BRPI0705296B1

BRPI0705296B1 - mangueira e processo de fabricação de uma mangueira

Info

Publication number: BRPI0705296B1
Application number: BRPI0705296A
Authority: BR
Inventors: Guyonnet Laurence; Cohen Marc; Mutis Roger
Original assignee: Saint Gobain Pont A Mousson
Priority date: 2006-10-26
Filing date: 2007-10-24
Publication date: 2018-11-21
Also published as: PT1916055E; AU2007229429A1; FR2907876B1; EP1916055A3; RU2007139633A; JP2008138867A; CN101169199A; CL2007003076A1; CN101169199B; CA2606942C; EP1916055A2; FR2907876A1; US8250726B2; PL1916055T3; AU2007229429B2; KR101431599B1; NO20075403L; BRPI0705296A; CA2606942A1; AR063398A1

Abstract

mangueira, processo de fabricação de uma mangueira e ferramenta de tratamento a presente invenção refere-se á uma mangueira que compreende: um como de base (8) de metal, que define uma superfície externa (10) do corpo de base e uma superfície interna (12) do como de base, e um revestimento interno (14) aplicado sobre a superfície interna (12) do corpo de base, o revestimento interno (14) compreende uma matéria termoplástica à base de poliolefinas ou à base de poliamida. particularmente, a mangueira da presente invenção é aplicada para condução de água potável.

Description

(54) Título: MANGUEIRA E PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE UMA MANGUEIRA (73) Titular: SAINT-GOBAIN PAM, Companhia Francesa. Endereço: 91, Avenue de la Liberation, 54000 Nancy, FRANÇA(FR) (72) Inventor: MARC COHEN; LAURENCE GUYONNET; ROGER MUTIS.

Prazo de Validade: 10 (dez) anos contados a partir de 21/11/2018, observadas as condições legais

Expedida em: 21/11/2018

Assinado digitalmente por:

Alexandre Gomes Ciancio

Diretor Substituto de Patentes, Programas de Computador e Topografias de Circuitos Integrados

1/10 “MANGUEIRA E PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE UMA MANGUEIRA” Campo da Invenção [001] A presente invenção refere-se a uma mangueira, do tipo que compreende:

- um corpo de base de metal, que define uma superfície externa do corpo de base e uma superfície interna do corpo de base, e

- um revestimento interno aplicado sobre a superfície interna do corpo de base.

Antecedentes da Invenção [002] São conhecidas no estado da técnica algumas mangueiras de condução de água potável utilizadas, em particular, no campo da adução de água.

[003] Essas mangueiras compreendem um corpo de base de metal em cujas superfícies internas são aplicados um revestimento interno apto a ficar em contato com produtos alimentares. Os revestimentos geralmente utilizados exigem uma preparação da superfície interna do corpo de base para que o revestimento possa aderir. Os processos de preparação da superfície interna são habitualmente com a granalhagem apenas, com a esmerilação, ou ainda uma combinação de uma perfuração e de uma granalhagem.

[004] Esses processos de preparação da superfície interna do corpo de base são caros. Isso se aplica particularmente ao caso da granalhagem (jateamento com granalha) em virtude do tempo e do custo referentes à reciclagem das granalhas.

[005] Além disso, esses processos de preparação da superfície requerem algumas vezes o uso de um elemento a fim de obter a aderência necessária para o revestimento.

Descrição Resumida da Invenção [006] A presente invenção tem por objetivo reduzir os custos de fabricação da mangueira.

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2/10 [007] Para esse fim, a presente invenção tem por objetivo uma mangueira do tipo precitado, um revestimento interno que compreende uma matéria termoplástica à base de poliolefinas ou à base de poliamida.

[008] De acordo com modos particulares de realização, a mangueira de acordo com a presente invenção compreende uma ou várias das seguintes características:

- o revestimento interno é constituído de uma matéria termoplástica e de matéria acrílica;

- o corpo de base é de ferro fundido, em particular de ferro fundido de grafite esferoidal;

- o corpo de base possui uma espessura de parede média inferior a 4 mm;

- a superfície interna é obtida por martelagem.

[009] A presente invenção tem ainda por objetivo um processo de fabricação, caracterizado pelo fato de compreender as seguintes etapas:

a) remoção de asperezas de uma superfície interna bruta de um corpo de base obtendo-se assim uma superfície interna parcialmente alargada, e a remoção das asperezas é efetuada por perfuração parcial da superfície interna bruta;

b) remoção pelo menos parcial de uma camada de óxido por martelagem da superfície interna alargada obtendo-se assim uma superfície interna martelada;

c) aplicação de um revestimento interno na superfície interna martelada, revestimento esse que compreende um termoplástico à base de poliolefinas ou à base de poliamida.

[0010] De acordo com modos particulares de realização, o processo de acordo com a presente invenção compreende uma ou mais das seguintes características:

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- o revestimento interno é constituído de uma matéria termoplástica e de uma matéria acrílica;

- a etapa de aplicação do revestimento interno compreende a projeção de partículas sólidas de revestimento sobre a superfície do corpo de base; e

- antes da etapa de aplicação do revestimento, o corpo de base é aquecido a uma temperatura de fusão das partículas de revestimento;

- antes da etapa de aplicação do revestimento, são removidos os resíduos de perfuração e de martelagem, em particular por aspiração ou insuflação;

- antes da etapa de perfuração, é realizada uma etapa adicional de fabricação do corpo de base de ferro fundido, em particular de ferro fundido de grafite esferoidal.

[0011] Finalmente, a presente invenção tem por objetivo uma ferramenta de tratamento da superfície interna de um corpo de base de uma mangueira, ferramenta essa que define um eixo axial, caracterizada pelo fato de compreender:

- um segmento axial de perfuração dotado de pelo menos uma lâmina de perfuração radialmente móvel em relação ao eixo central da ferramenta; e

- um segmento axial de martelagem dotado de pelo menos um primeiro elemento de martelagem radialmente móvel em relação ao eixo central da ferramenta, e livre em rotação em torno de um eixo próprio que se estende paralelamente ao eixo central da ferramenta.

[0012] Além disso, a ferramenta de tratamento de superfície pode compreender as seguintes características:

o segmento axial de martelagem compreende um segundo elemento de martelagem radialmente móvel em relação ao eixo central e livre

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4/10 em rotação em torno de um eixo próprio que se estende paralelamente ao eixo central da ferramenta.

Breve Descrição das Figuras [0013] A presente invenção será mais bem compreendida com a leitura da descrição a seguir, dada a título meramente ilustrativo em relação aos desenhos anexos, nos quais:

a Figura 1 é uma vista em corte longitudinal de um corpo de base de uma mangueira no estado bruto;

a Figura 2 é uma vista do corpo de base da mangueira da Figura 1 durante uma etapa de preparação da superfície, utilizando uma ferramenta de tratamento de superfície de acordo com a presente invenção;

a Figura 3 é uma vista do corpo de base durante uma etapa de revestimento do processo de acordo com a presente invenção;

a Figura 4 é uma vista em corte longitudinal da mangueira acabada de acordo com a presente invenção; e a Figura 5 é uma vista em corte longitudinal de uma ferramenta de tratamento de superfície utilizada para a preparação da superfície do corpo de base.

Descrição Detalhada da Invenção [0014] Na Figura 4 é representada uma mangueira de acordo com a presente invenção, designada pela referência geral 2.

[0015] Essa mangueira 2 se estende ao longo de um eixo central X-X e apresenta uma primeira extremidade que possui uma ponta lisa 4 bem como uma segunda extremidade que compreende uma ponta com encaixe 6.

[0016] A mangueira 2 é constituída de um corpo de base 8, fabricado, por exemplo, de ferro fundido, e em particular de ferro fundido de grafite esferoidal. Esse corpo de base 8 define uma superfície externa 10 de corpo de base e uma superfície interna 12 de corpo de base.

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5/10 [0017] A superfície externa 10 é, no caso da mangueira 2, uma superfície livre, mas pode também ser revestida por um revestimento externo.

[0018] A mangueira 2 compreende, ainda, um revestimento interno 14 aplicado sobre a superfície interna 12. O revestimento interno 14 é feito de uma matéria que possui todas as aprovações sanitárias européias, de modo que a mangueira 2 é própria para transportar água potável, em particular no campo da adução de água.

[0019] De acordo com a presente invenção, o revestimento interno compreende uma matéria termoplástica que pode ser à base de poliolefinas ou à base de poliamida. De modo preferencial, o revestimento interno 14 é constituído de uma matéria termoplástica e de uma matéria acrílica. Graças a essas matérias, o revestimento interno 14 adere bem à superfície interna 12.

[0020] A matéria poliamida pode, por exemplo, ser uma poliamida 11 ou 12 (Nylon®).

[0021] A matéria termoplástica pode, por exemplo, compreender polietileno funcionalizado por copolimerização com um acrílico.

[0022] O uso desse revestimento interno 14 permite fabricar o corpo de base 8 com uma espessura de parede e particularmente pequena. A espessura de parede e, em média, é por exemplo inferior a 4mm. A espessura do revestimento 14 é por exemplo inferior a 1mm.

[0023] Nas Figuras 1 a 3 são representadas as etapas do processo de fabricação da mangueira 2 de acordo com a presente invenção.

[0024] Em uma primeira etapa, o corpo de base 8 é fabricado, por exemplo, por vazamento de metal fundido ou de uma liga metálica fundida, e em particular por vazamento centrífugo. O corpo de base 8 obtido compreende uma superfície interna bruta 22 dotada de asperezas 20 que são radialmente salientes para dentro em relação ao eixo X-X. Além disso, a superfície interna bruta 22 é recoberta de uma camada de óxidos de ferro não representada que

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6/10 é prejudicial à aderência do revestimento interno 14.

[0025] Durante uma segunda etapa, mostrada na Figura 2, as asperezas 20 são removidas da superfície interna bruta 22, por perfuração parcial dessa superfície 22, obtendo assim uma superfície alargada 26.

[0026] A superfície alargada 26 compreende partes livres, não oxidadas, partes que possuem uma camada de óxido de forte aderência e partes com camada de óxido de baixa aderência. As partes com camada de óxido de baixa aderência que persistem sobre a superfície alargada 26 são removidas a seguir durante uma terceira etapa por martelagem da superfície interna alargada 26, obtendo-se a superfície interna martelada 12 acabada.

[0027] A segunda e a terceira etapas são realizadas com uma ferramenta de tratamento de superfície 30.

[0028] Durante ou após a perfuração e a martelagem, resíduos da perfuração e da martelagem são removidos do interior do corpo de base 10, por exemplo, por aspiração ou por insuflação.

[0029] Na Figura 3 é representada a etapa de aplicação do revestimento interno 14 sobre o corpo de base 8.

[0030] Para esse fim, o corpo de base 8 é aquecido além da temperatura de fusão do revestimento, por exemplo, a uma temperatura compreendida entre 220 e 300°C, e mais particularmente a uma temperatura de 250°C.

[0031] Depois que o corpo de base 8 atinge a temperatura de fusão, uma cabeça de projeção 32 é introduzida por deslocamento paralelo ao eixo X-X no corpo de base 8 e projeta partículas sólidas de revestimento 34 radialmente para fora contra a superfície interna 12 do corpo de base 8. Quando as partículas 34 entram em contato com a superfície interna 12, elas fundem e molham essa superfície 12 formando uma camada líquida de revestimento 35. A seguir, o corpo de base 8 e a camada de revestimento

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7/10 líquido 35 são resfriados à temperatura ambiente, e a camada de revestimento interno 14 é obtida por solidificação.

[0032] Deve-se notar que entre a etapa de martelagem e a etapa de aplicação das partículas de revestimento 34, a superfície 12 não é tratada, e em particular não requer a aplicação de um elemento de aderência.

[0033] Na Figura 5 é representada a ferramenta de tratamento de superfície 30 utilizada para tratar a superfície interna do corpo de base 8.

[0034] A ferramenta de tratamento de superfície 30 compreende um corpo de base 52 sensivelmente cilíndrico.

[0035] A ferramenta 30 define um eixo central Y-Y, que é coaxial ao eixo X-X durante a operação de tratamento.

[0036] A ferramenta de tratamento de superfície 30 é dotada de um primeiro segmento axial 54 de perfuração, e de um segundo segmento axial de martelagem 56, bem como de um segmento axial de fixação 58. O segmento de perfuração 54 forma uma primeira extremidade axial da ferramenta 30 e o segmento de fixação 58 forma uma segunda extremidade axial dessa ferramenta 30.

[0037] O segmento de perfuração 54 compreende diversos alojamentos 60. Cada alojamento 60 é aberto radialmente e delimita duas superfícies de batente 62, direcionadas radialmente para dentro. Uma lâmina de perfuração 64 é inserida em cada alojamento 60. A lâmina 64 delimita uma borda de perfuração 66 radialmente externa, e compreende duas superfícies de batente 68 complementares das superfícies de batente 62.

[0038] Os alojamentos 60 e as lâminas de perfuração 64 são concebidos de tal modo que a lâmina de perfuração 64 seja radialmente móvel em relação ao eixo Y-Y entre uma posição retraída e uma posição de saída. A posição retraída da lâmina de perfuração 64 é representada na parte superior da Figura 5, ao passo que a posição de saída da lâmina de perfuração 64 é

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8/10 representada em linhas tracejadas na parte inferior da Figura 5. Deve-se notar que a posição de saída da lâmina de perfuração 64 é delimitada pela aplicação da superfície de batente 68 contra a superfície de batente 62.

[0039] Por outro lado, as lâminas de perfuração 64 são livremente móveis entre sua posição de saída e sua posição retraída, ou seja, elas não são retornadas por uma mola, nem por outros meios de aplicação de força mecânica.

[0040] O segmento axial de martelagem 56 dispõe de uma pluralidade de cavidades 70 radialmente abertas para fora. A ferramenta mostrada na Figura 5 compreende três grupos de cavidades 70, deslocadas axialmente uma da outra. Cada grupo de cavidades 70 é constituído por três cavidades 70 distribuídas circunferencialmente em torno do eixo Y-Y. Elementos de martelagem são recebidos em cada cavidade. No caso, cada elemento de martelagem é constituído por uma roda dentada 72 de forma geral cilíndrica. Em cada cavidade 70 são dispostas duas rodas dentadas 72 axialmente deslocadas uma em relação à outra. Cada roda dentada 72 delimita uma superfície de martelagem 74. A superfície de martelagem 74 é dotada de estrias de martelagem. As estrias de martelagem podem se estender paralelamente ao eixo Y-Y ou ser inclinadas em relação a esse eixo. No caso das estrias de martelagem serem inclinadas em relação ao eixo Y-Y, duas rodas dentadas 72 situadas na mesma cavidade 70 possuem estrias de martelagem com sentidos de inclinação diferentes.

[0041] Cada roda dentada 72 é dotada de um orifício central 76 que possui um eixo próprio Z-Z.

[0042] O segmento de martelagem 56 é também dotado de hastes de retenção 78 que atravessam axialmente as cavidades 70 e que atravessam o orifício central 76 das rodas dentadas 72 associadas. A dimensão radial ou o diâmetro d das hastes 78 é inferior à dimensão radial ou ao diâmetro D do orifício central 76. Assim, as rodas dentadas 72 são radialmente móveis entre

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9/10 uma posição retraída, na qual a superfície de martelagem 74 aflora sensivelmente a superfície externa do corpo de base 52, e uma posição de saída, na qual a superfície de martelagem 74 se estende radialmente além da borda 66 quando a lâmina de perfuração 64 está na posição de saída.

[0043] Como variante, meios de retenção radial com folga diferentes das hastes 78 podem ser considerados para as rodas dentadas 72. Da mesma forma, como variante, outros elementos de martelagem, por exemplo, esferas podem ser considerados.

[0044] A ferramenta 30 compreende ainda meios de insuflação 80 próprios para insuflar resíduos de perfuração e de martelagem para fora do corpo de base 8. Esses meios de insuflação 80 compreendem um orifício central 82 realizado no corpo de base 52. Os primeiros orifícios de ligação 84 ligam o orifício central 82 às cavidades 70. Os segundos orifícios de ligação 86 ligam o furo central 82 à superfície externa do corpo de base 52 no nível do segmento de perfuração 54.

[0045] Durante a operação de tratamento de superfície, o orifício central 82 é alimentado com ar comprimido que escapa pelos orifícios de ligação 84, 86.

[0046] A fim de tratar a superfície, a ferramenta 30 é arrastada em rotação em torno do eixo Y-Y, por exemplo a 1500 rpm, e é introduzido axialmente de acordo com um sentido de introdução I no corpo de base 8. Pela força centrífuga, as bordas 66 são solicitadas em direção às superfícies de batente 62. As lâminas 64 entram sucessivamente em contato com as asperezas 20 do corpo de base 8 e separam essas asperezas do corpo de base.

[0047] Da mesma forma, as rodas dentadas 72 são solicitadas para sua posição de saída pela força centrífuga, e entram sucessivamente em contato com a superfície oxidada alargada 26 que persiste após a passagem das lâminas de perfuração.

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10/10 [0048] O contato das rodas dentadas 72 sobre a superfície alargada 26 remove a película de óxido eventualmente presente e não aderente ao corpo de base 8. Por outro lado, a superfície 74 cria uma rugosidade que favorece a aderência do revestimento 14.

[0049] Constata-se que o tratamento com a ferramenta 30, de acordo com a presente invenção, permite aplicar diretamente o revestimento interno 14 sobre a superfície interna 12 do corpo de base, o que representa uma economia em um primeiro momento.

[0050] Da mesma forma, a duração do tratamento de superfície por uma lâmina de perfuração 64 e pelos elementos de martelagem 72 é mais curta que a duração do tratamento por granalhagem. Além disso, os custos referentes à matéria de granalhagem e à reciclagem são economizados.

[0051] Da mesma forma, a composição, tal como indicada acima do revestimento 14, permite uma aderência particularmente elevada e boa resistência ao desgaste.

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Claims

Reivindicações

1. MANGUEIRA, do tipo que compreende:

um corpo de base (8) de metal, que define uma superfície externa (10) do corpo de base (8) e uma superfície interna (12) do corpo de base, e um revestimento interno (14) aplicado sobre a superfície interna (12) do corpo de base (8);

caracterizada pelo fato do revestimento interno (14) compreender uma matéria termoplástica à base de poliolefinas ou à base de poliamida e o corpo de base (8) ser de ferro fundido.
2. MANGUEIRA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato do revestimento interno (14) ser constituído de uma matéria termoplástica e de uma matéria acrílica.
3. MANGUEIRA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizada pelo fato do corpo de base (8) ser de ferro fundido de grafite esferoidal.
4. MANGUEIRA, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato do corpo de base (8) ter uma espessura de parede média inferior a 4mm.
5. PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE UMA MANGUEIRA, conforme definida por qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por compreender as etapas de:

a) remoção de asperezas (20) de uma superfície interna bruta (22) de um corpo de base (8) obtendo-se assim uma superfície interna parcialmente alargada (26), sendo que a remoção das asperezas é efetuada por perfuração parcial da superfície interna bruta (22);

b) remoção, pelo menos parcial, de uma camada de óxido por marteladas da superfície interna alargada (26) obtendo-se assim uma superfície interna martelada (12);

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c) aplicação de um revestimento interno (14) na superfície interna martelada (12), revestimento esse que compreende um termoplástico à base de poliolefinas ou à base de poliamida;

sendo que, antes da etapa de perfuração, é realizada uma etapa adicional de fabricação do corpo de base (8) em ferro fundido.
6. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato do revestimento interno (14) ser constituído de uma matéria termoplástica ou de uma matéria acrílica.
7. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 6, caracterizado pelo fato de que a etapa de aplicação do revestimento interno (14) compreende a projeção de partículas sólidas (34) de revestimento sobre a superfície do corpo de base (8); e antes da etapa de aplicação do revestimento, o corpo de base (8) é aquecido a uma temperatura de fusão das partículas de revestimento (34).
8. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 7, caracterizado pelo que antes da etapa de aplicação do revestimento (14), os resíduos da perfuração e da martelada são removidos, em particular por aspiração ou insuflação.
9. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 8, caracterizado pelo fato de que a etapa adicional de fabricação do corpo de base (8) é uma etapa de fabricação do corpo de base (8) em ferro fundido de grafite esferoidal.

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