michael Lenz
Original assignee: Norma Germany Gmbh
Priority date: 2013-12-16
Filing date: 2014-11-27
Publication date: 2015-09-15
Also published as: US20150167872A1; KR20150070029A; CN104712620A; DE102013114080A1; RU2014139215A; JP2015121321A; RU2595290C2; EP2884145A1; JP6002742B2

Abstract

elemento de uma conexão de braçadeira-flange. a presente invenção refere-se a um elemento de uma conexão de braçadeira-flange, com pelo menos uma superfície, que pode ser levada ao encosto em uma contrassuperfície. o objetivo é gerar altas forças de aperto com pouca complexidade. para esse fim, está previsto que a superfície apresente uma camada de material antifricção (26).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "ELEMENTO DE UMA CONEXÃO DE BRAÇADEIRA-FLANGE". [001] A presente invenção refere-se a um elemento de uma conexão de braçadeira-flange, com pelo menos uma superfície, que pode ser levada ao encosto em uma contrassuperfície. [002] A invenção é explicada, a seguir, por meio de uma "conexão de flange cônica". [003] Em uma conexão de flange cônica, cada um dos dois componentes a ser conectados aprestam nas extremidades a ser conectadas, um flange radialmente apontado para fora, que apresenta um lado posterior inclinado. Quando os dois componentes são postos em contato um com o outro e os flanges são alinhados um ao outro, então uma braçadeira perfilada pode ser inserida sobre os flanges, de modo que os lados internos dos flancos encostem-se nos lados posteriores inclinados dos flanges. Quando, depois, a cinta de braçadeira é apertada com ajuda do dispositivo de aperto, então o diâmetro interno da cinta de braçadeira se reduz, e os flancos movem-se sobre os lados inclinados dos flanges radialmente para dentro. Desse modo, é gerada uma força de aperto em direção axial, que aperta os dois componentes, um em relação ao outro. [004] Uma braçadeira perfilada apropriada para esse fim é conhecida, por exemplo, do documento DE 10 2009 039 862 B4. [005] Quando se deseja gerar forças axiais mais altas, por exemplo, para a compressão segura de uma vedação e, em geral, é necessário usar uma braçadeira perfilada maior ou dimensionada de modo mais forte, de modo que para geração de forças axiais também é necessária uma complexidade mais alta. [006] A invenção tem por base, a tarefa de gerar altas forças de aperto com pouca complexidade. [007] Essa tarefa é solucionada em um elemento da espécie ci- tada inicialmente pelo fato de que a superfície apresenta uma camada de material antifricção. [008] A camada de material antifricção reduz a fricção entre a superfície e a contrassuperfície, no exemplo da conexão de flange cônica, os lados internos dos flancos e as superfícies dos flanges, nas quais se encostam os flancos. Portanto, por um lado, necessita-se de menos força de aperto, para mover os flancos radialmente para dentro, porque a fricção a ser superada é menor. Dessa maneira, uma parte maior da força de aperto geada pelo dispositivo de aperto pode ser transformada em uma força axial. Por outro lado, a camada de material antifricção tem a vantagem de que as forças axiais fiquem distribuídas de modo mais uniforme em direção circunferencial da braçadeira perfilada. No aperto da cinta de braçadeira, com ajuda do dispositivo de aperto, os flancos movem-se não só radialmente para dentro sobre os flanges, mas também é necessário um movimento pequeno na direção circunferencial da cinta de braçadeira. Como também esse movimento é facilitado pela camada de material antifricção, a força de a-perto gerada pelo dispositivo de aperto também pode funcionar em posições mais afastadas do dispositivo de aperto. Portanto, pode ser gerada uma distribuição relativamente uniforme da força axial gerada sobre o perímetro da braçadeira. A camada de material antifricção faz com que a fricção entre os lados internos dos flancos e os lados dos flanges, nos quais se encostam os flancos, seja menor do que sem a camada de material antifricção. Como muitas vezes a camada de material antifricção separa o material dos flancos do material dos flanges, é reduzido o risco de corrosão por contato e resulta uma resistência à corrosão aperfeiçoada. No total, resulta uma janela de processo segura, mais estável, para a montagem e a operação da braçadeira perfilada, por uma boa reprodutibilidade de uma conexão de flange cônica realizada com a braçadeira perfilada. [009] De preferência, o elemento está formado como braçadeira perfilada, com uma cinta de braçadeira, que apresenta uma base e flancos dirigidos radialmente para dentro, com lados internos, e um dispositivo de aperto, sendo que a cinta de braçadeira apresenta, pelo menos sobre o lado interno dos flancos, a camada de material antifric-ção. Quando a braçadeira perfilada é inserida sobre os flanges, então os lados internos da braçadeira perfilada e o lado externo dos flanges estão encostados um no outro. Pela carcaça de filtro resulta a redução de fricção desejada. [010] De preferência, também a base apresenta em seu lado interno a camada de material antifricção. Isso facilita a produção da braçadeira perfilada. Pode-se dotar totalmente o lado interno com a camada de material antifricção. [011] Nesse caso, é preferido que a cinta de braçadeira também apresente em seu lado externo, a camada de material antifricção. Pode-se, depois aplicar a camada de material antifricção simplesmente pelo fato de que a cinta de braçadeira é imersa em uma solução, que depois forma a camada de material antifricção. Desse modo, os custos de produção são mantidos baixos. [012] Alternativamente ou adicionalmente, o elemento também pode estar formado como flange. Nesse caso, a camada de material antifricção encontra-se no lado externo do flange, no qual se encosta a braçadeira. Também uma modalidade desse tipo, cria depois uma fricção reduzida, de medo que as forças de aperto possam ser transformadas em uma extensão maior em forças axiais. [013] Finalmente, também é possível, alternativamente ou adicionalmente, formar o elemento como elemento intermediário entre a braçadeira e o flange. Nesse caso, necessita-se, na verdade, de um elemento adicional. Mas, esse elemento adicional também pode ser usado de modo vantajoso em conexões de braçadeira-flange convencio- nais, nas quais, até agora ainda não tinham sido tomadas medidas para redução da fricção. [014] Vantajosa mente, a camada de material antifricção não é volátil. A camada de material antifricção continua presente, portanto, mesmo depois de um armazenamento longo, sem ter perdido suas propriedades de deslizamento. Isso facilita sua conservação em estoque. [015] De preferência, a camada de material antifricção é estável até uma temperatura predeterminada. A temperatura predeterminada orienta-se pelo uso pretendido. Quando a braçadeira perfilada é usada, por exemplo, para conectar partes de uma linha de gás de escape de um motor de combustão interna uma à outra, então a camada de material antifricção pode ser configurada para ser estável até uma temperatura de pelo menos 1000 C. Ele impede, então, uma "con-glomeração" da braçadeira perfilada com os flanges. [016] De preferência, a camada de material antifricção está formada como camada seca. Uma camada seca tem a vantagem de que no contato com outras partes, ela não deixa vestígios. Além disso, é reduzido o risco de que pó ou outros corpos estranhos fiquem aderidos na camada de material antifricção, e, com isso, se opõem à redução de fricção. Além disso, é facilitada a conservação em estoque. [017] Nesse caso, é preferido que a camada de material antifricção esteja formada como lubrificante seco. Um lubrificante seco permite um deslizamento com pouca fricção, sem que seja percebido como gordurento, pastoso ou úmido. [018] De preferência, a camada de material antifricção está formada como lubrificante sólido. Nesse caso, tira-se proveito de efeitos redutores de fricção de lubrificantes sólidos, por exemplo, grafita, estanho ou sulfeto de molibdênio. [019] Em uma configuração alternativa ou adicional, a camada de material antifricção pode estar formada como camada de verniz. Uma camada de verniz é de fácil aplicação. [020] Finalmente, também é possível que a camada de material antifricção apresente um plástico. Como plástico pode-se usar, por e-xemplo, politetrafluoretileno (PTFE). Além disso, é de interesse material do grupo dos plásticos termoplásticos, de alta resistência, na base de poliariletercetonas, particularmente, polieteretercetonas, poliami-das, poliacetais, poliariléter, polietilentereftalatos, polifenilensulfetos, polissulfonas, polietersulfonas, polieterimidas, poliamidimidas, poliacri-latos, resinas fenólicas, tais como resinas de novolaque ou similares. Em plásticos dessa espécie resulta um comportamento de deslizamento excepcional dos flancos sobre os flanges. [021] Em uma configuração preferida, a camada de material antifricção está formada como folha ou filme. [022] A invenção é descrita, a seguir, por meio de um exemplo de modalidade em conexão como desenho. No mesmo mostram; [023] Fig. 1uma representação esquemática de uma braçadeira perfilada e [024] Fig. 2 uma vista em corte esquemática de uma conexão de flange cônica. [025] A Fig. 2 mostra em representação fortemente esquematiza-da um detalhe de uma conexão de flange cônica 11, que conecta um primário componente 12 com um segundo componente 13. Nos dois componentes 12, 13, pode tratar-se, por exemplo, de tubos ou bocais de tubos. [026] O primeiro componente 12 apresenta um flange 14, que se projeta radialmente para fora, e está inclinado em seu lado posterior, afastado do segundo componente 13. O flange 14 está formado, nesse caso, em forma de trapézio em secção transversal, isto é, ele também está inclinado em seu lado anterior 16, voltado para o segundo componente 13. [027] O segundo componente 13 também apresenta um flange 17. Esse flange apresenta um lado posterior 18, afastado do primeiro componente e um lado anterior 19, voltado para o primeiro componente 12. A inclinação do lado anterior 16 do primeiro flange 14 e a inclinação do lado anterior 19 do segundo flange 17, correspondem uma à outra, de modo que os dois flanges 14, 17 podem ser encostados um no outro sem espaço intermediário. [028] Os flanges 14, 17 também podem estar formados de outro modo, por exemplo, com lados anteriores planos. [029] Para conexão dos dois flanges 14,17 está prevista uma braçadeira perfilada 1, que está representada em perspectiva na Fig. 1> [030] A braçadeira perfilada 1 apresenta uma cinta de braçadeira, que no presente caso, está formada com duas seções de braçadeira 2, 3. É possível usar mais de duas seções de braçadeira 2, 3. Também é possível formar a cinta de braçadeira em uma parte. [031] As duas seções de braçadeira 2, 3 estão conectadas uma à outra por uma ponte 4, sendo que a ponte 4 está formada de modo elástico. [032] A ponte 4 está disposta em direção circunferencial, em uma extremidade das seções de braçadeira 2, 3. Na outra extremidade das seções de braçadeira 2, 3 está previsto um dispositivo de aperto 5. A seção de braçadeira 2 apresenta aqui uma cabeça de aperto 6. A seção de braçadeira 3 apresenta aqui uma cabeça de aperto 7. As duas cabeças de aperto 6, 7 estão conectadas uma à outra por um pino roscado 8, que em um lado apresenta uma cabeça 9 e com sua outra extremidade está aparafusado por uma porca 10. Outras formas de dispositivos de aperto naturalmente são possíveis. [033] Para montagem da braçadeira perfilada, o pino roscado 8 é desaparafusado da porca 10, de modo que as duas seções de braçadeira 2, 3 podem ser movidas para afastar-se uma da outra no lado oposto à ponte 4. A braçadeira perfilada 1 pode depois ser guiada sobre as partes a ser conectadas. O pino roscado 8 é aparafusado na porca 10. No aparafusamento, os dois mordentes de aperto 6, 7 movem-se um para o outro, de tal modo que o diâmetro interno da cinta de braçadeira. [034] Tal como mencionado acima, a braçadeira perfilada 1 apresenta uma cinta de braçadeira, que está representada em secção transversal na Fig. 2. A cinta de braçadeira apresenta uma base 20 e flancos 21, 22 dirigidos radialmente para o interior ou para dentro. Os flancos 21, 22 saem da base e estão formados, de preferência, em uma peça com a base 20. Eles podem, por exemplo, estar dobrados da base 20;. [035] Os flancos 21, 22 apresentam lados internos 23, 24. A base 20 apresenta um lado interno 25. [036] Quando os dois componentes 12, 13 forem alinhados de tal modo um ao outro que os dois flancos 14,17, tal como representados, estão encostados um no outro, então a braçadeira perfilada pode ser colocada sobre os dois flanges 14, 17, de modo que os flancos 21, 22 encostem-se com seus lados internos 23, 24 nos dois lados posteriores 15, 18 dos flanges 14,17. Quando a cinta de braçadeira é depois apertada com ajuda do dispositivo de aperto 5, e o diâmetro interno da cinta de braçadeira diminui, então os dois flancos 21, 22 deslocam-se sobre os lados posteriores 15,18 dos flancos 14, 18 radialmente para dentro, de modo que uma força axialmente ativa é exercida sobre os dois flanges 14, 17, que comprime os dois componentes 12, 13 um contra o outro em direção axial. [037] Pelo menos os lados internos 23, 24 dos flancos 21, 22 estão cobertos com uma camada de material antifricção 26. Essa camada de material antifricção 26 está representada aqui como linha cheia, preta, sendo que essa representação não está em escala. [038] De preferência, não só os lados internos 23, 24 dos flancos 21,22 estão cobertos com a camada de material antifricção, mas também o lado interno 25 da base 20. [039] Em uma configuração particularmente preferida, até mesmo toda a cinta de braçadeira pode apresentar uma camada de material antifricção, que, depois, pode, por exemplo, ter sido aplicada por um processo de imersão. Isso pode ser visto na representação esquemá-tica da Fig. 2. [040] A camada de material antifricção também pode ser aplicada de outro modo, por exemplo, por injeção ou por pulverização ou por deposição de banhos eletrolíticos ou químicos, nos quais a braçadeira perfilada 1 pode receber, por exemplo, camadas de Ni-Sn, camadas de Sn, camadas de fosfato ou similares. [041] Pela camada de material antifricção 26 são obtidos vários efeitos: por um lado, a fricção no movimento dos flancos 21, 22 sobre os flancos 14,17, radialmente para dentro. A camada de material antifricção 26 faz com que a fricção entre os lados internos 23, 24 e os lados posteriores 15,18 é menor do que quando os flancos 21, 22 são postos em contato diretamente com os flanges 14, 17. Por essa razão, uma proporção maior da força de aperto gerada pelo dispositivo de aperto 5 pode ser transformada em uma força que atua axialmente, e comprime os dois componente 12, 13 um contra o outro. Uma ampliação ou um dimensionamento mais forte da braçadeira perfilada 1 ou do dispositivo de aperto não é necessária para esse fim. [042] Por outro lado, a camada de material antifricção 26 também causa uma melhor distribuição da força de aperto em direção circunfe-rencial, gerada através do dispositivo de aperto 5, porque, devido à camada de material antifricção 26, a braçadeira perfilada também precisa superar uma fricção menor em um movimento dos flancos 21, 22 com relação aos flanges 14, 17, em direção circunferencial. Um movi- mento desse tipo resulta automaticamente no aperto do dispositivo de aperto 5. Sem a camada de material antifricção 26, pode-se observar uma proporção aumentada da força axial na vizinhança do dispositivo de aperto 5. Com a camada de material antifricção 26, a distribuição da força axial em direção circunferencial fica mais uniforme e a força de aperto axial da braçadeira perfilada 1 pode ficar nitidamente mais alta, a uma força de outro modo igual, introduzida pelo dispositivo de aperto 5. [043] Quando a camada de material antifricção 26 está formada como camada divisória, então ela impede um contato direto entre os flancos 21, 22 e os flanges 14, 17, de modo que o risco de uma corrosão de contato é menor. [044] A camada de material antifricção 26, de preferência, não é volátil. Portanto, ela também continua mantida após um tempo de armazenamento mais longo e na montagem desenvolve seu efeito redu-tor de fricção. [045] Quando a braçadeira perfilada 1 deve ser usada em uma região com temperatura elevada, na dependência da aplicação desejada, opcionalmente é de vantagem quando a camada de material antifricção 26 seja estável até uma temperatura predeterminada. Um caso desse tipo ocorre, por exemplo, quando a braçadeira perfilada é usada para conectar partes de uma unidade de linha de gás de escape de um motor de combustão interna uma à outra. Nesse caso, pode ser vantajoso se a camada de material antifricção 26 seja estável até uma temperatura de, por exemplo, pelo menos 1000 C. Nesse caso, é impedida uma "aglomeração" da braçadeira perfilada 1 com partes da unidade de linha de escape de gás e facilita uma troca da braçadeira perfilada 1. [046] A camada de material antifricção 26 está formada como camada seca, isto é, ela não deixa vestígios, quando ela entra em con- tato com outras partes ou com a mão de um montador. De preferência, ela está formada como lubrificante seco. [047] Ela também pode estar formada como camada baseada em sólido, por exemplo, baseada em grafita. [048] A camada de material antifricção 26 também pode estar formada como camada de verniz, folha ou filme. [049] A camada de material antifricção 26 pode apresentar sulfe-to de molibdênio. [050] A camada de material antifricção 26 pode apresentar um plástico, por exemplo, politetralfuoretileno ou materiais do grupo dos plásticos termoplásticos de alta resistência na base de poliarileterceto-nas, particularmente, polieteretercetonas, poliamidas, poliacetais, poli-ariléteres, polietilentereftalatos, polifenilensulfetos, polissulfonas, polie-tersulfonas, polieterimidas, poliamidimidas, poliacriilatos, resinas fenó-licas, tais como resinas de novolaque ou similares. [051] [049]Natura!mente, a camada de material antifricção 26 pode estar formada não apenas na braçadeira perfilada 1. Também os flanges 14 17, podem ser dotados, pelo menos em seus lados posteriores 15,18, de uma camada de material antifricção correspondente e com isso, ser obtido o mesmo efeito, a saber uma fração pequena entre a braçadeira perfilada e os flanges 14, 17, no aperto da braçadeira perfilada 1. [052] Finalmente, também é possível introduzir de maneira não representada mais detalhadamente um elemento intermediário entre os flancos 21, 22 e os lados posteriores 15, 18 dos flanges 14, 17. Po-de-se dotar esse elemento intermediário com uma camada de material antifricção ou formar esse elemento intermediário depois de um material antifricção, de modo que também aqui está presente uma camada de material antifricção, para manter pequena a fricção entre os flancos 21,22 e os lados posteriores 15, 18 dos flanges 14, 17.

Claims

1. Elemento de uma conexão de braçadeira-flange, com pelo menos uma superfície, que pode ser levada ao encosto em uma contrassuperfície, caracterizado pelo fato de que a superfície apresenta uma camada de material antifricção (26).

2. Elemento de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ele está formado como braçadeira perfilada (1) com uma cinta de braçadeira (2, 3), que apresenta uma base (20) e flancos (21, 22) dirigidos radialmente para dentro, com lados internos (23, 24) e um dispositivo de aperto (5), sendo que a cinta de braçadeira (2, 3) apresenta a camada de material antifricção (26), pelo menos no lado interno (23, 24) dos flancos (21,22).

3. Elemento de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que também a base (20) apresenta em seu lado interno (25) a camada de material antifricção (26).

4. Elemento de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a cinta de braçadeira (2, 3) também apresenta em seu lado externo, a camada de material antifricção (26).

5. Elemento de acordo com uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o mesmo está formado como flange.

6. Elemento de acordo com uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o mesmo está formado como elemento intermediário entre a braçadeira e o flange.

7. Elemento de acordo com uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a camada de material antifricção (26) não é volátil.

8. Elemento de acordo com uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a camada de material antifricção (26) é estável até uma temperatura predeterminada.

9. Elemento de acordo com uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que a camada de material antifricção (26) está formada como camada seca.

10. Elemento de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a camada de material antifricção (26) está formada como lubrificante seco.

11. Elemento de acordo com uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que a camada de material antifricção (26) está formada como lubrificante sólido.

12. Elemento de acordo com uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que a camada de material antifricção (26) está formada como camada de verniz.

13. Elemento de acordo com uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que a camada de material antifricção (26) apresenta um plástico.

14. Elemento de acordo com uma das reivindicações 1 a 11 ou 13, caracterizado pelo fato de que a camada de material antifricção (26) está formada como folha ou filme.