BR112018003002B1

BR112018003002B1 - Gaxeta, método para produzir uma gaxeta, e, uso de uma gaxeta

Info

Publication number: BR112018003002B1
Application number: BR112018003002-3A
Authority: BR
Inventors: Stephen Peter Bond; Stuart John Shaw; David Peter Gerrard
Original assignee: Flexitallic Investments, Inc
Priority date: 2015-08-17
Filing date: 2016-08-12
Publication date: 2022-01-25
Also published as: EP3338010B1; JP2018523797A; ES2901178T3; US11536369B2; JP2022089965A; CN108474477A; EP3338010A1; WO2017029241A1; KR20180042349A; US20180245693A1; BR112018003002A2; JP7400001B2; CN108474477B; GB201514584D0; CA2994350A1

Abstract

Uma gaxeta com serrilhas concêntricas ou em espiral em torno da abertura em cada lado da gaxeta, e em que um revestimento é fixado a tais serrilhas, em que cada revestimento compreende uma primeira camada que está em contato com um conjunto respectivo de tais serrilhas e uma segunda camada que está em contato com a primeira camada. A primeira camada poderia ser de uma poli(aril-éter-cetona) ou poli-imida, e a segunda camada poderia ser de grafite ou vermiculita. As serrilhas são projetadas para evitar danos à primeira camada. Uma primeira camada intacta pode fornecer uma propriedade ao revestimento que pode estar ausente na segunda camada; por exemplo, boas propriedades dielétricas.

Description

CAMPO

[001] A presente invenção refere-se a gaxetas, em particular, mas não exclusivamente, a gaxetas de vedação de juntas de flange.

FUNDAMENTOS

[002] O uso de gaxetas em aplicações de vedação é comum em muitas indústrias. Uma aplicação bem conhecida para gaxetas é prover vedação de fluido entre duas superfícies de conjugação, tais como entre duas extremidades de tubos adjacentes ou condutos onde são comumente na forma de uma junta de flange para facilidade de montagem e desmontagem e para uma melhor vedação. Uma gaxeta de vedação de junta de flange geralmente compreende um anel compressível que define uma abertura de um tamanho que corresponde ao conduto que está sendo selado e um corpo que corresponde às dimensões das superfícies de conjugação do flange.

[003] Em aplicações de vedação de alta pressão, uma gaxeta preferida é conhecida como uma gaxeta Kammprofile. Esta é efetivamente uma gaxeta com uma série de serrilhas concêntricas ou um perfil em forma de concertina em uma ou ambas as superfícies faceadas. O perfil é sobreposto a um núcleo sólido, geralmente metal, pela série de serrilhas concêntricas. Durante o processo de vedação, o material de vedação mais macio que se sobrepõe do anel compressível (comumente chamado de revestimento) é forçado para dentro dos intervalos entre serrilhas para melhorar a vedação induzindo concentrações de tensão nas superfícies de vedação e vedando as microimperfeições nos flanges. As serrilhas também minimizam o movimento lateral do material de vedação do revestimento, enquanto o núcleo metálico provê rigidez e resistência à explosão. Esse perfil dá à gaxeta resistência adicional para aplicações de alta pressão. Dependendo da aplicação, o revestimento pode, por exemplo, ser de grafite esfoliado, poli(tetraflúor- etileno) (PTFE), ou de um material de silicato em camadas, tal como mica ou vermiculita esfoliada.

[004] Os revestimentos nas gaxetas Kammprofile são obrigados a serem compressíveis, para fornecer uma boa vedação e para ser resistente a deformação. Dependendo do uso pretendido das gaxetas, os revestimentos podem ser obrigados a ter uma ou mais boas resistências químicas, boa resistência a altas temperaturas e boas propriedades dielétricas.

[005] Outra gaxeta eficaz é vendida pela Flexitallic Ltd. nos Estados Unidos e na União Europeia sob a marca registrada “Change”. Este é um tipo significativamente melhorado de gaxeta enrolada em espiral com uma tira relativamente espessa ou enrolamento no formato de canal, na qual a base do canal é mais espessa do que os flancos ou asas do canal. São alcançadas excelentes propriedades mecânicas. Mais informações sobre este tipo de gaxeta podem ser encontradas em WO 2010/100469A.

[006] No entanto, na opinião dos presentes inventores, não foi possível encontrar materiais para revestimentos que tenham todas as propriedades que possam ser necessárias. Por exemplo, materiais com excelente resistência térmica podem não ter uma resistência química adequada ou boas propriedades dielétricas. Exemplos são grafite e vermiculita esfoliada. Estes materiais de uso comum possuem excelente resistência térmica e química, mas propriedades dielétricas fracas; grafite é intrinsecamente um condutor elétrico, e a vermiculita esfoliada contém água, o que reduz sua resistência dielétrica. Essas propriedades limitam o uso desses materiais em gaxetas que requerem boas propriedades dielétricas; por exemplo, quando as juntas de flange das tubulações exigem que sejam isoladas eletricamente; ou quando a proteção catódica é empregada. Isto é especialmente assim quando as tubulações contêm materiais inflamáveis ou explosivos, tais como óxido de etileno ou hidrocarbonetos refinados.

[007] Outro material utilizado como material de revestimento é o poli(tetraflúor-etileno). Este tem boas propriedades dielétricas e boa resistência química, mas existem comprometimentos em relação à sua resistência térmica e propriedades mecânicas, que inibem seu uso em certas aplicações.

[008] Como consequência de tais limitações, não há material de revestimento que tenha propriedades mecânicas suficientemente boas, resistência química e propriedades dielétricas para serem utilizadas em certas situações de uso rigorosas; e nenhum material de revestimento ideal universal. Consequentemente, são oferecidos diferentes tipos de gaxetas Kammprofile ou gaxetas enroladas em espiral melhoradas (gaxetas ‘Change’ (RTM)) para uso em diferentes situações, e os comprometimentos devem ser feitos em relação às propriedades de tais gaxetas.

[009] Os presentes inventores procuram fornecer uma gaxeta Kammprofile na qual são superadas algumas ou todas as desvantagens das gaxetas Kammprofile existentes sejam superadas.

[0010] Alternativamente ou adicionalmente, os presentes inventores procuram fornecer uma gaxeta enrolada em espiral melhorada (gaxeta ‘Change’ (RTM)) na qual são superadas algumas ou todas as desvantagens de tais gaxetas.

SUMÁRIO

[0011] De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção é provida uma gaxeta: - tendo um núcleo rígido formado com uma abertura, em que um conjunto de serrilhas concêntricas é provido em torno da abertura em cada lado do núcleo, e em que um revestimento é fixado a cada conjunto de serrilhas concêntricas, ou - compreendendo uma tira enrolada em espiral, em que a tira é de formato de canal, tendo uma região central e regiões laterais de cada lado da região central, em que a espessura de passagem na região central da tira é maior do que a espessura de passagem em suas regiões laterais, a tira sendo enrolada para formar uma espiral na qual as regiões laterais da tira apresentam serrilhas em espiral opostas, e em que um revestimento é seguro para cada uma das serrilhas em espiral; em que cada revestimento compreende uma primeira camada que está em contato com um conjunto respectivo de serrilhas concêntricas ou com uma serrilha em espiral e uma segunda camada que está em contato com a primeira camada.

[0012] A provisão da primeira camada permite introduzir ou aumentar uma propriedade mecânica, química ou elétrica que está ausente ou inadequada na segunda camada. Por exemplo, se a segunda camada tiver propriedades dielétricas fracas, uma primeira camada que tenha excelentes propriedades dielétricas pode ser usada. De preferência, a primeira camada é capaz de se adequar ao formato das serrilhas concêntricas ou das serrilhas em espiral.

[0013] Adequadamente, a primeira camada é capaz de resistir à penetração causada pelas serrilhas concêntricas ou pelas serrilhas em espiral. As serrilhas podem ser projetadas para ajudar a alcançar isso, como será descrito adicionalmente.

[0014] Adequadamente, a primeira camada compreende uma película pré-formada. Adequadamente, o material da segunda camada e a película da primeira camada são reunidos para formar o revestimento.

[0015] Em uma forma de realização alternativa, um revestimento fluido pode ser aplicado à segunda camada. O revestimento fluido pode secar ou curar para formar a primeira camada.

[0016] É importante que a primeira camada tenha uma espessura suficiente para executar sua função. Surpreendentemente, determinamos que uma primeira camada relativamente fina pode fazer uma grande diferença para as propriedades gerais do revestimento. Verificamos que podem ser obtidas boas melhorias de desempenho em formas de realização da invenção em que a primeira camada de forma adequada tem uma espessura média de pelo menos 50 μm, e de preferência tem uma espessura média de pelo menos 75 μm.

[0017] Pode ter sido esperado que a primeira camada deveria ser espessa para fazer a maior diferença possível para as propriedades gerais do revestimento. No entanto, verificamos, surpreendentemente, que uma primeira camada espessa pode prejudicar o funcionamento das gaxetas Kammprofile ou das gaxetas enroladas em espiral melhoradas (gaxetas ‘Change’ (RTM)) em certos aspectos. Determinamos que a primeira camada de modo adequado possui uma espessura média não superior a 300 μm, de preferência não superior a 200 μm.

[0018] Assim, determinamos que a primeira camada tem preferencialmente uma espessura média na faixa de 50 a 300 μm, e mais preferencialmente 75 a 200 μm.

[0019] Adequadamente, a primeira camada é fixada a um respectivo conjunto de serrilhas concêntricas ou à respectiva serrilha em espiral por uma composição adesiva.

[0020] Adequadamente, a primeira camada é fixada à segunda camada por uma composição adesiva.

[0021] De preferência, a primeira camada e a segunda camada são fixadas juntas para formar um revestimento consolidado, que é então fixado às serrilhas concêntricas ou a uma serrilha em espiral.

[0022] De preferência, a primeira camada supera inteiramente a segunda camada, a fim de obter o benefício desejado de usar a primeira camada. Por exemplo, quando a segunda camada é grafite, uma primeira camada com boas propriedades dielétricas deve cobrir inteiramente o grafite para que a gaxeta tenha o benefício de resistência dielétrica. Adequadamente, a primeira camada tem a mesma abrangência que a segunda camada ou possui uma abrangência que se estende além da abrangência da segunda camada.

[0023] Adequado, a primeira camada é de um material substancialmente incompressível ou dificilmente compressível. Adequadamente, é de um material termoplástico não expandido que é compressível em uma extensão muito limitada permitida pela sua estrutura em massa.

[0024] Adequadamente, a segunda camada é de um material compressível e pode ser preferencialmente em forma particulada, folhas ou fibras. Em uso, quando a gaxeta está localizada entre superfícies opostas de tubos ou condutos sob uma carga compressiva, a segunda camada é comprimida. Normalmente, a compressão da segunda camada em uso está dentro da faixa de 30 a 90% de compressão em uso, mais tipicamente, 40 a 80%, mais tipicamente, entre 50 a 70% de compressão. Em qualquer caso, a segunda camada normalmente terá mais de 30% de compressão, mais tipicamente, mais de 40% de compressão e, mais tipicamente, mais de 50% de compressão em uso.

[0025] Adequadamente, a espessura média da segunda camada quando descomprimida, antes da utilização, é de pelo menos 0,2 mm, de preferência pelo menos 0,4 mm, de preferência pelo menos 0,5 mm, e em algumas formas de realização de pelo menos 0,6 mm.

[0026] Adequadamente, a espessura média da segunda camada quando descomprimida, antes da utilização, é de até 4 mm, de preferência até 2 mm, e mais preferencialmente até 1 mm.

[0027] Adequadamente, a espessura da segunda camada quando descomprimida, antes da utilização, excede a espessura da primeira camada. Adequadamente, a razão da espessura da segunda camada, quando descomprimida, antes da utilização, à espessura da primeira camada é pelo menos 2, de preferência pelo menos 3, e mais preferencialmente pelo menos 4.

[0028] Adequadamente, a espessura da segunda camada quando comprimida, em utilização, excede a espessura da primeira camada. Adequadamente, a razão da espessura da segunda camada, quando comprimida, em utilização, para a espessura da primeira camada é pelo menos 1,5 e, de preferência, pelo menos 2.

[0029] A provisão de uma terceira camada, em contato com o lado oposto da segunda camada à primeira camada, não está excluída na prática da presente invenção. Quando uma terceira camada é fornecida, ela pode introduzir ou aumentar uma propriedade mecânica, química ou elétrica que está ausente ou inadequada na segunda camada e/ou na primeira camada. Quando uma terceira camada é empregada, ela pode ser idêntica à primeira camada ou pode ser diferente. Se for diferente, de preferência é geralmente como descrito acima para a primeira camada. No entanto, em formas de realização preferidas, o revestimento consiste apenas na primeira camada e na segunda camada.

[0030] Uma dificuldade específica foi a obtenção de uma gaxeta Kammprofile ou uma gaxeta enrolada em espiral melhorada (gaxeta “Change” (RTM) que possui boas propriedades dielétricas, juntamente com boas propriedades mecânicas e boa resistência térmica e química. As formas de realização preferidas da invenção que serão agora descritas abordam esta dificuldade particular e, assim, concentram-se na obtenção de melhorias nas propriedades dielétricas, enquanto mantêm outras propriedades. No entanto, deve ser entendido que esta é uma ilustração da presente invenção e que o princípio de utilizar uma primeira camada para introduzir ou aumentar uma propriedade deficiente no material da segunda camada é de aplicabilidade mais geral.

[0031] Em algumas gaxetas existentes, os revestimentos de camada única são de grafite, que possui excelentes propriedades mecânicas e resistência térmica e química, mas, sendo um condutor elétrico, com propriedades dielétricas extremamente fracas. Isso torna impróprio como uma gaxeta para tubulações que devem ter isolamento elétrico de juntas de flange ou sistemas de proteção catódica. Isto é especialmente assim quando as tubulações contêm materiais inflamáveis ou explosivos, tais como óxido de etileno ou hidrocarbonetos refinados. Em outras gaxetas existentes, os revestimentos de camada única são de produtos de silicato em camadas, por exemplo, vermiculita esfoliada. No entanto, a vermiculita esfoliada também possui propriedades dielétricas fracas devido, a água na sua estrutura.

[0032] De acordo com a presente invenção, a primeira camada é preferencialmente formada por um polímero termoplástico ou termorrígido com pelo menos um de resistência a altas temperaturas, alta resistência química e alta resistência dielétrica. Os polímeros preferidos têm pelo menos dois de alta resistência à temperatura, alta resistência química e alta resistência dielétrica. Polímeros especialmente preferidos têm todos os três de alta resistência à temperatura, alta resistência química e alta resistência dielétrica.

[0033] Adequadamente, a primeira camada compreende ou consiste de um polímero termoplástico, de preferência selecionado das seguintes classes: Poli(aril-éter-cetona) (PAEK) (dos quais um exemplo particularmente preferido é poli(éter-éter-cetona), PEEK) poli-imida (PI) copolímero de etileno propileno fluorado (FEP) poli(éter-imida) (PEI) poli(éter-sulfona) (PES) poli(tetraflúor-etileno) (PTFE) copolímero de etileno-clorotriflúor-etileno (E-CTFE) copolímero de etileno-tetraflúor-etileno (ETFE) policarbonato (PC) poli(cloro-triflúor-etileno (PCTFE) poli(fluoreto de vinilideno) (PVDF).

[0034] Alternativamente, a primeira camada pode compreender ou consistir de um polímero termorrígido, de preferência selecionado das seguintes classes: polímeros de silicone poli-imida (termorrígida) bis-maleimidas (BMI) polímeros de epóxi resinas de ftalonitrila.

[0035] Os polímeros termoplásticos e termorrígidos descritos podem ser utilizados sem preenchimento, ou podem ser preenchidos com inclusões inorgânicas, por exemplo, fibras de vidro ou microesferas de vidro. Os produtos atualmente disponíveis incluem uma película de fibra de vidro de policarbonato - 30% em peso e uma película de fibra de vidro de poli(tetraflúor-etileno) - 25% em peso.

[0036] Os seguintes polímeros possuem boa resistência térmica, além de outras propriedades adequadas, tais como boa resistência química e propriedades dielétricas, e são preferidos para uso na primeira camada:Poli(aril-éter-cetona) (PAEK) (dos quais um exemplo particularmente preferido é a poli(éter-éter-cetona), PEEK) poli-imida (PI) copolímero de etileno propileno fluorado (FEP) poli(éter-imida) (PEI) poli(éter-sulfona) (PES) poli(tetraflúor-etileno) (PTFE).

[0037] Os polímeros especialmente preferidos para utilização como primeira camada são as poli-imidas (PI) e as poli(aril-éter-cetonas) (PAEK), em especial a poli(éter-éter-cetona), PEEK. Estes materiais possuem excelentes propriedades dielétricas, alta resistência à temperatura e resistência química, bem como as propriedades mecânicas adequadas para reter a integridade da camada quando em contato com as serrilhas concêntricas de Kammprofile durante condições de uso rigorosas. As poli(aril-éter-cetonas) são uma classe de polímeros distinguida pela presença de grupos arila (geralmente fenila), cetona e éter. Eles incluem várias subclasses importantes de polímeros, incluindo poli(éter-éter-cetonas) (PEEK), poli(éter-cetonas) (PEK), poli(éter-cetona-cetonas) (PEKK), poli(éter-éter-cetona-cetonas) (PEEKK) e poli(éter-cetona-éter-cetona-cetonas) (PEKEKK).

[0038] As poli(éter-éter-cetonas) (PEEK) são uma classe particularmente preferida de poli(aril-éter-cetonas) para utilização na presente invenção e podem geralmente ser exemplificadas pela estrutura:

Películas de poli(éter-éter-cetona) podem ser obtidas de Victrex.

[0039] Outros compostos de poli(aril-éter) têm as seguintes estruturas. As poli(éter-cetonas) (PEK) possuem a estrutura

As poli(éter-éter-cetonas) (PEKK) possuem a estrutura

As poli(éter-éter-cetona-cetonas) (PEEKK) possuem a estrutura

As poli(éter-cetona-éter-cetona-cetonas) (PEKEKK) possuem a estrutura

[0040] As poli-imidas são formadas por reação entre um dianidrido e uma diamina, ou por reação entre um dianidrido e um di-isocianato e possuem a estrutura geral:

As poli-imidas podem ser termoplásticas ou termorrígidas.

[0041] As poli-imidas estão disponíveis sob a forma de película sob a marca comercial UPILEX (RTM de Ube Industries). UPILEX que é o produto de uma reação de policondensação entre dianidrido bifeniltetracarboxílico e diamina e acredita-se que possui a estrutura:

[0042] Os copolímeros de etileno propileno fluorados são copolímeros de hexaflúor-propileno e tetraflúor-etileno. Eles podem ser obtidos da DuPont.

[0043] As poli(éter-imidas) são polímeros de arileno que possuem grupos éter na espinha dorsal. Eles podem ser fornecidos de Sabic.

[0044] As poli(éter-sulfonas) são distinguidas pela subunidade -O- arila-SO2-arila. Elas podem ser fornecidas de Goodfellow Corp.

[0045] Os poli(tetraflúor-etilenos) são polímeros de tetraflúor-etileno e podem ser fornecidos de DuPont.

[0046] Os copolímeros de etileno-clorotriflúor-etileno são copolímeros alifáticos parcialmente fluorados e parcialmente clorados. Eles podem ser fornecidos de Solvay.

[0047] Os copolímeros de etileno-tetraflúor-etileno são polímeros fluorados alifáticos com um menor grau de fluoração que o poli(tetraflúor- etileno). Eles podem ser fornecidos de DuPont.

[0048] Os policarbonatos são polímeros de arileno contendo grupos carbonato (-O-(C=O)-O-) na espinha dorsal do polímero. Eles podem ser fornecidos de Tekra.

[0049] Os poli(cloro-triflúor-etilenos são polímeros clorados e fluorados alifáticos. Eles podem ser fornecidos da Allied Signal.

[0050] Os poli(fluoretos de vinilideno) são polímeros fluorados alifáticos. Eles podem ser fornecidos da Solvay. Os polímeros de silicone são materiais de polissiloxano ramificados e podem ser fornecidos da Tego Chemie.

[0051] As bis-maleimidas (BMI) podem ser produzidas por uma reação de condensação de uma diamina com anidrido maleico. Elas são uma classe relativamente jovem de polímeros termorrígidos. Mais informações sobre polímeros de BMI estão disponíveis na página: https://polycomp.mse.iastate.edu/files/2012/01/6-Bismaleimide-Resins.pdf

[0052] Os polímeros de epóxi são polímeros nos quais um precursor contendo epóxido, por exemplo, bisfenol A ou F, é curado por meio de um agente de cura, tipicamente um ácido, anidrido de ácido, fenol, álcool, tiol ou (mais comumente) e amina. Polímeros de epóxi podem ser fornecidos da Alchemie Ltd.

[0053] As resinas de ftalonitrila derivam de monômeros de bis- ftalonitrila e uma variedade de agentes de cura, incluindo poliaminas aromáticas. Mais informações estão disponíveis no site: Fire Performance of Phthalonitrile Resins/Composites, S.B. Sastri, J.P. Armistead, T.M. Keller e U. Sorathia, disponibilizados na página:http://fire.nist.gov/bfrlpubs/fire96/PDF/f96127.pdf

[0054] Os polímeros preferidos para utilização na presente invenção têm uma extensão para o valor de ruptura de pelo menos 50%, de preferência pelo menos 100%, e mais preferencialmente pelo menos 200%, quando testados para propriedades de tração de acordo com o método de ASTM F152 - 95(2009). Acredita-se que a capacidade da primeira camada de estirar é resposta à tensão aplicada é de importância para obter bons resultados em um conjunto de gaxeta.

[0055] De acordo com a presente invenção, a segunda camada pode ser selecionada de uma ampla faixa de materiais, incluindo materiais com propriedades dielétricas fracas, e que anteriormente teriam sido excluídos de certas áreas de aplicação que requerem alta resistência dielétrica. De preferência, os materiais da segunda camada possuem uma excelente resistência térmica. Os materiais preferidos para a segunda camada são materiais inorgânicos, incluindo silicatos em camadas, cerâmica e grafite. Materiais especialmente preferidos para a segunda camada incluem silicatos em camadas e grafite. O termo silicato em camadas neste relatório inclui micas e vermiculitas. Podem ser utilizadas misturas desses materiais. Deve ser notado que o termo vermiculita neste relatório inclui materiais que às vezes podem ser chamados de biotita, hidrobiotita e flogopita (a nomenclatura nesta área é controversa). As micas são de interesse para suas boas propriedades dielétricas,

[0056] A vermiculita preferida para utilização na presente invenção é ou compreende vermiculita esfoliada, que pode ser vermiculita quimicamente esfoliada (CEV), ou vermiculita termicamente esfoliada (TEV), ou uma mistura de CEV e TEV. Pode ser misturada com outros minerais. Assim, outros materiais preferidos incluem vermiculita esfoliada (que pode compreender CEV ou TEV, ou uma mistura de CEV e TEV), em mistura com outros minerais, por exemplo, um ou mais de talco, mica e grafite.

[0057] Materiais especialmente preferidos para a segunda camada incluem vermiculita esfoliada e grafite esfoliado; em cada caso como tal ou misturados com outros materiais minerais.

[0058] Assim, mesmo se o material da segunda camada tenha propriedades dielétricas fracas, a gaxeta pode ainda ter boas propriedades dielétricas na seleção de um material adequado para a primeira camada.

[0059] Em uma forma de realização preferida, a primeira camada compreende ou consiste de poli-imida e a segunda camada compreende ou consiste de vermiculita esfoliada.

[0060] Em uma forma de realização preferida, a primeira camada compreende ou consiste de poli(éter-éter-cetona) e a segunda camada compreende ou consiste de vermiculita esfoliada.

[0061] Em uma forma de realização preferida, a primeira camada compreende ou consiste de poli-imida e a segunda camada compreende ou consiste de grafite esfoliado.

[0062] Em uma forma de realização preferida, a primeira camada compreende ou consiste de poli(éter-éter-cetona) e a segunda camada compreende ou consiste de grafite esfoliado.

[0063] Em uma forma de realização, a primeira camada compreende ou consiste de poli(tetraflúor-etileno) e a segunda camada compreende ou consiste de vermiculita esfoliada.

[0064] Em uma forma de realização, a primeira camada compreende ou consiste de poli(tetraflúor-etileno) e a segunda camada compreende ou consiste de grafite esfoliado.

[0065] Foi mencionado acima que o poli(tetraflúor-etileno) tem boas propriedades dielétricas e boa resistência química, mas há comprometimentos em relação à sua resistência térmica e propriedades mecânicas, o que inibe seu uso em certas aplicações rigorosas. Essa declaração relacionou o uso de poli(tetraflúor-etileno) como o material de revestimento. O poli(tetraflúor- etileno) pode ainda ser de valor, na presente invenção, como o material da primeira camada do revestimento. Uma primeira camada de poli(tetraflúor- etileno) pode aumentar a resistência dielétrica e química do revestimento, mas em formas de realização preferidas da presente invenção não forma a massa principal ou total do revestimento e não determina suas propriedades em massa.

[0066] Conforme indicado acima e na reivindicação 1, a invenção pode ser posta em prática com o tipo de gaxeta que tem um núcleo rígido formado com uma abertura, com um conjunto de serrilhas concêntricas em torno da abertura em cada lado do núcleo; ou seja, uma gaxeta Kammprofile. Os parágrafos que se seguem descrevem as gaxetas Kammprofile que são particularmente adequadas para utilização na presente invenção.

[0067] De acordo com a presente invenção, e em contraste com muitas Kammprofiles existentes, as serrilhas concêntricas preferencialmente não possuem picos afiados.

[0068] Em uma forma de realização de acordo com a presente invenção, as serrilhas concêntricas de uma Kammprofile podem ter picos que terminam em pontas arredondadas, ou em pontas cortadas ou truncadas, ou podem ser de perfil geralmente liso ou arredondado em seção transversal (a seção transversal-radial da Kammprofile). Onde há duas faces de cada serrilha que chegam a um pico, elas adequadamente subtendem um ângulo obtuso, de preferência pelo menos 100°.

[0069] De acordo com a presente invenção, e em contraste com Kammprofile existentes, as serrilhas concêntricas não terminam em calhas afiadas.

[0070] Em uma forma de realização de acordo com a presente invenção, as serrilhas concêntricas podem terminar em calhas arredondadas, ou em calhas cortadas ou truncadas, ou podem ser de perfil geralmente liso ou arredondado em seção de corte transversal (a seção transversal radial da Kammprofile). Onde existem duas faces de cada ondulação que chegam a uma calha, elas adequadamente subtendem um ângulo obtuso, de preferência pelo menos 100°.

[0071] Tais formas de realização representam um repensar do formato da parte ondulada da Kammprofile; mas elas ainda empregam um perfil de pico e calha. Em formas de realização alternativas, no entanto, não pode haver picos, apenas calhas. Assim, em tal forma de realização, as serrilhas concêntricas da Kammprofile estão na forma de sulcos concêntricos, de preferência arredondados em seção de corte transversal (a seção transversal radial da Kammprofile) e de preferência separados por porções concêntricas planas. Adequadamente, nesta forma de realização, a superfície da Kammprofile não é formada por usinagem da superfície para formar picos e calhas, mas é encaminhada para formar apenas os sulcos concêntricos. De preferência, os sulcos concêntricos definem na sua seção transversal o arco de círculos, de preferência de arco de 90 a 180°, de preferência arco de 100 a 160°.

[0072] O núcleo de uma gaxeta Kammprofile que pode ser utilizada na presente invenção pode ser de qualquer design. Por exemplo, pode ser um formato de anel substancialmente correspondendo ao formato do anel dos revestimentos; poderia ter um núcleo de raiz integral que se estendesse além das serrilhas e dos revestimentos; poderia ter um núcleo de raiz separado e solto que se estendesse além das serrilhas e dos revestimentos; ou poderia ter projeções ou alças que se estendem para fora, além das serrilhas e dos revestimentos. O núcleo da gaxeta é adequadamente aço.

[0073] Conforme indicado acima, e na reivindicação 1, a invenção pode ser posta em prática com outro tipo de gaxeta: uma que tem uma tira enrolada em espiral, em que a tira é de formato de canal que está enrolada de maneira aninhada. Essa tira em formato de canal (que também pode ser chamada de tira em formato de calha) tem uma região central e regiões laterais para cada lado da região central. Em algumas formas de realização, pode haver uma descontinuidade entre cada região lateral e a região central; por exemplo, uma curva ou dobra, ou um ângulo bem definido. Em outras formas de realização, a tira pode ser suavemente curvada de um lado para o outro, mas ainda pode ser dito ter uma região central entre as respectivas regiões laterais. Adequadamente, a espessura de passagem da tira na sua região central é maior do que a sua espessura de passagem nas suas regiões laterais. Quando a tira é enrolada para formar uma espiral, as suas regiões laterais apresentam serrilhas em espiral opostas, com as quais os respectivos revestimentos podem ser engatados. Tal gaxeta é uma junta enrolada em espiral melhorada e tal gaxeta como vendida pela Flexitallic Ltd é conhecida como uma gaxeta ‘Change’ (RTM). A disposição geométrica significa que as regiões laterais são capazes de flexionar sob pressões relativamente mais baixas e a região central mais espessa é capaz de se flexionar sob pressões relativamente maiores.

[0074] Os parágrafos que se seguem descrevem tais gaxetas enroladas em espiral melhoradas que são particularmente adequadas para utilização na presente invenção.

[0075] Adequadamente, essa gaxeta tem uma pluralidade de revoluções (ou enrolamentos da tira). Por exemplo, pode ter pelo menos 6 revoluções completas, e adequadamente pelo menos 8 revoluções completas.

[0076] Adequadamente, uma pluralidade dos enrolamentos externos pode ser fixada em conjunto, por exemplo, por soldadura por pontos. Adequadamente, esses enrolamentos externos unidos estão em contato direto uns com os outros. Adequadamente, portanto, eles não possuem material de intercalação.

[0077] Adequadamente, uma pluralidade dos enrolamentos internos pode ser fixada em conjunto, por exemplo, por soldadura por pontos. Adequadamente, esses enrolamentos internos unidos estão em contato direto um com o outro. Adequadamente, portanto, eles não possuem material de intercalação.

[0078] Os enrolamentos intermediários, isto é, os enrolamentos entre os enrolamentos externos unidos e os enrolamentos internos unidos, podem ser fixados em conjunto, mas não precisam ser fixados em conjunto. Estes enrolamentos intermediários podem estar em contato direto uns com os outros, sem material de intercalação; alternativamente, os enrolamentos intermediários podem ser separados por um material de embalagem de intercalação, por exemplo, grafite esfoliado, vermiculita esfoliada, vermiculita termicamente esfoliada, PTFE ou qualquer outro material de embalagem conhecido na técnica. As descrições e definições de tais materiais fornecidos em outra parte deste relatório são aplicáveis a esses materiais quando utilizados como materiais de intercalação entre enrolamentos.

[0079] Este tipo de gaxeta em espiral tem um alto grau de rigidez decorrente da tira enrolada em espiral. As formas de realização de alto desempenho podem ter apenas a seção enrolada em espiral. Ou seja, pode não haver um núcleo rígido ou anel guia na parte interna ou externa da seção enrolada em espiral. Em outras formas de realização, a gaxeta pode incluir um núcleo rígido ou anel de guia na parte externa da secção enrolada em espiral. Em outras formas de realização, a gaxeta pode incluir um núcleo rígido ou anel de guia no interior da seção enrolada em espiral. Em outras formas de realização, a gaxeta pode incluir núcleos rígidos ou anéis de guia tanto no exterior como no interior da seção enrolada em espiral. Esses núcleos ou anéis de guia podem ser de metal em placa sólido e podem ser fornecidos por motivos de geometria ou manuseio. No entanto, é importante enfatizar que a seção enrolada em espiral em si mesma, sem núcleos internos ou externos ou anéis de guia, é uma gaxeta altamente eficaz para muitas aplicações técnicas.

[0080] A tira pode ser adequadamente de aço, mas o uso de outros materiais não está excluído.

[0081] As dimensões gerais deste tipo de gaxeta podem variar muito, dependendo da aplicação técnica. O diâmetro interno da seção enrolada em espiral pode adequadamente ser de 1 cm a 5 m; adequadamente de 2 cm a 4 m (metros); adequadamente de 2,5 cm a 3 m. Excelentes propriedades são alcançadas em todos estes tamanhos de grande porte.

[0082] Adequadamente, a largura radial (que também pode ser chamada de largura do solo) da seção enrolada em espiral deste tipo de gaxeta está na faixa de 0,6 cm a 7 cm, adequadamente de 0,8 cm a 5 cm, adequadamente de 1 cm a 3 cm.

[0083] Adequadamente, a espessura da seção enrolada em espiral deste tipo de gaxeta está na faixa de 0,1 cm a 2 cm, adequadamente de 0,2 cm a 1,5 cm, adequadamente de 0,25 cm a 1 cm, adequadamente de 0,3 cm a 0,8 cm, adequadamente a partir de 0,25 cm a 0,6 cm, adequadamente de 0,3 cm a 0,5 cm. Uma vez que esta seção enrolada em espiral é constituída por uma pluralidade de enrolamentos, a sua espessura é igual à espessura máxima da tira que forma a seção enrolada em espiral.

[0084] Conforme mencionado acima nas formas de realização “espirais” desta invenção, a tira que forma a região enrolada em espiral é de formato de canal. Pode ter duas regiões ou flancos laterais retos ou geralmente retos, e uma região central geralmente curvada entre eles. Em formas de realização alternativas, pode ser curva em toda a sua seção transversal. Em todas as formas de realização, as regiões laterais são de menor espessura de passagem que a região central. Adequadamente, a razão da espessura de passagem da região central para a espessura de passagem das regiões laterais é pelo menos 1,2 a 1, adequadamente pelo menos 1,4 a 1, e em algumas formas de realização pelo menos 1,5. Em termos absolutos, a espessura de passagem das regiões laterais é adequadamente pelo menos 0,4 mm, adequadamente pelo menos 0,5 mm; e adequadamente até 1 cm, por exemplo até 0,8 cm. A espessura de passagem da região central é adequadamente pelo menos 0,7 mm, adequadamente pelo menos 0,8 mm, e em algumas formas de realização de pelo menos 0,9 mm; e adequadamente até 1,4 cm, por exemplo, até 1,2 cm.

[0085] Para o propósito de quaisquer definições geométricas dadas neste relatório para a tira em formato de canal, se a espessura de passagem de qualquer região desse tipo varia, o valor mínimo que pode ser aplicado à região deve ser tomado.

[0086] Pelo menos uma e adequadamente ambas as faces da tira podem incluir arcos. Quando ambas incluem arcos, o raio de cada arco pode ser o mesmo ou diferente.

[0087] Adequadamente cada região lateral da tira termina em uma face de extremidade. Adequadamente, as faces de extremidade das duas regiões laterais são ortogonais uma com a outra. Adequadamente, a junção da superfície externa de cada região lateral e a sua face terminal adjacente é formada com um chanfro. Por superfície externa, entendemos a superfície que faz parte da superfície geralmente côncava da tira de formato de canal. Adequadamente, cada chanfro é oblíquo para a face de extremidade adjacente e para a superfície externa adjacente da região lateral. Adequadamente, a largura dos chanfros está na faixa de 0,06 mm a 0,3 mm, adequadamente de 0,08 mm a 1,5 mm. A provisão desses chanfros é para que as seções enroladas em espiral, que estarão em contato com os revestimentos, não apresentem bordas afiadas nos revestimentos. Em uma forma de realização alternativa, os chanfros podem não estar presentes, mas a mesma borda pode ser arredondada ou embutida. A largura das regiões arredondadas ou embutidas pode ser conforme descrito acima para os chanfros.

[0088] A largura ou a largura média da tira em relação à altura da tira pode ser superior a 1:2 ou 1:3 ou 1:4 ou na região de 1:5.

[0089] Uma gaxeta do tipo espiral utilizada na presente invenção pode compreender uma primeira e uma segunda tira enrolada em espiral, enroladas em conjunto de uma maneira entrelaçada. Pelo menos uma das tiras está disposta, em uso, para ser apertada entre faces opostas para selar essas faces. A primeira e a segunda espirais podem ter propriedades diferentes. Adequadamente, as tiras provêm uma resistência diferente à força de aperto.

[0090] Uma gaxeta do tipo espiral utilizada na presente invenção pode compreender uma das primeira ou segunda tiras que tem uma altura maior que a outra da primeira ou segunda tira antes da força de aperto sendo aplicada com a altura das tiras sendo a mesma que sob a força de aperto aplicada.

[0091] Adequadamente, cada um dos revestimentos cobre todo o pico em formato de espiral formado pelo enrolamento em espiral. Isto é, cada um revestimento adequadamente completamente cobre o pico em formato de espiral. Adequadamente, cada revestimento se estende radialmente para além da extensão interna do pico em formato de espiral na direção para dentro e se prolonga radialmente para além da extensão externa do pico em formato de espiral nas direções para fora (o pico sendo a junção da superfície externa de cada região lateral e a sua face final adjacente). No entanto, a extensão da projeção para além do pico no lado interno não deve ser tal de modo a interferir com o fluxo de material no tubo ou conduto.

[0092] A gaxeta da presente invenção, qualquer que seja o tipo de gaxeta, pode ser necessária para operar sob pressões normais de operação entre 100 KPa e 43000 KPa, mais tipicamente entre 10000 KPa e 20000 KPa.

[0093] De acordo com um segundo aspecto da presente invenção é provido um método de produção de uma gaxeta do primeiro aspecto, compreendendo: - prover um núcleo com uma abertura e um conjunto de serrilhas concêntricas ao redor da abertura em cada lado do núcleo, ou - prover uma tira enrolada em espiral, em que a tira é de formato de canal, tendo uma região central e regiões laterais de cada lado da região central, em que a espessura de passagem na região central da tira é maior que a sua espessura de passagem em suas regiões laterais, a tira sendo enrolada para formar uma espiral na qual as regiões laterais da tira apresentam uma serrilha em espiral em cada lado da espiral; formando dois revestimentos consolidados cada um compreendendo uma primeira camada e uma segunda camada; e fixando os revestimentos consolidados sobre a gaxeta, com as primeiras camadas sendo colocadas em contato com os respectivos conjuntos de serrilhas concêntricas ou com as duas serrilhas em espiral.

[0094] De acordo com um terceiro aspecto da presente invenção é provida a utilização de uma gaxeta do primeiro aspecto como uma gaxeta de vedação que pode ser utilizada a temperaturas inferiores a 120 °C e prover resistência à ruptura elétrica na aplicação de uma diferença de potencial de pelo menos 15 kV aplicado na espessura da película.

[0095] De acordo com um quarto aspecto da presente invenção, é provida a utilização de uma gaxeta de vedação que pode ser utilizada a temperaturas inferiores a 200 °C e prover resistência à ruptura elétrica na aplicação de uma diferença de potencial de pelo menos 25 kV aplicada através da espessura da película.

[0096] Adequadamente, os terceiro e quarto aspectos usam gaxetas de vedação que também possuem boas propriedades mecânicas e resistência química.

[0097] A invenção será agora descrita adicionalmente, a título de exemplo, com referência aos desenhos anexos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0098] A Figura 1 mostra na vista em perspectiva expandida o núcleo de uma gaxeta formada com serrilhas concêntricas em cada uma das suas faces opostas; e dois revestimentos para vedação contra as respectivas serrilhas concêntricas; a Figura 2 é uma vista em corte transversal do núcleo da gaxeta da Figura 1; a Figura 3 é uma vista em corte transversal através de um dos revestimentos mostrados na Figura 1; a Figura 4 mostra na vista em perspectiva expandida uma gaxeta formada por um enrolamento em espiral e tendo assim uma serrilha em espiral em cada uma das suas faces opostas; e dois revestimentos para os mesmos para vedação contra as respectivas serrilhas em espiral; a Figura 5 é uma vista em corte transversal através de uma parte da gaxeta da Figura 4; a Figura 6 é uma vista em grande escala da face de extremidade de uma tira que, quando enrolada em uma espiral pode formar a gaxeta da Figura 5; e a Figura 7 é uma visão expandida de um detalhe da gaxeta da Figura 6.

DESCRIÇÃO DAS FORMAS DE REALIZAÇÃO

[0099] A Figura 1 mostra um núcleo de aço 2 de uma gaxeta “Kammprofile”. O núcleo de aço possui uma grande abertura central e faces superior e inferior, das quais a face superior 6 é visível. Pode ser visto que a face superior 6 é formada com serrilhas concêntricas “Kammprofile” 8 em torno da abertura 4. A face inferior, não visível, é idêntica à face superior 6. O núcleo de aço possui duas alças diametralmente opostas 10, mas estas não são importantes na presente invenção.

[00100] Também ilustrados na Figura 1 são revestimentos superiores e inferiores 12, 14. Estes são anéis idênticos de material de vedação e são projetados para encaixar sobre as serrilhas concêntricas formadas na face superior 6 e na face inferior do núcleo 2, respectivamente.

[00101] A natureza das serrilhas concêntricas, e dos revestimentos serão agora descritos em maior detalhe.

[00102] É importante notar que as serrilhas concêntricas não têm arestas abruptas, por exemplo, formadas por faces que se juntam em um ângulo de 90° ou menos. Elas não são de configuração “pico-e-calha” ou “zigue-zague”. Em vez disso, as serrilhas concêntricas são na forma de sulcos concêntricos 16, separados por porções planas concêntricas ou regiões 18. Adequadamente, a superfície Kammprofile não é formada por usinagem da superfície para formar picos e calhas, mas é encaminhada para formar os sulcos concêntricos. Cada sulco concêntrico tem uma seção transversal que é o arco de um círculo, e nestas formas de realização cada arco é 120° de um círculo. Nestas formas de realização, existem cinco sulcos concêntricos de cada lado do núcleo.

[00103] A Figura 3 é uma vista em corte transversal de um dos revestimentos. Mostra as duas camadas do revestimento. Na montagem da gaxeta, a primeira camada 20 entra diretamente em contato com as serrilhas Kammprofile e é ligada a ela por um adesivo por pulverização. A primeira camada 20 está ligada à camada inferior 22 por um adesivo por pulverização.

[00104] Embora os desenhos não sejam dimensionados, ele pode corretamente ser deduzido corretamente da Figura 3 de que a primeira camada 20 é fina e a segunda camada 22 é mais espessa. Em formas de realização favoritas desta invenção que serão descritas adicionalmente, a espessura média da primeira camada é de 25 μm, 50 μm, 75 μm, 125 μm e 200 μm; e a espessura média da segunda camada é de 0,5 mm.

[00105] Em formas de realização favoritas da invenção que serão descritas adicionalmente, os materiais utilizados para a primeira camada foram polímeros de poli(éter-éter-cetona) e de poli-imida.

[00106] Os materiais utilizados para a segunda camada foram grafite esfoliado ou vermiculita esfoliada. Tais materiais são compressíveis e, na montagem e instalação da gaxeta são normalmente comprimidos de 40% a 80% de espessura. A compressão é acompanhada pelo enchimento das calhas do Kammprofile e pelo espalhamento do material de revestimento através das faces da gaxeta.

[00107] Como se observou acima, o grafite esfoliado e a vermiculita esfoliada têm muitas propriedades excelentes para uso no revestimento de uma gaxeta, especialmente excelentes propriedades mecânicas, alta resistência térmica e muito boa resistência química. Eles não possuem boas propriedades dielétricas. No entanto, os polímeros de poli(éter-éter-cetona) e poli-imida da primeira camada do revestimento consolidado da Figura 3 possuem excelentes propriedades dielétricas. Consequentemente, um revestimento consolidado como aqui descrito pode ter excelentes propriedades completas.

[00108] Com a compressão da gaxeta, as serrilhas concêntricas aplicam força a cada face, e esta força é diretamente aplicada à primeira camada. Se a primeira camada fosse perfurada, o benefício decorrente da primeira camada poderia ser perdido, e o desempenho da gaxeta comprometida. No entanto, isto é impedido pelo desenho das serrilhas concêntricas, compreendendo sulcos concêntricos sem bordas abruptas, aliadas às excelentes propriedades mecânicas dos polímeros de poli(tetraflúor-etileno) e poli-imida preferidos.

[00109] A eficácia das películas de poli(éter-éter-cetona) e poli-imida como materiais dielétricos em revestimentos foi investigada por um teste de laboratório que emprega um anodo e um catodo aplicados em superfícies opostas dos revestimentos. A tensão alternada em uma frequência de potência comercial (60 Hz) foi aplicada a uma amostra de teste. As amostras em teste foram quadrados de 25mm e foram acondicionadas por colocação em um forno a 100 °C por 1 hora antes de colocar em um dessecador. Os eletrodos anodo e catodo consistem em barras cilíndricas opostas de 6,4 mm de diâmetro com bordas arredondadas para 0,8 mm de raio. Os eletrodos foram feitos de aço inoxidável. O anodo e o catodo foram aplicados em superfícies opostas das amostras de teste para dar uma alta diferença de potencial. A diferença de potencial foi aumentada até a ocorrência de ruptura. A tensão de partida para o teste foi de 2,5 kV e foi mantida para um total de 10 segundos. Se nenhuma falha foi detectada, a tensão foi aumentada em 0,5 kV e novamente mantida por 10 segundos. Isso foi repetido até que a falha dielétrica da amostra de teste ocorreu. A falha geralmente ocorreu dentro de 1 a 2 segundos da aplicação da tensão. Na resistência dielétrica de ruptura foi muito reduzida ou perdida inteiramente e uma alta corrente foi permitida fluir. Esta alta corrente foi sinalizada por uma sirene e por uma luz, cada uma conectada no circuito.

[00110] Os testes foram realizados a 20 °C e 75% de umidade relativa.

[00111] Os resultados foram os seguintes.

[00112] As propriedades dielétricas desses materiais os tornam adequados para fornecer resistência dielétrica a revestimentos em que a segunda camada possui fraca resistência dielétrica.

[00113] Um revestimento unido com uma primeira camada e uma segunda camada como descrito tem excelente força e resistência à fluência, incluindo a capacidade de suportar altas pressões de operação, excelente resistência térmica e química, bem como resistência dielétrica. Se houver sempre um evento térmico que comprometa o polímero termoplástico da primeira camada, é benéfico que esta camada seja relativamente fina, e a segunda camada, que adequadamente compreende grafite esfoliado ou vermiculita esfoliada, que tem a propriedade da resiliência natural, pode entrar em contato íntimo com as serrilhas concêntricas, para manter a vedação até que a reparação possa ocorrer.

[00114] As Figuras 4 e 5 mostram uma gaxeta enrolada em espiral 32. A gaxeta é formada por uma tira de aço 34 enrolada em uma espiral. É enrolada para ter uma grande abertura central 36. Suas faces superior e inferior cada uma têm uma serrilha em espiral contínua 38, 40, formada pelas bordas laterais da tira.

[00115] Também mostrados nas Figuras 4 e 5 são revestimentos superior e inferior 42, 44. Estes são anéis idênticos de material de vedação e são concebidos respectivamente para encaixar sobre as serrilhas em espiral 38, 40 com uma ligeira projeção para além delas nas direções para dentro e para fora, respectivamente. Os revestimentos 42, 44 são como descrito para a forma de realização das Figuras 1 a 3.

[00116] As Figuras 4 e 5 não mostram uma gaxeta tradicional enrolada em espiral, mas um tipo melhorado de gaxeta enrolada em espiral com uma tira de formato de canal relativamente espessa, enrolada em forma aninhada, na qual a base da tira 46 é mais espessa do que as regiões laterais, que também podem ser chamadas de flancos ou asas 48, 50, da tira. Isto pode ser visto na Figura 5 e na visão expandida da Figura 6.

[00117] Pode ser visto na Figura 6 que a tira é geralmente curvada de um lado para o outro, com exceção dos flancos ou asas 48, 50 que são aproximadamente retas. As regiões curvas são arcos que podem ser do mesmo raio, mas estão centradas em posições selecionadas de tal forma que a espessura de passagem da tira está no máximo no centro da base da tira e diminui nas direções laterais.

[00118] Cada flanco ou asa 48, 50 termina em uma face de extremidade 52, 54. As faces de extremidade são ortogonais uma com a outra. A junção da face exterior 56, 58 de cada flanco ou asa e a sua face de extremidade adjacente é formada com um chanfro, 60, 62 do qual se pode ver mais claramente na vista expandida da Figura 7. Cada chanfro é oblíquo à sua face de extremidade adjacente e à sua superfície externa adjacente da região lateral. Será evidente a partir da Figura 5 que, quando a gaxeta é colocada em uso, os revestimentos 42, 44 engatam primeiro os chanfros das serrilhas em espiral, que não apresentam bordas afiadas nos revestimentos.

[00119] Nesta forma de realização, a largura máxima da tira, do chanfro 60 ao chanfro 62, é de 3,18 mm. A largura das faces de extremidade 52, 54 é de 0,59 mm. A largura da base da tira, no seu centro, é de 0,83 mm. A largura dos chanfros é de 0,1 mm.

[00120] A tira é enrolada para formar uma espiral apertada, cuja formação do canal se aninha na formação do canal. Os enrolamentos exteriores e interiores são 64, 66 são revestidos de metal sobre metal, sem qualquer material de intercalação, e são fixados juntos por soldadura por pontos. Os enrolamentos intermediários possuem um material de intercalação 68, que nesta forma de realização é grafite esfoliado.

[00121] Quando a gaxeta é colocada sob carga, o material de intercalação 68 é espremido para fora e encontra o material dos revestimentos. Os revestimentos envolvem os chanfros e não são perfurados pelos enrolamentos em espiral.

[00122] Conforme mencionado acima, o revestimento em duas camadas, conforme descrito, possui excelente resistência à força e resistência à fluência, incluindo capacidade de suportar altas pressões de operação, excelente resistência térmica e química, bem como resistência dielétrica. Se houver sempre um evento térmico que comprometa o polímero termoplástico da primeira camada, é benéfico que esta camada seja relativamente fina, e a segunda camada, que adequadamente compreende grafite esfoliado ou vermiculita esfoliada, que tem a propriedade da resiliência natural, pode entrar em contato íntimo com as serrilhas em espiral, para manter a vedação até que a reparação possa ocorrer. Os benefícios deste tipo de revestimento são tão significativos para a forma de realização espiral rígida das Figuras 4 a 7 como são para a forma de realização Kammprofile das Figuras 1 a 3.

[00123] A atenção é dirigida a todos os papéis e documentos que são arquivados simultaneamente ou anteriores a este relatório em conexão com este pedido e que estão abertos à inspeção pública com este relatório, e os conteúdos de todos tais papéis e documentos são aqui incorporados por referência.

[00124] Todas as características descritas neste relatório (incluindo quaisquer reivindicações, resumo e desenhos anexos) e/ou todas as etapas de qualquer método ou processo assim divulgado, podem ser combinadas em qualquer combinação, exceto combinações em que pelo menos algumas dessas características e/ou etapas são mutuamente exclusivas.

[00125] Cada característica divulgada neste relatório (incluindo quaisquer reivindicações, resumo e desenhos anexos) pode ser substituída por características alternativas que atendem o mesmo propósito, equivalente ou similar, a menos que expressamente indicado o contrário. Assim, a menos que expressamente indicado o contrário, cada característica divulgada é um exemplo apenas de uma série genérica de características equivalentes ou similares.

[00126] A invenção não se restringe aos detalhes da (s) forma (s) de realização anterior (s). A invenção estende-se a qualquer novidade, ou qualquer nova combinação, das características descritas neste relatório (incluindo quaisquer reivindicações, resumo e desenhos anexos), ou a qualquer novidade, ou qualquer nova combinação, das etapas de qualquer método ou processo assim descrito.

Claims

1. Gaxeta, caracterizada pelo fato de que: - tem um núcleo rígido (2) formado com uma abertura (4), em que um conjunto de serrilhas concêntricas (8) é provido em torno da abertura em cada lado do núcleo, e em que um revestimento (12, 14) é fixado a cada conjunto de serrilhas concêntricas, ou - compreende uma tira enrolada em espiral (34), em que a tira é de formato de canal, tendo uma região central e regiões laterais para cada lado da região central, em que a espessura de passagem na região central (46) da tira é maior que a espessura de passagem em suas regiões laterais (48, 50), a tira sendo enrolada para formar uma espiral na qual as regiões laterais da tira apresentam serrilhas em espiral opostas, e em que um revestimento (42, 44) é fixado a cada uma das serrilhas em espiral; em que cada revestimento compreende uma primeira camada (20) que está em contato com um conjunto respectivo de serrilhas concêntricas ou com uma serrilha em espiral e uma segunda camada (22) que está em contato com a primeira camada; - m que a primeira camada compreende uma película pré- formada fixada à segunda camada para formar um revestimento consolidado, que é então fixado às serrilhas concêntricas ou espirais; - m que a película pré-formada tem uma espessura média de pelo menos 50 μm mas não superior a 300 μm; em que a primeira camada se sobrepõe inteiramente à segunda camada; e em que a primeira camada introduz ou aumenta uma propriedade mecânica, química ou elétrica que está ausente ou inadequada na segunda camada.

2. Gaxeta de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a primeira camada é capaz de se conformar com o formato das serrilhas concêntricas ou espirais e é capaz de resistir à perfuração causada pelas serrilhas concêntricas ou em espiral.

3. Gaxeta de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que a primeira camada é formada por secagem ou cura de uma composição de revestimento fluido.

4. Gaxeta de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a primeira camada tem uma espessura média de pelo menos 75 μm mas não superior a 200 μm.

5. Gaxeta de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a primeira camada compreende ou consiste de um material polimérico substancialmente incompressível ou pouco compressível e a segunda camada compreende ou consiste em um material inorgânico compressível.

6. Gaxeta de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a espessura da segunda camada, quando não comprimida, antes do uso, excede a espessura da primeira camada de preferência por uma razão de pelo menos 2, de preferência pelo menos 3, e mais preferencialmente pelo menos 4; e a razão da espessura da segunda camada, quando comprimida, em uso, para a espessura da primeira camada é pelo menos 1,5 e, de preferência, pelo menos 2.

7. Gaxeta de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a primeira camada é formada ou compreende um polímero selecionado das seguintes classes: Poli(aril-éter-cetona) (PAEK) (especialmente poli(éter-éter- cetona), PEEK) poli-imida (PI) copolímero de etileno propileno fluorado (FEP) poli(éter-imida) (PEI) poli(éter-sulfona) (PES) poli(tetraflúor-etileno) (PTFE) copolímero de etileno-clorotriflúor-etileno (E-CTFE) copolímero de etileno-tetraflúor-etileno (ETFE) policarbonato (PC) poli(cloro-triflúor-etileno (PCTFE) poli(fluoreto de vinilideno) (PVDF) polímeros de silicone poli-imida (termorrígida) bis-maleimidas (IMC) polímeros de epóxi resinas de ftalonitrila.

8. Gaxeta de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que a primeira camada é formada ou compreende uma poli-imida ou uma poli(aril-éter-cetona), de preferência uma poli(éter-éter-cetona).

9. Gaxeta de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que a primeira camada é formada ou compreende uma poli(aril-éter- cetona), de preferência uma poli(éter-éter-cetona).

10. Gaxeta de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a segunda camada é formada ou compreende silicatos em camadas, uma cerâmica ou grafite.

11. Gaxeta de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que a segunda camada é formada de ou compreende grafite ou vermiculita (incluindo vermiculita esfoliada, biotita, hidrobiotita e flogopita).

12. Gaxeta de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que possui serrilhas concêntricas.

13. Gaxeta de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que as serrilhas concêntricas estão na forma de sulcos concêntricos preferencialmente de seção transversal arredondada, e de preferência separados por porções planas concêntricas.

14. Gaxeta de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizada pelo fato de que possui serrilhas em espiral.

15. Gaxeta de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de que a espessura de passagem da região central da tira é de pelo menos 0,7 mm; e a razão da espessura de passagem da região central para a espessura de passagem das regiões laterais é de pelo menos 1,2 a 1.

16. Gaxeta de acordo com a reivindicação 14 ou 15, caracterizada pelo fato de que a serrilha em espiral em cada lado da gaxeta termina em picos que primeiro engata aos revestimentos, em que os picos são chanfrados, embutidos ou arredondados.

17. Método para produzir uma gaxeta como definida em qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende: - prover um núcleo com uma abertura e um conjunto de serrilhas concêntricas ao redor da abertura em cada lado do núcleo, ou - prover uma tira enrolada em espiral, em que a tira é de formato de canal, tendo uma região central e regiões laterais de cada lado da região central, em que a espessura de passagem na região central da tira é maior que a sua espessura de passagem em suas regiões laterais, a tira sendo enrolada para formar uma espiral na qual as regiões laterais da tira apresentam uma serrilha em espiral em cada lado da espiral; formando dois revestimentos consolidados compreendendo cada um uma primeira camada e uma segunda camada; e assegurando os revestimentos consolidados sobre a gaxeta, com as primeiras camadas sendo colocadas em contato com os respectivos conjuntos de serrilhas concêntricas ou com as duas serrilhas em espiral.

18. Uso de uma gaxeta como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 16, caracterizado pelo fato de ser como uma gaxeta de vedação que pode ser utilizada a temperaturas de pelo menos 120 °C e prover resistência à ruptura elétrica na aplicação de uma diferença de potencial de pelo menos 15 kV aplicada na espessura do revestimento.

19. Uso de uma gaxeta de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de ser como uma gaxeta de vedação que pode ser utilizada a temperaturas de pelo menos 200 °C e prover resistência à ruptura eléctrica na aplicação de uma diferença de potencial de pelo menos 25 kV aplicada na espessura do revestimento.