BR112015028936B1

BR112015028936B1 - conexão tubular

Info

Publication number: BR112015028936B1
Application number: BR112015028936-3A
Authority: BR
Inventors: Gerd Berghaus; Harald Pott
Original assignee: Voss Fluid Gmbh
Priority date: 2013-05-23
Filing date: 2014-05-08
Publication date: 2020-12-08
Also published as: WO2014187675A1; EP2872811B1; BR112015028936A2; EP2872811A1; US20160223107A1; CN105339715B; CN105339715A; US10655763B2; ES2637815T3; DE102013105300A1

Abstract

CONEXÃO TUBULAR. A presente invenção se refere a uma conexão tubular para acoplamento de uma tubulação (1) especialmente metálica, de parede fina, abrangendo uma tubulação (1) com segmento conector deformado o qual, a partir da sua extremidade de conexão, aumenta progressivamente com o ângulo cônico em forma de cone obtuso e naquele ponto, em sua face circunferencial externa, forma uma face vedante (7) circundante e sequencial nesta face apresenta um ombro com uma face de acostamento (9). Além disso, a conexão tubular abrange uma luva acopladora (20a) com uma rosca acopladora (25a) e uma perfuração acopladora (23a) a qual diminui desde a sua abertura com o angulo cônico, ajustado ao ângulo cônico do segmento acoplador na área da face vedante (7), e ali, na circunferência interna, forma uma face de acostamento circundante (27a) para acostar na face vedante (7) bem como uma peça de atarraxamento em forma de capa (10a) com uma rosca retentora (13a) e tendo uma abertura de passagem que na circunferência interna apresenta uma face tensora (15a) circundante para acostamento na face de acostamento (9). O ângulo cônico do segmento acoplador na área da face vedante (7) e o ângulo cônico da perfuração acopladora (23a), na área da face acopladora (27a), é de 38° até 50°. Além (...).

Description

[0001] A presente invenção se refere a uma conexão tubular para acoplamento de uma tubulação especialmente de metal, de parede fina, abrangendo uma tubulação com um segmento de conexão deformado que a partir da sua extremidade de conexão aumenta progressivamente em forma de cone obtuso com um ângulo cônico e ali, em sua face circunferencial externo, forma uma face vedante circundante e sequencial a está face apresenta um ombro com uma face de encosto e com uma luva de acoplamento com uma rosca de acoplamento e uma perfuração de acoplamento que a partir de sua abertura diminui progressivamente com um ângulo cônico, em forma de cone obtuso, ângulo este adequado ao ângulo cônico da face vedante, e ali, na circunferência interna, forma uma face de conexão circundante para acostar na face vedante, bem como uma seção de atarraxamento em forma de capa com uma rosca de fixação e com uma abertura de passagem que apresenta na circunferência interna uma face de fixação circundante para acostamento na face de encosto. Além disso, a presente invenção abrange uma tubulação e uma luva de acoplamento para tais conexões tubulares.

[0002] Conexões tubulares acima descritas são, por exemplo, empregadas em sistemas hidráulicos, na construção de maquinas e de veículos.

[0003] Assim, por exemplo, uma conexão tubular deste tipo passou a ser conhecido do documento DD 240 059 A1. Nesta conexão tubular, é usada uma tubulação cujo ângulo cônico da face vedante do segmento de conexão da tubulação e o ângulo cônico da perfuração de acoplamento na área da face de acoplamento da luva acopladora é até 24°.

[0004] Tais conexões de tubulações são empregadas para tubulações com pressões tubulares de até 800 bar. Para que nestas pressões tubulares seja assegurado, de modo confiável, a estanqueidade da conexão tubular, precisam ser transferidos forças de fixação axiais suficientemente intensas através da peça de atarraxamento em forma de capa, sobre o seguimento conector da tubulação, especialmente sobre a face de acostamento e a face vedante e a face de acoplamento da luva acopladora. As conhecidas conexões tubulares, produzidas por deformação, apresentam a desvantagem de que especialmente nas tubulações de paredes finas, no processo de deformação podem-se apresentar na face vedante áreas de penetração. Isto quer dizer que a parede tubular, no processo de deformação, não se aplica ao contorno interno da ferramenta de deformação, porém cai para dentro na direção do eixo do tubo. Estas penetrações prejudicam a função vedante da conexão tubular de uma maneira negativa, porque no estado montado, a face vedante da tubulação não mais encosta em toda em sua extensão na face acopladora da luva acopladora.

[0005] O objetivo da presente invenção reside em disponibilizar uma conexão tubular, uma tubulação e uma luva acopladora para a conexão tubular, de maneira que especialmente nas tubulações de paredes finas sejam evitadas as penetrações no processo de deformação e simultaneamente a conexão tubular possa disponibilizar uma função vedante suficiente.

[0006] De acordo com a invenção está tarefa será solucionada pelo fato de que a extensão do ângulo cônico da perfuração acopladora na área da face acopladora da luva acopladora e do ângulo cônico do segmento conector na área da face vedante da tubulação é de 38° até 50°. Pelo o ângulo cone mais íngreme no mínimo de 38°, a face vedante, na direção do aclive e com idêntica altura do ombro, poderá ser produzida mais curta. Neste caso especialmente nas tubulações de paredes finas, com uma relação de espessura s da parede da tubulação em relação ao diâmetro externo d da tubulação de 0,04 < s/d < 0,08 é evitada uma penetração na área da face vedante no processo da deformação. Além disso, poderá ser transferida uma força de fixação axial suficientemente intensa pela peça de atarraxamento em forma de capa sobre o segmento conector da tubulação, especialmente sobre a face de encosto e a face vedante e sobre a face de acoplamento da luva acopladora sem deformar plasticamente o seguimento conector. Além disso, como ângulo cônico K 38° até 50° também é assegurada uma força de fixação suficientemente intensa que se estende desde a face vedante na direção da face acopladora em sentido perpendicular para com a face vedante. Desta forma será disponibilizada uma conexão tubular com uma fusão vedante aprimorada.

[0007] Em outras modalidades da invenção, a extensão do angulo cônico k da perfuração acopladora e do segmento conector na área da face vedante é de 38° até 42°, preferivelmente 40°. Isto possibilita um balanceamento especialmente bom entre o ato de evitar penetrações na face vedante no processo da deformação e o dimensionamento da força de retenção axial e da força de fixação, de maneira que é assegurada uma função vedante otimizada da conexão tubular. No caso é vantajoso de acordo com a invenção quando a altura H radial do ombro for de 0,5 mm até 5 mm, especialmente de 0,5 mm até 3 mm, de preferencia de 1 mm até 2 mm. A invenção se baseia no reconhecimento de que para uma transferência confiável das forças de retenção axiais, o ombro do segmento de conexão deverá apresentar uma altura suficiente na dependência do diâmetro e da espessura da parede da tubulação.

[0008] Em outra modalidade da invenção, o segmento conector diminui desde o ombro até a sua circunferência tubular original em forma de cone obtuso com um ângulo cônico e constitui ali na sua face circunferencial externa uma face de acostamento circundante, sendo que a abertura de passagem da peça de atarraxamento em forma de capa, em sequencia a rosca de retenção, está ajustada com um angulo cônico ’, adequado ao ângulo cônico do segmento conector na área da face acopladora, diminuindo em forma de cone obtuso e ali formando na circunferência interna uma face de retenção circundante para acostamento na face de acostamento. Isto oferece a vantagem de que o segmento conector da tubulação não será radialmente fixado durante o atarraxamento.

[0009] Em outra modalidade vantajosa da invenção, o ângulo cônico p é no mínimo 90° maior do que ângulo cônico K. Especialmente o tamanho do ângulo cônico p, p' do segmento conector na área da face de acostamento e da abertura de passagem na área da face de retenção é de 120° até 180° e preferivelmente 140° ou 180°, sendo que no ultimo caso não mais existe um formato de cone. Isto evita uma acompanhamento do giro da tubulação durante a montagem. Além disso, ângulos cones > 120° possibilitam menores momentos de aperto de montagem porque a força normal em sentido perpendicular para com a face de acostamento é menor do que nos ângulos cônicos < 120°. Com o ângulo cônico de 180°, a força de flexão será minimizada bem como falhas de alinhamento entre o cone tubular recalcado e a área tubular traseira serão compensados.

[00010] Em outra modalidade da invenção, a peça de atarraxamento em forma de capa é configurada como parafuso de capa, sendo que a rosca acopladora da luva acopladora é configurada como rosca interna na circunferencial interna da perfuração acopladora da luva acopladora, e a rosca retentora é configurado como rosca externa na circunferência externa do parafuso de capa. Isto tem a vantagem de que o contorno tubular pode se projetar mais profundamente dentro da luva acopladora, com o que a altura de montagem axial é menor. Desta maneira será criada uma forma de construção especialmente compacta para uma conexão tubular de acordo com a invenção.

[00011] Em outra modalidade, a luva acopladora é substituída por uma perfuração de forma em um componente de um sistema fluido (por exemplo, um bloco de válvula ou um agregado). Isto possibilita uma solução ainda mais compacta e uma economia de custos adicionais e uma economia adicional de custos.

[00012] Outros detalhes, características e ampliações vantajosas da invenção resultam dos exemplos de execução, descritos em seguida e mostrados nos desenhos, bem como das reivindicações dependentes. As figuras mostram:

[00013] Fig. 1 - Corte por uma modalidade de uma tubulação para uma conexão tubular de acordo com a invenção.

[00014] Fig. 2 - Vista lateral com corte parcial de uma primeira modalidade de uma conexão tubular de acordo com a invenção.

[00015] Fig. 3 - Vista lateral com corte parcial de uma segunda modalidade de uma conexão tubular de acordo com a invenção.

[00016] Fig. 4 - Vista lateral com corte parcial de uma terceira modalidade de uma conexão tubular de acordo com a invenção.

[00017] Fig. 5 - Uma vista lateral com corte parcial de uma quarta modalidade de uma conexão tubular de acordo com a invenção.

[00018] Fig. 6 - Corte de uma modalidade de ferramenta para produzir uma tubulação de acordo com a invenção por meio de um método de recalque axial.

[00019] Fig. 7 - Corte de uma modalidade de uma ferramenta para produzir uma tubulação de acordo com a invenção por meio de um método de cambaleio e

[00020] Fig. 8 - Uma vista lateral em corte parcial de outra modalidade de uma conexão tubular de acordo com a invenção.

[00021] Nas diferentes figuras do desenho, componentes idênticos são sempre designados com os mesmo números de referencia.

[00022] Na descrição subsequente é valido como sendo essencial para a invenção que a invenção não está restrita aos exemplos de execução e, portanto não está restrita a todas ou varias características de combinações de características descritas, mas, ao contrario, também cada característica parcial individual de cada exemplo de execução poderá ter importância inventiva também separadamente de todas as características parciais descritas em sentido correlato, especificamente e também em combinação com características aleatórias de outro exemplo de execução, bem como também independentemente das combinações de características e referencias remissivas das reivindicações, sendo está importância inventiva combinadas com as características da reivindicação 1.

[00023] A figura 1 apresenta uma modalidade de uma tubulação 1 para uma conexão tubular de acordo com a invenção. A tubulação 1 é configurada especialmente como uma tubulação 1 de parede fina. A tubulação 1 é produzida de materiais tubulares metálicos especialmente de aço, cobre, latam ou aço nobre. Como tubulações 1 de parede fina no sentido da invenção devem ser consideradas tubulações 1 para cuja relação da espessura da parede s da parede tubular 3 em relação ao diâmetro externo d da tubulação 1 vale 0,04 < s/d < 0,08.

[00024] Na sua extremidade d conexão, a tubulação 1 apresenta um segmento de conexão 5 deformado com um comprimento L. O segmento conector 5 é configurado a partir da extremidade da conexão da tubulação 1 é progressivamente aumentando em sentido de cone obtuso até uma circunferência máxima e forma na circunferência da tubulação 1 um ombro 6 com uma altura H. Nas tubulações de acordo com a invenção, e na dependência do diâmetro e da espessura da parede da tubulação, a altura H do ombro é de 0,5 mm até 5 mm, especialmente 0,5 mm até 3 mm, preferivelmente 1 mm até 2 mm. A área do segmento de conexão 5 que aumenta progressivamente em forma de cone obtuso, forma na sua face circunferencial externa uma face vedante 5 circundante. A face vedante 7 ou ombro 6 corvejem diretamente de forma reciproca. O segmento conector 5 apresenta na área da face vedante 7 um ângulo cônico K. Na modalidade mostrada, o segmento conector 5 é configurado em forma adicionalmente decrescente desde o ombro 6 circunferência máxima, em forma de cone obtuso, até a circunferência original do tubo. A região decrescente em forma de cone obtuso do segmento conetor 5 forma na sua face circunferencial externa uma face de acostamento 9 circundante. O segmento conector 5 apresenta na área da face de acostamento 9 um ângulo cônico k. Alternativamente em relação à área decrescente em forma de cone obtuso, o segmento conector 5, também na circunferência máxima, poderá constituir uma face de acostamento perpendicular em relação ao eixo do tubo.

[00025] A figura 2 apresenta uma primeira modalidade de uma conexão tubular de acordo com a invenção em estado atarraxado. A conexão tubular abrange uma tubulação de acordo com a figura 1, uma primeira modalidade de uma peça de atarraxamento em forma de capa configurada como porca de capa 10a e uma primeira modalidade de uma luva acopladora 20a configurada de modo correspondente ajustado.

[00026] A porca de capa 10a abrange uma abertura de passagem, com a qual a porca de capa 10a está aplicada sobre a tubulação 1. No lado voltado na direção da luva acopladora 20a, a porca de capa 10a é configurada em formato cilindro oco e apresenta uma rosca de fixação 13a configurada como rosca interna. Em conexão a rosca de fixação 13a, a abertura de passagem apresenta uma área descente em forma de cone obtuso que forma na circunferência interna da porca de capa 10a uma face de retenção 15a. Na área da face de retenção 15a, a abertura de passagem apresenta um ângulo cônico ’ que está ajustado ao ângulo cônico do segmento conector 5 na área da face de acostamento 9 da tubulação 1. Como alternativa a área decrescente em formato de cone obtuso da abertura de passagem, a porca de capa 10a poderá também formar uma face de retenção perpendicular para com o eixo tubular. Na área decrescente em formato de cone obtuso da abertura de passagem segue-se outra área em formato cilíndrico oco, com a qual a porca de capa 10a está posicionada com mobilidade na circunferência externa da tubulação 1. Na circunferência externa da porca de capa está disposta uma peça sextavada externa 17a como face de ataque para uma ferramenta de atarraxamento.

[00027] A luva acopladora 20a é constituída em forma cilindro oca e abrange no seu lado, voltado na direção 10a , uma perfuração acopladora 23a para receber a tubulação 1 e, na circunferência externa da perfuração acopladora 23a, apresenta uma rosca acopladora 25a, configurada como rosca externa e destinada ao atarraxamento da porca de capa 10a com a luva acopladora 20a. A perfuração acopladora 23a, a partir da face frontal da luva acopladora 20a, é configurada em forma de cone obtuso, decrescente na direção interna, sendo que a circunferência interna da luva acopladora 20a forma nesta área uma face acopladora 27a. A perfuração acopladora 23a apresenta na área da face acopladora 27a um ângulo cônico a’ que está ajustado ao ângulo cônico a da face vedante 7 da tubulação 1. Na área em formato de cone obtuso da perfuração acopladora 23a segue-se uma área em formato cilíndrico oco da perfuração acopladora 23a, cujo diâmetro interno corresponde ao menor diâmetro interno da face acopladora 27a.

[00028] A extremidade da luva acopladora 20a, afastada em relação à tubulação 1, não é mostrado na figura 1 e portanto poderá ser configurada tanto para acoplamento de um componente de um sistema de fluidos (por exemplo, um bloco de válvula ou um agregado) ou poderá ser configurado para ser acoplada uma outra tubulação, tendo formato especular e, em relação a extremidade mostrada, possuindo uma outra perfuração acopladora 23a e uma outra rosca acopladora 25a.

[00029] A tubulação 1 está inserida na perfuração acopladora 23a da luva acopladora 20a com seu segmento de conexão 5, sendo que a porca de capa 10a está atarraxada com a rosca de fixação 13a na rosca acopladora 25a da luva acopladora 20a. No atarraxamento da porca de capa 10a com a luva acopladora 20a, através da face retentora 15a da porca de capa 10a será exercida uma força de retenção axial Fax sobre a face de acostamento 9 da tubulação 1, de maneira que a face vedante 7 da tubulação 1 será prensada contra a face acopladora 27a da luva acopladora 20a, de maneira que a face vedante 7 passa a encostar de forma vedante na face acopladora 27a.

[00030] O segmento de conexão 5 da tubulação 1 é configurado especialmente conforme um método de recalque axial ou o método de cambaleio mais adiante descrito. Nestes métodos de produção, especialmente nas tubulações 1 de paredes finas, apresenta-se o problema de que no processo da deformação pode se apresentar penetrações quando a extensão da face vedante 7 ao longo do aclive ultrapassar um comprimento determinado dependente do diâmetro, espessura de parede e do material da tubulação. Estas penetrações em direção interna prejudicam a função vedante da conexão tubular de uma maneira negativa, porque em estado montado da tubulação, a face vedante 7 não mais encosta em sua extensão integral na face de acoplamento 27a da luva acopladora 20a. Por ocasião de ensaios foi revelado que as penetrações em sentido interno na face vedante 7, na produção do segmento conector 5, podem ser evitadas por um encurtamento do comprimento axial da face vedante 7. Não obstante, desta forma, com um ângulo cônico a dado do segmento conector 5 na área da face vedante 7, deverá ser reduzida a altura do ombro 6. Isto, todavia prejudica a transferência máxima possível de uma força axial Fax sobre a tubulação 1 no atarraxamento da peça de atarraxamento em forma de capa, de maneira que a tubulação poderá ser danificada, sendo prejudicada a estanqueidade da conexão tubular. Quando, todavia, o ângulo cônico a do segmento conector 5 for ampliado, a extensão da face vedante 7 poderá ser encurtado sem altera a altura H do ombro 6 do segmento conector 5. Não obstante, diminui a força de retenção Faxque se projeta desde a face vedante 7 na direção da face acopladora 27a perpendicularmente para com a face vedante 7, na face vedante 7, o que ocorre com decrescente ângulo cônico a,a', de maneira que a função vedante, a partir de uma determinada extensão do ângulo cônico «’, não mais é garantida suficientemente.

[00031] De acordo com a invenção, o segmento conector 5, na área da face vedante 7 e a perfuração acopladora 23a na área da face acopladora 27a, apresenta um ângulo cônico a, ou seja, a' cujo valor é de 38° até 50°, especialmente 38° até 42°. Na forma de realização preferida apresentada, um dos ângulos cônicos a, a' = 40°. Desta forma, será reduzido o comprimento da deformação da tubulação 1 e portanto será reduzida a instabilidade da tubulação 1, durante o processo da deformação e uma penetração na direção interna na face vedante 7, é evitada, especialmente também para os tubos de paredes finas acima descritos. Simultaneamente, com ângulos cônicos a, a' desta espécie é proporcionado uma altura H suficiente de 0,5 mm até 5 mm, especialmente de 0,5 mm até 3 mm, preferivelmente 1mm até 2mm do ombro 2 bem como uma suficiente força de fixação Fa suficientemente extensa projetado em sentido perpendicular para com a face vedante 7, de maneira que a tubulação não será danificada no atarraxamento ficando assegurada a uma função vedante suficiente e a face vedante 7 e a face acopladora 27a encostam reciprocamente em toda a sua extensão.

[00032] Além disso, os ângulos cônicos a, a'> 38° até 50° garantem que a tubulação 1 será menos deformada na posição terminal, e o aumento de força ao ser alcançada a posição terminal poderá ser percebido de forma mais nítida.

[00033] Para evitar um acompanhamento de giro da tubulação 1 durante o atarraxamento da peça de atarraxamento em forma de capa, especialmente da porca de capa 10a, com a luva acopladora 20a na montagem, será vantajoso que o ângulo cônico do segmento conector 5 na área da face de acostamento 9 bem como o ângulo cônico 'da abertura de passagem da porca de capa 10a na área da face de retenção 15a, seja pelo menos 90° maior do que o ângulo cônico a, a'do segmento conector 5 na área da face vedante 7 e da perfuração acopladora 23a na área da face acopladora 27a. De acordo com a invenção, o valor dos ângulos cônicos , ' está situada em uma faixa de 125° até 180°. Preferivelmente, os ângulos cônicos , ' será de 180° com o que serão minimizadas as forças de flexão, bem como é alcançada uma compensação de falhas de alinhamento. Na modalidade mostrada, os ângulos cônicos , ' = 140°. Isto evita um acompanhamento do giro da tubulação 1 durante a montagem. Além disso, um ângulo cônico grande com , '> 120° possibilita momentos mais intensos de aperto na montagem, porque a força normal Fp em sentido perpendicular para com a face de acostamento 9 é menor do que nos ângulos cônicos menores , '. Além disso, o ângulo cônico de , '< 180° é adicionalmente vantajoso, porque isto garante uma fixação tubular radial na face de acostamento 9.

[00034] Uma segunda modalidade de acordo com a invenção, segundo a figura 3, diferencia-se da primeira modalidade de acordo com a figura 2 especialmente na configuração da perfuração de acoplamento 23b da luva acopladora 20b. A perfuração acopladora 23b, partindo da face frontal da luva acopladora 20b, também é configurada em forma decrescente para o interior em forma de cone obtuso, sendo que a circunferência interna da luva acopladora 20b forma nesta área uma face acopladora 27b. A perfuração acopladora 23b apresenta na área da face acopladora 27b um ângulo cônico a’ que está ajustado ao ângulo cônico a do segmento conector 5 na área da face vedante 7 da tubulação 1.

[00035] No fim da face acopladora 27b encontra-se uma ranhura vedante 28b circundante para receber uma vedação 29b. A ranhura vedante 28b é seguida por uma área cilíndrica oca, cujo diâmetro interno é menor do que o menor diâmetro interno da face acopladora 27b, de maneira que em sequencia a ranhura vedante 28b será formado uma face de acostamento 30b circundante, vantajosamente, na perfuração acopladora 23b, a qual limita axialmente o encaixe da tubulação 1 na perfuração acopladora 23b. Isto apresenta a vantagem de que o ponto final da montagem pode se reconhecido de uma forma mais simples por um aumento da força durante a montagem.

[00036] A extremidade da luva acopladora 20b, afastado em relação a tubulação 1, não é mostrada na figura 3 e poderá ser configurada tanto para acoplamento de um componente de um sistema fluido (por exemplo, um bloco de válvula ou um agregado) ou pode ser configurado em forma especular para acoplamento de uma outra tubulação 1, na direção da extremidade mostrada, apresentando uma outra perfuração acopladora 23b e outra rosca acopladora 25a.

[00037] A figura 4 apresenta uma terceira modalidade de uma conexão tubular de acordo com a invenção. Está modalidade abrange uma tubulação de acordo com a figura 1 e uma peça de atarraxamento em forma de capa, configurada com parafuso de capa 10c bem como uma luva acopladora 20c.

[00038] O parafuso de capa 10c abrange uma abertura de passagem, com a qual o parafuso de capa 10c está aplicado sobre a tubulação 1. No lado da abertura de passagem, voltado na direção da luva acopladora 20c, o parafuso de capa 10c apresenta uma rosca fixadora 13c, configurada como rosca externa.

[00039] Em conexão a rosca de fixação 13c, na circunferência externa está disposta uma peça sextavada externa 17c como face de ataque para uma ferramenta de atarraxamento. A face frontal do parafuso de porca 10c, voltada na direção da luva acopladora 20c, forma uma abertura de passagem em forma de cone obtuso, projetando- se na direção interior e que na circunferência interna forma uma face retentora 15c. A abertura de passagem apresenta na área da face retentora 15c um ângulo cônico ’ que está ajustado ao ângulo cônico do segmento conector 5 na área da face de acostamento 9 da tubulação 1. Alternativamente, em relação à face de fixação que se desenvolve em forma de cone obtuso 15c também poderá ser configurada uma face retentora perpendicular para com o eixo do tubo. Na área da abertura de passagem que se forma como cone obtuso, segue-se uma área cilíndrica oca, com o qual o parafuso de capa 10c está posicionado de forma móvel na circunferência externa da tubulação 1.

[00040] A luva acopladora 20c é configurada cilíndrica oca e abrange no seu lado voltado na direção do parafuso de capa 10c, uma perfuração acopladora 23c para receber a tubulação 1, e na circunferência externa da perfuração acopladora 23c apresenta uma rosca acopladora 25c, configurada como rosca interna, para o atarraxamento do parafuso de capa 10c com a luva acopladora 20c. Na perfuração acopladora 23c, em conexão a rosca acopladora 25c, na circunferência interna está disposto um ressalto 26 que se projeta na direção do interior, sendo circundante. Em sequencia está configurada a perfuração acopladora 23c como uma área que se projeta em sentido do interior e forma de cone obtuso e que na sua circunferência interna forma uma face acopladora 27c. A perfuração acopladora 23c apresenta na área da face acopladora 27c um ângulo cone a’ que está ajustado ao angulo cônico a do seguimento conector 5 na área da face vedante 7 da tubulação 1.

[00041] Na extremidade da face acopladora 27c segue-se uma área vedante 28a cilíndrica dentro da qual está integrada uma vedação moldada 29c. A vedação moldada 29c está de tal modo configurada que se ajusta ao ângulo cônico a do segmento conector 5 na área da face vedante 7 da tubulação 1. A área de vedação 28c é seguida por outra área cilíndrica oca, cujo diâmetro interno é menor do que o diâmetro interno da face vedante 28c, de maneira que em conexão a área de vedação 28c será formada uma face de acostamento 30c circundante na perfuração acopladora 23c, a qual limita axialmente a inserção da tubulação 1 dentro da perfuração acopladora 23c. Isto apresenta a vantagem de que o ponto final da montagem poderá ser reconhecido de modo mais simples por um aumento de força durante a montagem.

[00042] A extremidade da luva acopladora 20c, afastada da tubulação 1, é apresentada na figura 4 para acoplamento de um componente de um sistema fluido, (por exemplo, um bloco de válvula ou um agregado). Alternativamente, poderia também ser configurado em forma especular para acoplamento de outra tubulação 1 com outra perfuração acopladora 23c e com outra rosca acopladora 25c.

[00043] Na terceira modalidade de acordo com a Fig. 4, o ponto de acoplamento para o contorno tubular está situado mais próximo do plano do atarraxamento Z-Z, com o que a altura axial de montagem, por exemplo, até o inicio de um arco tubular, é nitidamente menor. Desta forma é criada uma forma de construção especialmente compacta para uma conexão tubular de acordo com a invenção.

[00044] A Fig. 5 apresenta a quarta modalidade de uma conexão tubular de acordo com a invenção. Está modalidade é configurada principalmente como a terceira modalidade da Fig. 4, com a mesma perfuração acopladora 23c, a mesma rosca acopladora 25c e o mesmo parafuso de capa 10c. Não obstante, nesta modalidade a perfuração acopladora 23c não se encontra em uma luva acopladora especial, porem em um componente em um sistema fluido (por exemplo, um bloco de válvula ou um agregado) 20d. Isto viabiliza uma configuração de custo ainda mais vantajoso e com economia de espaço de uma conexão tubular de acordo com a invenção.

[00045] A figura 8 apresenta outra modalidade de uma conexão tubular de acordo com a invenção. Aqui, componentes idênticos ou peças com a mesma função como peças nas figuras de 8 a 6 estão contidas, sendo caracterizadas com os mesmos números de referencias.

[00046] Nesta versão, entre a face de retenção 15a da peça de atarraxamento em forma de capa 10d, volta na direção da luva acopladora 20a, e a face de acostamento 9 da tubulação 1, está integrado um anel intermediário 10e. O anel intermediário 10e apresenta uma contra face 10f que está acostada na face de acostamento 9 no estado fixado, e cujo a inclinação na direção do eixo longitudinal X-X da conexão tubular está de tal modo adequado a inclinação da face de acostamento 9 de acordo com o ângulo cônico , que se pode produzir uma transferência de força por toda a área. Além disso, o anel intermediário 10e apresenta uma face de acostamento 10g em posição oposta a face de retenção 15a da peça de atarraxamento em forma de capa 10d. Preferivelmente a face de fixação 15a e a face de acostamento 10g se projetam perpendicularmente para com o eixo longitudinal X-X da conexão tubular. Para receber, ou seja, posicionar o anel intermediário 10e, a peça de atarraxamento em forma de capa 10d apresenta um recesso 10h circular de seção transversal concêntrica na direção do eixo longitudinal X-X, que está disposta como prolongamento da rosca de retenção 13a. O anel intermediário 10e de acordo com a invenção faz com que resíduos de material que pode se formar na face de acostamento 9 na deformação da tubulação 1, em virtudes das elevadas pressões de deformação, entre os seguimentos 43 do elemento retentor 42, visando evitar que estes resíduos não penetrem na peça de atarraxamento em forma de capa 10d, com o que será reduzido o perigo que na montagem final a tubulação 1 de acordo com a invenção acompanha a rotação por ocasião do aperto da peça de atarraxamento em forma de capa 10d. O anel intermediário 10e de acordo com a invenção pode evitar com segurança um acompanhamento do giro. Pela face de acostamento 9 ligeiramente cônica na tubulação 1 e da contra face 10f do anel intermediário 10e configurado também cônico na mesma maneira, por exemplo, sobre o ângulo , por exemplo, de 140°, o anel intermediário 10e pode se centrar na direção da tubulação 1 pela face de acostamento 10g do anel intermediário 10e de projeção radial e da face retentora 15a da peça de atarraxamento em forma de capa 10d de alinhamento correspondente, serão minimizadas as forças de flexão nas duas faces de contato. Um anel intermediário de acordo com a invenção poderá também está disposto na versão conforme as figuras 4,5, entre a face retentora 15c e a face de acostamento 9, sendo que neste caso por exemplo a face retentora 15c pode se projetar perpendicularmente para com o eixo longitudinal X-X e preferivelmente a face de acostamento 9 pode se estender conicamente e o anel intermediária apresentará então faces de contato de projeção correspondente.

[00047] Conforme já acima mencionado, a tubulação 1 de acordo com a invenção é produzida através de um processo de recalque axial ou de um processo de cambaleio.

[00048] A Fig. 6 apresenta uma ferramenta para produzir uma tubulação 1 de acordo com a invenção conforme a Fig. 1, com um método de recalque axial com uma tubulação 1 já deformada. A ferramenta consiste de uma ferramenta de recalque 41a e de um elemento retentor 42. A ferramenta de recalque 41 modela a face vedante 7 da tubulação 1. O elemento retentor 42 modela a face de acostamento 9 da tubulação 1. O eixo A da ferramenta de recalque 41a está disposta alinhada com o eixo A da tubulação 1, estando a ferramenta de recalque 41 montada com mobilidade axial.

[00049] No lado voltado na direção do elemento retentor 42, a ferramenta de recalque 41a apresenta uma concavidade 45a para receber um seguimento terminal de uma tubulação 1 a ser deformada. Na sua borda, a concavidade 45a é configurada como cone obtuso com um ângulo cônico a” que está ajustado ao ângulo cônico a do segmento acoplador 5 da tubulação 1, na área da face vedante 7. Na sua borda circunferencial, a concavidade 45a forma uma face de moldagem 46a. O fundo 47a da concavidade 45 se projeta desde a borda da face de moldagem 46a circundante na direção do eixo do elemento retentor 42, em formato ponte agudo cônico e forma uma ponta 48a que está alinhada com o eixo da tubulação 1 a ser deformada. No caso, o angulo cônico do fundo é de 180° - a” de maneira que a face cônica do fundo 47a inclui um ângulo de 90° com a face de moldagem 46a. O diâmetro da concavidade 45a é ajustado ao diâmetro da tubulação 1 a ser deformado. O elemento retentor 42 é constituído especialmente de vários segmentos 43 que pode ser abertos e fechados em sentido radial e que retém ou fixam a tubulação em direção axial e radial. O elemento retentor 42, no lado voltado na direção da ferramenta de recalque 41a, forma uma abertura com o ângulo cônico ” que é adequado ao ângulo cônico do segmento de acoplamento 5 da tubulação 1, na área da face de acostamento 9. Da circunferência da abertura em forma de cone obtuso será formada uma segunda face de moldagem 49. No método de recalque axial, a ferramenta de recalque 41 disposta no eixo tubular pressiona axialmente sobre o seguimento terminal da tubulação 1 a ser deformada e deforma o contorno na tubulação 1. Neste procedimento a tubulação será retida atrás do ponto da deformação pelo seguimento 43 do elemento retentor em união positiva ou união aderente.

[00050] A figura 7 é uma ferramenta para produzir uma tubulação 1 de acordo com a invenção, consoante a figura 1, por meio de um método de cambaleio com uma tubulação 1 já deformada. A ferramenta consiste de uma ferramenta de cambaleio 41, ou seja, oscilante, e do mesmo elemento retentor 42 conforme já descrito no método de recalque axial. A ferramenta de cambaleio 41 molda a face vedante 7 da tubulação 1. A ferramenta de cambaleio 41 apresenta um eixo de rotação B central ao redor do qual a ferramenta de cambaleio 41b, em uma maquina, está montada com livre mobilidade em direção de rotação, de maneira que pode rolar sobre a circunferência da tubulação 1. Além disso, a ferramenta de cambaleio 41b esta montada em forma rotacional ao redor do eixo tubular A e com mobilidade axial ao longo do eixo tubular A. O eixo de rotação B está disposto obliquamente para com o eixo do tubo A e inclui com o eixo do tubo A um ângulo de cambaleio y. O ângulo de cambaleio y está especialmente situado entre 2° e 20°. Na ferramenta de cambaleio 41b mostrada o ângulo de cambaleio y é de 8°.

[00051] No lado voltado na direção do elemento retentor 42, a ferramenta de cambaleio 41b apresenta uma concavidade 45 para receber um seguimento terminal de uma tubulação 1 a ser deformada. Na sua borda, a concavidade 45b está configurada como cone obtuso com um ângulo cônico a’’’ que no ângulo cônico a do seguimento acoplador 5 da tubulação 1, na área da face vedante 7 e no ângulo cambaleio y, esta de tal modo adequado que a a”’ = a + 2y. A concavidade 45b forma na sua borda circunferencial uma face de moldagem 46b. Um fundo 47b da concavidade 45 se projeta desde a borda da face de moldagem 46b circundante na direção do elemento retentor 42, aguçado em forma cônica, e forma uma ponta 48b situada no eixo A da tubulação 1. No caso, o ângulo cônico do fundo é de 180° - K’’’, de maneira que a face cônica do fundo 4b inclui um ângulo de 90° com a face de moldagem 46b. O diâmetro da concavidade 45b está ajustado ao diâmetro da tubulação 1 a ser deformada. Na área marginal 50 que envolve a abertura da concavidade 45b, a ferramenta de cambaleio 41b está configurada cuneiforme com o ângulo de cambaleio y de maneira que por ocasião de uma rotação em uma respectiva área marginal 50 encostada no elemento retentor 42 se projeta em sentido paralelo para com a face frontal 51 do elemento retentor 42. No método do cambaleio, a ferramenta de cambaleio 41b será acionada em sentido rotacional ao redor do eixo tubular A e simultaneamente é avançada em direção axial ao longo do eixo tubular A na direção do segmento terminal da tubulação 1. Neste procedimento, a ferramenta de cambaleio 41b em rotação exerce pressão apenas localizada em um ponto da circunferência sobre o seguimento terminal da tubulação 1, deformando o contorno na tubulação 1, sendo que a tubulação 1 também será retida atrás do ponto da deformação pelo elemento retentor 42. O método de cambaleio apresenta a vantagem de ser especialmente caracterizada por força protetora, porque a força axial necessária é cerca de 2/3 partes menor do que no método de recalque axial.

[00052] A invenção não está rescrita aos exemplos de execução mostrados e descritos, porém abrangem também todas as versões de idênticas a ação no sentido da invenção. É expressamente realçado que os exemplos de execução não estão restritos as todas as características combinadas, mais cada característica parcial individual poderá também ter importância inventiva separadamente de todas as demais características parciais. Além disso, a invenção até agora também ainda não está restrita a combinação de características definida na respectiva reivindicação independente, porém poderá também ser definida por qualquer outra combinação aleatória de determinadas características individuais reveladas. Isto significa que praticamente cada característica individual da respectiva invenção da respectiva reivindicação independente pode ser abandonada, ou seja, pode ser substituída pelo menos por uma característica individual, revelada em outro ponto do pedido. Neste sentido as reivindicações devem ser compreendidas como uma primeira tentativa de formulação de uma invenção.

Claims

1. Conexão tubular para acoplamento especialmente em uma tubulação (1) metálica de parede fina, abrangendo: - uma tubulação (1) com um segmento acoplador (5) deformada o qual a partir da sua extremidade de conexão, aumenta progressivamente em forma de cone obtuso com um ângulo cônico (a), formando ali na sua face circunferencial externa uma face vedante (7) circundante e sequencialmente, apresenta um ombro (6) com uma face de encosto (9), e - uma luva acopladora (20a, 20b, 20c) com uma rosca acopladora (25a, 25c) e uma perfuração acopladora (23a, 23b, 23c) a qual desde a sua abertura, diminui em forma de cone obtuso com o ângulo cônico (a‘), ajustado ao ângulo cônico (a) do segmento conector (5) na área da face vedante (7) e naquele ponto forma na circunferência interna uma face acopladora (27a, 27b, 27c) circundante para encosto na face vedante (7), e com uma peça de atarraxamento em forma de capa (10a, 10c) com uma rosca retentora (13a, 13c) e com uma abertura de passagem que apresenta na sua circunferência interna uma face retentora circundante (15a, 15c) para encosto na face de encosto (9), que o segmento conector (5) diminui desde o ombro (6) até a circunferência tubular original em forma de cone obtuso com um angulo cônico () e ali na sua face circunferencial externa, forma uma face de encosto (9) circundante, e a abertura de passagem da peça de atarraxamento em forma de capa (10a, 10c) em seguida a rosca retentora (13a, 13c), diminui em forma de cone obtuso com um ângulo cônico (’), adequado ao ângulo cônico () do seguimento acoplador (5) na área da face de encosto (9), e naquele ponto forma na circunferência interna uma face retentora circundante (15a, 15c) para encosto da face de encosto (9), caracterizada pelo fato de que o ângulo cônico (a) do segmento acoplador (5) na área da face vedante (7) e o ângulo cônico (a’) da perfuração acopladora (23a, 23b, 23c) é de 38° até 50° na área da face acopladora (27a, 27b, 27c), o ângulo cônico () do segmento acoplador (5) na área da face de encosto (9) e o ângulo cônico (^‘) da abertura de passagem na área da face retentora (15a, 15c) são no mínimo 90° maiores do que o ângulo cônico (a) do segmento acoplador (5) na área da face vedante (7) bem como o ombro (6) possui uma altura (H) que é de 0,5 mm até 5 mm, especialmente 0,5 mm até 3 mm e preferivelmente 1 mm até 2 mm e preferivelmente o ombro (6) é sequencial imediatamente da face vedante (7).

2. Conexão tubular de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o ângulo cônico (a) do segmento acoplador (5), na área da face vedante (7) e o ângulo cônico («’) da perfuração de acoplamento (23a, 23b, 23c) é de 38° até 42°, de preferencia 40° na área da face acopladora (27a, 27b, 27c).

3. Conexão tubular de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que o ângulo cônico () do segmento acoplador (5), na área da face de encosto (9), bem como o ângulo cônico (^‘) da abertura de passagem na área da face retentora (15a, 15c) são de 120° até inclusive 180°.

4. Conexão tubular de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que o ângulo cônico () do segmento acoplador (5), na área da face de encosto (9), bem como o ângulo cônico (^‘) da abertura de passagem, são de 140° ou 180° na área da face retentora (15a, 15c).

5. Conexão tubular de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que a relação da espessura da parede (s) da parede tubular (3) da tubulação (1) em relação ao diâmetro externo (d) da tubulação (1) é valido: 0,04 < s/d < 0,08.

6. Conexão tubular para acoplamento especialmente em uma tubulação (1) metálica de parede fina, abrangendo: - uma tubulação (1) com um segmento acoplador (5) deformada o qual a partir da sua extremidade de conexão, aumenta progressivamente em forma de cone obtuso com um ângulo cônico (a), formando ali na sua face circunferencial externa uma face vedante (7) circundante e sequencialmente, apresenta um ombro (6) com uma face de encosto (9), - é com uma luva acopladora (20a, 20b, 20c) com uma rosca acopladora (25a, 25c) e uma perfuração acopladora (23a, 23b, 23c) a qual desde a sua abertura, diminui em forma de cone obtuso com o ângulo cônico (a‘), ajustado ao ângulo cônico (a) do segmento conector (5) na área da face vedante (7) e naquele ponto forma na circunferência interna uma face acopladora (27a, 27b, 27c) circundante para encosto na face vedante (7), e com uma peça de atarraxamento em forma de capa (10a, 10c) com uma rosca retentora (13a, 13c) e com uma abertura de passagem que apresenta na sua circunferência interna uma face retentora circundante (15a, 15c) para encosto na face de encosto (9), que o segmento conector (5) diminui desde o ombro (6) até a circunferência tubular original em forma de cone obtuso com um angulo cônico () e ali na sua face circunferencial externa, forma uma face de encosto (9) circundante, e que entre a face retentora (15a) da peça de atarraxamento em forma de capa (10d), voltada na direção da luva acopladora (20a) e a face de encosto (9) da tubulação (1), está de tal modo integrado um anel intermediário (10e) que na montagem final da tubulação (1) será evitado um acompanhamento de giro por parte da tubulação (1), caracterizada pelo fato de que o ângulo cônico (a) do segmento acoplador (5) na área da face vedante (7) e o ângulo cônico (a’) da perfuração acopladora (23a, 23b, 23c) é de 38° até 50° na área da face acopladora (27a, 27b, 27c), em que o anel intermediário (10e) apresenta uma contra face (10f) acostada na face de encosto (9), cuja inclinação está ajustada ao eixo longitudinal (X-X) da conexão tubular relativamente à inclinação da face de encosto (9) de acordo com o ângulo cônico ().

7. Conexão tubular de acordo a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que o anel intermediário (10e) apresenta uma face de encosto (10g), oposta em relação à face retentora (15a) da peça de atarraxamento em forma de capa (10d), sendo que a face retentora (15a) e a face de encosto (10g) estão preferivelmente alinhados perpendicularmente para com o eixo longitudinal (X-X) da tubulação

8. Conexão tubular de acordo coma reivindicação 6 ou 7, caracterizada pelo fato de que o angulo cônico K do segmento acoplador (5) na área da face vedante (7) e o ângulo a' da perfuração acopladora (23a, 23b, 23c) é na área da face acopladora (27a, 27b, 27c), é de 30° até 42°, preferivelmente 40°

9. Conexão tubular de acordo com qualquer uma das reivindicações de 6 a 8, caracterizada pelo fato de que o ângulo cônico (a) do segmento acoplador (5) na área da face de encosto (9) é pelo menos 90° maior do que o ângulo cônico a do segmento acoplador (5) na área da face vedante (7) e em particular 120° até inclusive 180° e preferivelmente 140° ou 180°.

10. Conexão tubular de acordo com qualquer uma das reivindicações de 6 a 9, caracterizada pelo fato de que o ombro (6) possui uma altura (H) que é de 0,5 mm até 5 mm, especialmente 0,5 mm até 3 mm e preferivelmente 1 mm até 2 mm e preferivelmente o ombro (6) é sequencial imediatamente da face vedante (7).

11. Conexão tubular de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 10, caracterizada pelo fato de que para a relação da espessura da parede s da parede tubular (3) da tubulação (1) em relação ao diâmetro externo (d) da tubulação (1) é valido: 0,04 < s/d < 0,08.

12. Conexão tubular de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 11, caracterizada pelo fato de que a perfuração acopladora (23a, 23b, 23c) apresenta uma face de encosto (30b, 30c) para a limitação axial do percurso de aperto da tubulação (1).

13. Conexão tubular de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 12, caracterizada pelo fato de que a face acopladora (27a, 27b, 27c) da perfuração acopladora (23a, 23b, 23c) apesenta uma ranhura vedante circundante (28b) para receber uma vedação (29b).

14. Conexão tubular de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 13, caracterizada pelo fato de na perfuração acopladora (23a, 23b, 23c), em sentido sequencial em relação à face acopladora (27a , 27b, 27c) está previsto uma área vedante cilíndrica oca (28c), dentro da qual está integrada uma vedação moldada (29c).

15. Conexão tubular de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de que a vedação moldada (29c) é de tal modo configurado que se ajusta ao ângulo cônico (a) do segmento acoplador (5) na área da face vedante (7) da tubulação (1).

16. Conexão tubular de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 15, caracterizada pelo fato de que a peça de atarraxamento em forma de capa é configurada como uma porca de capa (10a), sendo que a rosca acopladora (25a) da luva acopladora (20a, 20b) está configurada como rosca externa na circunferência externa da luva acopladora (20a, 20b), e a rosca fixadora (13a) é configurada como rosca interna na circunferência interna da abertura de passagem da porca de capa (10a).

17. Conexão tubular de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 15, caracterizada pelo fato de que a peça de atarraxamento em forma de capa é configurada como parafuso de capa (10c), sendo que a rosca acopladora (25c) da luva acopladora (20c) é configurada como rosca interna na circunferência interna da perfuração acopladora (23c) da luva acopladora (20c) e a rosca retentora (13c) é configurada como rosca externa na circunferência externa do parafuso de capa (10c).

18. Tubulação (1) para uma conexão tubular como definido em qualquer uma das reivindicações de 1 a 17, caracterizada pelo fato de que pelas as características das tubulações (1) como definido em qualquer uma das reivindicações de 1 a 12.

19. Luva acopladora (20a, 20b, 20c) para uma conexão tubular como definido em qualquer uma das reivindicações de 1 a 15, caracterizada pelo fato de que pelas as características das luvas acopladoras (20a, 20b, 20c) como definido em qualquer uma das reivindicações de 1 a 17.