BR112017004328B1

BR112017004328B1 - Acoplamento para unir elementos de tubo em uma relação de extremidade a extremidade e método de união de primeiro e segundo elementos de tubo usando o acoplador

Info

Publication number: BR112017004328B1
Application number: BR112017004328-9A
Authority: BR
Inventors: Kevin J. Blease; Justin P. Brandt; Craig Haney; Steven A. Wortmann; Douglas R. Dole
Original assignee: Victaulic Company
Priority date: 2014-09-11
Filing date: 2015-09-03
Publication date: 2021-03-23
Also published as: EP3191757A1; AU2015315613A1; AU2018202811A1; US20180100609A1; KR102051990B1; TWI660140B; EP3191757A4; US9958095B2; CN107002916B; US20160076681A1; CN107002916A; BR122018016065B1; WO2016040102A1; BR112017004328A2; KR20170055475A; CN110645423A; BR122018016063B1; IL250571A0; AU2018202811B2; KR101976584B1

Abstract

acoplamento para unir elementos de tubo em uma relação de extremidade a extremidade e método de união de primeiro e segundo elementos de tubo usando o acoplador. um acoplamento mecânico para unir elementos de tubo de extremidade a extremidade tem um canal que recebe uma vedação de anel. o canal é definido por paredes laterais dispostas de maneira oposta e a vedação de anel tem lóbulos em lados opostos. os lóbulos têm superfícies enfrentando as superfícies laterais do canal. quando a vedação de anel é assentada dentro do canal, cada superfície de lóbulo contata uma respectiva superfície lateral de tal modo que os lóbulos se deformam para dentro em direção ao centro do canal.

Description

ACOPLAMENTO PARA UNIR ELEMENTOS DE TUBO EM UMA RELAÇÃO DE EXTREMIDADE A EXTREMIDADE E MÉTODO DE UNIÃO DE PRIMEIRO E SEGUNDO ELEMENTOS DE TUBO USANDO O ACOPLADOR

REFERÊNCIA CRUZADA PARA PEDIDO RELACIONADO

[001] Este pedido é baseado e reivindica benefício de prioridade para Pedido de Patente Provisória No. US 62/048,905, depositado em 11 de setembro de 2014 e aqui incorporado por referência.

CAMPO DA INVENÇÃO

[002] A presente invenção refere-se a acoplamentos mecânicos para unir elementos de tubo em relação de extremidade a extremidade e vedações associadas a tais acoplamentos.

FUNDAMENTOS

[003] Acoplamentos mecânicos para unir elementos de tubo em uma relação de extremidade a extremidade usam frequentemente vedações de anel ligando os elementos de tubo, as vedações de anel sendo comprimidas entre segmentos de acoplamento e os elementos de tubo para assegurar estanqueidade de fluidos da junta mecânica. Pode ser um desafio posicionar vedações em torno de elementos de tubo quando as vedações de anel são feitas de materiais não elastoméricos, tais como compósitos termoplásticos ou poliméricos, bem como metais, compósitos e suas combinações adequadas para serviços de temperatura extrema (alta e baixa) onde materiais elastoméricos tradicionais são inadequados. As vedações de anel feitas a partir desses compostos ou metais tendem a ser relativamente rígidas, tendo baixa elasticidade e baixa resiliência, especialmente quando comparadas com vedações feitas a partir de materiais elastoméricos tais como compostos de borracha artificial e natural.

[004] O diâmetro exterior de qualquer tubo comercial de uma programação particular variará aproximadamente um valor nominal, tanto maior como menor, dentro de um intervalo de tolerância de fabricação aceitável. Do mesmo modo, existem tolerâncias de fabricação que criam variabilidade no diâmetro das superfícies da vedação de anel que interage com os elementos de tubo, bem como as superfícies internas dos alojamentos de acoplamento que engatam com a vedação e criam a força de compressão necessária para criar uma junta estanque ao fluido. A fim de assegurar que tais juntas sejam estanques ao fluido, modalidades práticas de acoplamentos mecânicos são muitas vezes concebidas com uma deformação compressiva radial significativa da vedação, de modo que existe uma força de vedação suficiente sobre todo o intervalo combinado de tolerâncias de fabricação da vedação, elementos de tubo e acoplamento, especialmente na condição em que o diâmetro exterior do elemento de tubo é no limite inferior de seu intervalo de tolerância e o diâmetro interior da vedação e acoplamento estão nos limites exteriores de seus respectivos intervalos de tolerância. De modo a acomodar essa deformação compressiva radial significativa, é escolhido um material de vedação que é capaz de tolerar essa deformação sem empenar ou dobrar, enquanto permanecendo suficientemente elástico e resiliente. Idealmente, esses materiais terão um módulo de elasticidade relativamente baixo, que é a relação entre a deformação do material e a força necessária para criar essa deformação, assegurando que a deformação compressiva radial elevada que vedações de acoplamento mecânico requerem pode ser aplicada através de meios comuns, Tal como com parafusos, e que os acoplamentos não precisam ser feitos de seções impraticavelmente pesadas e materiais fortes para tolerar essas forças. Tais materiais são frequentemente altamente elásticos, o que significa que eles podem sofrer deformação total significativa antes que o próprio material seja danificado. Por conseguinte, materiais altamente elásticos com um módulo de elasticidade relativamente baixo, tais como elastômeros, são comumente utilizados nestas circunstâncias devido à sua capacidade de acomodar esse elevado grau de deformação compressiva radial com forças aplicadas moderadas, sem danificar o material, e sem a vedação distorcer ou empenar de forma a comprometer a sua eficácia. No entanto, tais materiais de vedação têm inconvenientes, tais como capacidade limitada para resistir a ambientes de alta ou baixa temperatura ou certos produtos químicos. Materiais de vedação alternativos, tais como metais, termoplásticos, fluoropolímeros ou materiais compósitos, oferecem desempenho melhorado com uma variedade mais larga de fluidos e nestes ambientes de alta ou baixa temperatura, mas esses materiais têm frequentemente um módulo de elasticidade significativamente mais elevado combinado com uma menor elasticidade, resiliência e capacidade de tolerar a deformação necessária para assegurar uma vedação eficaz sobre os intervalos de tolerância combinados dos elementos de vedação, acoplamento e tubo sem danificar o material. As forças elevadas necessárias para exercer a compressão radial necessária nestes materiais alternativos podem não ser facilmente alcançadas sem, por exemplo, um torque de parafuso excessivo, devido ao módulo de elasticidade mais elevado desses materiais alternativos. Mesmo quando tais forças elevadas podem ser aplicadas, vedações feitas a partir de tais materiais alternativos podem não acomodar prontamente estas forças, e podem empenar ou dobrar, comprometendo a eficácia da vedação. Os alojamentos de acoplamento podem precisar ser tornados mais rígidos e mais pesados, a fim de acomodar as forças elevadas e tentar impedir que as vedações empenem ou dobrem o suficiente para comprometer a eficácia da vedação. A elasticidade relativamente baixa destes materiais alternativos pode não lhes permitir tolerar a deformação elevada requerida das vedações de acoplamento mecânico sem danificar o próprio material. Uma forma de tentar ultrapassar os desafios associados a tais materiais alternativos em acoplamentos mecânicos que devem permanecer estanques ao fluido em um intervalo de tolerâncias de fabricação combinadas é tentar reduzir o efeito dessas tolerâncias combinadas por usinagem precisa dos elementos de acoplamento, vedação e tubo. Outro método consiste em projetar a vedação para ter um diâmetro interior máximo que seja menor do que o menor diâmetro exterior aceitável dos elementos de tubo para os quais a vedação é concebida, uma vez que esta interferência inicial pode reduzir a quantidade de deformação compressiva radial requerida. No entanto, usinagem de precisão é dispendiosa, muitas vezes impraticável para executar no campo, e limita os tipos de elementos de tubo que podem ser utilizados para aqueles que são usinados. Além disso, é difícil para um técnico instalar uma vedação feita destes materiais alternativos sobre um elemento de tubo tendo um diâmetro exterior maior do que o diâmetro interior da vedação. As dificuldades surgem quando é necessária uma força significativa para posicionar uma vedação em torno de um elemento de tubo devido à interferência inicial combinada com o módulo de elasticidade relativamente elevado destes materiais. Tal força pode não ser prontamente aplicada manualmente e pode resultar em danos nas superfícies de vedação ou requerer equipamento e técnicas especiais para efetuar a instalação, resultando em uma união menos prática e confiável. Existe claramente uma oportunidade para melhorar a vedação de juntas fornecidas por acoplamentos mecânicos, especialmente para compatibilidade química mais ampla e para aplicações de alta ou baixa temperatura que empregam vedações feitas de materiais alternativos que têm um módulo de elasticidade relativamente alto, menor elasticidade e menor resiliência.

SUMÁRIO

[005] A invenção refere-se a um acoplamento para unir elementos de tubo em uma relação de extremidade a extremidade. Em uma modalidade de exemplo, o acoplamento compreende uma pluralidade de segmentos anexados entre si de uma extremidade a extremidade e envolvendo um espaço central. Cada dos segmentos tem um canal estendendo circunferencialmente em torno e enfrentando o espaço central. Cada dos canais é definido por uma primeira e segunda superfícies laterais localizadas em lados opostos dos segmentos e uma superfície posterior estendendo entre as superfícies laterais. Uma vedação é posicionada dentro do espaço central. A vedação, neste exemplo, compreende um anel tendo primeiro e segundo lóbulos posicionados em lados opostos do mesmo. O primeiro lóbulo tem uma primeira superfície de lóbulo voltada para a primeira superfície lateral e o segundo lóbulo tem uma segunda superfície de lóbulo voltada para a segunda superfície lateral. Quando a vedação é assentada dentro do canal, pelo menos uma porção da primeira e segunda superfícies de lóbulo estão em contato com as paredes laterais de tal modo que os lóbulos se deformam em direção a um centro do canal. Um membro de conexão é posicionado em uma extremidade de cada dos segmentos neste exemplo. Os membros de conexão nos segmentos são ajustavelmente apertável para arrastar os segmentos um em direção ao outro e assentar o anel dentro do canal, assim, deformando a vedação.

[006] Em um exemplo específico, a primeira superfície de lóbulo é orientada angularmente em relação à primeira superfície lateral e a segunda superfície de lóbulo é orientada angularmente em relação à segunda superfície lateral quando a vedação está na forma não deformada. A título de exemplo adicional, a primeira e segunda superfícies de lóbulo compreendem superfícies convexamente curvas quando a vedação está na forma não deformada. Em um outro exemplo, a primeira e segunda superfícies laterais compreendem superfícies convexamente curvas. Ainda em outro exemplo, a primeira e segunda superfícies laterais compreendem superfícies convexamente curvas.

[007] Em um outro exemplo de acoplamento para unir elementos de tubo em uma relação de extremidade a extremidade, o acoplamento compreende uma pluralidade de segmentos anexados entre si de uma extremidade a extremidade e envolvendo um espaço central. Cada dos segmentos tem um canal estendendo circunferencialmente em torno e enfrentando o espaço central. Cada dos canais é definido por uma primeira e segunda superfícies laterais localizadas em lados opostos dos segmentos e uma superfície posterior estendendo entre as superfícies laterais. Uma vedação é posicionada dentro do espaço central. A vedação compreende um anel tendo pelo menos um lóbulo posicionado em um lado da mesma, o pelo menos um lóbulo tendo uma superfície de lóbulo voltada para a primeira superfície lateral. Quando a vedação é assentada dentro do canal, pelo menos uma porção da superfície de lóbulo está em contato com a primeira parede lateral de tal modo que pelo menos um lóbulo se deforma em direção a um centro do canal. Os membros de conexão são posicionados em extremidades opostas de cada dos segmentos. Os membros de conexão são ajustavelmente apertáveis para arrastar os segmentos um em direção ao outro e assentar o anel dentro do canal, assim, deformando os lóbulos.

[008] Outro exemplo de acoplamento para unir elementos de tubo em uma relação de extremidade a extremidade compreende uma pluralidade de segmentos anexados entre si de extremidade a extremidade e envolvendo um espaço central. Cada dos segmentos tem um canal estendendo circunferencialmente em torno e enfrentando o espaço central. Cada dos canais é definido por uma primeira e segunda superfícies laterais localizadas em lados opostos dos segmentos e uma superfície posterior estendendo entre as superfícies laterais. Uma vedação é posicionada dentro do espaço central. A vedação compreende um anel tendo primeiro e segundo lóbulos posicionados nos lados opostos dos mesmos, o primeiro lóbulo tendo uma primeira superfície de lóbulo voltada para a primeira superfície lateral e o segundo lóbulo tendo uma segunda superfície de lóbulo voltada para a segunda superfície lateral. Quando a vedação está em um estado não deformado, pelo menos uma porção da primeira e segunda superfícies de lóbulo é mais larga do que a maior distância entre a primeira e segunda superfícies laterais. Os membros de conexão são posicionados em extremidades opostas de cada dos segmentos. Os membros de conexão são ajustavelmente apertáveis para arrastar os segmentos um em direção ao outro e assentar o anel dentro do canal, assim, deformando os lóbulos.

[009] Em uma modalidade de exemplo particular, a primeira superfície de lóbulo é orientada angularmente em relação à primeira superfície lateral e a segunda superfície de lóbulo é orientada angularmente em relação à segunda superfície lateral quando a vedação está na forma não deformada. A título de exemplo adicional, a primeira e segunda superfícies de lóbulo compreendem superfícies convexamente curvas quando a vedação está na forma não deformada. Em outro exemplo, a primeira e segunda superfícies laterais compreendem superfícies convexamente curvas. A título de exemplo, a primeira e segunda superfícies laterais compreendem superfícies convexamente curvas.

[010] Em outro exemplo de acoplamento para unir elementos de tubo em uma relação de extremidade a extremidade, o acoplamento compreende uma pluralidade de segmentos anexados entre si de extremidade a extremidade e envolvendo um espaço central. Cada dos segmentos tem um canal estendendo circunferencialmente em torno e enfrentando o espaço central. Cada dos canais é definido por uma primeira e segunda superfícies laterais localizadas em lados opostos dos segmentos e uma superfície posterior estendendo entre as superfícies laterais. Uma vedação é posicionada dentro do espaço central. A vedação compreende um anel tendo primeiro e segundo lóbulos posicionados nos lados opostos dos mesmos. O primeiro lóbulo tem uma primeira superfície de lóbulo voltada para a primeira superfície lateral e o segundo lóbulo tem uma segunda superfície de lóbulo voltada para a segunda superfície lateral. Quando a vedação está em um estado não deformado, a primeira superfície de lóbulo é orientada angularmente em relação à primeira superfície lateral e a segunda superfície de lóbulo é orientada angularmente em relação à segunda superfície lateral. Os membros de conexão são posicionados em extremidades opostas de cada dos segmentos. Os membros de conexão são ajustavelmente apertáveis para arrastar os segmentos um em direção ao outro e assentar o anel dentro do canal, assim, deformando os lóbulos.

[011] Em um exemplo específico, os membros de conexão em cada dos segmentos compreendem um par de projeções, uma projeção sendo posicionada em cada uma das extremidades opostas dos segmentos, as projeções tendo orifícios para receber um fixador, o fixador sendo ajustavelmente apertável. A título de exemplo, o acoplamento compreende dois dos segmentos. Em um exemplo particular, a primeira superfície de lóbulo tem um ângulo de orientação em relação à primeira superfície lateral de 1 ° a 20 °. Em outro exemplo, o ângulo de orientação da primeira superfície de lóbulo é de 8 °. Além disso, a título de exemplo, a segunda superfície de lóbulo tem um ângulo de orientação em relação à segunda superfície lateral de 1 ° a 20 °. Ainda em outro exemplo, o ângulo de orientação da segunda superfície de lóbulo é de 8 °. Em um exemplo, a segunda superfície de lóbulo tem um ângulo de orientação em relação à segunda superfície lateral de 1 ° a 20 °. Em um exemplo específico, o ângulo de orientação da segunda superfície de lóbulo é de 8 °.

[012] A título de exemplo, a vedação é formada de um material de borracha. Em outra modalidade de exemplo a vedação é formada de um material tendo baixa elasticidade. A título de exemplo, a vedação é formada de um material tendo um limite elástico de 0,05% a 20%. Em outro exemplo, a vedação é formada de um material tendo um limite elástico de 0,5% a 10%. Ainda em outro exemplo, a vedação é formada de um material tendo um limite elástico de 1% a 5%.

[013] Em uma modalidade exemplar, o material tendo baixa elasticidade é selecionado do grupo consistindo de resinas termoplásticas, termoendurecíveis, epóxis e compósitos incluindo polietileno, polipropileno, poliamidas, cloreto de polivinila, policarbonato, poliestireno, acetatos, acrílicos, fluoropolímeros e suas combinações.

[014] Em uma modalidade de exemplo cada dos segmentos compreende ainda uma primeira e segunda chaves posicionadas em lados opostos dos segmentos. Cada uma das chaves estende circunferencialmente em torno e projeta em direção a um eixo estendendo através do espaço central. Em um exemplo, as primeiras chaves em cada dos segmentos são posicionadas em relação espaçada para as primeiras superfícies laterais dos segmentos. Em um outro exemplo, as segundas chaves em cada dos segmentos são posicionadas em relação espaçada para as segundas superfícies laterais dos segmentos. A título de exemplo, cada uma das chaves compreende uma superfície arqueada voltada para o eixo.

[015] Em um outro exemplo, uma primeira glândula é anexada ao primeiro lóbulo e uma segunda glândula anexada ao segundo lóbulo. A primeira e segunda glândulas estendem circunferencialmente em torno do anel. A primeira glândula tem uma primeira superfície de vedação, a segunda glândula tem uma segunda superfície de vedação e a primeira e segunda superfícies de vedação são voltadas para o espaço central.

[016] Uma modalidade de exemplo compreende ainda um primeiro elemento de mola posicionado na primeira glândula oposta à primeira superfície de vedação e um segundo elemento de mola posicionado na segunda glândula oposta à segunda superfície de vedação. Os elementos de mola estendem circunferencialmente em torno do anel e pressionam a primeira e segunda superfícies de vedação em direção ao espaço central.

[017] A invenção compreende ainda, em combinação, primeiro e segundo elementos de tubo e um acoplamento para unir os elementos de tubo em relação de extremidade a extremidade. Em uma modalidade exemplar, o acoplamento compreende uma pluralidade de segmentos anexados entre si de uma extremidade a extremidade e envolvendo um espaço central. Os elementos de tubo são recebidos dentro do espaço central. Cada dos segmentos tem um canal estendendo circunferencialmente em torno e enfrentando o espaço central. Cada dos canais é definido por uma primeira e segunda superfícies laterais localizadas em lados opostos dos segmentos e uma superfície posterior estendendo entre as superfícies laterais. Uma vedação é posicionada dentro do espaço central. A vedação compreende um anel rodeando os elementos de tubo. O anel tem um primeiro e segundo lóbulos posicionados em lados opostos do mesmo. O primeiro lóbulo tem uma primeira superfície de lóbulo voltada para a primeira superfície lateral e o segundo lóbulo tem uma segunda superfície de lóbulo voltada para a segunda superfície lateral. Quando a vedação está em um estado não deformado, a primeira superfície de lóbulo é orientada angularmente em relação à primeira superfície lateral e a segunda superfície de lóbulo é orientada angularmente em relação à segunda superfície lateral. Os membros de conexão são posicionados em extremidades opostas de cada dos segmentos. Os membros de conexão são ajustavelmente apertáveis para arrastar os segmentos um em direção ao outro e assentar o anel dentro do canal, assim, deformando os lóbulos.

[018] Em uma combinação de exemplo, os membros de conexão em cada dos segmentos compreendem um par de projeções, a uma projeção sendo posicionada em cada uma das extremidades opostas dos segmentos, as projeções tendo orifícios para receber um fixador, o fixador sendo ajustavelmente apertável. A título de exemplo, o acoplamento compreende dois dos segmentos. Em uma modalidade de exemplo, a primeira superfície de lóbulo tem um ângulo de orientação relativamente à primeira superfície lateral de 1 ° a 20 °. Em um exemplo específico, o ângulo de orientação da primeira superfície de lóbulo é de 8 °. Em outro exemplo, a segunda superfície de lóbulo tem um ângulo de orientação em relação à segunda superfície lateral de 1 ° a 20 °. Em um exemplo específico, o ângulo de orientação da segunda superfície de lóbulo é de 8 °. A título de exemplo, a segunda superfície de lóbulo tem um ângulo de orientação em relação à segunda superfície lateral de 1 ° a 20 °. Em um exemplo específico, o ângulo de orientação da segunda superfície de lóbulo é de 8 °.

[019] Em uma modalidade exemplar, a vedação é formada de um material de borracha. Em outro exemplo, a vedação é formada de um material tendo baixa elasticidade. Em um exemplo específico, a vedação é formada de um material tendo um limite elástico de 0,05% a 20%. A título de exemplo adicional, a vedação é formada de um material tendo um limite elástico de 0,5% a 10%. Em uma modalidade de exemplo particular, a vedação é formada de um material tendo um limite elástico de 1% a 5%.

[020] A título de exemplo, o material tendo baixa elasticidade é selecionado do grupo consistindo de resinas termoplásticas, termoendurecíveis, epóxis e compósitos incluindo, mas não se limitando a polietileno, polipropileno, poliamidas, cloreto de polivinila, policarbonato, poliestireno, acetais, acrílicos, fluoropolímeros e suas combinações.

[021] Em uma modalidade de exemplo, cada dos segmentos compreende ainda uma primeira e segunda chaves posicionadas em lados opostos dos segmentos. Cada uma das chaves estende circunferencialmente em torno e projeta em direção a um eixo estendendo através do espaço central. A título de exemplo, as primeiras chaves em cada dos segmentos são posicionadas em relação espaçada para as primeiras superfícies laterais dos segmentos. Em um outro exemplo, as segundas chaves em cada dos segmentos são posicionadas em relação espaçada para as segundas superfícies laterais dos segmentos. Em outro exemplo, cada uma das chaves compreende uma superfície arqueada voltada para o eixo. Em outra modalidade de exemplo, cada dos elementos de tubo compreende uma respectiva ranhura circunferencial posicionada próxima de uma extremidade de cada dos elementos de tubo, as chaves engatando as ranhuras após aperto ajustável dos membros de conexão.

[022] Em uma combinação de exemplo, uma primeira glândula é anexada ao primeiro lóbulo e uma segunda glândula anexada ao segundo lóbulo. A primeira e segunda glândulas estendem circunferencialmente em torno do anel. A primeira glândula tem uma primeira superfície de vedação voltada para o espaço central. A segunda glândula tem uma segunda superfície de vedação voltada para o espaço central. As superfícies de vedação definem um diâmetro interior substancialmente igual a um diâmetro exterior dos elementos de tubo.

[023] A título de exemplo, a combinação compreende ainda um primeiro elemento de mola posicionado na primeira glândula oposta à primeira superfície de vedação. Um segundo elemento de mola é posicionado na segunda glândula oposta à segunda superfície de vedação. Os elementos de mola estendem circunferencialmente em torno do anel e pressionam a primeira e segunda superfícies de vedação em direção aos elementos de tubo.

[024] Em outra modalidade de exemplo, uma primeira glândula é anexada ao primeiro lóbulo e uma segunda glândula é anexada ao segundo lóbulo. A primeira e segunda glândulas estendem circunferencialmente em torno do anel. A primeira glândula tem uma primeira superfície de vedação voltada para o espaço central, a segunda glândula tendo uma segunda superfície de vedação voltada para o espaço central e as superfícies de vedação definindo um diâmetro interior superior ao diâmetro exterior dos elementos de tubo quando a vedação está no estado não deformado.

[025] Em uma modalidade de exemplo específico, o diâmetro interior definido pelas superfícies de vedação excede o diâmetro exterior dos elementos de tubo de 0,001 polegadas a 0,3 polegadas (0,00254 cm a 0,762 cm) quando a vedação está na forma não deformada. Em outro exemplo, o diâmetro interior definido pelas superfícies de vedação excede o diâmetro exterior dos elementos de tubo por 0,05 polegadas (0,127 cm) quando a vedação está na forma não deformada.

[026] A título de exemplo, a combinação compreende ainda um primeiro elemento de mola posicionado na primeira glândula oposta à primeira superfície de vedação e;

[027] Um segundo elemento de mola posicionado na segunda glândula oposta à segunda superfície de vedação. Os elementos de mola estendem circunferencialmente em torno do anel e pressionam a primeira e segunda superfícies de vedação em direção aos elementos de tubo.

[028] A invenção abrange ainda um método de união de primeiro e segundo elementos de tubo em conjunto em uma relação de extremidade a extremidade. Em uma modalidade exemplar, o método compreende:
suportar pelo menos primeiro e segundo segmentos em relação espaçada um do outro em uma vedação compreendendo um anel localizado em um espaço central rodeado pelos segmentos, o pelo menos primeiro e segundo segmentos sendo anexados uns aos outros de extremidade a extremidade, cada do pelo menos primeiro e segundo segmentos tendo um canal circunferencial, o anel sendo recebido dentro dos canais circunferenciais, o anel tendo um primeiro e segundo lóbulos circunferenciais em lados opostos do mesmo, o primeiro e segundo lóbulos circunferenciais tendo respectivas primeira e segunda superfícies de lóbulo respectivamente enfrentando primeira e segunda superfícies laterais definindo o canal circunferencial, a primeira superfície de lóbulo sendo orientada angularmente em relação à primeira superfície lateral, a segunda superfície de lóbulo sendo orientada angularmente em relação à segunda superfície lateral;
inserir o primeiro e segundo elementos de tubo axialmente para o espaço central e engatar o primeiro e segundo elementos de tubo, respectivamente, com o primeiro e segundo lóbulos circunferenciais em lados opostos do anel;
arrastar o pelo menos primeiro e segundo segmentos em direção ao espaço central, assim, deformando o anel de modo a alinhar substancialmente a primeira superfície de lóbulo com a primeira superfície lateral e alinhar substancialmente a segunda superfície de lóbulo com a segunda superfície lateral.

[029] A título de exemplo adicional, o pelo menos primeiro e segundo segmentos compreendem cada primeira e segunda chaves posicionadas em lados opostos dos segmentos. Cada uma das chaves estende circunferencialmente em torno e projeta em direção aos elementos de tubo. Neste exemplo, o método compreende ainda engatar as chaves com os elementos de tubo ao arrastar o pelo menos primeiro e segundo segmentos um em direção ao outro.

[030] Um exemplo de método compreende ainda engatar as chaves dentro de ranhuras circunferenciais localizadas no primeiro e segundo elementos de tubo.

[031] Outro exemplo de método de união de primeiro e segundo elementos de tubo em conjunto em uma relação de extremidade a extremidade compreende:
inserir o primeiro e segundo elementos de tubo em um espaço central rodeado por uma vedação compreendendo um anel tendo primeiro e segundo lóbulos circunferenciais em lados opostos do mesmo;
rodear o anel por pelo menos primeiro e segundo segmentos de um acoplamento, cada dos segmentos tendo um canal circunferencial, o anel sendo recebido dentro dos canais circunferenciais, o primeiro e segundo lóbulos tendo respectivas primeira e segunda superfícies de lóbulo respectivamente voltadas para a primeira e segunda superfícies laterais definindo o canal circunferencial, a primeira superfície de lóbulo sendo orientada angularmente em relação à primeira superfície lateral, a segunda superfície de lóbulo sendo orientada angularmente em relação à segunda superfície lateral;
arrastar o pelo menos primeiro e segundo segmentos um em direção ao outro, assim, deformando o anel de modo a alinhar substancialmente a primeira superfície de lóbulo com a primeira superfície lateral e alinhar substancialmente a segunda superfície de lóbulo com a segunda superfície lateral.

[032] Ainda a título de exemplo, o pelo menos primeiro e segundo segmentos compreendem cada primeira e segunda chaves posicionadas em lados opostos dos segmentos. Cada uma das chaves estende circunferencialmente em torno e projeta em direção aos elementos de tubo. O método neste exemplo compreende ainda engatar as chaves com os elementos de tubo ao arrastar o pelo menos primeiro e segundo segmentos um em relação ao outro. A título de exemplo adicional, o método compreende engatar as chaves dentro de ranhuras circunferenciais localizadas no primeiro e segundo elementos de tubo.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[033] A Figura 1 é uma vista de extremidade axial de um exemplo de elementos de acoplamento e de tubo de combinação de acordo com a invenção;

[034] A Figura 2 é uma vista seccional longitudinal do exemplo de elementos de acoplamento e de tubo de combinação ilustrados na Figura 1;

[035] As Figuras 3 e 4 são vistas seccionais longitudinais tomadas na linha 3-3 da Figura 1; e

[036] As Figuras 5-8 são vistas seccionais parciais de modalidades de exemplo adicionais de um acoplamento de acordo com a invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[037] As Figuras 1 e 2 mostram um exemplo de elementos de acoplamento e de tubo de combinação 10 de acordo com a invenção. A combinação 10 compreende um acoplamento 12 tendo dois segmentos 14 e 16 unidos um ao outro de extremidade a extremidade envolvendo um espaço central 18. Embora dois segmentos 14 e 16 estejam ilustrados neste exemplo, o acoplamento 12 pode compreender mais do que dois segmentos. Cada dos segmentos 14 e 16 tem pelo menos um membro de conexão 20 posicionados em uma extremidade. Neste exemplo de modalidade, cada segmento 20 tem dois membros de conexão 20 em extremidades opostas do mesmo. Os membros de conexão 20 conectam os segmentos de extremidade a extremidade e são ajustavelmente apertáveis para permitir que os segmentos 14 e 16 sejam arrastados um em direção ao outro e para o espaço central 18. Neste exemplo, os membros de conexão 20 compreendem projeções 22 tendo orifícios 24 que aceitam fixadores, tais como parafusos 26 e porcas 28, os fixadores e as projeções fornecendo capacidade de aperto ajustável dos segmentos.

[038] Conforme ilustrado na Figura 2, cada dos segmentos 14 e 16 compreende um canal 30 estendendo circunferencialmente. O canal 30 enfrenta o espaço central 18 e é definido por uma primeira e segunda superfícies laterais 32 e 34 localizadas em lados opostos de cada dos segmentos 14 e 16. O canal 30 é ainda definido por uma superfície posterior 36 estendendo entre as superfícies laterais. Uma vedação 38 é posicionada dentro do espaço central 18. Neste exemplo, a vedação 38 compreende um anel 40 tendo um primeiro e segundo lóbulos 42 e 44 posicionados em lados opostos do anel. Cada lóbulo 42 e 44 compreende uma respectiva superfície de lóbulo 42a e 44a. A primeira superfície de lóbulo 42a enfrenta a primeira superfície lateral 32 do canal 30 e a segunda superfície de lóbulo 44a enfrenta a segunda superfície lateral 34. Quando a vedação 38 está em um estado não deformado (mostrado nas Figuras 1 e 2), por exemplo, antes dos parafusos 26 serem apertados para arrastar os segmentos em direção ao espaço central 18 e comprimir o anel 40 contra os elementos de tubo 46 e 48, a primeira superfície de lóbulo 42a é orientada angularmente relativamente à primeira superfície lateral 32 do canal 30, e a segunda superfície de lóbulo 44a é orientada angularmente relativamente à segunda superfície lateral 34. Os ângulos de orientação 50 entre as superfícies de lóbulo 42a e 44a e as suas respectivas superfícies laterais 32 e 34 podem variar de cerca de 1 ° a cerca de 20 °, 5 ° a cerca de 15 ° e 7 ° a cerca de 10 °. Espera-se que um ângulo de orientação 50 de cerca de 8 ° seja vantajoso.

[039] Conforme ilustrado adicionalmente na Figura 2, uma primeira glândula 52 é anexada ao primeiro lóbulo 42 e uma segunda glândula 54 é anexada ao segundo lóbulo 44 do anel 40. A primeira e segunda glândulas 52 e 54 estendem circunferencialmente em torno do anel 40 e cada glândula 52 e 54 tem uma superfície de vedação 52a e 54a respectiva voltada para o espaço central 18. As superfícies de vedação de glândula 52a e 54a engatam as superfícies exteriores dos elementos de tubo 46 e 48 e definem um diâmetro interior 56 do anel 40. Quando o anel 40 está em um estado não deformado, os diâmetros interiores 56 definidos respectivamente entre as superfícies de vedação 52a e 54a das glândulas 52 e 54 são maiores ou substancialmente iguais ao diâmetro exterior 58 dos elementos de tubo 46 e 48. Esta relação entre os diâmetros interiores 56 e os diâmetros exteriores 58 dos elementos de tubo 46 e 48 permitem que os elementos de tubo sejam inseridos no anel 40 com pouca ou nenhuma resistência, mesmo quando o anel 40 é formado de material relativamente rígido tendo baixa elasticidade e baixa resiliência. Esperase que seja favorável para os diâmetros interiores 56 definidos pelas superfícies de vedação de glândula 52a e 54a excederem os diâmetros exteriores 58 dos elementos de tubo 46 e 48 em um intervalo desde cerca de 0,001 polegadas a cerca de 0,3 polegadas (0,00254 cm a 0,762 cm). Espera-se que seja vantajoso um diâmetro interior 56 que exceda o diâmetro exterior 58 por cerca de 0,05 polegadas (0,127 cm).

[040] No exemplo de combinação 10 ilustrado nas Figuras 1 e 2, cada dos segmentos 14 e 16 de acoplamento 12 compreende a primeira e segunda chaves 60 e 62. As chaves 60 e 62 são posicionadas em lados opostos dos segmentos 14 e 16 e estendem circunferencialmente ao redor. Cada uma das chaves 60 e 62 projeta em direção a um eixo 64 estendendo através do espaço central 18, neste exemplo o eixo 64 sendo substancialmente coaxial com os elementos de tubo 46 e 48. Neste exemplo, cada chave 60, 62 tem uma superfície arqueada 66 que enfrenta o eixo 64. Conforme ilustrado na Figura 2, as chaves 60 e 62 estão em uma relação espaçada das superfícies laterais 32 e 34 definindo o canal 30, existindo uma respectiva superfície de ressalto 68 posicionada entre cada chave 60 e 62 e uma respectiva superfície lateral 32, 34. Segmentos 14 e 16 tendo chaves 60 e 62 são particularmente vantajosos para utilização com elementos de tubo tendo ranhuras circunferenciais 70. As chaves engatam nas ranhuras quando os segmentos são arrastados um para o outro por aperto ajustável dos membros de conexão 20 e fornecem engate mecânico positivo para evitar que os elementos de tubo 46 e 48 se separem do acoplamento 12 devido a forças axiais e / ou dobra nos elementos de tubo durante utilização. Outros tipos de elementos de tubo, tais como elementos de tubo com ressalto, elementos de tubo de ressalto e grânulo, bem como elementos de tubos de extremidade simples podem também ser utilizados com acoplamentos e vedações de acordo com a invenção.

[041] Vedações 38 podem ser formadas a partir de materiais de borracha, tais como nitrila e EPDM. Espera-se ainda que as vedações 38, tal como aqui divulgadas, serão vantajosamente formadas de material relativamente rígido tendo uma baixa elasticidade e baixa resiliência apropriada para aplicações de temperatura extrema (alta e baixa). Na presente descrição o termo "baixa elasticidade" significa materiais tendo um limite de elasticidade no intervalo de cerca de 0,05% a cerca de 20%, incluindo de cerca de 0,5% a cerca de 10% e cerca de 1% a cerca de 5%. Exemplos de tais materiais incluem resinas termoplásticas, termoendurecíveis, epóxidos e compósitos, incluindo, mas não limitado a, polietileno, polipropileno, poliamidas, cloreto de polivinila, policarbonato, poliestireno, acetais, acrílicos e fluoropolímeros, bem como combinações e composições dos mesmos. Metais, tais como aço inoxidável, aço de mola, nitinol, cobre e cobre berílio são também materiais candidatos para tais vedações. Porque os materiais não metálicos acima listados e úteis para vedações tendem a deformar, pode ser difícil para as vedações formadas a partir deles para manter uma vedação estanque a fluidos. Portanto, é vantajoso que tais vedações têm glândulas acionadas de pressão 52 e 54 tal como aqui divulgado. Melhoria adicional no desempenho de vedação pode ser obtida utilizando elementos de mola 72 posicionados atrás das glândulas 52 e 54 opostas à referidas superfícies de vedação de glândula 52a e 54a. Os elementos de mola 72 estendem circunferencialmente em torno do anel 40 e pressionam as superfícies de vedação de glândula 52a e 54a para o espaço central 18 e em engate com as superfícies exteriores dos elementos de tubo 46 e 48. A utilização de elementos de mola 72 compensa a tendência dos materiais tendo baixa elasticidade e baixa resiliência para deformar e perder vedação entre as superfícies de vedação de glândula 52a e 54a e os elementos de tubo 46 e 48. Vários tipos de elementos de mola são viáveis, incluindo, por exemplo, molas helicoidais, molas de lâmina e bandas elastoméricas.

[042] Um exemplo de método de unir elementos de tubo em relação de extremidade a extremidade é ilustrado nas Figuras 1, 3 e 4. Como se mostra nas Figuras 1 e 3, os segmentos 14 e 16 são anexados um ao outro de extremidade a extremidade através dos membros de conexão 20 e são suportados em relação espaçada em anel 40. Esta configuração permite que os elementos de tubo 46 e 48 sejam inseridos axialmente dentro do espaço central 18 a partir de lados opostos do acoplamento 12, sem interferência do segmento 14 e 16. Note que a primeira e segunda superfícies de lóbulo 42a e 44a são angularmente orientadas em relação às superfícies laterais de canal 32 e 34 nesta configuração. Porque, quando o anel 40 é não deformado, o diâmetro 56, definido pelas superfícies de vedação 52a e 54a das glândulas 52 e 54, é substancialmente igual ou maior do que o diâmetro exterior 58 dos elementos de tubo 46 e 48, os elementos de tubo entram no espaço central 18 com pouca resistência e engatam os lóbulos 42 e 44 por contatar suas respectivas glândulas 52 e 54. Em seguida, os segmentos 14 e 16 são arrastados em direção ao espaço central 18 e os elementos de tubo 46 e 48 por parafusos de aperto 26 e porcas 28. Como mostrado na Figura 4, o anel 40 é comprimido entre os segmentos 14 e 16 e os elementos de tubo 46 e 48. O anel 40 é, por conseguinte, deformado de tal modo que a primeira superfície de lóbulo 42a substancialmente alinha angularmente com a primeira superfície lateral 32 do canal 30, e a segunda superfície de lóbulo 44a substancialmente alinha angularmente com a segunda superfície lateral do canal 34. A deformação angular de lóbulos 42 e 44 também resulta nas superfícies da glândula 52a e 54a sendo comprimidas contra as superfícies exteriores 46a e 48a dos elementos de tubo 46 e 48 para efetuar uma vedação estanque a fluidos entre as glândulas 52 e 54 e os elementos de tubo 46 e 48. Os elementos de mola 72, quando presentes, aumentam a força de vedação entre as superfícies de vedação de glândula 52a, 54a e os elementos de tubo 46 e 48 e ajudam a evitar deformação do material compreendendo o anel 40 de comprometer a integridade da vedação. No exemplo mostrado, chaves 60 e 62 nos segmentos 14 e 16 engatam ranhuras circunferenciais 70 nos elementos de tubo 46 e 48.

[043] Em outro exemplo de método para unir elementos de tubo em uma relação de extremidade a extremidade, elementos de tubo 46 e 48 são primeiramente inseridos axialmente no espaço central 18 rodeado por um anel 40. Devido à relação dimensional entre os diâmetros de glândula 56 e diâmetros de elemento de tubo 58 (ou seja, diâmetro de glândula 56 sendo tão grande como ou maior do que diâmetro de elemento de tubo 58 quando anel 40 é não deformado), os tubos entram no espaço central 18 com pouca resistência. Em seguida, os segmentos 14 e 16 são montados em torno do anel 40 e anexados um ao outro de extremidade a extremidade por meio de parafusos 26 e porcas 28 (ver Figura 1). Anel 40 é recebido dentro do canal 30, a primeira e segunda superfícies de lóbulo 42a e 44a sendo orientadas angularmente em relação às superfícies laterais de canal 32 e 34. Em seguida, os segmentos 14 e 16 são arrastados em direção ao espaço central 18 e os elementos de tubo 46 e 48 por parafusos de aperto 26 e porcas 28. Como mostrado na Figura 4, o anel 40 é comprimido entre os segmentos 14 e 16 e os elementos de tubo 46 e 48. O anel 40 é, por conseguinte, deformado de tal modo que a primeira superfície de lóbulo 42a substancialmente alinha angularmente com a primeira superfície lateral 32 do canal 30, e a segunda superfície de lóbulo 44a substancialmente alinha angularmente com a segunda superfície lateral do canal 34.

[044] A deformação angular de lóbulos 42 e 44 também resulta nas superfícies de glândula 52a e 54a sendo comprimidas contra as superfícies exteriores 46a e 48a dos elementos de tubo 46 e 48, reduzindo ou eliminando a quantidade de compressão radial aplicada pela parede posterior do canal para o anel necessário para efetuar uma vedação estanque a fluidos entre as glândulas 52 e 54 e os elementos de tubo 46 e 48. Os elementos de mola 72, quando presentes, aumentam a força de vedação entre as superfícies de vedação de glândula 52a, 54a e os elementos de tubo 46 e 48 e ajudam a prevenir deformação do material compreendendo o anel 40 de comprometer a integridade da vedação. No exemplo mostrado, as chaves 60 e 62 nos segmentos 14 e 16 engatam ranhuras circunferenciais 70 nos elementos de tubo 46 e 48.

[045] Deformação do anel 40 é assegurada porque os segmentos 14 e 16 são significativamente mais rígidos do que o anel, os segmentos normalmente sendo formados de ferro fundido ou aço.

[046] As Figuras 5-8 mostram exemplos de modalidades adicionais do acoplamento de acordo com a invenção. Uma característica geral conectando todas as modalidades aqui descritos refere-se à largura da vedação em relação à largura do canal. Quando a vedação se encontra em um estado não deformado, pelo menos uma porção da primeira e segunda superfícies de lóbulo estão em contato com as paredes laterais de modo que os lóbulos deformam em direção a um centro do canal quando a vedação é assentada dentro do canal.

[047] Como se mostra na Figura 5, segmento 74 compreende canal 76 definido por superfícies laterais dispostas de maneira oposta 78 e 80 e uma superfície posterior 82. Vedação 84 compreende os lóbulos 86 e 88. Cada lóbulo tem uma respectiva superfície de lóbulo 86a e 88a enfrentando uma respectiva superfície lateral 78 e 80. Neste exemplo, superfícies de lóbulo 86a e 88a são convexamente curvas e projetam para fora afastadas uma da outra de modo que pelo menos uma porção da superfícies de lóbulo 86a e 88a tem uma largura 90 mais larga do que a distância 92 (neste exemplo, a maior distância) entre as superfícies laterais 78 e 80. A diferença nas larguras 90 e 92 causa contato entre as superfícies de lóbulo 86a e 88a e respectivas paredes laterais 78 e 80 como a vedação 84 é assentada no interior do canal 76. Isto faz com que os lóbulos 86 e 88 deformem para dentro na direção do centro 76a do canal 76. A Figura 6 mostra um desenho em que os lóbulos 86 e 88 são deslocados em direção ao espaço central 18 por respectivas porções de extensão 93 e 95.

[048] Como se mostra na Figura 7, segmento 94 compreende canal 96 definido pelas superfícies laterais dispostas de maneira oposta 98 e 100 e uma superfície posterior 102 Vedação 104 compreende os lóbulos 106 e 108. Cada lóbulo tem uma respectiva superfície de lóbulo 106a e 108a enfrentando uma respectiva superfície lateral 98 e 100. Neste exemplo, superfícies laterais 98 e 100 são convexamente curvas e projetam para dentro uma em direção à outra de modo que pelo menos uma porção das superfícies de lóbulo 106a e 108a tem uma largura 112 mais larga do que uma distância 110 entre superfícies laterais 98 e 100. A diferença entre as larguras 110 e 112 provoca contato entre as superfícies de lóbulo 106a e 108a e respectivas paredes laterais 98 e 100, à medida que a vedação 104 é assentada no interior do canal 96. Isto faz com que os lóbulos 106 e 108 deformem para dentro na direção do centro 96a do canal 96.

[049] Como se mostra na Figura 8, o segmento 114 compreende canal 116 definido pelas superfícies laterais dispostas de maneira oposta 118 e 120 e uma superfície posterior 122. Vedação 124 compreende lóbulos 126 e 128. Cada lóbulo tem uma respectiva superfície de lóbulo 126a e 128a enfrentando uma respectiva superfície lateral 118 e 120. Neste exemplo, superfícies laterais 118 e 120 são convexamente curvas e projetam para dentro uma em direção à outra e superfícies de lóbulo 126a e 128a são convexamente curvas e enfrentam para fora afastadas uma da outra de modo que pelo menos uma porção das superfícies de lóbulo 126a e 128a tem uma largura 130 mais larga do que uma distância 132 entre superfícies laterais 118 e 120. A diferença nas larguras 130 e 132 provoca contato entre superfícies de lóbulo 126a e 128a e respectivas paredes laterais 118 e 120, à medida que a vedação 124 é assentada dentro do canal 116. Isto faz com que os lóbulos 126 e 128 deformem para dentro na direção do centro 116a do canal 116.

[050] Ter a largura das superfícies de lóbulo mais larga que a maior distância entre as superfícies laterais definindo o canal do segmento fornece a ação de ressalto que deforma os lóbulos para dentro um em direção ao outro, de modo a efetuar uma vedação estanque a fluidos quando os segmentos são arrastados um em direção ao outro e em direção aos elementos de tubo. Esta ação de ressalto é esperada que seja particularmente eficaz quando utilizada em conjunto com vedações formadas de materiais tendo baixa elasticidade e baixa resiliência.

Claims

Acoplamento (12) para unir elementos de tubo (46, 48) em uma relação de extremidade a extremidade, o referido acoplamento (12) compreendendo:
uma pluralidade de segmentos (14, 16) anexados um ao outro de extremidade a extremidade e envolvendo um espaço central, cada um dos referidos segmentos (14, 16) tendo um canal (30) estendendo circunferencialmente em torno e faceando o referido espaço central, cada um dos referidos canais (30) sendo definido por uma primeira e segunda superfícies laterais (32, 34) localizadas em lados opostos de referidos segmentos (14, 16) e uma superfície posterior (36) se estendendo entre as superfícies laterais (32, 34);
uma vedação (38) posicionada no interior de referido espaço central, a vedação (38) compreendendo um anel (40) tendo primeiro e segundo lóbulos (42, 44) posicionados em lados opostos do mesmo, referido primeiro lóbulo (42, 44) tendo uma primeira superfície de lóbulo (24a) voltada para a primeira superfície lateral (32) e o segundo lóbulo (42, 44) tendo uma segunda superfície de lóbulo (44a) voltada para a segunda superfície lateral (34); em que quando referida vedação (38) é assentada dentro do canal (30), pelo menos uma porção da primeira e segunda superfícies de lóbulo (42a, 44a) estando em contato com referidas paredes laterais de tal modo que os referidos lóbulos (42, 44) se deformam em direção a um centro do canal (30); e
um membro de conexão (20) posicionado nas extremidades opostas de cada um dos segmentos (14, 16), os referidos membros de conexão (20) sendo ajustavelmente apertáveis para arrastar os segmentos (14, 16) um em direção ao outro e assentar o anel (40) dentro de referido canal (30), assim, deformando os lóbulos (42, 44), em que quando a vedação (38) está em um estado não deformado, a primeira superfície de lóbulo (42a) é orientada de forma angular em relação à primeira superfície lateral (32) e a segunda superfície de lóbulo (44a) é orientada de forma angular com relação à segunda superfície lateral (34);
o acoplamento (12) ainda compreendendo uma primeira glândula (52) anexada ao primeiro lóbulo (42, 44) e uma segunda glândula (54) anexada ao segundo lóbulo (42, 44), a primeira e segunda glândulas (52, 54) se estendendo circunferencialmente em torno do anel (40), a primeira glândula (52) tendo uma primeira superfície de vedação, a segunda glândula (54) tendo uma segunda superfície de vedação, a primeira e segunda superfícies de vedação faceando o espaço central; o acoplamento (12) sendo caracterizado pelo fato de que compreende:
um primeiro elemento de mola (72) posicionado na primeira glândula (52), oposto à primeira superfície de vedação;
um segundo elemento de mola (72) posicionado na segunda glândula (54), oposto à segunda superfície de vedação, os elementos de vedação (72) se estendendo circunferencialmente em torno do anel (40) e direcionando a primeira e segunda superfícies de vedação em direção ao espaço central.
Acoplamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que quando a vedação (38) está em um estado não deformado, pelo menos uma parte da primeira e segunda superfícies de lóbulo (42a, 44a) é mais larga do que a maior distância entre a primeira e a segunda superfícies laterais (32, 34).
Combinação (10), primeiro e segundo elementos de tubo (46, 48) e acoplamento (12) como definido na reivindicação 1 ou 2 caracterizado pelo fato de que compreende:
elementos de tubo (46, 48) recebidos dentro do espaço central da pluralidade de segmentos (14, 16); e
o anel (40) envolvendo os elementos de tubo (46, 48);
as superfícies de vedação definindo um diâmetro interno (56) igual a um diâmetro externo (58) dos elementos de tubo (46, 48);
os elementos de mola (72) direcionando a primeira e segunda superfícies de vedação em direção aos elementos de tubo (46, 48).
Acoplamento, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a primeira superfície de lóbulo (42a) é orientada angularmente em relação à referida primeira superfície lateral (32) e a segunda superfície de lóbulo (42a, 44a) é orientada angularmente em relação à referida segunda superfície lateral (34) quando a vedação (38) está na forma não deformada.
Acoplamento (12), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a primeira e segunda superfícies de lóbulo (42a, 44a) compreendem superfícies convexamente curvas quando a vedação (38) está na forma não deformada.
Acoplamento (12), de acordo com a reivindicação 1 ou 2 ou 4, caracterizado pelo fato de que referida primeira e segunda superfícies laterais (32, 34) compreendem superfícies convexamente curvas.
Acoplamento (12), de acordo com a reivindicação 1 ou combinação (10) de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que os membros de conexão (20) em cada um dos segmentos (14, 16) compreendem um par de projeções (22), uma das projeções (22) sendo posicionada em cada uma das extremidades opostas dos segmentos (14, 16), as projeções (22) tendo orifícios (24) para receber um fixador, o fixador sendo ajustavelmente apertável, preferivelmente, o acoplamento (12) compreende dois dos segmentos (14, 16).
Acoplamento (12), de acordo com a reivindicação 1 ou combinação (10) de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a primeira superfície de lóbulo (42a) tem um ângulo de orientação (50) em relação a primeira superfície lateral (32) de 1° a 20°, preferivelmente, o ângulo de orientação (50) da primeira superfície de lóbulo (42a) é de 8°.
Acoplamento (12), de acordo com a reivindicação 1 ou combinação (10) de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a primeira superfície de lóbulo (42a) tem um ângulo de orientação (50) em relação à referida primeira superfície lateral (32) de 1° a 20°, preferivelmente, a segunda superfície de lóbulo (44a) tem um ângulo de orientação (50) relativo à segunda superfície lateral de 1° a 20°, mais preferivelmente o ângulo de orientação (50) da segunda superfície de lóbulo (42a, 44a) é de 8°.
Acoplamento (12), de acordo com a reivindicação 1 ou combinação (10) de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a segunda superfície de lóbulo (44a) tem um ângulo de orientação (50) em relação à referida segunda superfície lateral (34) de 1° a 20°, preferivelmente, o ângulo de orientação (50) da segunda superfície de lóbulo (42a, 44a) é de 8°.
Acoplamento (12), de acordo com a reivindicação 1 ou combinação (10) de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que referida vedação (38) é formada de um material de borracha.
Acoplamento (12), de acordo com a reivindicação 1 ou combinação (10) de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que referida vedação (38) é formada de um material tendo baixa elasticidade.
Acoplamento (12), de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que referida vedação (38) é formada de um material tendo um limite elástico de 0,05% a 20%, ou a vedação (38) é formada de um material tendo um limite elástico de 0,5% a 10%, ou a vedação (38) é formada de um material tendo um limite elástico de 1% a 5%, ou o material tendo baixa elasticidade, é selecionado do grupo que consiste de resinas termoplásticas, termoendurecíveis, epóxis e compósitos incluindo polietileno, polipropileno, poliamidas, cloreto de polivinila, policarbonato, poliestireno, acetatos, acrílicos, fluoropolímeros e suas combinações.
Acoplamento (12), de acordo com a reivindicação 1 ou combinação (10) de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que cada um dos segmentos (14, 16) compreende ainda uma primeira e segunda chaves (60, 62) posicionadas em lados opostos de referidos segmentos (14, 16), cada uma das chaves (60, 62) se estendendo circunferencialmente em torno e projetando em direção a um eixo (64) estendendo através do espaço central; preferivelmente, as primeiras chaves (60, 62) em cada um dos segmentos (14, 16) são posicionadas em relação espaçada para as primeiras superfícies laterais (32) dos referidos segmentos (14, 16), mais preferivelmente, as segundas chaves (60, 62) em cada um dos segmentos (14, 16) são posicionadas em relação espaçada para as segundas superfícies laterais (34) dos segmentos (14, 16).
Acoplamento (12), de acordo com a reivindicação 1 ou combinação (10) de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que cada um dos segmentos (14, 16) compreende ainda primeira e segunda chaves (60, 62) posicionadas em lados opostos dos segmentos (14, 16), cada uma das chaves (60, 62) se estendendo circunferencialmente em torno e se projetando em direção a um eixo (64) se estendendo através do espaço central, preferivelmente, cada uma das chaves (60, 62) compreende uma superfície arqueada (66) faceando o eixo (64).
Acoplamento (12), de acordo com a reivindicação 1 ou combinação (10) de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que cada um dos segmentos (14, 16) compreende ainda primeira e segunda chaves (60, 62) posicionadas em lados opostos dos segmentos (14, 16), cada uma das chaves (60, 62) se estendendo circunferencialmente em torno e se projetando em direção a um eixo (64) se estendendo através do espaço central, preferivelmente, cada uma das chaves (60, 62) compreende uma superfície arqueada (66) faceando o eixo (64); mais preferivelmente, cada um dos elementos de tubo (46, 48) compreende uma respectiva ranhura circunferencial (70) posicionada próxima a uma extremidade de cada um dos elementos de tubo (46, 48), as chaves (60, 62) engatando as ranhuras até o ajuste apertado dos membros de conexão (20).
Combinação (10) de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que as superfícies de vedação definem um diâmetro interior (56) maior do que um diâmetro exterior (58) dos elementos de tubo (46, 48) quando a vedação (38) está na forma não deformada.
Combinação (10), de acordo com a reivindicação 17, caracterizada pelo fato de que o diâmetro interior (56) definido pelas superfícies de vedação excede o referido diâmetro exterior (58) dos elementos de tubo (46, 48) de 0,001 polegadas a 0,3 polegadas (0,0254 mm a 7,62 mm) quando a vedação (38) está na forma não deformada, ou o diâmetro interior (56) definido pelas superfícies de vedação excede o diâmetro exterior (58) dos elementos de tubo (46, 48) por 0,05 polegadas (1,27 cm) quando a vedação (38) está na forma não deformada.
Método de união de primeiro e segundo elementos de tubo (46, 48) em relação de extremidade a extremidade usando um acoplador (12) conforme definido na reivindicação 1 ou 2, o referido método caracterizado pelo fato de que compreende:
suportar pelo menos primeiro e segundo segmentos (14, 16) em uma relação espaçada um do outro na vedação (38) compreendendo o anel (40) localizado em um espaço central rodeado pelos segmentos (14, 16), referidos pelo menos primeiro e segundo segmentos (14, 16) sendo anexados uns aos outros de extremidade a extremidade,
inserir referidos primeiro e segundo elementos (46, 48) de tubo axialmente no espaço central e engatar referidos primeiro e segundo elementos de tubo (46, 48), respectivamente, com o primeiro e segundo lóbulos circunferenciais (42, 44) em lados opostos do anel (40);
arrastar pelo menos o primeiro e segundo segmentos (14, 16) em direção a referido espaço central, assim, deformando o anel (40) de modo a alinhar a primeira superfície de lóbulo (42a) com a primeira superfície lateral (32) e alinhar a segunda superfície de lóbulo (42a, 44a) com a segunda superfície lateral (34).
Método de união de um primeiro e segundo elementos de tubo (46, 48) em relação de extremidade a extremidade, usando um acoplador (12) conforme definido na reivindicação 1 ou 2, o referido método caracterizado pelo fato de que compreende:
inserir o primeiro e segundo elementos de tubo (46, 48) em um espaço central
arrastar o pelo menos primeiro e segundo segmentos (14, 16) um em direção ao outro, assim, deformando o anel (40) de modo a alinhar a primeira superfície de lóbulo (42a) com a primeira superfície lateral (32) e alinhar a segunda superfície de lóbulo (44a) com a segunda superfície lateral (34).
Método, de acordo com a reivindicação 19 ou 20, caracterizado pelo fato de que referido pelo menos primeiro e segundo segmentos (14, 16) compreendem cada primeira e segunda chaves (60, 62) posicionadas em lados opostos dos segmentos (14, 16), cada uma das chaves (60, 62) estendendo circunferencialmente em torno e projetando em direção a aos elementos de tubo (46, 48), o método compreendendo ainda engatar as chaves (60, 62) com os elementos de tubo (46, 48) mediante arrastar o pelo menos primeiro e segundo segmentos (14, 16) um em direção ao outro, preferivelmente, engatar as chaves (60, 62) dentro de ranhuras circunferenciais (70) localizadas no primeiro e segundo elementos de tubo (46, 48).