BR112013025848B1 - Conector de linha com uma haste acopladora para uma tubulação plástica - Google Patents

Abstract

"CONECTOR DE LINHA COM UMA HASTE ACOPLADORA PARA UMA TUBULAÇÃO PLÁSTICA". A presente invenção refere-se a um conector de linha (1), especialmente para um tubo PA, de acordo com a norma DIN 74324-1, com uma haste acopladora (2) unida a uma extremidade com um alojamento acoplador (4) e que pode ser encaixada com uma extremidade livre da haste (2a) dentro do tubo, haste esta que na sua circunferência externa apresenta um perfil de haste com um cone introdutor (10) dianteiro, terminal, e com vários dentes retentores (6/6.1, 6.2, 6.3) distribuídos pela sua seção longitudinal, com arestas retentoras (8) pontiagudas. A haste acopladora (2) pode adicionalmente apresentar um segmento vedante (16) cilíndrico com uma face vedante (18) circunferencial e com um diâmetro externo (D3) de tal modo adequado à tubulação que a tubulação mediante dilatação elástica, passa a ficar posicionada com uma protensão radial em forma vedada na superfície vedante (18). Em caráter adicional ou alternativo, os dentes retentores (6) com suas arestas retentoras (8) podem estar reciprocamente distanciados através de uma distância axial (XA, XB) a qual, em adequação à respectiva tubulação de tal modo dimensionada que a distância (XA, XB) corresponde no mínimo a 2/3 partes do diâmetro interno do tubo. Além disso, a haste acopladora (2), relativamente à sua seção (...).

Description

A presente invenção refere-se a um conector de linha para uma tubulação plástica especialmente para um tubo PA de acordo com a DIN com uma haste acopladora, unida em uma extremidade com um alojamento acoplador e em posição oposta, encaixável na tubulação com uma extremidade livre da haste, sendo esta haste de formato tubular e a haste acopladora, apresenta na sua circunferência externa, um perfil de haste com um cone introdutor dianteiro, terminal, e o vários dentes retentores dispostos distribuídos pela sua seção longitudinal e com arestas retentoras pontiagudas salientes em direção radial e projetando-se em direção circunferencial.

Conectores de linha deste tipo são bastante conhecidos, sendo que a haste acopladora está prevista, através dos seus dentes retentores comumente em número de quatro e de forma pontiaguda estão previstas para um encaixe auto retentor e auto vedante especialmente de tubos PA de acordo a norma DIN de maneira que o tubo apenas precisa ser encaixado, ou seja, a haste acopladora terá de ser golpeada dentro do tubo. Neste processo os dentes retentores pontiagudos formam um reduzido corte na face interna da tubulação com o que por um lado é lograda a retenção mecânica e por outro lado a vedação. Meios retentores adicionais como, por exemplo, conchas fixadoras externas, grampos, luvas esmagadoras ou semelhantes unidades não são necessárias.

Até agora, no uso prático, esses conectores de linha até agora foram bem aprovados, porém, para determinados casos de uso, ainda existe uma necessidade de aperfeiçoamento.

Neste sentido, a invenção tem por base a tarefa geral aperfeiçoar adicionalmente um conector de linha da espécie inicialmente descrita, relativamente a suas propriedades de uso.

Segundo um primeiro aspecto da invenção, deverá ser aprimorado especialmente a ação vedante entre a haste acopladora e a tubulação acoplada. De acordo com a reivindicação 1 isto é logrado pelo fato de que a haste acopladora, em aditamento aos dentes retentores, apresenta um segmento de vedação cilíndrico com uma face vedante circunferencial para encosto vedante dentro da face circunferencial interna da tubulação que encosta com protenção elástica radial. O segmento vedante de acordo com a invenção, devido a sua face vedante ampliada em conexão com a expansão tubular elástica alcançada, resulta em uma vedação nitidamente aprimorada. No caso, preferencialmente o segmento vedante adicional deveria estar disposto na proximidade da extremidade livre dianteira da haste acopladora, sendo que o cone introdutor - preferencialmente através de um cone-alargado converge na face vedante do segmento vedante cilíndrico. Além disso, é vantajoso que a face vedante e direção circunferencial seja lisa, sem defasagens e isenta de rebarbas sendo conformadas com uma profundidade áspera máxima max de 10 pm. Isto corresponde a qualidade de uma superfície polida lisa para um D efeito vedante especialmente bom dentro da tubulação.

Em conexão com o primeiro aspecto da invenção, também é importante que o segmento vedante na área da face vedante seja conformado com uma tolerância de seção arredondada reduzida, preferencialmente no máximo de 0,02 até 0,025 mm. Com esta modalidade preferida, é lograda uma vedação boa e constante também durante, ou seja, após giros da haste acopladora dentro da tubulação. Isto será especialmente importante quando o conector de linha seja conformado como um conector de encaixe angular, sendo que a haste acopladora através do alojamento acoplador converge em um segmento de encaixe. Nesses casos, frequentemente o segmento de encaixe, para o reencaixe como um correspondente componente de conexão de encaixe relativamente ao seu ângulo terá de ser alinhado, o que ocorre pelo giro da haste acopladora dentro da tubulação.

De acordo com o segundo aspecto da invenção, a força retentora da haste acopladora que atua contra uma soltura dentro da tubulação terá de ser aprimorada. Isto será logrado de acordo com a reivindicação 2 pelo fato de que os dentes retentores com suas arestas retentoras estão reciprocamente distanciadas sobre uma distância axial a qual está dimensionada de tal maneira em adequação a tubulação correspondente e ao seu diâmetro interno que a distância corresponda no mínimo a do diâmetro interno tubular e/ou no mínimo a metade do diâmetro externo de um dos dentes retentores. Com esta conformação de acordo com a invenção - também aqui em conexão com uma expansão especialmente elástica do tubo - a tubulação em questão - em virtude de sua retro deformação elástica radial nas áreas situadas sempre entre dois retentores - poderá mais bem ajustar-se as arestas retentoras dos dentes retentores de maneira que se obtém um aumento da força retentora efetiva.

Em conexão com o segundo aspecto da invenção também é importante que pelo menos um dos dentes retentores, na área de sua aresta retentora, seja conformado com uma tolerância de seção arredondada preferencialmente no máximo de 0,05 mm. Desta maneira, será assegurada uma retenção mecânica uniforme boa, com efeito vedante adicional na região do respectivo dente retentor também, por exemplo, após giros da haste acopladora dentro da tubulação. Com relação ao significado prático é feito referência ao caso de emprego já acima explicado na conformação como um conector de encaixe angular.

Segundo outro, terceiro aspecto da invenção, para evitar ou até mesmo rupturas, especialmente resistência a flexão por choque da haste acopladora contra cargas atuantes transversalmente para com o eixo da haste deve ser aprimorada. De acordo com a reivindicação 3 isto é logrado pelo fato de que a haste acopladora, relativamente a sua seção transversal de parede em formato circular anelar e seu momento de resistência polar daí resultante, através de sua projeção longitudinal é de tal forma conformada que pelo menos em uma área parcial posterior, do lado do alojamento, de sua extensão, partindo de uma determinada distância da extremidade dianteira livre da haste na direção do alojamento acoplador no sentido da seção posterior, o coeciente do respectivo momento de resistência dividido pela distância axial pertencente em relação a livre extremidade da haste passa a aumentar. A partir desta conformação de acordo com a invenção, resulta uma resistência maior a flexão por choque de maneira que a haste acopladora de acordo com a invenção pode resistir sem ser danificada a cargas transversais mais intensas.

O que se refere ainda a um quarto aspecto da invenção, nos conectores de linhas desta espécie já conhecidos frequentemente a introdução forçada da haste acopladora dentro da tubulação é problemática, porque depois de uma inserção inicial da área dianteira do cone introdutor, pela sua reduzida dilatação elástica então incidente da região da boca do tubo, a haste acopladora torna a deslizar para fora. Portanto, até agora sempre foi necessário reter o conector da linha manualmente em uma posição de pré montagem e depois - geralmente com um martelo - copiar esta haste acopladora mais adiante na direção do interior da tubulação. Isto representava na prática também sempre o determinado perigo de lesão por golpes do martelo. Esta montagem bastante complexa deve ser facilitada. Está logrado de acordo com a reivindicação 4 pelo fato de que o cone introdutor dianteiro apresenta uma superfície de tal modo áspera com um valor de aspereza médio aritmético Ra na faixa de 1,1 até 2,25 pm, sendo que no encaixe na tubulação, na região do cone introdutor, é logrado uma pré fixação em união aderente da haste acopladora na área da boca da tubulação. Com esta pré-fixação aderente será, portanto, eficazmente evitado que a haste acopladora antes da efetiva introdução possa deslizar para fora da tubulação. A haste acopladora poderá a partir da posição pré-fixada, vantajosamente, ser introduzida e girada sem retenção manual, isto é, especialmente poderá ser introduzida por golpes de martelo. No caso, também o perigo de eventuais lesões da mão que está prendendo o conector de linha por golpes do martelo praticamente é eliminado.

A esta altura também se deve observar expressamente que os aspectos da invenção descritos podem ser empregados individualmente independentes entre si, mais também em combinações aleatórias sempre pelo menos em dois dos aspectos mencionados.

Além disso, estão contidas modalidades vantajosas nas reivindicações dependentes, bem como, na descrição subseqüente.

A partir do desenho e de exemplos de execução vantajosas ali apresentadas, a invenção, em seguida, deverá ser explicada mais detalhadamente. As figuras mostram:

Fig. 1 - uma vista em perspectiva de um conector de linha de acordo com a invenção em uma modalidade preferida como conector de encaixe angular.

Fig. 2 - uma vista lateral ampliada em cortes semi axial da região da haste acopladora na direção da seta II de acordo com a Fig. 1 em uma primeira modalidade preferida.

Fig. 3 - apresentação mais reduzida em comparação com a Fig. 2, em outra modalidade.

Fig. 4 - outra modalidade de acordo com a Fig. 3, em uma variante de execução.

Fig. 5 - vista análoga da Fig. 2 em outra versão alternativa e.

Fig. 6 - a versão de acordo com a Fig. 5 em outra modalidade.

Nas diferentes figuras do desenho, componentes idênticos são sempre designados com o mesmo número de referência.

Com relação à subsequente descrição é enfatizado expressamente que a invenção não está restrita aos exemplos de execução e, portanto, não está restrita a todas ou várias características de combinações de características descritas, mais ao contrário, cada característica parcial, individual, de cada exemplo de execução também poderá - separado de todas as características parciais descritas e correlatas - isoladamente e também em combinação com características aleatórias de outro exemplo de execução poderá ter significado inventivo.

A Fig. 1 é um conector de linha 1, de acordo com a invenção, por exemplo, em uma versão como conector de encaixe angular. Mas também são possíveis outras versões aleatórias como, por exemplo, conectores de encaixe retos ou conectores T. O conector de linha 1 apresenta uma haste acopladora 2 tubular para ser encaixada em uma tubulação plástica não mostrada e especialmente em um tubo PA de acordo com a norma BIN em (PA=poliamida). Em uma extremidade, a haste acopladora 2 está unida com um alojamento acoplador 4, especialmente em forma inteiriça, e com sua livre extremidade de haste 2a contrária, deverá ser encaixado dentro da tubulação. Para conseguir uma alta retenção e uma alto vedação circunferencial da tubulação na haste acopladora 2 sem elementos retentores adicionais, como seja, conchas de fixações externas, luvas de esmagamentos ou semelhantes unidades, a haste acopladora 2 apresenta na sua circunferência externa um perfil de haste com vários dentes retentores 6 distribuídos pela seção longitudinal da haste e dispostos reciprocamente distanciados axialmente, possuindo arestas retentoras 8 pontiagudas, salientes em sentido radial e estendendo-se circunferencialmente; ver neste caso especialmente a Fig. 2. Nas versões, de acordo com as Figs, de 1 a 4 a haste acopladora 2 apresenta três dentes retentores 6.1, 6.2, 6.3.

Em conexão com as arestas retentoras 8 dos dentes retentores 6, a expressão "pontiaguda" deve ser compreendida de tal maneira que as arestas retentoras 8 são conformadas com um raio de aresta máximo de 0,03 mm até o máximo de 0,1 mm afim de ser logrado o corte ou entalhe formado dentro do material na tubulação.

Além disso, partido da sua livre extremidade da haste 2a, a haste acopladora 2 apresenta um cone introdutor 10 que se alarga de um primeiro diâmetro externo D1 menor até um segundo diâmetro externo D2 maior. No caso, D1 é menor e D2 é pouco maior do que o diâmetro interno da tubulação correspondente. O cone introdutor 10 estende-se por um segmento longidutinal X1 e sua superfície cônica 10a apresenta um ângulo cônico a1 medido contra o eixo longitudinal.

Cada dente retentor 6, ou seja, 6.1 até 6.3 com sua aresta retentora 8 é precedido de um cone de alargamento 12, 12.1 até 12.3 em forma cônica na direção de encaixe da tubulação, a fim de dilatar elasticamente a tubulação sobre o cone de alargamento 12 e aresta retentora 8 e para conseguir desta maneira uma protenção elástica suficiente em direção radial. No caso, cada aresta retentora 8 é formada por uma face escalonada 14 radial, redutora do diâmetro externo da haste acopladora 2.

O primeiro aspecto da invenção reside agora em que a haste acopladora 2- em aditamento aos dentes retentores 6- apresenta um segmento de vedação 16 cilíndrico com uma face vedante 18 circunferenial. No caso, o segmento vedante 16 apresenta um diâmetro externo D3 adequado de tal maneira a tubulação, especialmente ao seu diâmetro interno e as demais propriedades de material que a tubulação encaixada sobre a haste acopladora 2 na região do segmento vedante 16 passa,sobre expansão elástica, a encostar com protenção radial de modo vedante na face vedante 18.

Nas modalidades de acordo com as Figs, de 1 a 4, o segmento vedante 16 está disposto próximo da extremidade da haste 2a dianteira livre, entre o primeiro dente retentor 6.1 e o cone de alargamento 2.1 pertencente e precedente. Desta maneira, através do cone de alargamento 12.1 a tubulação será dilatada tanto para o segmento de vedação 16 como também para o primeiro dente retentor 6.1, de maneira que é assim lograda uma protenção elástica radial nesta região. No caso, o cone redutor 10 sobre o cone de alargamento 12.1 converge na face vedante 18.

Nas modalidades alternativas de acordo com as Figs. 5 e 6, o segmento vedante 16 está disposto próximo da extremidade dianteira da haste acopladora 2, unida com o alojamento conector 4. Portanto, estão previstos apenas dois dentes retentores 6 porque a face vedante 18 converge em um elemento de encosto 42 traseiro, do lado do alojamento. Não obstante poderá ser previsto alternativamente que a face vedante 18, para formação de um dente retentor 6 adicional, seja seguida por uma face escalonada radial 14 análoga a Fig. 2.

De acordo com um segundo aspecto da invenção, os dentes retentores 6, com suas arestas retentoras 8, estão reciprocamente distanciadas em uma distância axial XA, XB (ver especialmente na Fig. 2), que é de tal modo dimensionado em adequação a tubulação correspondente e especialmente ao seu diâmetro interno que a respectiva distância XA, XB corresponda no mínimo a do diâmetro interno do tubo. Além disso, em caráter alternativo para esta condição, a distância do dente XA, XB poderá corresponder pelo menos a metade do diâmetro externo do respectivo dente retentor 6, ou seja, da face vedante 18. Com esta conformação de acordo com a invenção é possível que, em determinadas regiões, uma tubulação elasticamente expandida - como resultado de sua retro deformação radial elástica nas regiões situadas entre dois dentes retentores 6 - possa ajustar-se de uma maneira melhor as arestas retentoras 8 dos dentes retentores 6, de maneira que é logrado um aumento da força de retenção efetiva.

Em comparação com uma haste acopladora conhecida que pelo seu comprimento apresenta quatro dentes retentores, este segundo aspecto da invenção resulta em um aumento das distâncias entre os dentes XA, XB. A fim de que o comprimento global L da haste acopladora 2 não seja prolongada ou pelo menos não essencialmente, a haste acopladora 2 de acordo com a invenção apresenta apenas três dentes retentores 6 (Fig. 1 até Fig. 4) ou até mesmo somente dois dentes retentores (Fig. 5, 6), mas pela conformação de acordo com a invenção mesmo assim é conseguido um aumento da força de retenção.

O terceiro aspecto da invenção abrange o aumento da resistência a flexão por choque da haste acopladora 2 para evitar danos no caso de cargas transversais. Para tanto, está previsto de acordo com a invenção que a haste acopladora 2, relativamente a sua seção transversal circular redonda, isto é, no caso de diâmetro interno Di (Fig. 2) constante pelo comprimento L, especialmente diante do respectivo diâmetro externo Da e do momento de resistência polar daí resultante.

Seja de tal modo conformado por toda sua projeção longitudinal que pelo menos em uma área parcial traseira, do comprimento lado do alojamento, partindo de uma determinada distância s6 da extremidade da haste 2a dianteira livre na direção do alojamento conector 4 em sentido posterior, o cociente Wp/s do respectivo momento de resistência Wp e da distância axial s correspondente da livre extremidade da haste 2a passa a aumentar.

Com esta modalidade de acordo com a invenção é logrado um aumento efetivo da resistência a flexão por choque a qual, baseado no documento DIN 53453, ou seja, ao documento DIN EN ISO 178 pode ser determinada com um chamado mecanismo de golpeio pendular de acordo coma a DIN 51222.

De acordo com a Fig. 2, na direção de encaixe do tubo atrás do segundo dente retentor 6.2, a partir de um ponto de distanciamento s6 da livre extremidade da haste 2a começa um aumento do diâmetro externo Da através de um segmento cônico 20 que converge em um ponto s7 no próximo cone de alargamento 12, ou seja, 12.3, que após o terceiro dente retentor 6.3 no ponto s8 continua com outro segmento cônico 22 de s8 até s9. O exemplo de execução concreto será mais adiante ainda descrito com a indicação das dimensões relevantes de onde também resultará o aumento de acordo com a invenção do momento de resistência relativo Wp/s do ponto s6 até s9 na direção da extremidade do lado do alojamento.

De acordo com outro, quarto aspecto da invenção está previsto de acordo com a invenção que a superfície cônica 10a do cone introdutor dianteiro 10 apresente uma aspereza de tal ordem com um valor aritmético médio de aspereza Ra na faixa de 1, 1 até 2,25 pm que no encaixe na tubulação, na região do cone introdutor 10, seja logrado uma pré fixação aderente da haste acopladora 2 na área da boca da tubulação. Em outras palavras, isto quer dizer que de acordo 18 38 com a invenção será evitado que a haste acopladora 2, antes da introdução efetiva, possa novamente deslizar fora da tubulação. O valor áspero médio Ra pode especialmente está situado de acordo com a VDI 3400, seção 1.4 1.3 na faixa das classes ali descritas K21 até K27, sendo que K21 corresponde a um valor de aspereza médio = 1,12 pm e K27 Ra = 2,24 pm. Preferencialmente, Ra corresponde com 1,6 pm a classe K24 da norma mencionada.

A esta altura deve-se observar mais uma vez que os diferentes aspectos da invenção até agora separadamente descritos, podem estar previstos independentes entre si, isto é, alternativamente de forma individual no conector de linha 1, de acordo com a invenção, ou seja, sua haste acopladora 2. Podem, todavia, também ser concretizadas em combinações aleatórias.

Em seguida ainda serão descritas outras características de modalidades vantajosas.

Em uma modalidade preferida, o conector de linha 1 é constituído como uma peça moldada inteiriça, especialmente uma peça moldada de plástico. Especialmente adequado ao PA 11/12 ou PBT (poliamida ou enterestalato de polibutileno). Nesta conexão é essencial conformar a região da haste acopladora 2 de tal forma que a face vedante 18 do segmento vedante 16 seja circunferencialmente conformada lisa e isenta de rebarbas de moldagem. Para tanto, a região do segmento de vedação 16 será moldada em um molde circunferencialmente fechado desenformado axialmente. A parte restante da haste acopladora 2 poderá ser moldada com o desenforme radial. Também é vantajoso que a face vedante 18 para um bom efeito vedante seja o mais possível lisa especialmente com a profundidade de aspereza máxima Rmax no máximo de 10 pm. Isto corresponde a qualidade de uma superfície polida lisa.

Nas versões de acordo com as Figs, de 1 a 4, também os segmentos que precedem o segmento vedante 16, isto é, o cone introdutor 10 e o cone de alargamento 12.1, serão axialmente desenformados, sendo que o cone de alargamento 12.1, para fácil alargamento da tubulação correspondendo a face vedante 18, deve ser conformado o mais liso possível.

Conforme apresentado a título de exemplo na Fig. 4, com a haste acopladora 2 e/ou com o alojamento conector 4, uma proteção de haste 24 poderá estar unida especialmente em forma inteiriça. Esta proteção de haste 24 apresenta um anel protetor 26 circunferencial fechado, que envolve a área terminal livre da haste acopladora 2 até o primeiro dente retentor 6.1 coaxialmente com uma distância radial a. Este anel protetor 26 anelar, ou seja, o coecilindrico, através de filetes de conexão axiais 28 está unido com a área traseira do lado do alojamento da haste. Os filetes conectores 28 limitam-se circunferencialmente entre si aberturas de janelas 30 para peças moldadas com mobilidade radial de uma ferramenta de moldagem. A distância a radial entre a haste acopladora 2 e a face interna do anel protetor 36 corresponde pelo menos a espessura da parede da tubulação correspondente.

O cone introdutor dianteiro 10 apresenta u ângulo de cone a1. Os cones de alargamento 12 podem apresentar sempre o mesmo ângulo cônico a12. No caso, o ângulo cônico a12 é maior do que o ângulo cônico a1 do cone introdutor 10. Desta maneira, resulta na transição do cone introdutor 10 no cone de alargamento 12.1 sequencial uma aresta de transição 32. O ângulo cônico a1 do cone introdutor 10 situa-se preferencialmente na faixa de 8o até 9o ao passo que o ângulo cônico a12 de cada cone de expansão 12 está situado na faixa de 14° até 16°, preferencialmente 15°.

Em outra modalidade vantajosa está previsto que o segmento vedante 16 seja conformado na área da face vedante 18 com uma tolerância de seção arredondada reduzida, preferencialmente no máximo de 0,02 até 0,025 mm. Desta maneira, também durante ou após giros da haste acopladora 2 dentro da tubulação ao redor do eixo da haste é garantida uma boa estanqueidade.

Para uma função retentora mecânica boa e continuada também nesses giros também será vantajoso que pelo menos um dos dentes retentores 6, na área de sua aresta retentora 8, seja conformado com uma tolerância de seção arredondada correspondemente reduzida preferencialmente no máximo de 0,05 mm.

Além disso, é vantajoso para a função de retenção e/ou vedação que a haste acopladora 2, relativamente ao seu diâmetro externo máximo, seja conformada de tal maneira em adequação a tubulação correspondente que por um lado na área terminal livre dianteira da haste acopladora 2, se verifica uma dilatação do tubo sempre apenas na área elástica baixo do limite de estiramento, isto é, somente dentro da validade da lei de HOOKE, por outro lado, na área terminal traseira, uma dilatação tubular até um limite de estiramento ou até mesmo até acima do limite de estiramento com deformação plástica, porém sempre abaixo do limite de ruptura. Na área dianteira livre, todavia, deverá se verificar uma dilatação do tubo até o mais próximo possível do limite de estiramento para prover uma boa vedação e retenção pelo aumento da protenção elástica. Preferencialmente será obtida uma dilatação de 20 a 25% da parede tubular na direção circunferencial. Na direção traseira a parede tubular poderá ser dilatada até o mínimo de 30%.

Como está apresentado, por exemplo, nas Figs. 3 e 6, a haste acopladora 2 para vedação adicional da tubulação, poderá apresentar na sua área terminal traseira, do lado do alojamento, uma vedação anelar 36 elástica, assentada circunferencialmente em uma ranhura anelar 34, em forma, por exemplo, de um anel - 0. Na versão de acordo com a Fig. 3, esta vedação anelar 36 está disposta na região do segmento cônico traseiro 22. No caso, da versão de acordo com a Fig. 6, a vedação anelar 36 está situada na região do segmento de vedação 16 disposto na parte posterior.

Na versão do conector da linha 1, apresentada na Fig. 1, como conector de encaixe angular, a haste acopladora 2 converge sobre o alojamento conector 4 em um segmento de encaixe 38, sendo que os eixos longitudinais da haste acopladora 2 e do segmento de encaixe 38 inclui um ângulo conector especialmente de 90°. No caso, o alojamento do conector 4, em sua área externa axialmente oposta a haste acopladora 2, apresenta uma face de ataque 40 para sujeição com uma força de golpeio ou de prensagem. Para introdução da haste pode, por exemplo, serem aplicados golpes com um martelo sobre a face de ataque 40 a fim de introduzir forçosamente a haste acopladora 2 dentro da tubulação. Também poderá ser usado um dispositivo de montagem especial.

O segmento de encaixe 38, conforme mostrado poderá ser conformado como um encaixe acoplador em forma de uma haste de uma conexão de encaixe de acoplamento. Este encaixe de acoplamento poderá ser introduzido em uma luva de encaixe correspondente.

Nesta versão, na prática freqüentemente torna-se necessário mover o segmento de encaixe 38, já unido com a tubulação através da haste acopladora 2, em uma direção pronta para a sua introdução. Para tanto, a haste acopladora 2 terá de ser girada dentro da tubulação. Por isso, nessa versão, as medidas acima já explanadas serão importantes com relação as reduzidas tolerâncias da seção arredondada.

Conforme acima já foi indicado, finalmente deverá ser indicada uma versão concreta baseada na Fig. 2 com todas as dimensões relevantes. Esta versão é concedida especialmente para um tubo PA com tamanho nominal de 12x1,5 mm de acordo com a norma DIN 74324-1. Este tubo apresenta, por conseguinte um diâmetro externo de 12 mm com espessura de parede de 1,5 mm, o que resulta em um diâmetro interno livre de 9mm.

O comprimento global L entre a extremidade da haste 2a dianteira e um elemento de encosto tubular 42 traseiro, do lado do alojamento, na versão concreta é de 29 mm. O diâmetro externo menor D1 na livre extremidade da haste 2a é de 8,8 mm.

Este diâmetro aumenta sobre o cone introdutor 10 para o diâmetro maior D2 de 10,32 mm. Em conexão, aumentará o diâmetro externo através do cone de alargamento sequencial 12.1, para o diâmetro externo D3 de 11,35 mm na região da face vedante 18 do segmento de vedação 16. Sobre o primeiro dente retentor 6.1 sequencial e a aresta retentora 8, formada pela face escalonada 14, se reduz o diâmetro para D4=10,35 mm. Sobre o próximo cone de alargamento 12.2 aumenta o diâmetro até a aresta retentora 8 do próximo dente retentor 6.2 preferencialmente, de novo, para 11,35 mm. Depois do segundo dente retentor 6.2 segue-se um segmento cilíndrico curto, correspondendo ao diâmetro D4. No ponto de distanciamento s6 começa o segmento cônico 20 que é seguido no ponto de distanciamento s7 pelo próximo cone de alargamento 12.3 e pelo terceiro dente retentor 6.3. Atrás do terceiro dente retentor 6.3 se reduz o diâmetro para D5=11,3 mm e este diâmetro D5 aumentará sobre o segmento cônico 22 até o ponto de distanciamento s9 até o diâmetro D6 de 11,9 mm. Entre o ponto s9 e o elemento de encosto 42 preferencialmente anda está disposto uma transição 44 arredondada com um raio arredondado de 1 mm.

Com relação às dimensões axiais, a aresta de transição 32 entre o cone introdutor 10 e o cone de alargamento 12.1 limítrofe está situada em uma distância s1 da livre extremidade frontal 2a de 5,1 mm. A distância s2 na transição para a face vedante 18 é de 7 mm. A extremidade traseira do segmento vedante 16 com o primeiro dente retentor 6.1 está situada em um ponto de distanciamento s3 de 11 mm. O segundo dente retentor 6.2 no ponto de distanciamento s5 está distanciado da livre extremidade da haste 2a em 17 mm. No caso, a distância XA entre a primeira e a segunda aresta retentora é de 6 mm. O primeiro segmento cônico 20 começa em s6 a uma distância de 19 mm. A transição para o próximo cone de alargamento 12.3 está situada em uma distância s7 de 22,13 mm. O terceiro dente retentor 6.3 com sua aresta retentora 8 está distante da livre extremidade 2a pela distância s8 de 24 mm, de maneira que a distância de dente XB é de 7 mm. O segmento cônico 22 sequencial se estende até uma distância s9=28 mm.

O ângulo cônico dianteiro a1 é cerca de 8,5°. O cônico o12 dos cones de alargamento 12 são de 15°. O ângulo o20 e a22 dos segmentos de cone 20,22 são preferencialmente de 4o a 6o especialmente 5o.

Com relação ao reforço da força transversal de acordo com a invenção e do aumento correlato do momento de resistência relativo Wp/s resulta o seguinte com as medidas indicadas:

No ponto s6 resulta com o diâmetro externo 10,35 mm e o diâmetro interno constante Di de 7, 5 mm, de acordo com a equação acima mencionada, resulta o momento de resistência Wp de 157,7 mm3. Considerando-se o comprimento axial de 19,0 mm até a livre extremidade da haste 2a resulta para Wp/s =8,3 mm2.

No próximo ponto de distanciamento s7, o diâmetro externo é de 10,9 mm, o que resulta em um momento de resistência de 197,3 mm3. Considerando eficaz de 22,13 mm resulta Wp/s=8,91 mm2, ou seja, um aumento em comparação com o ponto s6.

No local s8 atrás do último dente retentor 6.3, o diâmetro externo é de 11,3 mm, de onde resulta o momento de resistência Wp=228,3 mm3. Na distância 24,0 mm resulta Wp/s=9,51 mm2, por conseguinte também um outro aumento comparado com s7.

Finalmente no ponto s9 o diâmetro externo é de 11,85 mm de maneira que resulta um aumento de resistência de 274,3 mm3. No ponto s9 o comprimento livre é de 28 mm de maneira que o Wp/s= 9,80 mm2.

Com este aumento do momento de resistência Wp/s relativo de s6 a s9 e na transição 44 até o alojamento conector 4, resultará a maior resistência a flexão de choque visada.

Assim sendo, em uma versão concretizada como conector de encaixe angular de acordo com a Fig. 1 com uma sujeição de golpeio pelo lado dianteiro oposto ao segmento de encaixe 38, isto é, na direção da seta 46, foi possível medir um trabalho de golpeio de 8 até 12 J. Com uma haste acopladora 2 convencional foi possível alcançar somente de 6 a 7 J.

Este trabalho de golpeio que pode ser alcançado naturalmente depende da temperatura. Com uma temperatura de menos 40°C pode ser conseguido de 6,5 até 8,6 J, a temperatura ambiente de 8,6 a 10,6 J e 100°C até mesmo 12 a 13,3 J.

Com uma sujeição de golpeio da outra direção oposta, conforme a seta 48 na Fig. 1, o trabalho de golpeio com menos 40°C é de 2,9 até 3,4 J, a temperatura ambiente 3,4 até 3,8 J e a 100°C 8,2 até 9,8J.

Conforme já foi explicado, o exame da resistência a flexão por choques foi realizada baseado na norma DIN 53453 com o mecanismo de golpeio pendular de acordo com a norma DIN 51222.

Para a aplicação da haste (encaixe da tubulação sobre a haste acopladora 2) bem como também para um giro posterior da haste acopladora 2 dentro da tubulação (o que - conforme acima já foi explicado - é necessário, por exemplo, para o alinhamento de um conector de encaixe angular) é vantajoso, conformar pelo menos a região da face vedante 18 do segmento de vedação 16 cilíndrico com uma capacidade deslizante aumentada. Isto pode ser conseguido pelo fato de que a área da face vedante 18 recebe um deslizante ou uma camada deslizante ou sendo produzida de uma segunda componente de material com melhor capacidade deslizante, como POM. Neste último caso, para assegurar uma suficiente força de retenção contra remoção da linha tubular, pelo menos a região da aresta retentora 18 do primeiro dente retentor 6 (ver Fig. 2) e uma área curta da face vedante 18, limítrofe da face da aresta retentora 8, poderia consistir de um primeiro componente de material com menor capacidade deslizante (conforme acima já mencionado, por exemplo, de PA ou PBT).

De modo preferido, em caráter adicional também o primeiro cone de alargamento 12 poderá de forma análoga ser conformado com uma capacidade deslizante aumentada porque aqui começa o efetivo processo de alargamento radial da tubulação. Por outro lado, o cone introdutor dianteiro 10 com sua superfície 10a cônica deveria ter a capacidade deslizante menor para não prejudicar a pré-fixação aderente da tubulação no cone introdutor 10.

Como meios deslizantes podem ser empregados óleos, como óleos de silicone ou minerais, graxas, ou semelhantes produtos. O respectivo deslizante pode de uma maneira adequada, por exemplo, com um pincel, ser aplicado na superfície ou a haste acopladora 2 será mergulhada em um meio deslizante.no processo da imerssão deveria pelo menos o cone introdutor 10 dianteiro ser recoberto para manter o deslizante distante da superfície cônica 10a. Na versão de acordo com a Fig. 2 a profundidade da imerssão deverá estender-se pelo menos até a extremidade traseira do segmento vedante 16 com o primeiro dente retentor 16.1 no ponto de distanciamento s3 e no máximo até o ponto de distanciamento s4 no começo do seguinte cone de alargamento 12.2 até o próximo dente retentor 6.2.

Pelas medidas preferidas descritas para uma capacidade deslizante mais aumentada em determinadas áreas, por exemplo, inicialmente na aplicação da haste poderá ser conseguida vantajosamente uma redução da força de montagem necessária. Além disso, em um posterior giro da haste acopladora 2 dentro da tubulação vantajosamente também será reduzido o torque para tanto necessário. Desta maneira, é possível o alinhamento de um conector de encaixe preferencialmente angular e aplicado na haste com seu segmento de encaixe 38 (Fig. 1) relativamente a um acoplamento de encaixe não mostrado e correspondente, com reduzido emprego de força.

A invenção não está restrita aos exemplos de execução apresentados e descritos, porém, abrange também todas as demais versões de efeito idêntico no contexto da invenção. É enfatizado expressamente que os exemplos de execução não estão restritos a todas as características em combinação, mas ao contrário cada característica parcial individual poderá também, separadamente de todas as demais características parciais, constituírem isoladamente significado inventivo. Além disso, a invenção até agora também não está restrita as combinações de características definidas na respectiva reivindicação independente, mas pode também estar definida por qualquer outra combinação de determinadas características de todas as características individuais ao todo reveladas. Isto significa que basicamente cada característica individual da respectiva reivindicação independente pode ser deixada de lado, ou seja, pode ser substituída por ao menos outra característica individual, revelada em outro ponto do pedido. Neste sentido as reivindicações devem ser consideradas meramente com um primeiro ensaio de formulação para uma invenção.

Claims (19)

1. Conector de linha (1) para uma tubulação plástica especialmente para um tubo PA, de acordo com a norma DIN com uma haste acopladora (2) unida a uma extremidade com o alojamento conector (4) e, na posição oposta, com uma extremidade da haste livre (2a), podendo ser encaixada na tubulação, tendo a haste em formato tubular, e sendo que a haste acopladora (2) apresenta na sua circunferência externa um perfil de haste com um cone introdutor (10) dianteiro terminal e três dentes retentores (.1, 6.2, 6.3) distribuídos pelo seu comprimento, com arestas retentoras (8) salientes radialmente de arestas pontiagudas e estendendo-se na direção circunferencial, em que cada aresta retentora (8) é precedida de um cone de alargamento (12, 12.1, 12.2, 12.3) que se estende em forma cônica na direção de encaixe, em que a haste acopladora (2) em aditamento aos dentes retentores (6), apresenta um segmento vedante cilíndrico (16) com uma face vedante (18) circunferencial e com um diâmetro externo (D3) de tal modo adequado a tubulação que a tubulação, sobre dilatação elástica, com protensão radial, passa a encostar-se a forma vedante na face vedante (18),caracterizado pelo fato de que os dentes retentores (6) com suas arestas retentoras (8), através de uma distância axial (XA, XB) estão reciprocamente distanciados, distância esta que em adequação a tubulação correspondente e ao seu diâmetro interno está de tal modo dimensionado que a distância (XA, XB) corresponde pelo menos a do diâmetro interno tubular e/ou no mínimo a metade do diâmetro externo de um dos dentes retentores (6) ou da face vedante (18), em que a haste conectora (2) com relação ao diâmetro externo máximo é dimensionada em adequação à tubulação respectiva de modo que por um lado na área de extremidade dianteira livre seja feita uma dilatação tubular sempre apenas na área elástica abaixo do valor limite de estiramento e por outro lado, na área de extremidade traseira, seja feita uma dilatação tubular preferivelmente até acima do valor limite de estiramento com deformação plástica, em que na direção de estiramento tubular atrás do segundo dente retentor (6.2) a partir de um ponto de distanciamento (s6) pela extremidade livre da haste (2a) começa um aumento do diâmetro externo (Da) através de um segmento cônico que converge em um ponto (s7) no próximo cone de alargamento (12.3), e que após o terceiro dente retentor (6.3) no ponto (s8) continua com outro segmento cônico (22) do ponto (s8) até o ponto (s9), em que a haste acopladora (2), relativamente a sua seção transversal circular anelar e a seu momento de resistência (Wp) daí resultante, pela sua projeção longitudinal está de tal modo conformado que na área parcial de sua extensão, do lado do alojamento, partindo do ponto de distanciamento (s6) da extremidade da haste dianteira livre (2a) na direção do alojamento conector (4), aumenta na direção traseira o quociente (Wp/s) do respectivo momento de resistência (Wp) e da distância (s) correspondente, medida axialmente a partir da livre extremidade de haste (2a), assim como o segmento vedante cilíndrico (16) fica disposto entre o primeiro dente retentor (6.1) e o cone de alargamento (12.1) correspondente a montante.
2. Conector de linha, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o cone introdutor (10) dianteiro apresenta uma superfície (10a) de tal modo áspera com um valor aritmético de aspereza médio Ra na faixa de 1,1 até 2,25 pm que no encaixe na tubulação, na região do cone introdutor (10), é lograda uma pré-fixação aderente na haste acopladora (2) na área da boca da tubulação.
3. Conector de linha, de acordo com uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a face vedante (18) do segmento vedante (16) a direção circunferencial é conformada lisa e isenta de rebarbas da moldagem.
4. Conector de linha, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o cone introdutor (10) através do cone de alargamento (12.1) converge na face vedante (18) do segmento vedante (16) cilíndrico.
5. Conector de linha, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o cone de alargamento (12.1) do dente retentor dianteiro (6.1) apresenta uma superfície lisa e isenta de rebarbas de moldagem em direção circunferencial.
6. Conector de linha, de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizado pelo fato de que segue-se ao segmento vedante (16), em sua área posterior, voltada na direção do alojamento conector (4), uma face escalonada (14) radial, redutora do diâmetro, sendo que a transição é conformada entre a face vedante (18) e a face escalonada (14) em forma de aresta pontiaguda como a aresta retentora (8) do primeiro dente retentor (6.1), visto a partir da extremidade livre (2a).
7. Conector de linha, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que uma proteção de haste (24), inteiriçamente unida à haste acopladora (2) e/ou ao alojamento conector (4), com um anel protetor (26) circunferencialmente fechado e que envolve a área terminal livre da haste acopladora (2) até o primeiro dente retentor (6.1) na extremidade dianteira do segmento vedante (16) em forma coaxial com distância radial a, anel este que através de filetes de conexão axiais (28) está unido à área traseira da haste, do lado do alojamento, sendo que os filetes conectores (28) limitam circunferencialmente aberturas de janelas (30) para peças moldadas de uma ferramenta de montagem.
8. Conector de linha, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a haste acopladora (2) - com um comprimento global (L) na faixa de 28 a 30 mm, especialmente 29 mm, medido desde a livre extremidade (2a) até o batente terminal (42) traseiro do lado do alojamento para a tubulação encaixada, a ser encaixada - apresenta dentes retentores (6).
9. Conector de linha, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que as arestas retentoras (8) dos dentes retentores (6) são conformadas em forma de arestas agudas com um raio de arestas máximo de 0,03 mm até o máximo de 0,1 mm.
10. Conector de linha, de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 9, caracterizado pelo fato de que o cone introdutor (10) é conformado com um ângulo cônico (a1) menor e mais plano do que o cone de alargamento (12) nele limítrofe.
11. Conector de linha, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 10, caracterizado pelo fato de que os segmentos vedantes (16) estão conformados na região da face vedante (18) com uma tolerância de seção arredondada menor de no máximo de 0,02 mm até 0,025 mm.
12. Conector de linha, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dos dentes retentores (6) na área de sua aresta retentora (8) é conformado com uma tolerância de seção arredondada reduzida no máximo de 0,05 mm.
13. Conector de linha, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que a distância determinada (s6), a partir da qual aumenta o momento de resistência (Wp/s), referido ao respectivo comprimento axial (s), com um comprimento global (L) da haste acopladora (2) é de 28 mm até 30 mm com aproximadamente 18 mm até 20 mm da extremidade livre (2a).
14. Conector de linha, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 13, caracterizado pelo fato de que a superfície áspera (10a) do cone introdutor (10) dianteiro apresenta um valor de aspereza média Ra de 1,6 pm.
15. Conector de linha, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de que uma conformação como conector de encaixe angular, sendo que a haste acopladora (2) através do alojamento conector (4) converge em um segmento de encaixe (38), encerrando o eixo longitudinal da haste acopladora (2) como eixo longitudinal do segmento de encaixe (38), um ângulo conector especialmente de 90°.
16. Conector de linha, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o alojamento conector (4) na sua região externa axialmente oposta em relação à haste acopladora (2), apresenta uma face de ataque (40) para sujeição com uma força.
17. Conector de linha, de acordo com a reivindicação 15 ou 16, caracterizado pelo fato de que o segmento de encaixe (38) conformado como encaixe acoplador de uma ligação de encaixe de acoplamento.
18. Conector de linha, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 17, caracterizado pelo fato de que pela conformação inteiriça como peça moldada, especialmente como peça moldada por injeção, de plástico, como PA ou PBT.
19. Conector de linha, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 18, caracterizado pelo fato de que pelo menos a região da face vedante (18) do segmento vedante (16), bem como preferencialmente também a região do primeiro cone de alargamento (12.1) é conformado com uma capacidade deslizante aumentada em comparação às demais regiões superficiais

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