BR112015011096B1

BR112015011096B1 - membro de vedação anular esférico

Info

Publication number: BR112015011096B1
Application number: BR112015011096-7A
Authority: BR
Inventors: Osamu Miyashita; Kouhei Kurose; Toshihiko Shimura
Original assignee: Oiles Corporation
Priority date: 2012-11-21
Filing date: 2013-11-19
Publication date: 2021-01-19
Also published as: EP2924323A1; TW201429759A; US20150300494A1; JP5966879B2; EP2924323A4; CN104797866A; JP2014101975A; BR112015011096A2; WO2014080611A1; TWI543889B; KR20150074112A; KR101687738B1; CN104797866B; US9206901B2; EP2924323B1

Abstract

MEMBRO DE VEDAÇÃO ANULAR ESFÉRICO. Trata-se de um membro de vedação anular esférica 35 para uso em uma junta de cano de descarga que inclui: um membro de base anular esférico 33 definido por uma superfície interna cilíndrica 29, uma superfície esférica parcialmente convexa 30, e faces de extremidade anular laterais com diâmetro grande e pequeno 31 e 32 da superfície esférica parcialmente convexa 30; e uma camada externa 34 formada integradamente na superfície esférica parcialmente convexa 30 do membro de base anular esférico 33.

Description

CAMPO DA TÉCNICA

[0001] A presente invenção refere-se a um membro de vedação anular esférica que é adequadamente usado em uma junta de cano esférica para um cano de descarga de automóvel.

FUNDAMENTOS DA TÉCNICA

[0002] Gases de exaustão de um motor de automóvel são liberados para a atmosfera através de um cano de descarga, e esse cano de descarga é submetido à tensão repetida devido, por exemplo, ao comportamento do rolo e vibração do motor, com o resultado de que há uma possibilidade de causar uma falha por fadiga do tubo de descarga, e também há casos em que a vibração do motor faz com que o cano de descarga emita um ronco, terminando com o silêncio do interior do compartimento. Para superar tais problemas foi adotado um meio para absorver a tensão colocando-se uma junta de tubo de descarga em uma porção predeterminada do cano de descarga.

[0003] Como membro de vedação anular que é usado na junta do cano de descarga, por exemplo, um é proposto no Documento de Patente 1 que inclui um membro de base anular esférica definido por uma superfície cilíndrica externa, uma superfície esférica parcialmente convexa e faces de extremidade anular laterais de diâmetro grande e pequeno da superfície esférica parcialmente convexa; e uma camada externa formada integradamente na superfície esférica parcialmente convexa desse membro de base anular esférica.

DOCUMENTOS DA TÉCNICA ANTERIOR DOCUMENTO DE PATENTE

[0004] Documento de Patente 1: Documento n° WO 2009/072295

SUMÁRIO DA INVENÇÃO PROBLEMAS A SEREM RESOLVIDOS PELA INVENÇÃO

[0005] Nesse meio tempo, no caso em que tal membro de vedação está disposto em uma porção de extremidade do cano de descarga que se estende na direção vertical ou diagonalmente para baixo, caso exista uma grande folga (folga para encaixe) entre a superfície interna cilíndrica desse membro de vedação anular esférica e a superfície periférica da porção de extremidade do cano de descarga, existe a possibilidade de que o membro de vedação anular esférica saia pelo cano de descarga e caia durante o trabalho de montagem, de modo que a funcionalidade da montagem é pouca. Se a folga for construída pequena para evitar esta saída e esta queda, torna- se difícil colocar o membro de vedação anular esférica na porção de extremidade do cano de descarga devido a erro de fabricação e motivos similares. De qualquer modo, tem havido uma demanda por um aperfeiçoamento na funcionalidade da montagem.

[0006] A presente invenção foi pensada com base nos aspectos acima descritos, e o objetivo da mesma é fornecer um membro de vedação anular esférica que torne possível eliminar a possibilidade de o membro de vedação anular esférica cair da porção de extremidade do cano de descarga que se estende na direção vertical ou diagonalmente para baixo, possibilitando, desta maneira, aperfeiçoar a funcionalidade da montagem.

MEIO PARA SUPERAR OS PROBLEMAS

[0007] Um membro de vedação anular esférica, de acordo com a presente invenção, para uso em uma junta de cano de descarga compreende: membro de vedação anular esférica definido por uma superfície interna cilíndrica, uma superfície esférica parcialmente convexa e faces de extremidade anular laterais de grande e pequeno diâmetro da superfície esférica parcialmente convexa do membro de base anular esférico, em que pelo menos três protrusões, formadas de grafite expandido que podem ser raspadas por um cano de descarga quando inseridas em um furo vazado definido pela superfície interna cilíndrica e que se estendem entre a face de extremidade anular lateral de diâmetro grande e a face de extremidade anular lateral de diâmetro pequeno em uma direção axial a intervalos entre si em uma direção circular, são fornecidas integradamente na superfície interna cilíndrica de maneira tal que se projetam pela superfície interna cilíndrica na direção de um eixo geométrico.

[0008] De acordo com o membro de vedação anular esférica de acordo com a presente invenção, visto que pelo menos três protrusões, formadas de formadas de grafite expandido que podem ser raspadas pelo cano de descarga quando inseridas no furo vazado definido pela superfície interna cilíndrica e que se estendem entre a face de extremidade anular lateral de diâmetro grande e a face de extremidade anular lateral de diâmetro pequeno em uma direção axial a intervalos entre si na direção circular, são fornecidas integradamente na superfície interna cilíndrica, de maneira tal que se projetam pela superfície interna cilíndrica na direção do eixo geométrico, a superfície interna cilíndrica pode ser trazida a um contato próximo com uma superfície periférica externa de uma porção de extremidade do cano de descarga por meio das protrusões, pelo que é possível eliminar a possibilidade de o membro de vedação anular esférica cair do cano de descarga e aumentar a funcionalidade da montagem. Além disso, é possível reduzir o risco de vazamento dos gases de exaustão através do espaço entre a superfície interna cilíndrica e a superfície periférica externa do cano de descarga.

[0009] No membro de vedação anular esférica, de acordo com a presente invenção, a face de extremidade anular lateral de diâmetro grande pode ser constituída de uma face de extremidade plana anular que está conectada continuamente em uma borda anular de diâmetro grande da mesma a uma extremidade anular lateral de diâmetro grande da superfície esférica parcialmente convexa e que está conectada continuamente em uma borda anular de diâmetro pequeno da mesma a uma extremidade axial anular da superfície interna cilíndrica. Alternativamente, a face de extremidade anular lateral de diâmetro grande pode incluir uma porção de face de extremidade plana anular que está conectada continuamente em uma borda anular de diâmetro grande da mesma a uma extremidade anular lateral de diâmetro grande da superfície esférica parcialmente convexa e uma porção de face de extremidade côncava anular que está conectada continuamente em uma borda de diâmetro grande da mesma a uma borda anular de diâmetro pequeno da porção de face de extremidade plana anular e está conectada continuamente em uma borda de diâmetro pequeno da mesma a uma extremidade axial anular da superfície interna cilíndrica. Ainda alternativamente, a face de extremidade anular lateral de diâmetro grande pode incluir uma primeira porção de face de extremidade côncava anular que está conectada continuamente na borda anular de diâmetro grande a uma extremidade anular lateral de diâmetro grande da superfície esférica parcialmente convexa, uma porção de face de extremidade plana anular que está conectada continuamente em uma borda anular de diâmetro grande da mesma a uma borda anular de diâmetro pequeno da primeira porção de face de extremidade côncava, e uma segunda porção de face de extremidade côncava anular que está conectada continuamente em uma borda de diâmetro grande da mesma a uma borda anular de diâmetro pequeno da porção de face de extremidade plana anular e está conectada continuamente em uma borda de diâmetro pequeno da mesma a uma extremidade axial anular da superfície interna cilíndrica. A porção de face de extremidade côncava anular que está conectada continuamente a uma extremidade axial anular da superfície interna cilíndrica serve como uma porção de guia para posicionar o membro de vedação anular esférica com relação a uma porção de extremidade do cano de descarga quando a porção do cano de descarga é inserida no furo vazado definido pela superfície interna cilíndrica para aperfeiçoar, assim, a operação de inserir a porção de extremidade do cano de descarga dentro do furo vazado. Em um caso como esse, as protrusões podem se estender na direção axial entre a extremidade axial a superfície interna cilíndrica e outra extremidade axial da mesma.

[0010] No membro de vedação anular esférica de acordo com a presente invenção, as protrusões podem se estender até pelo menos uma dentre uma extremidade axial da superfície interna cilíndrica e a outra extremidade axial das mesmas, podem terminar próximo dentre uma extremidade axial da superfície interna cilíndrica e a outra extremidade axial das mesmas, ou podem terminar próximo dentre uma extremidade axial da superfície interna cilíndrica e a outra extremidade axial das mesmas, e se estender até a outra dentre uma extremidade axial da superfície interna cilíndrica e a outra extremidade axial das mesmas. Em um exemplo preferido, as protrusões terminam em uma extremidade axial da superfície interna cilíndrica e se estende m até uma posição próxima da outra extremidade axial da superfície interna cilíndrica.

[0011] No membro de vedação anular esférica, de acordo com a presente invenção, as protrusões podem se estender continuamente ou descontinuamente na direção axial, ou podem se estender linearmente em paralelo com a direção axial, em espiral de maneira a serem inclinadas com relação à direção axial, ou de maneira corrugada na direção axial.

[0012] As anteriormente mencionadas pelo menos três protrusões podem estar posicionadas a intervalos iguais entre si em uma direção circular, e cada uma das protrusões, vista em um corte transversal perpendicular à direção axial pode ter um formato triangular arredondado, um formato trapezoidal, ou um formato semicircular, e tem preferencialmente um formato semicircular. Essas protrusões têm uma altura de 1 mm ou menos, ou 0,5 mm ou menos em um exemplo mais preferido, em uma direção perpendicular à direção axial.

[0013] A superfície interna cilíndrica descrita acima pode ter um diâmetro interno com relação a um diâmetro externo de uma superfície externa cilíndrica do cano de descarga para assegurar que não se produza uma folga ao invés de uma folga de encaixe com relação à superfície externa cilíndrica do cano de descarga inserido.

[0014] No membro de vedação anular esférica, de acordo com a presente invenção, o membro de base anular esférico pode incluir um membro de reforço feito de uma rede de fio metálico e de um material resistente ao calor contendo grafite expandido e comprimido de tal maneira a preencher as malhas da rede de fio metálico do membro de reforço e estar integrado no membro de reforço em forma misturada, e, na camada externa, o material resistente ao calor contendo grafite expandido, um lubrificante sólido consistindo em uma composição lubrificante contendo pelo menos nitreto de boro hexagonal e alumina hidratada, e o membro de reforço feito a partir da rede de fio metálico podem ser comprimidos de modo que o lubrificante sólido e o material resistente ao calor sejam preenchidos nas malhas do membro de reforço, e de modo que o lubrificante sólido, o material resistente ao calor e o membro de reforço sejam integrados de forma misturada, uma superfície externa da camada externa sendo formada como uma superfície macia na qual superfícies constituídas pelo membro de reforço e superfícies constituídas pelo lubrificante sólido estão presentes em forma misturada ou em uma superfície macia constituída pelo lubrificante sólido. De acordo com tal membro de vedação anular esférico, é possível evitar a queda do lubrificante sólido da superfície externa, com o resultado de que uma vez que o deslizamento com o membro de encaixe ocorre na superfície, ocorre na superfície macia onde o lubrificante sólido e o membro de reforço estão presentes de forma misturada ou na superfície macia constituída pelo lubrificante sólido, é possível evitar a geração de ruído de atrito anormal da maneira mais prática possível. Em particular, se a superfície externa da camada externa é formada na superfície macia onde o lubrificante sólido e o membro de reforço estão presentes em forma misturada, o lubrificante sólido e o material resistente ao calor transferidos para o membro de encaixe podem ser adequadamente raspados pelo membro de reforço, de modo que seja possível evitar mais eficazmente a geração de ruído de atrito anormal. No lubrificante sólido anteriormente mencionado, nitreto de boro hexagonal mostra uma excelente lubricidade, particularmente na região de alta temperatura. Além disso, a alumina hidratada em si não mostra lubricidade entre os componentes, mas mostra um efeito na formação de uma camada de revestimento firme, aumentando a aderência do lubrificante sólido na superfície do material térmico, e desempenha o papel de derivar a lubricidade do nitreto de boro hexagonal, promovendo deslizamento entre as camadas de cristais de placa do nitreto de boro hexagonal.

[0015] A composição lubrificante acima descrita pode conter uma resina de politetrafluoretileno. A resina de politetrafluoretileno em si tem uma baixa propriedade de atrito, e como ela está contida na composição lubrificante, a resina de politetrafluoretileno aperfeiçoa a baixa propriedade de atrito da composição lubrificante, transmite a baixa propriedade de atrito para o lubrificante sólido constituído de uma composição lubrificante e pode evitar, da maneira mais prática possível, a geração de ruído de atrito anormal quando há o atrito com o membro de encaixe sem causar agarramento- deslizamento (adesão-deslize). Além disso, a resina de politetrafluoretileno confere a ação de aumentar a ductilidade da composição lubrificante durante a formação de compressão; o resultado é que se torna possível a formação de uma camada de revestimento fina.

[0016] A alumina hidratada é um composto que é expresso por uma fórmula de composição: Al2OynH2O (na fórmula de composição, 0 < n < 3). Na fórmula de composição, n é normalmente um número maior que 0 (zero) e menor que 3, preferencialmente 0,5 a 2, mais preferencialmente 0,7 a 1,5 ou próximo. Como exemplo de alumina hidratada, é possível citar, por exemplo, monohidrato de alumina (óxido de hidróxido de alumínio) tal como boemita (Al2OyH2O) e diásporo (Al2OyH2O), trihidrato de alumina tal como gibbsita (Al2Oy3H2O) e baierita (Al2Oy3H2O), pseudoboemita, e similares, e pelo menos uma delas é adequadamente usada.

[0017] No membro de vedação anular esférica de acordo com a presente invenção, o membro de base anular esférico e a camada externa contêm o membro de reforço constituído pela rede de fio metálico em uma proporção de 40 a 65% em peso e o material resistente ao calor contendo o grafite expandido e o lubrificante sólido em uma proporção de 35 a 60% em peso. O material resistente ao calor e o lubrificante sólido no membro de base anular esférico e na camada externa preferencialmente têm uma densidade de 1,20 a 2,00 mg/m3 Além disso, a camada externa preferencialmente contém o membro de reforço constituído pela rede de fio metálico em uma proporção de 60 a 75% em peso e o material resistente ao calor contendo o grafite expandido e o lubrificante sólido em uma proporção de 25 a 40% em peso.

[0018] Se o membro de base anular esférico e a camada externa contêm o membro de reforço em mais de 65% em peso e o material resistente ao calor em menos que 35% em peso, a vedação (preenchimento) de uma multiplicidade de passagens infinitesimais (vãos) que ocorrem entre o membro de reforço pelo material resistente ao calor não é efetuada completamente, com o resultado de que o vazamento de gases de descarga pode ocorrer em um período inicial, e mesmo que a vedação das passagens infinitesimais tenha sido efetuada completamente, tal vedação pode ser perdida em um período inicial devido ao desgaste oxidativo e similar do material resistente a o calor sob altas temperaturas, levando ao vazamento de gases de exaustão em um período inicial. Nesse meio tempo, se o membro de reforço estiver contido em menos de 40% em peso, e o material resistente ao calor estiver contido em mais de 60% em peso, o montante do membro de reforço contido se torna bem pequeno na camada externa e na vizinhança da camada externa, e o reforço do material resistente ao calor na camada externa e na vizinhança da camada externa deixa de ser efetuado satisfatoriamente, o que pode resultar na ocorrência notável de esfoliação (queda) do material resistente ao calor e tornar difícil esperar o efeito de reforço pelo membro de reforço.

[0019] Alem disso, quanto ao material resistente ao calor e ao lubrificante sólido no membro de base anular esférico e na camada externa, se o material resistente ao calor tem uma densidade de menos que 1,20 mg/m3, o vazamento dos gases de exaustão pode resultar por períodos estendidos de uso, ao passo que, se o material resistente ao calor tem uma densidade de mais que 2,00 mg/m3, ruído de atrito anormal pode frequentemente ocorrer no atrito com membro de encaixe.

[0020] No membro de vedação anular esférica de acordo com a presente invenção, uma vez que a camada externa tem uma superfície externa que é formada por uma superfície exposta onde superfícies constituídas pelo membro de reforço e superfícies constituídas pelo lubrificante sólido estão presentes em forma misturada, é possível assegurar deslizamento mais macio com o membro de encaixe que está em contato (desliza) com a superfície externa da camada externa. Além disso, a superfície constituída pelo lubrificante sólido na superfície externa pode ser segura pela superfície constituída pelo membro de reforço, e é possível to efetuar apropriadamente tanto a transferência do lubrificante sólido da superfície externa da camada externa para a superfície do membro de encaixe e a raspagem de um excesso de lubrificante sólido transferido para a superfície do membro de encaixe, o que resulta na possibilidade de assegurar um deslizamento macio ao longo de períodos prolongados de tempo, e a geração de ruído de atrito anormal no deslizamento com o membro de encaixe pode ser eliminada.

[0021] No membro de vedação anular esférica de acordo com a presente invenção, o material resistente ao calor pode conter pelo menos um dentre 0,05 a 5,0% em massa de pentóxido de fósforo e 1,0 a 16,0% em massa de um fosfato como inibidor de oxidação, e um grafite expandido.

[0022] O material resistente ao calor contendo pelo menos um dentre pentóxido de fósforo e um fosfato como inibidor de oxidação e grafite expandido pode aumentar as características de resistência ao calor e desgaste oxidativo do próprio membro de vedação anular esférico, e permite o uso do membro de vedação anular esférica em uma região de alta temperatura.

VANTAGENS DA INVENÇÃO

[0023] De acordo com a presente invenção, é possível fornecer um membro de vedação anular esférica que possibilita eliminar a possibilidade do membro de vedação anular esférica cair do cano de descarga, possibilitando, assim, aperfeiçoar a funcionalidade da montagem.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0024] As partes (a) e (b) da Figura 1 são diagramas explicativos de uma modalidade da presente invenção;

[0025] A Figura 2 é um diagrama explicativo parcialmente aumentado de um membro de vedação anular esférica mostrado na Figura 1;

[0026] A Figura 3 é um diagrama explicativo do uso na modalidade mostrada na Figura 1;

[0027] As partes (a) e (b) da Figura 4 são diagramas explicativos de outra modalidade da presente invenção;

[0028] A Figura 5 é um diagrama explicando um método de formação de um membro de reforço em um processo de fabricação do membro de vedação anular esférica de acordo com a presente invenção;

[0029] A Figura 6 é uma vista em perspectiva de um material resistente ao calor no processo de fabricação do membro de vedação anular esférica de acordo com a presente invenção;

[0030] A Figura 7 é uma vista plana ilustrando malhas de uma rede de fio metálico do membro de reforço;

[0031] A Figura 8 é uma vista em perspectiva de uma montagem sobreposta no processo de fabricação do membro de vedação anular esférica de acordo com a presente invenção;

[0032] A Figura 9 é uma vista plana de um membro de base tubular no processo de fabricação do membro de vedação anular esférica de acordo com a presente invenção;

[0033] A Figura 10 é uma vertical vista em corte transversal do membro de base tubular mostrado na Figura 9;

[0034] A Figura 11 é uma vista em perspectiva do material resistente ao calor no processo de fabricação do membro de vedação anular esférica de acordo com a presente invenção;

[0035] A Figura 12 é uma vista em corte transversal do material resistente ao calor tendo uma camada de revestimento de um lubrificante sólido no processo de fabricação do membro de vedação anular esférica de acordo com a presente invenção;

[0036] A Figura 13 é um diagrama explicando um primeiro método de formar um membro de formação de camada externa no processo de fabricação do membro de vedação anular esférica de acordo com a presente invenção;

[0037] A Figura 14 é um diagrama explicando um primeiro método de formar o membro de formação de camada externa no processo de fabricação do membro de vedação anular esférica de acordo com a presente invenção;

[0038] Figura 15 é uma vertical vista em corte transversal do membro de formação de camada externa que é obtido pelo primeiro método de formação no processo de fabricação do membro de vedação anular esférica de acordo com a presente invenção;

[0039] A Figura 16 é um diagrama explicando um segundo método de formar o membro de formação de camada externa no processo de fabricação do membro de vedação anular esférica de acordo com a presente invenção;

[0040] A Figura 17 é um diagrama explicando o segundo método de formar o membro de formação de camada externa no processo de fabricação do membro de vedação anular esférica de acordo com a presente invenção;

[0041] A Figura 18 é uma vista plana de um pré-formado cilíndrico no processo de fabricação do membro de vedação anular esférica de acordo com a presente invenção;

[0042] Figura 19 é uma vista em corte transversal ilustrando um estado no qual o pré-formado cilíndrico é inserido em uma matriz no processo de fabricação do membro de vedação anular esférica de acordo com a presente invenção; e

[0043] A Figura 20 é uma vista vertical em corte transversal de uma junta esférica de cano de descarga incorporando o membro de vedação anular esférica de acordo com a presente invenção.

MODO DE SE REALIZAR A INVENÇÃO

[0044] A seguir será dada uma descrição mais detalhada da presente invenção com base nas modalidades preferidas ilustradas nos desenhos. Observe-se que a presente invenção não está limitada a essas modalidades.

[0045] Na Figura. 1 e na Figura 2, um membro de vedação anular esférica 35 que é usado na junta de cano de descarga de acordo com essa modalidade inclui um membro de base anular esférico 33 definido por uma superfície interna cilíndrica 29, uma superfície esférica parcialmente convexa 30, e faces de extremidade anular laterais com diâmetro grande e pequeno 31 e 32 da superfície esférica parcialmente convexa 30; e uma camada externa 34 formada integradamente na superfície esférica parcialmente convexa 30 do membro de base anular esférico 33.

[0046] Para assegurar que uma folga, mais do que a folga de encaixe, não seja produzida com relação a uma superfície externa cilíndrica 46 de um cano de descarga do lado a montante 100 inserido em um furo vazado 28 definido pela superfície interna cilíndrica 29, três protrusões 41, 42, e 43, que são formadas de grafite expandido que podem ser raspadas pelo cano de descarga do lado a montante 100 quando inseridas e que se estendem continuamente entre a face de extremidade anular lateral de diâmetro grande 31 e a face de extremidade anular lateral de diâmetro pequeno 32 e linearmente em paralelo com a direção axial X em intervalos iguais entre si em uma direção circular R, são fornecidas integradamente na superfície interna cilíndrica 29 tendo um diâmetro interno com relação ao diâmetro externo da superfície externa cilíndrica 46 de tal maneira a se projetar pela superfície interna cilíndrica 29 na direção do eixo. As protrusões 41, 42, e 43 que terminam em 44 próximo da outra extremidade 59 na direção axial X da superfície interna cilíndrica 29 podem ser formadas unicamente de grafite expandido.

[0047] A face de extremidade anular 31 nessa modalidade tem uma porção de face de extremidade plana anular 53 que está conectada continuamente em uma borda anular de diâmetro grande 51 da mesma a uma extremidade anular lateral de diâmetro grande 52 da superfície esférica parcialmente convexa 30, bem como uma porção de face de extremidade côncava anular 58 que está conectada continuamente em uma borda de diâmetro grande 55 da mesma a uma borda anular de diâmetro pequeno 54 da porção de face de extremidade plana anular 53 e está conectada continuamente em uma borda de diâmetro pequeno 56 da mesma a uma extremidade anular 57 na direção axial X da superfície interna cilíndrica 29.

[0048] Em vez da face de extremidade anular 31 ter a supramencionada porção de face de extremidade plana anular 53 e a porção de face de extremidade côncava 58, o membro de vedação anular esférica 35 pode ser constituído, por exemplo, por uma face de extremidade plana anular que está conectada continuamente na borda anular de diâmetro grande 51 à extremidade anular lateral de diâmetro grande 52 da superfície esférica parcialmente convexa 30 e está conectada continuamente na borda anular de diâmetro pequeno 54 à extremidade anular 57 na direção axial X da superfície interna cilíndrica 29.

[0049] As protrusões 41, 42, e 43, cada uma das quais tem um formato em um corte transversal perpendicular à mesma na direção axial X, se estendem na direção axial X entre a extremidade 57 na direção axial X da superfície interna cilíndrica 29 e a outra extremidade 59 da mesma. Embora as protrusões 41, 42, e 43 terminem próximo da outra extremidade 59 na direção axial X da superfície interna cilíndrica 29 e se estendam até a extremidade 57 na direção axial X da superfície interna cilíndrica 29, as protrusões 41, 42, e 43 podem alternativamente se estender, por exemplo, até a extremidade 57 e até a outra extremidade 59, respectivamente, ou podem terminar da extremidade 57 e da outra extremidade 59.

[0050] Um ângulo de centro formado pelas extremidades projetadas 45 das protrusões 41 e 42 e um eixo geométrico O, um ângulo de centro formado pelas extremidades projetadas 45 das protrusões 42 e 43 e o eixo geométrico O, e um ângulo de centro formado pelas extremidades projetadas 45 das protrusões 43 e 41 e o eixo geométrico O são ângulos mutuamente iguais, respectivamente.

[0051] Quando o membro de vedação anular esférica 35 está instalado no cano de descarga do lado a montante 100, o cano de descarga do lado a montante 100 é inserido no furo vazado 28, e as respectivas protrusões 41, 42, e 43, incluindo as extremidades projetadas 45, são raspadas pelo cano de descarga do lado a montante 100. Consequentemente, particularmente as protrusões 41, 42, e 43 na superfície interna cilíndrica 29 que é trazida a contato com uma superfície externa cilíndrica 46 do cano de descarga do lado a montante 100 são trazidas a contato próximo com a superfície externa cilíndrica 46 do cano de descarga do lado a montante 100, de modo que seja possível eliminar a possibilidade de o membro de vedação anular esférica 35 cair do cano de descarga do lado a montante 100, possibilitando, assim, aperfeiçoar a funcionalidade da montagem.

[0052] Embora o membro de vedação anular esférica 35 tenha as protrusões 41, 42, e 43 que se estendem continuamente e linearmente em paralelo à direção axial X, como mostrado na Figura 1, por exemplo, o membro de vedação anular esférica 35 pode, alternativamente, ter protrusões que se estendem descontinuamente e linearmente em paralelo à direção axial X. Ainda alternativamente, o membro de vedação anular esférica 35 pode ter protrusões que se estendem em espiral na direção axial X de maneira a serem inclinadas com relação à direção axial X, ou de maneira corrugada na direção axial e continuamente ou descontinuamente. Alem disso, embora o membro de vedação anular esférica 35 nessa modalidade tenha as três protrusões 41, 42, e 43, o membro de vedação anular esférica 35 pode, alternativamente, ter mais do que três protrusões que estão posicionadas a intervalos mutuamente iguais na direção circular R. Mais ainda, o membro de vedação anular esférica 35 pode ter, substituindo os posicionamentos descritos acima, uma porção de face de extremidade côncava anular 63 que está conectada continuamente em uma borda de diâmetro pequeno 61 da mesma à borda de diâmetro grande 51 e está conectada continuamente em uma borda de diâmetro grande 62 da mesma à extremidade anular 52 da superfície esférica parcialmente convexa 30, conforme mostrado nas partes (a) e (b) da Figura 4. Nesse caso, a borda de diâmetro pequeno 54 da porção de face de extremidade plana anular 53 pode estar conectada continuamente até a extremidade 57 da superfície interna cilíndrica 29 diretamente ou pela porção de face de extremidade côncava 58.

[0053] Doravante, será dada uma descrição dos materiais constituintes do membro de vedação anular esférica 35 e de um método de fabricação do membro de vedação anular esférica 35. COM RELAÇÃO AO MATERIAL RESISTENTE AO CALOR I >

[0054] Enquanto ácido sulfúrico concentrado a uma concentração de 98% está sendo agitado, uma solução aquosa de peróxido de hidrogênio a 60% é adicionada ao mesmo como um agente oxidante, e essa solução é usada como uma solução de reação. Essa solução de reação é resfriada e mantida a uma temperatura de 10°C, pó de grafite escamoso natural tendo um tamanho de partícula de 30 a 80 malhas é adicionado à mesma, e deixa-se que a reação ocorra por 30 minutos. Após a reação, pó de grafite tratado com ácido é separado por filtragem por sucção, e uma operação de limpeza é repetida duas vezes na qual o pó de grafite tratado com ácido é agitado em água por 10 minutos e então é submetido à filtração por sucção, desta maneira removendo-se suficientemente o teor de ácido sulfúrico do pó de grafite tratado com ácido. A seguir, o pó de grafite tratado com ácido com o teor de ácido suficientemente removido é secado por 3 horas em um forno de secagem mantido a uma temperatura de 110°C, e é usado como um pó de grafite tratado com ácido.

[0055] O pó de grafite tratado com ácido descrito acima é submetido a um tratamento de aquecimento (expansão) por 1 a 10 segundos a temperaturas de 950 a 1,200°C para produzir gás dissociado. Os vãos entre as camadas de grafite são expandidos pela pressão do gás para formar partículas de grafite expandido (taxa de expansão: 240 a 300 vezes). Essas partículas de grafite expandido são alimentadas para um aparelho de roletes geminados ajustado em um aperto de rolo desejado e é submetido à formação de rolo, fabricando-se assim uma folha de grafite expandido tendo uma espessura desejada. Essa folha de grafite expandido é usada como um material resistente ao calor I. <COM RELAÇÃO A MATERIAIS RESISTENTES AO CALOR II AND III>

[0056] Enquanto o pó de grafite tratado com ácido descrito acima está sendo agitado, uma solução na qual pelo menos um dentre uma solução aquosa de ácido ortofosfórico com uma concentração de 84% na forma de um ácido fosfórico e um fosfato primário de alumínio em solução aquosa a uma concentração de 50% como fosfato é diluído com metanol é composto com esse pó de grafite tratado com ácido por aspersão, e é agitado uniformemente para fabricar uma mistura que pode ser umedecida. Essa mistura que pode ser umedecida é secada por duas horas em um forno de secagem mantido a uma temperatura de 120°C. A seguir, essa mistura é submetida a aquecimento (expansão) por 1 a 10 segundos a temperaturas de 950 a 1.200°C para produzir gás dissociado. Os vãos entre as camadas de grafite são expandidos pela pressão do gás para formar partículas de grafite expandido (taxa de expansão: 240 a 300 vezes). Nesse processo de tratamento por expansão, o ácido ortofosfórico entre os componentes passa por uma reação de desidratação e produz pentaóxido de fósforo, e água é eliminada na fórmula estrutural de fosfato primário de alumínio. Essas partículas de grafite expandido são alimentadas para o aparelho de roletes geminados ajustado em uma pressão de rolo desejada e são submetidas à formação de rolo, fabricando-se, assim, uma folha de grafite expandido tendo uma espessura desejada. Essas folhas de grafite expandido são usadas com materiais resistentes ao calor II e III.

[0057] Pentaóxido de fósforo ou fosfato primário de alumínio está contido no material resistente ao calor II fabricado deste modo, e pentaóxido de fósforo e fosfato primário de alumínio estão contidos no material resistente ao calor III. O grafite expandido contendo pelo menos um dentre pentaóxido de fósforo e fosfato primário de alumínio permite o uso a, por exemplo, 500°C ou uma região de alta temperatura acima de 500°C visto que a resistência ao calor do grafite expandido em si é aperfeiçoada e a ação de inibição de oxidação é transmitida ao mesmo.

[0058] No presente documento, como o fosfato que pode ser usado, é possível citar, além do ácido ortofosfórico, ácido metafosfórico, ácido polifosfórico, polimetafosfato, e similares. Além disso, como o fosfato, é possível citar, além do fosfato primário de alumínio, fosfato primário de lítio, fosfato secundário de lítio, fosfato primário de cálcio, fosfato secundário de alumínio e similares.

[0059] Como material de folha resistente ao calor, um material de folha tendo uma densidade de 1,0 a 1,15 mg/m3 ou próxima, e uma espessura de 0,3 a 0,6 mm ou próxima é preferencialmente usado. <COM RELAÇÃO A MEMBRO DE REFORÇO >

[0060] Como membro de reforço, é usada uma rede de fio metálico que é formada tecendo-se ou tricotando-se um ou mais fios de metal fino incluindo, como fio com base em ferro, um fio de aço inoxidável tal como aços inoxidáveis austeníticos SUS 304, SUS 310 S, e SUS 316, um aço inoxidável ferrítico SUS 430; ou um fio de ferro (JIS-G-3532) ou um fio de aço galvanizado (JIS-G-3547), ou, como um fio de cobre, um membro de fio feito de um fio de liga de cobre-níquel (cupro-níquel); um fio de liga de cobre- níquel-zinco (níquel-prata), um fio de arame, ou um fio de berílio-cobre.

[0061] Como o fio de metal fino para formar a rede de fio metálico, um fio de metal fino cujo diâmetro é de 0,28 a 0,32 mm ou próximo é usado. Em termos do tamanho e malha da rede de fio de metal (ver a Figura 7 ilustrando uma rede de fio de metal) para uma rede de membro de base anular esférico formado pelo fio de metal fino com aquele diâmetro, um tamanho de malha com comprimento de 4 a 6 mm e 3 a 5 mm de largura ou próximo pode ser usado, em termos de tamanho de malha (ver a Figura 7) da rede de fio de metal para uma camada externa, um tamanho de malha de 2,5 a 3,5 mm de comprimento e 1,5 a 5 mm de largura ou próximo é adequadamente usado. <COM RELAÇÃO A LUBRIFICANTE SÓLIDO>

[0062] Um lubrificante sólido nessa modalidade consiste em uma composição lubrificante que contém 70 a 85% em peso de um nitreto de boro hexagonal (doravante abreviado como ‘h-BN’), 0,1 a 10% em peso de óxido de boro, e 5 a 20% em peso de alumina hidratada, ou uma composição lubrificante que contém um pó de resina de politetrafluoretileno (doravante chamada de PTFE) em uma proporção de não mais de 200 partes em peso, preferencialmente 50 a 150 partes em peso, com relação a 100 partes em peso daquela composição lubrificante.

[0063] O lubrificante sólido mencionado acima contém óxido de boro que deriva a lubricidade inerente ao nitreto de boro hexagonal por estar contido naquele nitreto de boro e contribui para diminuir o atrito, particularmente em uma região de alta temperatura; entretanto, o lubrificante sólido pode ser constituído sem conter o óxido de boro. Mesmo nesse caso, a alumina hidratada mostra, dentre os componentes, um efeito na formação de uma camada de revestimento firme por meio do aperfeiçoamento d a aderência do lubrificante sólido na superfície de material térmico e desempenha o papel de derivar a lubricidade do nitreto de boro hexagonal promovendo deslizamento entre as camadas de cristais de placa do nitreto de boro hexagonal.

[0064] No processo de fabricação, esse lubrificante sólido é usado na forma de uma dispersão aquosa na qual um pó h-BN e um pó de óxido de boro estão contidos de maneira dispersa em um sol de alumina no qual partículas de alumina hidratada estão contidas de maneira dispersa em água servindo como meio de dispersão e contendo um ácido e cuja concentração de íon de hidrogênio n (pH) mostra 2 a 3, a dispersão aquosa contendo de maneira dispersa como teor sólido de 30 a 50% em massa de uma composição lubrificante contendo 70 a 85% em peso do pó h-BN, 0,1 a 10% em peso de óxido de boro, e 5 a 20% em peso de alumina hidratada. Além disso, a dispersão aquosa pode ser uma em que 30 a 50% em peso de uma composição estão contidos de maneira dispersa como teor sólido, a composição lubrificante contendo 70 a 85% em peso do pó h-BN, 0,1 a 10% em peso de óxido de boro, e 5 a 20% em peso de alumina hidratada, bem como PTFE contido de maneira dispersa em uma proporção de não mais que 200 partes em peso, preferencialmente 50 a 150 partes em peso, com relação a 100 partes em peso daquela composição lubrificante. O h-BN, o óxido de boro, e o PTFE para formar a dispersão aquosa são preferencialmente pós tão finos quanto possível, e pós finos com um tamanho médio de partícula de 10 μm ou menos, mais preferencialmente 0,5 μm ou menos, são adequadamente usados como esses pós.

[0065] O ácido que está contido na água servindo de meio de dispersão para o sol de alumina na dispersão aquosa age como desfloculante para estabilizar o sol de alumina. Como o ácido, é possível citar ácidos inorgânicos tais como ácido clorídrico, ácido nítrico, ácido sulfúrico, e ácido amidossulfúrico, mas ácido nítrico, em particular, é preferencial.

[0066] A alumina hidratada para formar o sol de alumina na dispersão aquosa é um composto que é expresso por uma fórmula de composição: Al2OynH2O (na fórmula de composição, 0 < n < 3). Na fórmula de composição, n é normalmente um número maior que 0 (zero) e menor que 3, preferencialmente 0,5 a 2, mais preferencialmente 0,7 a 1,5 ou próximo. Como alumina hidratada, é possível citar, por exemplo, monohidrato de alumina (óxido de hidróxido de alumínio) tal como boemita (Al2OyH2O) e diásporo (Al2OyH2O), trihidrato de alumina tal como gibbsita (Al2Oy3H2O) e baierita (Al2Oy3H2O), pseudoboemita, e similares.

[0067] A seguir, com referência aos desenhos, será dada uma descrição de um método de fabricar o membro de vedação anular esférica 35 composto pelos materiais constituintes acima descritos.

[0068] Primeiro Processo. Como mostrado na Figura 5, a rede tricotada cilíndrica oca de fio metálico 1, que é formada tricotando-se um fio de metal fino com um diâmetro de 0,28 a 0,32 mm em um formato cilíndrico e cujo tamanho de malha é de 4 a 6 mm de comprimento e 3 a 5 mm de largura ou próximo (ver Figura 7), é passada entre roletes 2 e 3, desse modo fabricando-se uma rede em forma de correia de fio metálico 4 tendo uma largura predeterminada D. Um membro de reforço 5 é preparado então se cortando a rede em forma de correia de fio metálico 4 em uma extensão predeterminada L.

[0069] Segundo Processo. Como mostrado na Figura 6, um material resistente ao calor (uma folha composta de grafite expandido ou grafite expandido incluindo pelo menos um dentre um ácido fosfórico e um fosfato) 6 é preparado com uma largura d de 1,10 x D to 2,10 x D com relação à largura D do membro de reforço 5, a extensão l de 1,30 x L a 2,70 x L com relação à extensão L do membro de reforço 5, a densidade de 1 a 1,15 mg/m3, e uma espessura de 0,3 a 0,6 mm.

[0070] Terceiro Processo. Uma montagem sobreposta 12 na qual o material resistente ao calor 6 e o membro de reforço 5 estão superpostos um por cima do outro é obtida como a seguir: para assegurar que o material resistente ao calor 6 esteja totalmente exposto pelo menos na face de extremidade anular lateral de diâmetro grande 31 a qual é uma face de extremidade anular em um lado de extremidade axial da superfície esférica parcialmente convexa 30 (ver Figura 2) no membro de vedação anular esférica 35 (ver Figura1), como mostrado na Figura 8, faz-se com que o material resistente ao calor 6 se projete na direção da largura no máximo até 0,1 a 0,8 x D a partir de uma extremidade relativa à largura 7 do membro de reforço 5, a qual serve de face de extremidade anular lateral de diâmetro grande 31 da superfície esférica parcialmente convexa 30. Além disso, o montante de projeção relativa à largura, δ1, do material resistente ao calor 6 a partir da extremidade 7 é feito maior o montante de projeção relativa à largura, δ2, a partir da outra extremidade relativa à largura 8 do membro de reforço 5, a qual serve de face de extremidade anular lateral de diâmetro pequeno 32 da superfície esférica parcialmente convexa 30. Além disso, faz- se com que o material resistente ao calor 6 se projete na direção longitudinal no máximo até 0,3 x L a 1,7 x L a partir de uma extremidade longitudinal 9 do membro de reforço 5, enquanto a outra extremidade longitudinal 10 do membro de reforço 5 e uma extremidade longitudinal 11 do material resistente ao calor 6 correspondente àquela extremidade 10 são feitas para serem iguais uma à outra.

[0071] Quarto Processo. Como mostrado na Figura 9, a montagem sobreposta 12 é retorcida com o material resistente ao calor 6 colocado no lado interno de modo que o material resistente ao calor 6 seja retorcido com mais uma volta, formando, desse modo, um membro de base tubular 13 no qual o material resistente ao calor 6 está exposto tanto no lado periférico interno quanto no lado periférico externo. Como material resistente ao calor 6, é preparado um antecipadamente, o qual tem uma extensão l de 1,30 x L a 2,70 x L com relação à extensão L do membro de reforço 5 de modo que o número de voltas do material resistente ao calor 6 no membro de base tubular 13 se torne maior que o número de voltas do membro de reforço 5. No membro de base tubular 13, como mostrado na Figura 10, o material resistente ao calor 6 em um lado de extremidade relativa à largura se projeta na direção da largura por δ1 a partir da extremidade 7 do membro de reforço 5, e o material resistente ao calor 6 no outro lado de extremidade relativa à largura se projeta na direção da largura por δ2 a partir da outra extremidade 8 do membro de reforço 5.

[0072] Quinto Processo. Outro material resistente ao calor 6, tal como aquele mostrado na Figura 11, é preparado separadamente, o qual é semelhante ao material resistente ao calor 6 acima descrito, mas tem uma largura menor d que a largura D do membro de reforço 5 e tem uma extensão l de uma medida tal que possa ser enrolada em torno do membro de base tubular 13 em uma volta.

[0073] Sexto Processo. A seguinte dispersão aquosa é preparada: uma dispersão aquosa na qual um pó h-BN e um pó de óxido de boro estão contidos de maneira dispersa em um sol de alumina no qual partículas de alumina hidratada estão contidas de maneira dispersa em água servindo como meio de dispersão e contendo ácido nítrico que age como desfloculante e cuja concentração de íon de hidrogênio n (pH) mostra 2 a 3, a dispersão aquosa contendo de maneira dispersa como teor sólido de 30 a 50% em massa de uma composição lubrificante contendo 70 a 85% em peso do pó h-BN, 0,1 a 10% em peso de óxido de boro, e 5 a 20% em peso de alumina hidratada, ou uma dispersão aquosa em que 30 a 50% em peso de uma composição lubrificante estão contidos de maneira dispersa como teor sólido, a composição lubrificante contendo 70 a 85% em peso do h-BN, 0,1 a 10% em peso de óxido de boro, e 5 a 20% em peso de alumina hidratada, bem como pó de PTFE contido em uma proporção de não mais que 200 partes em peso, preferencialmente 50 a 150 partes em peso, com relação a 100 partes em peso daquela composição lubrificante.

[0074] Uma dispersão aquosa (21 a 25,5% em peso de h-BN, 0,03 a 3% em peso de óxido de boro, 1,5 a 6% em peso de alumina hidratada, e 70% em peso de água), que contém de maneira dispersa como teor sólido 30% em peso de uma composição lubrificante contendo 70 a 85% em peso de h-BN, 0,1 a 10% em peso de óxido de boro, e 5 a 20% em peso de alumina hidratada, é aplicada a uma superfície do material resistente ao calor 6, mostrado na Figura 11, por meio de escovação, revestimento com rolete, aspersão ou similares e essa é secada para desse modo fabricar-se uma camada de revestimento 14 do lubrificante sólido constituído por aquela composição lubrificante, como mostrado na Figura 12.

[0075] Alternativamente, uma dispersão aquosa (7 a 17% em peso de h-BN, 0,009 a 2% em peso de óxido de boro, 0,5 a 4% em peso de alumina hidratada, 10 a 20% em peso de PTFE, e 70% em peso de água), em que 30% em peso de uma composição lubrificante está contida de maneira dispersa como teor sólido, a composição lubrificante contendo 70 a 85% em peso de h-BN, 0,1 a 10% em peso de óxido de boro, e 5 a 20% em peso de alumina hidratada, bem como um ‘pó de PTFE contido de maneira dispersa em uma proporção de não mais que 200 partes em peso, preferencialmente 50 a 150 partes em peso, com relação a 100 partes em peso daquela composição lubrificante, isto é, a composição lubrificante contendo 23,3 a 56,7% em peso de h-BN, 0,03 a 6,7% em peso de óxido de boro, 1,7 a 13,3% em peso de alumina hidratada, e 33,3 a 66,7% em peso de PTFE, é aplicada a uma superfície do material resistente ao calor 6 por meio de escovação, revestimento com rolete, aspersão ou similares e essa é secada para, desse modo, fabricar-se a camada de revestimento 14 do lubrificante sólido constituído por aquela composição lubrificante.

SÉTIMO PROCESSO

[0076] Primeiro Método. Como mostrado nas Figuras 13 a 15, o material resistente ao calor 6 tendo a camada de revestimento 14 do lubrificante sólido é continuamente inserido (ver Figura13) no interior do membro de reforço 5 para a camada externa constituído pela rede tricotada cilíndrica oca de fio metálico obtida tricotando-se continuamente um fio de metal fino com um diâmetro de fio de 0,28 a 0,32 mm em uma máquina de tricô (não mostrada). O membro de reforço 5 com o material resistente ao calor 6 inserido no mesmo é alimentado, começando-se com um lado de extremidade de início de inserção do mesmo em um intervalo Δ1 entre um par de roletes cilíndricos 15 e 16, cada um deles tendo uma superfície periférica externa cilíndrica macia, de modo a serem integrados sendo pressionados na direção da espessura do material resistente ao calor 6 (ver Figura 14), preenchendo, desse modo, as malhas da rede de fio metálico do membro de reforço 5 para a camada externa com o material resistente ao calor 6 e a camada de revestimento 14 do lubrificante sólido formada na superfície do material resistente ao calor 6. Assim, um membro de formação de camada externa achatada 19 é fabricado em cuja superfície superfícies 17 constituídas pelo membro de reforço 5 para a camada externa e superfícies 18 constituídas pelo lubrificante sólido estão expostas de forma misturada.

[0077] Segundo Método. O membro de reforço 5 constituído pela rede em forma de correia de fio metálico 4 descrita no primeiro processo descrito acima é preparado separadamente, e, como mostrado na Figura 16, o material resistente ao calor 6 tendo a camada de revestimento 14 do lubrificante sólido é inserido no interior do membro de reforço 5 para a camada externa constituída pela rede em forma de correia de fio metálico 4, e, como mostrado na Figura 17, essa montagem é alimentada para o interior do Δ1 entre roletes cilíndricos 15 e 16 de modo a ser integrada sendo pressionada na direção da espessura do material resistente ao calor 6, preenchendo desse modo as malhas da rede de fio metálico do membro de reforço 5 para a camada externa com o material resistente ao calor 6 e a camada de revestimento 14 do lubrificante sólido formada na superfície do material resistente ao calor 6. Assim, o membro de formação de camada externa achatada 19 é fabricado, em cuja superfície estão expostas, de forma misturada, as superfícies 17, constituídas pelo membro de reforço 5 para a camada externa, e as superfícies 18, constituídas pelo lubrificante sólido.

[0078] Terceiro Método. Uma rede de fio metálico trançado comum é preparada como uma rede de fio metálico trançado que é formada tecendo-se um fio de metal fino com um diâmetro de 0,28 a 0,32 mm. O membro de reforço 5 para a camada externa feito a partir dessa rede de fio metálico trançado comum é cortado em uma extensão e largura predeterminadas, e dois desses membros de reforço 5 para a camada externa são preparados. O material resistente ao calor 6 tendo a camada de revestimento 14 do lubrificante sólido é inserido entre os dois membros de reforço 5 para a camada externa, e essa montagem é alimentada para o intervalo Δ1 entre o par de roletes cilíndricos 15 e 16 de modo a ser integrada sendo pressionada na direção da espessura do material resistente ao calor 6, preenchendo desse modo as malhas da rede de fio metálico do membro de reforço 5 para a camada externa com o material resistente ao calor 6 e a camada de revestimento 14 do lubrificante sólido formada na superfície do material resistente ao calor 6. Assim, o membro de formação de camada externa achatada 19 é fabricado em cuja superfície estão expostas, de forma misturada, as superfícies 17, constituídas pelo membro de reforço 5 para a camada externa, e as superfícies 18, constituídas pelo lubrificante sólido.

[0079] No primeiro, segundo e terceiro métodos acima descritos, 0,4 a 0,6 mm ou próximo é adequado como intervalo Δ1 entre o par de roletes cilíndricos.

[0080] Oitavo Processo. O membro de formação de camada externa 19 assim obtido é enrolado em torno de uma superfície periférica externa do membro de base tubular 13 com a camada de revestimento 14 colocada no lado externo, preparando-se, desse modo, um pré-formado cilíndrico 20 como mostrado na Figura 18.

[0081] Nono Processo Uma matriz 27 tal como aquela mostrada na Figura 19 é preparada, tendo em uma superfície interna da mesma uma superfície de parede cilíndrica 21, uma superfície de parede esférica parcialmente côncava 22 que continua a partir da superfície de parede cilíndrica 21, e um furo vazado 23 que continua a partir da superfície de parede esférica parcialmente côncava 22, e em que a porção cilíndrica oca 25 e uma porção oca anular esférica 26 que continua a partir da porção cilíndrica oca 25 são formadas dentro da mesma como um núcleo escalonado 24 dotado de porções côncavas 47 que correspondem às protrusões 41, 42, e 43 é inserida encaixadamente no furo vazado 23. Então, o pré-formado cilíndrico 20 é encaixado sobre o núcleo escalonado 24 da matriz 27.

[0082] O pré-formado cilíndrico 20 disposto na porção cilíndrica oca 25 e na porção oca anular esférica 26 da matriz 27 é submetido à formação por compressão sob uma pressão de 98 a 294 N/mm2 (1 a 3 t/cm2) na direção do eixo geométrico do núcleo. Assim, o membro de vedação anular esférica 35 é fabricado, o qual inclui o membro de base anular esférico 33 tendo o furo vazado 28 em uma porção central do mesmo e definido pela superfície interna cilíndrica 29, a superfície esférica parcialmente convexa 30 e as faces de extremidade anular laterais com diâmetro grande e pequeno 31 e 32 da superfície esférica parcialmente convexa 30, bem como a camada externa 34, formada integradamente na superfície esférica parcialmente convexa 30 do membro de base anular esférico 33, como mostrado nas Figuras 1 e 2.

[0083] Por meio dessa formação por compressão, o membro de base anular esférico 33 é construído de modo a ser dotado de integridade estrutural quando o material resistente ao calor 6 e o membro de reforço 5 são comprimidos um contra o outro entrelaçados um como o outro. Na camada externa 34, o material resistente ao calor 6, o lubrificante sólido constituído pela composição lubrificante, e o membro de reforço 5 feitos a partir da rede de fio metálico são comprimidos de modo que o lubrificante sólido e o material resistente ao calor 6 sejam preenchidos nas malhas da rede de fio metálico do membro de reforço 5, e o lubrificante sólido, o material resistente ao calor 6, e o membro de reforço 5 sejam integrados de forma misturada, uma superfície externa 36 daquela camada externa 34 sendo assim formada em uma superfície macia 39 na qual superfícies 37 constituídas pelo membro de reforço 5 e superfícies 38 constituídas pelo lubrificante sólido estão presentes em forma misturada, a superfície interna cilíndrica 29 é formada com três protrusões 41, 42 e 43 constituídas pelo material resistente ao calor 6 que é preenchido com pressão no interior das porções côncavas 47, excluindo-se o membro de reforço 5.

[0084] No membro de base anular esférico 33 e na camada externa 34 do membro de vedação anular esférica 35 fabricado, o membro de reforço 5 constituído pela rede de fio metálico está contido em uma proporção de 40 a 65% em peso, e o material resistente ao calor 6 contendo o grafite expandido e o lubrificante sólido estão contidos em uma proporção de 35 a 60% em peso. O material resistente ao calor 6 e o lubrificante sólido no membro de base anular esférico 33 e a camada externa 34 têm uma densidade de 1,20 a 2,00 mg/m3.

[0085] Além disso, caso a atenção seja focada apenas na camada externa 34, o membro de reforço 5 constituído pela rede de fio metálico está contido em uma proporção de 60 a 75% em peso, e o material resistente ao calor 6 contendo o grafite expandido e o lubrificante sólido estão contidos em uma proporção de 25 a 40% em peso.

[0086] No quarto processo descrito acima, se o membro de base tubular 13 é formado retorcendo-se a montagem sobreposta 12 para um estado no qual o membro de reforço 5 constituído pela rede em forma de correia de fio metálico 4 é colocado no lado interno, em vez de se retorcer a montagem sobreposta 12 com o material resistente ao calor 6 colocado no lado interno, é possível fabricar o membro de vedação anular esférica 35 no qual o membro de reforço 5 constituído pela rede de fio metálico está exposto na superfície interna cilíndrica 29 do membro de base anular esférico 33.

[0087] O membro de vedação anular esférica 35 é usado sendo incorporado na junta esférica de cano de descarga mostrada na Figura 20. Isto é, na junta esférica de cano de descarga mostrada na Figura 20, um flange 200 é proporcionado perpendicularmente em uma superfície periférica externa do cano de descarga do lado a montante 100, que está conectado ao lado do motor, ao sair de uma porção de extremidade de cano 101. O membro de vedação anular esférica 35 está encaixado sobre a porção de extremidade de cano 101 na superfície interna cilíndrica 29 que define o furo vazado 28, e está sediado com a face de extremidade anular lateral de diâmetro grande 31 que faz contato com esse flange 200. Uma porção alargada 301, que tem integradamente uma porção de superfície esférica côncava 302 e uma porção de flange 303 contínua a partir da porção de superfície esférica côncava 302, está segura em um cano de descarga no lado a jusante 300 disposto de maneira a estar oposto ao cano de descarga do lado a montante 100 e está conectado ao lado do silencioso. Uma superfície interna 304 da porção de superfície esférica côncava 302 está em contato deslizante com a superfície macia 39 na qual as superfícies 37 constituídas pelo membro de reforço 5 e as superfícies 38 constituídas pelo lubrificante sólido estão presentes em forma misturada na superfície externa 36 da camada externa 34 do membro de vedação anular esférica 35.

[0088] Na junta esférica de cano de descarga mostrada na Figura 20, o cano de descarga no lado a jusante 300 é constantemente impelido de maneira resiliente na direção do cano de descarga do lado a montante 100 por meio de um par de pernos 400, cada um tendo uma extremidade fixada ao flange 200 e outra extremidade arranjada sendo inserida na porção de flange 303 da porção alargada 301, e por meio de um par de molas espirais 500, cada uma disposta entre um cabeçote aumentado do perno 400 e a porção de flange 303. Além disso, a junta esférica do cano de descarga está posicionada de modo que os deslocamentos angulares relativos que ocorrem nos canos de descarga nos lados a montante e a jusante 100 e 300 sejam permitidos por contato deslizante entre a superfície macia 39 que serve de superfície deslizante da camada externa 34 do membro de vedação anular esférica 35 e a superfície interna 304 da porção de superfície esférica côncava 302 da porção alargada 301 formada na extremidade do cano de descarga no lado a jusante 300.

[0089] Conforme o membro de vedação anular esférica 35 de acordo com essa modalidade, o membro de vedação anular esférica 35 inclui o membro de base anular esférico 33 definido pela superfície interna cilíndrica 29, a superfície esférica parcialmente convexa 30, e as faces de extremidade anular laterais com diâmetro grande e pequeno 31 e 32 da superfície esférica parcialmente convexa 30; e a camada externa 34 formada integradamente na superfície esférica parcialmente convexa 30 do membro de base anular esférico 33, em que as pelo menos três protrusões 41, 42, e 43 que são formadas de grafite expandido capazes de serem raspadas pelo cano de descarga do lado a montante 100 quando inseridas no furo vazado 28 definido por aquela superfície interna cilíndrica 29, e que se estendem continuamente entre a face de extremidade anular lateral de diâmetro grande 31 e a face de extremidade anular lateral de diâmetro pequeno 32 na direção axial X linearmente em intervalos entre si em uma direção circular R, são fornecidas integradamente na superfície interna cilíndrica 29 de tal maneira a se projetar pela superfície interna cilíndrica 29 na direção do eixo. Consequentemente, as protrusões 41, 42, e 43 podem ser trazidas para contato próximo com a superfície externa cilíndrica 46 do cano de descarga do lado a montante 100, de modo que seja possível eliminar a possibilidade de o membro de vedação anular esférica 35 cair do cano de descarga 100, e aperfeiçoar a funcionalidade da montagem.

[0090] Conforme o membro de vedação anular esférica 35, o membro de base anular esférico 33 includes o membro de reforço 5 feito de uma rede de fio metálico e o material resistente ao calor 6 contendo grafite expandido e comprimido de maneira tal a preencher malhas da rede de fio metálico do membro de reforço 5 e a ser integrado ao membro de reforço 5 de forma misturada, e, na camada externa 34, o material resistente ao calor 6 contendo grafite expandido, o lubrificante sólido consistindo de uma composição lubrificante contendo pelo menos nitreto de boro hexagonal e alumina hidratada, e o membro de reforço 5 feito a partir da rede de fio metálico são comprimidos de modo que o lubrificante sólido e o material resistente ao calor 6 sejam preenchidos nas malhas do membro de reforço 5, e de modo que o lubrificante sólido, o material resistente ao calor 6 e o membro de reforço 5 sejam integrados de forma misturada, a superfície externa 36 da camada externa 34 sendo formada no interior da superfície macia 39 na qual as superfícies 37 constituídas pelo membro de reforço 5 e as superfícies 38 constituídas pelo lubrificante sólido estão presentes em forma misturada. Consequentemente, é possível evitar que o lubrificante sólido caia da superfície externa 36, e o resultado é que, visto que o deslizamento com o membro de encaixe ocorre na superfície macia 39 onde o lubrificante sólido e o membro de reforço 5 estão presentes em forma misturada, é possível evitar a geração de ruído de atrito anormal da maneira mais prática possível. No lubrificante sólido descrito acima, nitreto de boro hexagonal mostra excelente lubricidade, particularmente na região de alta temperatura. Além disso, a própria alumina hidratada dentre os componentes não mostra qualquer lubricidade, mas mostra um efeito na formação de uma camada de revestimento firme, aperfeiçoando a aderência do lubrificante sólido à superfície de material térmico, e desempenha o papel de derivar a lubricidade do nitreto de boro hexagonal, promovendo o deslizamento entre camadas de cristais de placa do nitreto de boro hexagonal.

[0091] No método de fabricação descrito acima, a camada externa 34 é formada com a superfície externa 36 que é formada no interior da superfície macia 39 onde as superfícies 37 constituídas pelo membro de reforço 5 e as superfícies 38 constituídas pelo lubrificante sólido estão presentes em forma misturada; entretanto, no caso em que a camada externa 34 é formada com a superfície externa 36 que é formada no interior da superfície macia constituída pelo lubrificante sólido, é suficiente que o procedimento a seguir seja adotado. Dois membros de reforço 5 para a camada externa no terceiro método, por exemplo, estão sobrepostos naquela superfície do material resistente ao calor 6 oposta à superfície tendo a camada de revestimento 14 do lubrificante sólido, e essa montagem sobreposta é alimentada para a pressão Δ1 entre o par de roletes cilíndricos 15 e 16 de modo a serem integradas ao serem pressionadas na direção da espessura do material resistente ao calor 6, preenchendo, desse modo, as malhas do membro de reforço 5 para a camada externa com o material resistente ao calor 6 na superfície do verso. O membro de formação de camada externa achatada 19 é assim fabricado na superfície obversa com a qual a superfície 18 constituída pela camada de revestimento 14 do lubrificante sólido é fornecida, e na superfície de verso da qual o membro de reforço 5 e o material resistente ao calor 6 estão expostos em forma misturada. O membro de formação de camada externa 19 assim obtido é enrolado em torno de uma superfície periférica externa do membro de base tubular 13 com a camada de revestimento 14 colocada no lado externo, e o pré-formado cilíndrico 20 é desse modo fabricado. DESCRIÇÃO DOS NUMERAIS DE REFERÊNCIA 29: superfície interna cilíndrica 30: superfície esférica parcialmente convexa 31: 32: face de extremidade anular 33: membro de base anular esférico 34: camada externa 35: membro de vedação anular esférico 41, 42, 43: protrusão

Claims

1. Membro de vedação anular esférico (35) para uso em uma junta de cano de descarga, compreendendo: um membro de base anular esférico (33) definido por uma superfície interna cilíndrica (29), uma superfície esférica parcialmente convexa (30), e faces de extremidade anular laterais com diâmetro grande e pequeno (31, 32) da dita superfície esférica parcialmente convexa (30); e uma camada externa (34) formada integradamente na dita superfície esférica parcialmente convexa (30) do dito membro de base anular esférica (33), CARACTERIZADO pelo fato de que pelo menos três protrusões (41, 42, 43), que são formadas de grafite expandido que podem ser raspadas por um cano de descarga quando inseridas em um furo vazado (28) definido pela dita superfície interna cilíndrica (29) e que se estendem entre a dita face de extremidade anular lateral de diâmetro grande (31) e a dita face de extremidade anular lateral de diâmetro pequeno (32) em uma direção axial a intervalos entre si em uma direção circular, são proporcionadas integradamente na dita superfície interna cilíndrica (29) de tal maneira a se projetarem a partir da dita superfície interna cilíndrica (29) na direção de um eixo geométrico.

2. Membro de vedação anular esférico (35), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita face de extremidade anular lateral de diâmetro grande (31) é constituída de uma face de extremidade plana anular que está conectada continuamente em uma borda anular de diâmetro grande (51) da mesma a uma extremidade anular lateral de diâmetro grande (52) da dita superfície esférica parcialmente convexa (30) e que está conectada continuamente em uma borda anular de diâmetro pequeno (54) da mesma a uma extremidade axial anular da dita superfície interna cilíndrica (29), e as ditas protrusões (41, 42, 43) se estendem na direção axial entre a extremidade axial da dita superfície interna cilíndrica (29) e outra extremidade axial da mesma.

3. Membro de vedação anular esférico (35), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita face de extremidade anular lateral de diâmetro grande (31) inclui uma porção de face de extremidade plana anular (53) que está conectada continuamente em uma borda anular de diâmetro grande (51) a uma extremidade anular lateral de diâmetro grande (52) da dita superfície esférica parcialmente convexa (30) e uma porção de face de extremidade côncava anular (58) que está conectada continuamente em uma borda de diâmetro grande (55) da mesma a uma borda anular de diâmetro pequeno (54) da porção de face de extremidade plana anular (53) e está conectada continuamente em uma borda de diâmetro pequeno (56) da mesma a uma extremidade axial anular da dita superfície interna cilíndrica (29), e as ditas protrusões (41, 42, 43) se estendem na direção axial entre uma extremidade axial da dita superfície interna cilíndrica (29) e outra extremidade axial da mesma.

4. Membro de vedação anular esférico (35), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita face de extremidade anular lateral de diâmetro grande (31) inclui uma primeira porção de face de extremidade côncava anular que está conectada continuamente em uma borda anular de diâmetro grande (62) a uma extremidade anular lateral de diâmetro grande (52) da dita superfície esférica parcialmente convexa (30), uma porção de face de extremidade plana anular (53) que está conectada continuamente a uma borda anular de diâmetro grande a uma borda anular de diâmetro pequeno da primeira porção de face de extremidade côncava, e uma segunda porção de face de extremidade côncava anular que está conectada continuamente em uma borda de diâmetro grande (55) a uma borda anular de diâmetro pequeno (54) da porção de face de extremidade plana anular (53) e está conectada continuamente em uma borda de diâmetro pequeno (56) a uma extremidade axial anular da dita superfície interna cilíndrica (29), e as ditas protrusões (41, 42, 43) se estendem na direção axial entre uma extremidade axial da dita superfície interna cilíndrica (29) e outra extremidade axial da mesma.

5. Membro de vedação anular esférico (35), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADO pelo fato de que as ditas protrusões (41, 42, 43) se estendem até pelo menos uma de uma extremidade axial da dita superfície interna cilíndrica (29) e a outra extremidade axial da mesma.

6. Membro de vedação anular esférico (35), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADO pelo fato de que as ditas protrusões (41, 42, 43) terminam próximo de pelo menos uma dentre uma extremidade axial da dita superfície interna cilíndrica (29) e a outra extremidade axial da mesma.

7. Membro de vedação anular esférico (35), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADO pelo fato de que as ditas protrusões (41, 42, 43) terminam próximo de uma dentre uma extremidade axial da dita superfície interna cilíndrica (29) e a outra extremidade axial da mesma, e se estendem até outra dentre a extremidade axial da dita superfície interna cilíndrica (29) e a outra extremidade axial da mesma.

8. Membro de vedação anular esférico (35), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1a 7, CARACTERIZADO pelo fato de que as ditas protrusões (41, 42, 43) se estendem continuamente ou descontinuamente na direção axial.

9. Membro de vedação anular esférico (35), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, CARACTERIZADO pelo fato de que as ditas protrusões (41, 42, 43) se estendem linearmente em paralelo à direção axial, em espiral de maneira a serem inclinadas com relação à direção axial, ou de maneira corrugada na direção axial.

10. Membro de vedação anular esférico (35), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, CARACTERIZADO pelo fato de que as ditas pelo menos três protrusões (41, 42, 43) estão posicionadas a intervalos iguais entre si na direção circular.

11. Membro de vedação anular esférico (35), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita superfície interna cilíndrica (29) tem um diâmetro interno com relação a um diâmetro externo de uma superfície externa cilíndrica (46) do cano de descarga para assegurar que uma folga, mais que uma folga de encaixe não seja produzida com relação a uma superfície externa cilíndrica (46) do cano de descarga inserido.

12. Membro de vedação anular esférico (35), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito membro de base anular esférico (33) inclui um membro de reforço (5) feito a partir de uma rede de fio metálico e um material resistente ao calor (6) contendo grafite expandido e comprimido de maneira a preencher malhas da rede de fio metálico do dito membro de reforço (5) e ser integrado ao dito membro de reforço (5) em forma misturada, e, na dita camada externa (34), o dito material resistente ao calor (6) contendo grafite expandido, um lubrificante sólido consistindo de uma composição lubrificante contendo pelo menos nitreto de boro hexagonal e alumina hidratada, e o dito membro de reforço (5) feito a partir da rede de fio metálico são comprimidos de modo que o dito lubrificante sólido e o dito material resistente ao calor (6) sejam preenchidos nas malhas do dito membro de reforço (5), e de modo que o dito lubrificante sólido, o dito material resistente ao calor (6), e o dito membro de reforço (5) estejam integrados em forma misturada, uma superfície externa (36) da dita camada externa (34) sendo formada como uma superfície macia (39) na qual superfícies (37) constituídas pelo dito membro de reforço (5) e superfícies (38) constituídas pelo dito lubrificante sólido estão presentes em forma misturada ou como uma a superfície macia constituída pelo dito lubrificante sólido.

13. Membro de vedação anular esférico (35), de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita composição lubrificante contém uma resina de politetrafluoretileno.

14. Membro de vedação anular esférico (35), de acordo com a reivindicação 12 ou 13, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita alumina hidratada é selecionada dentre monohidrato de alumina, trihidrato de alumina e pseudoboemita.