BR102015028821B1 - Junta de vedação para sistemas de tubulações - Google Patents
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Abstract
junta de vedação para sistemas de tubulações, e, processo de fabricação da mesma. a presente invenção está relacionada a juntas de vedação aplicáveis a tubulações, válvulas e equipamentos de caldeiraria. nesse contexto, a presente invenção provê uma junta de vedação para sistemas de tubulações, compreendendo (i) um núcleo (10) formado por uma pluralidade de anéis metálicos concêntricos (10a), cada anel (10a) compreendendo uma seção transversal substancialmente retangular, em que a dimensão da altura da seção transversal retangular é comum a todos os anéis (10a), e (ii) um revestimento superficial (12) de material flexível aplicado nas superfícies inferior e superior do núcleo (10). a presente invenção também provê um processo de fabricação da referida junta de vedação. assim, a presente invenção provê uma junta de vedação (i) que dispensa a necessidade de um anel rígido externo, (ii) que é de fácil conformação para juntas de diâmetro reduzido e (iii) que pode ser facilmente conformada em diferentes formatos, tal como o formato oval, particularmente útil para vedação entre o corpo e o castelo de válvulas gaveta.
Description
[0001] A presente invenção está relacionada a juntas de vedação aplicáveis a tubulações, válvulas e equipamentos de caldeiraria.
[0002] Juntas de vedação em flanges são componentes essenciais em sistemas de tubulação, garantindo a integridade dos mesmos contra vazamentos.
[0003] Alguns tipos de juntas de vedação apresentam bom desempenho em determinadas aplicações, podendo, entretanto, não ser indicadas para outras aplicações. Juntas de núcleo maciço ranhurado com cobertura de grafite, conhecidas pelo nome comercial de CAMPROFILE ou KAMMPROFILE, apresentam bom desempenho para vedação de equipamentos, como permutadores, por exemplo. A figura 1 ilustra uma vista em corte de uma junta de núcleo maciço ranhurado com cobertura de grafite, como conhecida do estado da técnica. A porção mais interna da junta (lado direito da figura 1) compreende ranhuras que recebem um revestimento superior e inferior de grafite. Esta é a porção que efetivamente funciona como elemento de vedação. A porção mais externa da junta (lado esquerdo da figura 1) não compreende ranhuras e nem revestimento. Esta porção funciona como um anel externo de reforço.
[0004] Normalmente, juntas de núcleo maciço ranhurado com cobertura de grafite são conformadas a partir de uma barra com seção transversal aproximadamente retangular, geralmente com 13mm de largura. Entretanto, para vedação entre o corpo e o castelo de válvulas em sistemas de tubulação, onde o diâmetro é muito pequeno (em torno de 150mm), a conformação de uma barra com 13mm para fabricação da junta de vedação passa a ser dificultosa, sendo muito comum o aparecimento de defeitos na superfície de vedação devido às altas tensões no material.
[0005] São conhecidas ainda juntas de vedação espiraladas, formadas pelo enrolamento de uma tira metálica com seção transversal em formato aproximado de “V”, conforme ilustrado na figura 2. Esse tipo de junta normalmente compreende um anel metálico externo maciço de reforço (não mostrado), que confere resistência mecânica à junta, aumentando o seu desempenho. Entretanto, para vedação entre o corpo e o castelo de válvulas em sistemas de tubulação, onde o espaço para aplicação da junta de vedação é muito restrito, não há espaço para juntas com anel externo de reforço.
[0006] Mesmo quando se utilizam juntas que não compreendem um anel externo de reforço, tal como revelado pelos documentos US5308090A e US2357257A, observa-se que há um baixo desempenho desse tipo de junta para vedação entre o corpo e o castelo de válvulas, seja pela construtividade da mesma, seja pela ausência de um anel de reforço.
[0007] Adicionalmente, é sabido que juntas de vedação em castelos de válvulas gaveta são ovais, e não circulares. Assim, torna-se ainda mais difícil a utilização de juntas de núcleo maciço ou espiraladas do estado da técnica, já que, devido à presença de seus anéis rígidos externos, haveria dificuldades em se conformar tais juntas em formato oval.
[0008] Como será melhor detalhado abaixo, a presente invenção visa a solução dos problemas do estado da técnica acima descritos de forma prática, eficiente e com um baixo custo.
[0009] Um primeiro objetivo da presente invenção é o de prover uma junta de vedação de flanges entre partes de corpos de válvulas, tubulações e equipamentos que dispense a necessidade de um anel rígido externo e, ainda assim, mantenha bom desempenho de vedação.
[0010] Um segundo objetivo da presente invenção é o de prover uma junta de vedação de flanges entre partes de corpos de válvulas, tubulações e equipamentos que seja de fácil conformação para juntas de diâmetro reduzido e/ou de formatos diferentes do formato circular convencional (oval, por exemplo).
[0011] De forma a alcançar os objetivos acima descritos, a presente invenção provê uma junta de vedação para sistemas de tubulações, compreendendo (i) um núcleo formado por uma pluralidade de anéis metálicos concêntricos, cada anel compreendendo uma seção transversal substancialmente retangular, em que a dimensão da altura da seção transversal retangular é comum a todos os anéis e (ii) um revestimento superficial de material flexível aplicado nas superfícies inferior e superior do núcleo.
[0012] Adicionalmente, a presente invenção provê processo de fabricação de uma junta de vedação para sistemas de tubulações, o processo compreendendo as etapas de (i) prover um núcleo formado por uma pluralidade de anéis metálicos concêntricos, cada anel compreendendo uma seção transversal substancialmente retangular, em que a dimensão da altura da seção transversal retangular é comum a todos os anéis e (ii) aplicar um revestimento superficial de material flexível aplicado nas superfícies inferior e superior do núcleo.
[0013] A descrição detalhada apresentada adiante faz referência às figuras anexas e seus respectivos números de referência, representando a modalidade preferida da presente invenção.
[0014] A figura 1 ilustra uma vista em corte de uma junta de núcleo maciço ranhurado com cobertura de grafite, como conhecida do estado da técnica.
[0015] A figura 2 ilustra uma vista em corte de uma junta de vedação espiralada, como conhecida do estado da técnica.
[0016] A figura 3 ilustra uma vista em elevação com corte do núcleo de uma junta de vedação de acordo com uma concretização preferencial da presente invenção.
[0017] A figura 4 ilustra uma vista em elevação do núcleo da junta de vedação de acordo com a concretização preferencial da presente invenção sendo moldado em um formato oval por um equipamento de moldagem.
[0018] A figura 5 ilustra uma vista em elevação do núcleo da junta de vedação de acordo com a concretização preferencial da presente invenção já moldado em um formato oval por um equipamento de moldagem.
[0019] A figura 6 ilustra uma vista isométrica da junta de vedação em uma configuração final, em formato oval, após receber cobertura de um material flexível nas faces de vedação.
[0020] Preliminarmente, ressalta-se que a descrição que se segue partirá de concretizações preferenciais da invenção. Como ficará evidente para qualquer técnico no assunto, no entanto, a invenção não está limitada a essas concretizações particulares.
[0021] A figura 3 ilustra uma vista em elevação do núcleo 10 de uma junta de vedação de acordo com uma concretização preferencial da presente invenção. Como pode ser observado, diferentemente das juntas do estado da técnica, a junta de acordo com a presente invenção compreende um núcleo 10 formado por uma pluralidade de anéis metálicos concêntricos 10a, cada anel 10a compreendendo uma seção transversal substancialmente retangular, em que a dimensão da altura da seção transversal retangular é comum a todos os anéis 10a.
[0022] Preferencialmente, o núcleo 10 da junta de vedação da presente invenção é formado por pelo menos quatro anéis metálicos concêntricos 10a.
[0023] Preferencialmente, cada anel metálico concêntrico 10a compreende uma seção transversal quadrada. Assim, todos os anéis 10a compreendem a mesma altura e largura, fazendo com que o núcleo da junta tenha superfícies inferior e superior substancialmente planas. Mais preferencialmente, a altura e largura da seção transversal dos anéis é de 2 a 5mm. Ainda mais preferencialmente, a altura e largura da seção transversal dos anéis é de 3mm.
[0024] Dessa forma, uma vez que os anéis 10a possuem largura relativamente pequena quando comparado com outras juntas do estado da técnica, fica extremamente fácil moldá-los no formato desejado, seja ele circular, oval ou outro qualquer. Ainda, reduz-se o risco de falhas estruturais como ocorria no estado da técnica ao se tentar conformar, por exemplo, uma barra metálica com espessura relativamente grande (13mm) para fabricação de juntas de pequeno diâmetro (150mm).
[0025] Preferencialmente, cada anel metálico concêntrico 10a é conformado a partir de pelo menos uma barra metálica de seção retangular. Mais preferencialmente, a pelo menos uma barra metálica que dá origem aos anéis 10a compreende uma seção transversal quadrada.
[0026] Opcionalmente, a pelo menos uma barra metálica de seção retangular compreende pelo menos duas faces opostas dotadas de ranhuras. Assim, os anéis metálicos concêntricos compreenderão pelo menos uma face inferior e uma face superior dotadas de ranhuras, que contribuem para a fixação de um revestimento superficial 12 de material flexível aplicado nas superfícies inferior e superior do núcleo 10. Preferencialmente, o material flexível utilizado como revestimento superficial 12 é TEFLON ou um grafite flexível.
[0027] Preferencialmente, a folga entre os anéis 10a é a menor folga possível praticável na fabricação. Porém, ressalta-se que este não é um fator crítico, pois os anéis são concêntricos e não há possibilidade de formação de um canal preferencial de fuga do fluido na direção radial.
[0028] A presente invenção ainda provê um processo de fabricação da junta de vedação acima descrita. O processo da presente invenção compreende as seguintes etapas: a) prover o núcleo 10 formado pela pluralidade de anéis metálicos concêntricos 10a, cada anel compreendendo uma seção transversal substancialmente retangular, em que a dimensão da altura da seção transversal retangular é comum a todos os anéis 10a; e b) aplicar um revestimento superficial 12 de material flexível aplicado nas superfícies inferior e superior do núcleo.
[0029] Como mencionado acima, previamente à etapa de prover o núcleo 10, cada anel metálico concêntrico 10a pode ser conformado a partir de pelo menos uma barra metálica de seção retangular, preferencialmente quadrada.
[0030] Preferencialmente, a etapa de conformar os anéis 10a é realizada de forma a conformá-los em um formato circular, como ilustrado na figura 3.
[0031] Opcionalmente, uma etapa adicional de conformação do núcleo 10 é provida, em que o mesmo é conformado em um formato distinto do formato circular original. Preferencialmente, para utilização em uma junta de vedação entre o corpo e o castelo de válvulas gaveta, o núcleo 10 é conformado em um formato oval, como ilustrado nas figuras 4 e 5. Nessa etapa, o núcleo 10 é posicionado em um equipamento de conformação 14 compreendendo dois moldes tensionadores 16a e dois moldes compressores 16b. Assim, o núcleo é ao mesmo tempo tensionado e comprimido em direções perpendiculares, fazendo com que o mesmo adquira o formato oval. Nessa etapa, uma tampa (não ilustrada) é preferencialmente provida sobre o núcleo 10 para que o mesmo fique confinado durante a conformação.
[0032] Da mesma forma que na junta em formato circular, já descrita acima, um revestimento superficial 12 de material flexível é aplicado nas superfícies inferior e superior do núcleo 10 em formato oval, de modo que a configuração final da junta de vedação oval é obtida (figura 6).
[0033] Dessa forma, com base na descrição acima, a presente invenção provê uma junta de vedação que dispensa a necessidade de um anel rígido externo, ainda assim mantendo bom desempenho de vedação. Adicionalmente, a junta da presente invenção é de fácil conformação para juntas de diâmetro reduzido. Ademais, a junta da presente invenção pode ser facilmente conformada em diferentes formatos, tal como o formato oval. Como mencionado acima, a junta de vedação em formato oval é particularmente útil para vedação entre o corpo e o castelo de válvulas gaveta.
[0034] Adicionalmente, a presente invenção provê um processo de fabricação da junta de vedação acima mencionada, desde a conformação de cada anel metálico, até a aplicação do revestimento com material flexível, que irá preencher os espaços vazios e garantir a vedação da junta.
[0035] Inúmeras variações incidindo no escopo de proteção do presente pedido são permitidas. Dessa forma, reforça-se o fato de que a presente invenção não está limitada às configurações/concretizações particulares acima descritas.
Claims (7)
1. Junta de vedação para sistemas de tubulações, caracterizada por compreender: - um núcleo (10) compreendendo uma pluralidade de anéis metálicos concêntricos (10a), cada anel compreendendo uma seção transversal substancialmente retangular, em que a dimensão da altura da seção transversal retangular é comum a todos os anéis metálicos concêntricos (10a); e - um revestimento superficial (12) de material flexível aplicado nas superfícies inferior e superior do núcleo (10), em que a junta de vedação possui um formato circular ou oval.
2. Junta de vedação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por a pluralidade de anéis metálicos concêntricos (10a) compreender pelo menos quatro anéis.
3. Junta de vedação, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada por cada anel metálico concêntrico (10a) compreender uma seção transversal substancialmente quadrada.
4. Junta de vedação, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada por a altura e largura da seção transversal de cada anel metálico concêntrico (10a) serem de 2 a 5mm.
5. Junta de vedação, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada por a altura e largura da seção transversal de cada anel metálico concêntrico (10a) serem de 3mm.
6. Junta de vedação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada por cada anel metálico concêntrico (10a) ser conformado a partir de pelo menos uma barra metálica de seção retangular.
7. Junta de vedação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada por o material flexível do revestimento superficial (12) ser TEFLON ou um grafite flexível.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| B03A | Publication of a patent application or of a certificate of addition of invention [chapter 3.1 patent gazette] | ||
| B06F | Objections, documents and/or translations needed after an examination request according [chapter 6.6 patent gazette] | ||
| B06U | Preliminary requirement: requests with searches performed by other patent offices: procedure suspended [chapter 6.21 patent gazette] | ||
| B09A | Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette] | ||
| B16A | Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette] |
Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 17/11/2015, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS. |
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| B22L | Other matters related to patents and certificates of addition of invention: notification of licence offer (art 64 par 1 of lpi) |
Free format text: CONDICOES CONTRATUAIS: 1) ROYALTIES: 15% SOBRE O PRECO DE VENDA, EXCLUINDO OS IMPOSTOS INCIDENTES NA EMISSAO DA NOTA FISCAL (IPI, ISS E ICMS), TAXA DE ACESSO E TAXA MINIMA ANUAL; 2) PRAZO: 5 ANOS, PODENDO SER PRORROGAVEL POR IGUAL PERIODO, ATE O FIM DA VIGENCIA DO ATIVO INTELECTUAL; 3) CONDICOES DE PAGAMENTO: TRIMESTRAL, A PARTIR DOS DADOS OBTIDOS NAS NOTAS FISCAI SOLICITADAS; 4) DISPONIBILIDADE DE KNOW-HOW: NAO; 5) ASSISTENCIA TECNICA: NAO. |
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| B22L | Other matters related to patents and certificates of addition of invention: notification of licence offer (art 64 par 1 of lpi) |
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