BR102016025157B1

BR102016025157B1 - Conjunto de conexão de tubo, e, uso de um conjunto de conexão de tubo

Info

Publication number: BR102016025157B1
Application number: BR102016025157-5A
Authority: BR
Inventors: Thomas Eggler
Original assignee: Tetra Laval Holdings & Finance S.A.
Priority date: 2015-10-30
Filing date: 2016-10-27
Publication date: 2021-10-19
Also published as: EP3163141A1; EP3163141B1; CN106838501A; BR102016025157A2; CN106838501B

Abstract

conjunto de conexão de tubo, e, uso de um conjunto de conexão de tubo. um conjunto de conexão de tubo (1) compreende um primeiro tubo (2a), um segundo tubo (2b) conectável ao primeiro tubo (2a), compreendendo adicionalmente um elemento de conexão (3a, 3b, 4) tendo uma porca (4) para engatar a rosca externa do primeiro tubo (2a), um primeiro elemento de proteção contra pulverização (3a) conectado à porca (4) sobre o lado do primeiro tubo (2a) e um segundo elemento de proteção contra pulverização (3b) conectado à porca (4) sobre o lado do segundo tubo (2b). os elementos de proteção contra pulverização (3a, 3b) encerram pelo menos uma porção do respectivo tubo (2a, 2b) e definem uma câmara (c) com dita porção. cada uma das câmaras (c) tem uma abertura (11) em uma extremidade livre do respectivo elemento de proteção contra pulverização (3a, 3b), em que pelo menos um dos elementos de proteção contra pulverização (3a, 3b) compreende um primeiro elemento detentor (6) arranjado de uma maneira tal que ele reduz uma seção transversal da abertura (11) da câmara (c).

Description

Campo Técnico

[001] A invenção se refere ao campo de transporte de líquido pormeio de tubos, particularmente a um conjunto de conexão de tubo de acordo com a reivindicação 1.

Fundamentos

[002] São conhecidas conexões de tubo, particularmente uniões detubo. Uma união de tubo é uma das múltiplas formas de conectar extremidades acopláveis de dois tubos. Um dos tubos tem um male extremidade macho e o outro tubo tem uma extremidade fêmea. Estas extremidades são unidas por meio de uma porca que fornece a pressão necessária para vedar a junta entre os tubos. Dito de modo geral, uniões de tubo são um tipo de conexão de flange.

[003] Uma vantagem de uniões de tubo é que a conexão entre ostubos pode ser desfeita muito rapidamente.

[004] Tais uniões de tubo são e.g. usadas em uniões de tubo delimpeza no lugar (CIP) de instalações de processamento de alimentos.

[005] Uma desvantagem de dita solução padrão para uniões de tuboé que o líquido nos tubos pode respingar quando a conexão é desfeita virando a porca. No caso de uniões de tubo CIP é possível que os tubos tenham pressão hidrostática mesmo durante a produção. Quando se abre a união de tubo por desaperto da porca, solução CIP ou outros líquidos respingam para fora do tubo na localização da união de tubo devid0 à dita pressão hidrostática. Particularmente no início da ação de desaperto da porca o0 respingo vem com alta pressão, pois a abertura de escapamento é ainda muito pequena (porca não totalmente desapertada) em relação à pressão hidrostática. Como resultado, o líquido nos tubos respinga quase radialmente com respeito ao eixo geométrico longitudinal do tubo. Isto é indesejado devido a segurança do trabalho, pois e.g. a solução CIP pode ser uma solução cáustica que potencialmente causa danos severos à pele ou particularmente aos olhos quando esta solução respinga sobre um operador.

[006] Esta desvantagem pode ser diminuída usando uma válvula dentro dos tubos. Porém, uma tal solução iria ser comparativamente muito cara e, portanto, não praticável.

Descrição da invenção

[007] É, portanto, um objetivo da presente invenção melhorar asegurança de trabalho em uniões de tubo e ao mesmo tempo conservar os custos para uniões de tubo baixos.

[008] O objetivo é atingido pela reivindicação independente com umconjunto de conexão de tubo compreendendo um primeiro tubo que é conectável de forma destacável a um segundo tubo de uma maneira estanque a fluido e de modo tal que os dois tubos têm um eixo geométrico longitudinal comum. O primeiro tubo compreende um primeiro flange com uma rosca externa na sua extremidade do lado de conexão e o segundo tubo compreende um segundo flange na sua extremidade do lado de conexão. O conjunto de conexão de tubo compreende ainda um elemento de conexão tendo uma porca para engatar a rosca externa do primeiro tubo, um primeiro elemento de proteção contra pulverização conectado à porca sobre o lado do primeiro tubo e um segundo elemento de proteção contra pulverização conectado à porca sobre o lado do segundo tubo. A porca tem um anel de encosto sobre o lado do segundo tubo, que engata o segundo flange quando o primeiro e o segundo tubo são ligados entre si. O primeiro elemento de proteção contra pulverização e o segundo elemento de proteção contra pulverização são alongados, cada elemento de proteção contra pulverização encerrando pelo menos uma porção do respectivo tubo e definindo uma câmara com dita porção. A câmara tem uma abertura em uma extremidade livre do respectivo elemento de proteção contra aspersão. Pelo menos um dos elementos de proteção contra pulverização compreende um primeiro elemento detentor arranjado de um modo tal que que ele reduz uma seção transversal da abertura da câmara.

[009] O conjunto de conexão de tubo é preferivelmente usado em uniões de tubo, particularmente na indústria alimentícia, particularmente em tubulação CIP.

[0010] A presente solução minimiza o risco de líquido respingar pela provisão dos elementos de proteção contra pulverização que impedem que o líquido respingue da forma descrita acima (quase radialmente) e o(s) primeiro(s) elemento(s) detentor(es), que reduz(em) a seção transversal da câmara formada pelas seções de tubo e os elementos de proteção contra pulverização e desacelera o líquido. A presente solução tem o efeito de que o líquido só respinga em uma direção quase paralela ao eixo geométrico longitudinal dos tubos. Em outras palavras, o líquido vaza sobre as paredes exteriores dos tubos. Portanto, o risco de que o operador receba um jato de líquido e.g. nos olhos é minimizado.

Breve Descrição dos desenhos

[0011] Modalidades, vantagens e aplicações da invenção resultam das reivindicações dependentes e da descrição que segue agora por meio das figuras. É mostrado na:Fig. 1 uma vista em perspectiva de um conjunto de conexão de tubo de acordo com a invenção,Fig. 2 uma vista lateral em corte do conjunto de conexão de tubo da Fig. 1.

Modos de realização da invenção

[0012] Na sequência os mesmos números de referência denotam estruturalmente ou funcionalmente os mesmos elementos das várias modalidades da invenção.

[0013] A Fig. 1 mostra uma vista em perspectiva de um conjunto de conexão de tubo 1 de acordo com a invenção. Ele compreende um primeiro tubo 2a e um segundo tubo 2b que são conectáveis de forma destacável entre si de uma maneira estanque a fluido. Os dois tubos 2a, 2b têm um eixo geométrico longitudinal comum z. O conjunto de conexão de tubo compreende ainda um elemento de conexão 3a, 3b, 4 tendo uma porca 4 para apertar e desapertar a conexão entre os dois tubos 2a,2b. Um primeiro elemento de proteção contra pulverização 3a é conectado à porca 4 sobre o lado do primeiro tubo 2a e um segundo elemento de proteção contra pulverização 3b é conectado à porca 4 sobre o lado do segundo tubo 2b. O primeiro elemento de proteção contra pulverização 3a e o segundo elemento de proteção contra pulverização 3b são alongados e cada elemento de proteção contra pulverização 3a, 3b encera uma porção do respectivo tubo 2a, 2b e define uma câmara C com dita porção. A câmara C tem uma abertura 11 em uma extremidade livre do respectivo elemento de proteção contra pulverização 3a, 3b. A abertura 11 é entendida como sendo formada pelas bordas frontais dos elementos de proteção contra pulverização e o respectivo tubo.

[0014] Pelo menos um dos elementos de proteção contra pulverização 3a, 3b compreende um primeiro elemento detentor 6 arranjado de um modo tal que que ele reduz uma seção transversal da abertura 11 da câmara C. Na presente modalidade exemplificativa ambos elementos de proteção contra pulverização 3a, 3b compreendem um primeiro elemento detentor 6, como pode ser visto melhor na Fig. 2. O primeiro elemento detentor 6 é um anel detentor. É preferido que o anel detentor seja um anel detentor em formato de arruela. Em outras palavras um anel em formato de disco.

[0015] Em uma outra modalidade preferida apenas o primeiro elemento de proteção contra pulverização 3a compreende o primeiro elemento detentor 6. Isto é devido ao fato de que o líquido respinga mais intensamente sobre o lado do primeiro elemento de proteção contra pulverização 3a devido à conexão rosqueada entre a porca 4 e o primeiro tubo 2a, que é devida à inclinação da rosca. In outras palavras, o primeiro elemento detentor 6 deve ser arranjado pelo menos sobre o lado definido pela direção de aperto da rosca em 8a.

[0016] A porca tem sulcos 5 sobre o exterior, servindo para sujeitar uma ferramenta adequada na mesma a fim de facilitar apertar e desapertar a porca 4.

[0017] A Fig. 2 mostra uma vista lateral em corte do conjunto de conexão de tubo 1 da Fig. 1. O primeiro tubo2a compreende um primeiro flange 8 com uma rosca externa na sua extremidade do lado de conexão. A rosca externa do primeiro tubo 2a engata uma rosca interna da porca 4 em 8a. O segundo tubo 2b compreende um segundo flange 9a na sua extremidade do lado de conexão. Cada um dentre o primeiro flange 8 e o segundo flange 9a tem uma superfície em formato de cone de modo tal que o segundo flange 9a pode ser inserido a uma certa extensão dentro do primeiro flange 8.

[0018] A porca 4 tem um anel de encosto 9b sobre o lado do segundo tubo 2b, que engata o segundo flange 9a quando o primeiro e o segundo tubo 2a, 2b são ligados entre si. Quando se aperta a conexão em 8b a porca 4 se desloca na direção do primeiro tubo 2a e seu anel de encosto 9b pressiona sobre uma superfície conjugada do flange 9a, deste modo arrastando o segundo tubo 2b para o primeiro tubo 2a de modo tal que o segundo flange 9a entra no primeiro flange 8, como pode ser vista na Fig. 2.

[0019] Cada um dos tubos 2a, 2b compreende um segundo elemento detentor 7 que se projeta dentro da respectiva câmara C. Preferivelmente, os segundos elementos detentores 7 são anéisdetentores, preferivelmente anéis detentores em formato de arruela 7. Em outras modalidades apenas um dos tubos compreende um segundo elemento detentor 7, preferivelmente o segundo tubo 2b, devido às razões mencionadas em associação com a descrição dos primeiros anéis detentores 6.

[0020] É preferido arranjar o(s) primeiro(s) elemento(s) detentor(es) 6 e/ou o(s) segundo(s) elemento(s) detentor(es) 7 perpendiculares às paredes do tubo, o que torna a fabricação mais fácil.

[0021] Preferivelmente, os elementos de proteção contra pulverização 3a, 3b têm formato de cone, com sua seção transversal diminuindo em direção à porca 4. Este formato aumenta o volume da câmara C, e.g. em comparação com um formato tubular e, portanto, contribuir para desacelerar o líquido antes das aberturas 11. Porém é entendido que outros formatos também são possíveis.

[0022] O(s) primeiro(s) elemento(s) detentor(es) 6 é(são) ligado(s) sobre uma extremidade frontal ou extremidades frontais, respectivamente, do(s) respectivo(s) elemento(s) de proteção contra pulverização 3a, 3b de modo tal que o volume da câmara C é maximizado.

[0023] É notado que os elementos de proteção contra pulverização 3a, 3b podem ser fabricados com os primeiros elementos detentores 6 ou os primeiros elementos detentores 6 podem ser subsequentemente soldados sobre elementos de proteção contra pulverização existentes. Neste contexto é também notado que soluções existentes podem ser facilmente substituídas pela presenta solução simplesmente trocando as simples porcas usadas até agora pelo elemento de conexão.

[0024] Em modalidades, os elementos de proteção contra pulverização 3a, 3b são destacáveis da porca 4 e podem ser substituídos por elementos de proteção contra pulverização 3a, 3b com diferentes formatos e dimensões.

[0025] É entendido que os diâmetros do elemento de conexão formado pela porca 4 e os elementos de proteção contra pulverização 3a, 3b pode variar dependendo do diâmetro de tubo requerido para uma instalação particular.

[0026] Em modalidades, os elementos de proteção contra pulverização 3a, 3b podem ter elementos detentores auxiliares (não mostrados) que se projetam dentro da respectiva câmara C. Estes elementos podem ser encarados como similares em formato aos primeiros elementos detentores 6, sendo opcionalmente perfurados de modo tal que líquido pode passar através das perfurações. A finalidade destes elementos auxiliares vai ser explicada a seguir em associação com o trajeto de líquido para a abertura 11.

[0027] O trajeto de líquido para a abertura 11 é mostrado esquematicamente pelas setas F. Quando se desaperta a conexão por giro da porca 4 para o segundo tubo 2b, o engate entre o flange 9a do segundo tubo 2b e o anel de encosto 9b é cancelado, de modo tal que líquido pode escoar através do intervalo emergente entre ditos elementos. Primeiramente, o anel de encosto 9b forma um obstáculo para o líquido passar na direção do segundo tubo 2b e encontra seu caminho para a rosca, a partir de onde ele respinga com alta pressão dentro da câmara C sobre o lado do primeiro tubo 2a. Por esta razão as medidas descri6as acima devem ser particularmente aplicadas sobre o lado do primeiro tubo 2a. Sobre o lado do segundo tubo 2b o líquido entra na câmara C através do intervalo entre o anel de encosto 9b e um ressalto do flange 9a ou o próprio segundo tubo 2b, conforme possa ser o caso. Sobre ambos os lados, o líquido tem de se deslocar através das aberturas 11. O labirinto é criado pelo o primeiro e pelo segundo elementos detentores 6 e 7. Este labirinto cria altas turbulências na câmara C e, portanto, desacelera o líquido que passa através da câmara C. O líquido é forçado a deixar a câmara C através da abertura estreitada 11 em uma direção substancialmente paralela ao eixo geométrico longitudinal z, minimizando, portanto, o risco de respingar em direção a operador.

[0028] As câmaras C particularmente ajudam a minimizar o efeito de respingar no início do procedimento de desaperto da união de tubo. Isto se deve ao fato de que durante este período o líquido respinga através de intervalos inicialmente muito pequenos que foram formados pelo início do desaperto. Como os intervalos ainda são pequenos e a pressão de saída do líquido é alta, o líquido vai respingar muito rápido e muito distante. Porém, usando o elemento de conexão, o líquido é impedido de alcançar o exterior para esta fase particularmente perigosa, mas ele it primeiro se acumula na câmara C. À medida que a conexão da união de tubo é adicionalmente desapertada, a pressão de saída do líquido diminui, de modo tal que ele escoa substancialmente para fora da abertura 11 ao invés de aspergir para fora.

[0029] Usando o presente conjunto de conexão de tubo é possível minimizar os riscos de ferimentos em operadores que trabalham com uniões de tubo, ainda que precauções prescritas devem ainda ser observadas pelo pessoal. Ao mesmo tempo, a facilidade de apertar e desapertar a união de tubo, que é a sua maior vantagem, é preservada.

[0030] Embora sejam mostradas e descritas modalidades presentemente preferidas da invenção, deve ser distintamente entendido que a invenção não é limitada a elas mas pode ser de outro modo corporificada e praticada variadamente dentro do escopo das reivindicações que se seguem. Portanto, termos como “preferido(a)” ou “em particular” ou “particularmente” ou “vantajosamente” etc. significam modalidades opcionais e exemplificativas apenas.

Claims

1. Conjunto de conexão de tubo (1), caracterizadopelo fato de que compreende um primeiro tubo (2a) e um segundo tubo (2b) que é conectável de forma destacável ao primeiro tubo (2a) de uma maneira estanque a fluido e de maneira tal que o primeiro e o segundo tubo (2a, 2b) têm um eixo geométrico longitudinal comum (z), em que o primeiro tubo (2a) compreende um primeiro flange (8) com a rosca externa na sua extremidade do lado de conexão e o segundo tubo (2b) compreende um segundo flange (9a) na sua extremidade do lado de conexão,compreendendo adicionalmente um elemento de conexão (3a, 3b, 4) tendo- uma porca (4) para engatar a rosca externa do primeiro tubo (2a), em que a porca (4) tem um anel de encosto (9b) sobre o lado do segundo tubo (2b), que engata o segundo flange (9a) quando o primeiro e o segundo tubo (2a, 2b) são ligados entre si, - um primeiro elemento de proteção contra pulverização (3a) conectado à porca (4) sobre o lado do primeiro tubo (2a) e um segundo elemento de proteção contra pulverização (3b) conectado à porca (4) sobre o lado do segundo tubo (2b), em que o primeiro elemento de proteção contra pulverização (3a) e o segundo elemento de proteção contra pulverização (3b) são alongados, cada elemento de proteção contra pulverização (3a, 3b) encerrando pelo menos uma porção do respectivo tubo (2a, 2b) e definindo uma câmara (C) com dita porção, em que cada uma das câmaras (C) tem uma abertura (11) em uma extremidade livre do respectivo elemento de proteção contra pulverização (3a, 3b), em que pelo menos um dos elementos de proteção contra pulverização (3a, 3b) compreende um primeiro elemento detentor (6) arranjado de um modo tal que que ele reduz uma seção transversal da abertura (11) da câmara (C).

2. Conjunto de conexão de tubo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro elemento detentor (6) é um anel detentor, particularmente um anel detentor em formato de arruela.

3. Conjunto de conexão de tubo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o primeiro elemento de proteção contra pulverização (3a) compreende o primeiro elemento detentor (6), particularmente em que ambos elementos de proteção contra pulverização (3a, 3b) compreendem, cada um, um primeiro elemento detentor (6).

4. Conjunto de conexão de tubo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dos tubos (2a, 2b) compreende um segundo elemento detentor (7) que se projeta dentro da respectiva câmara (C), particularmente em que o segundo elemento detentor (7) é um anel detentor, particularmente um anel detentor em formato de arruela.

5. Conjunto de conexão de tubo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o(s) primeiro(s) elemento(s) detentor(es) (6) e/ou o(s) segundo(s) elemento(s) (7) são arranjados perpendiculares às paredes de tubo.

6. Conjunto de conexão de tubo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que os elementos de proteção contra pulverização (3a, 3b) têm formato de cone com sua seção transversal diminuindo em direção à porca (4).

7. Conjunto de conexão de tubo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o(s) primeiro(s) elemento(s) detentor(es) (6) é(são) ligado(s) sobre uma ou mais extremidades frontais, respectivamente, do(s) respectivo(s) elemento(s) de proteção contra pulverização (3a, 3b).

8. Conjunto de conexão de tubo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dos elementos de proteção contra pulverização (3a, 3b) tem elementos detentores auxiliares que se projetam dentro da respectiva câmara (C).

9. Conjunto de conexão de tubo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizadopelo fato de que os elementos de proteção contra pulverização (3a, 3b) são destacáveis da porca (4), particularmente em que os elementos de proteção contra pulverização (3a,3b) são substituíveis por elementos de proteção contra pulverização com diferentes formatos e dimensões.

10. Uso de um conjunto de conexão de tubo (1) como definido em qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizadopelo fato de que é em uniões de tubo, particularmente na indústria alimentícia, particularmente em tubulação CIP.