BR112018073698B1 - Manga para uso em válvula de mangote - Google Patents
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Abstract
Manga para utilização numa válvula de mangote, compreendendo a manga um elemento resiliente e pelo menos substancialmente tubular com extremidades opostas e capaz de ser comprimido para reduzir ou restringir um fluxo através dele; um par de flanges terminais anulares, sendo cada flange terminal anular montada em cada uma das extremidades opostas e estendendo-se radialmente para fora a partir do elemento tubular para engatar de forma vedada um aro da válvula; um par de ranhuras anulares, sendo cada uma das ranhuras anulares definida entre a flange da extremidade anular e uma projeção anular, a projeção anular estendendo-se radialmente para fora do elemento tubular e um par de trilhos anulares inseridos nas ranhuras anulares, sendo os trilhos anulares dimensionados para receber uma flange de válvula para reter o engate com ele e compreender uma base de trilhos tendo um diâmetro mais interno e um diâmetro mais externo, sendo o diâmetro mais externo maior que um diâmetro mais externo de uma seção do elemento tubular adjacente à projeção anular.
Description
[001] O presente pedido reivindica a prioridade do Pedido Provisório número US 62/338.106 depositado em 18 de maio de 2016. Esse documento é incorporado a título de referência ao presente em sua totalidade.
[002] A presente revelação refere-se a válvulas de mangote e, mais particularmente, a sistemas de travamento para válvulas de mangote e mangas de válvula de mangote.
[003] Válvulas de mangote são usadas em vários campos, incluindo as indústrias de petróleo, gás e mineração. A válvula de mangote compreende de modo geral um corpo de válvula no qual uma manga tubular feita a partir de um material resiliente é inserida. Mediante a ação de pinça, pressão é aplicada sobre a manga, a qual restringe ou reduz o fluxo de material através da mesma. A manga é mantida no lugar por meio de mecanismos de retenção em cada extremidade da manga.
[004] Há necessidade de um sistema de tratamento para reter a manga firmemente dentro da válvula de mangote e, dessa forma, para evitar movimento entre a mesma. Também há necessidade de um mecanismo de vedação para evitar vazamento de material entre a manga e a válvula de mangote.
[005] De acordo com um aspecto, é fornecida uma manga para uso em uma válvula de mangote, sendo que a manga compreende: um elemento resiliente e pelo menos substancialmente tubular que tem extremidades opostas e é capaz de ser comprimido para reduzir ou restringir um fluxo através do mesmo; um par de flanges terminais anulares, sendo que cada flange terminal anular é montado em cada uma das extremidades opostas e se estende radialmente para fora do elemento tubular para engatar de forma vedante um aro de válvula; um par de ranhuras anulares, sendo que cada uma das ranhuras anulares é definida entre o flange terminal anular e uma projeção anular, sendo que a projeção anular se estende radialmente para fora do elemento tubular, e um par de trilhos anulares inseridos dentro das ranhuras anulares, sendo que os trilhos anulares são dimensionados para receber um flange de válvula para reter o engate com a mesma e que compreende uma base de trilhos que tem um diâmetro mais interno e um diâmetro mais externo, sendo que o diâmetro mais externo é maior que um diâmetro mais externo de uma seção do elemento tubular adjacente à projeção anular.
[006] Em uma modalidade, o diâmetro mais interno e o diâmetro mais externo da base de trilhos são superiores ao diâmetro mais externo da seção do elemento tubular adjacente à projeção anular.
[007] Em outra modalidade, a projeção anular compreende ainda um elemento de rebordo anular que se estende radialmente para fora da projeção anular para engatar de forma vedada o aro de válvula.
[008] Em uma modalidade, o elemento de rebordo anular é biselado para fora da ranhura anular.
[009] Em uma modalidade, o trilho anular é feito de metal.
[010] Numa modalidade adicional, o elemento tubular é feito de uma composição que compreende elastômeros, polímeros, fibras de reforço e misturas dos mesmos.
[011] Em outra modalidade, o elemento tubular compreende ainda uma seção anular reforçada.
[012] Nos seguintes desenhos, que representam meramente a título de exemplo, várias modalidades da revelação:
[013] A Figura 1 é uma vista frontal da manga para uso em uma válvula de mangote, de acordo com pelo menos uma modalidade;
[014] A Figura 2 é uma vista em corte transversal da manga tomada ao longo da linha 2-2 da Figura 1, de acordo com pelo menos uma modalidade;
[015] A Figura 3 é uma vista ampliada da porção de extremidade do elemento tubular conforme identificado na Figura 2, de acordo com pelo menos uma modalidade;
[016] A Figura 4 é uma vista frontal de uma modalidade alternativa da manga;
[017] A Figura 5 é uma vista em corte transversal da manga tomada ao longo da linha 5-5 da Figura 4, de acordo com pelo menos uma modalidade;
[018] A Figura 6 é uma vista ampliada da porção de extremidade do elemento tubular conforme identificado na Figura 5, de acordo com pelo menos uma modalidade.
[019] Recursos e vantagens adicionais se tornarão mais aparentes a partir da seguinte descrição de várias modalidades, conforme ilustradas meramente a título de exemplo e de modo não limitativo.
[020] Conforme usado no presente documento, o termo “elemento tubular” refere-se a um elemento de formato geralmente cilíndrico que tem um interior oco adequado para a passagem de material. O termo “elemento tubular” também inclui elementos que compreendem seções com diâmetros e formatos variados. Por exemplo, quando o elemento tubular compreende uma seção anular reforçada na seção intermediária de seu corpo, o mesmo tem seções com diâmetros variados.
[021] Conforme usado no presente documento, o termo “aro de válvula” significa a porção da válvula de mangote que coopera com a seção de retenção do elemento tubular. Por exemplo, o aro de válvula pode cooperar com o flange terminal anular, com a ranhura anular, com o trilho anular, com a projeção anular e/ou com a seção do elemento tubular adjacente à projeção anular. O aro de válvula também compreende um flange de válvula que se estende para fora e é dimensionado para se encaixar à ranhura anular e ao trilho anular.
[022] Consequentemente, mangas para uso em uma válvula de mangote são descritas neste documento. Os especialistas no assunto da técnica entenderão imediatamente que as mangas ora reveladas são adequadas para uso em vários tipos de válvulas de mangote, tais como, por exemplo, a válvula de mangote descrita em U.S. 8.894.035.
[023] Referindo-se agora aos desenhos, a Figura 1 é uma vista frontal de uma manga 10 para uso em uma válvula de mangote. A Figura 2 é uma vista em corte transversal da manga 10 ao longo do seu eixo transversal. A manga 10 compreende um elemento pelo menos substancialmente tubular 12 que tem extremidades opostas e que tem uma seção de retenção 30, uma seção da parte intermediária do corpo 34 e seções 32 compreendidas entre a seção de retenção 30 e a seção da parte intermediária do corpo 34.
[024] O elemento tubular 12 é feito de materiais resilientes e é capaz de ser comprimido para reduzir ou restringir um fluxo através do mesmo, dependendo da finalidade desejada. A manga pode suportar compressão e descompressão repetidas enquanto mantém seu formato e, quando a manga se desgasta, a mesma pode ser removida do corpo da válvula de mangote e substituída.
[025] A seção de retenção 30 é a porção do elemento tubular que se encaixa à porção do aro de válvula da válvula de mangote. Conforme mostrado nas Figuras 1 a 3, e particularmente na Figura 3, a seção de retenção 30 compreende um flange terminal anular 14 montado na extremidade do elemento tubular 12. O flange terminal anular 14 é configurado para engatar de forma vedada uma seção do aro de válvula da válvula de mangote, para impedir vazamento de material entre a mesma. Mediante a compressão do aro de válvula ao redor da manga, uma vedação estática é formada entre o flange terminal anular 14 e o aro de válvula. Dependendo da configuração da válvula de mangote e dos conduítes externos correspondentes, os flanges terminais anulares 14 podem também engatar de forma vedante as extremidades dos conduítes externos (não mostrado).
[026] Referindo-se agora à Figura 2, e particularmente à Figura 3, a seção de retenção do elemento tubular 30 compreende ainda uma ranhura anular 16 definida entre o flange terminal anular 14 e uma projeção anular 18. A projeção anular 18 se estende radialmente para fora do elemento tubular 12.
[027] Conforme mostrado na Figura 3, dentro da ranhura anular 16, um trilho anular 20 é inserido. O trilho anular 20 compreende paredes de trilho anular e uma base de trilhos anular 22.
[028] O trilho anular 20 é feito de um material robusto e substancialmente não resiliente. Por exemplo, o trilho anular é feito de metal. Preferencialmente, o trilho anular de metal é feito de um metal inoxidável, tal como o aço inoxidável.
[029] Por exemplo, o trilho anular 20 pode ser ligado dentro da ranhura anular 16. Entender-se-á que métodos conhecidos para ligar firmemente o trilho anular 20 dentro da ranhura anular 16 podem ser usados. Por exemplo, o trilho anular pode ser ligado por meio de vulcanização ou através do uso de um adesivo adequado.
[030] O trilho anular 20 é dimensionado para receber um flange de válvula para reter o engate ao mesmo. Por exemplo, na presente modalidade, o trilho anular 20 é alojado dentro da ranhura anular 16 de modo que tanto o trilho anular 20 quanto a ranhura anular 16 sejam moldados para se encaixar firmemente ao flange de válvula.
[031] Nas Figuras 2 e 3, o flange terminal anular 14 e a projeção anular 18 são mostrados como dotados de altura radial similar (ou diâmetro, por exemplo, diâmetro externo) e espessura ou largura longitudinal, contudo, deve-se observar que outras modalidades podem ser concebidas, nas quais as alturas (diâmetros) e espessuras sejam diferentes, desde que as dimensões sejam adequadas para criar uma ranhura anular 16 que possa acomodar um trilho anular 20 adequado para reter firmemente o flange de válvula.
[032] A base do trilho 22 tem um diâmetro mais interno 24 e um diâmetro mais externo 26. O diâmetro mais externo 26 é maior que o diâmetro mais externo de uma seção do elemento tubular adjacente à projeção anular 32.
[033] Em uma modalidade, conforme mostrado na Figura 3, o diâmetro mais interno 24 e o diâmetro mais externo 26 da base de trilhos 22 são maiores que o diâmetro mais externo da seção do elemento tubular adjacente à projeção anular 18.
[034] O elemento tubular 12 pode compreender uma seção anular reforçada 50 localizada na seção da parte intermediária do corpo do elemento tubular 34. A seção anular reforçada 50 tem o formato de uma tira ou faixa anular que se estende radialmente para fora do elemento tubular 12. Nessa modalidade, a ação compressora da válvula de mangote é aplicada sobre a seção anular reforçada 50. Conforme mostrado na Figura 2, a seção anular reforçada 50 tem um diâmetro externo que é maior que o diâmetro externo das seções do elemento tubular adjacente à mesma 32.
[035] Em uma modalidade alternativa, é fornecida neste documento uma manga que compreende ainda uma vedação adicional para evitar o vazamento de material caso a vedação formada entre o flange terminal anular e o aro de válvula seja comprometida.
[036] Consequentemente, conforme mostrado nas Figuras 4 a 6 e mais particularmente na Figura 6, uma manga 11 é fornecida para uso em uma válvula de mangote que compreende ainda um elemento de rebordo anular 40 que se estende radialmente para fora da projeção anular 19 para engatar de forma vedada o aro de válvula.
[037] A manga 11 é similar à manga 10 descrita anteriormente. A manga 11 compreende um elemento resiliente e pelo menos substancialmente tubular 13 que tem extremidades opostas e é capaz de ser comprimido para reduzir ou restringir um fluxo através do mesmo. Conforme mostrado nas Figuras 4 e 5, o elemento tubular 13 tem uma seção de retenção 31, uma seção da parte intermediária do corpo 35 e seções 33 compreendidas entre a seção de retenção 31 e a seção da parte intermediária do corpo 35.
[038] Referindo-se agora às Figuras 4 a 6, a seção de retenção 31 compreende um flange terminal anular 15 montado na extremidade do elemento tubular 13. O flange terminal anular 15 é configurado para engatar de forma vedada uma seção do aro de válvula da válvula de mangote. A seção de retenção do elemento tubular 31 compreende ainda uma ranhura anular 17 definida entre o flange terminal anular 15 e uma projeção anular 19. A projeção anular 19 se estende radialmente para fora do elemento tubular 13.
[039] Na ranhura anular 17, um trilho anular 21 é inserido e é dimensionado para receber um flange de válvula para reter o engate ao mesmo. O trilho anular 21 compreende uma base de trilhos 23 que tem um diâmetro mais interno 25 e um diâmetro mais externo 27. O diâmetro mais externo 27 é maior que o diâmetro mais externo de uma seção do elemento tubular adjacente à projeção anular 19.
[040] Em uma modalidade, conforme mostrado na Figura 6, o diâmetro mais interno 25 e o diâmetro mais externo 27 da base de trilhos 23 são maiores que o diâmetro mais externo da seção do elemento tubular adjacente à projeção anular 19.
[041] Por exemplo, o elemento de rebordo anular 40 pode ser biselado para fora da ranhura anular 17.
[042] O elemento tubular 13 pode compreender uma seção anular reforçada 35 similar à seção anular 34 descrita anteriormente. A seção anular reforçada 35 tem um diâmetro externo que é maior que os diâmetros externos de seções do elemento tubular adjacente à mesma 33.
[043] Similar ao elemento tubular 12, o elemento tubular 13 pode ser, por exemplo, feito de uma composição que compreende elastômeros, polímeros, fibras de reforço e misturas dos mesmos.
[044] Deve-se observar que métodos conhecidos para fabricar os elementos tubulares 12, 13 revelados neste documento podem ser usados. Por exemplo, o elemento tubular pode ser fabricado através de técnica de moldagem por injeção. Por exemplo, o elemento tubular que inclui os flanges terminais anulares, as projeções anulares e a seção anular reforçada pode ser moldado individualmente.
[045] Embora uma descrição tenha sido feita com referência particular às modalidades específicas, deve-se entender que várias modificações às mesmas serão aparentes aos especialistas no assunto da técnica.
[046] O escopo das reivindicações não deve ser limitado por modalidades e exemplos específicos fornecidos na presente revelação e nos desenhos que a acompanham, devendo receber a interpretação mais ampla consistente com a revelação como um todo.
Claims (5)
1. Manga (10, 11) para utilização em válvula de mangote, a manga (10,11) compreendendo: um elemento resiliente e pelo menos substancialmente tubular (12, 13) tendo extremidades opostas e capaz de ser comprimido para reduzir ou restringir um fluxo através dele; um par de flanges terminais anulares (14, 15), sendo cada flange terminal anular (14, 15) montada em cada uma das extremidades opostas e estendendo-se radialmente para fora a partir do elemento tubular (12, 13) para engatar de forma vedada um aro da válvula; um par de ranhuras anulares (16, 17), sendo cada uma das ranhuras anulares (16, 17) definida entre a flange da extremidade anular (14, 15) e uma projeção anular (18, 19), a projeção anular (18, 19) estendendo-se radialmente para fora a partir do elemento tubular (12, 13), e um par de trilhos anulares (20, 21) inseridos dentro das ranhuras anulares (16, 17), sendo os trilhos anulares (20, 21) dimensionados para receber uma flange de válvula para reter o engate e compreendendo uma parede de trilho anular e uma base de trilhos (22, 23), em que a base de trilhos (22, 23) tem um diâmetro mais interno (24, 25) e um diâmetro mais externo (26, 27), em que o diâmetro mais interno (24, 25) e o diâmetro mais externo (26, 27) da base de trilhos (22, 23) são maiores do que o diâmetro mais externo da seção (32, 33) do elemento tubular (12, 13) adjacente à projeção anular (18, 19), caracterizada pelo fato de que a projeção anular (19) compreende ainda um elemento de rebordo anular (40) que se prolonga radialmente para o exterior a partir da projeção anular (19), para engatar de modo vedante no rebordo da válvula.
2. Manga (10, 11), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o elemento de rebordo anular (40) é biselado para longe da ranhura anular (17).
3. Manga (10, 11), de acordo as reivindicações 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que o trilho anular (20, 21) é feito de metal.
4. Manga (10, 11), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que o elemento tubular (12, 13) é feito de uma composição compreendendo elastómeros, polímeros, fibras de reforço e misturas dos mesmos.
5. Manga (10, 11), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que o elemento tubular (12, 13) compreende ainda uma seção anular reforçada (50, 51).
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