BRPI0901351B1

BRPI0901351B1 - Método para conectar um membro de mangueira flexível a um soquete

Info

Publication number: BRPI0901351B1
Application number: BRPI0901351-2A
Authority: BR
Inventors: Thomas Zenon Zakrzewski; Markus Angelo Ullrich; Ralph Peter Merkel; Andreas Richard Hilgert
Original assignee: Eaton Fluid Power Gmbh
Priority date: 2008-04-18
Filing date: 2009-04-15
Publication date: 2020-02-11
Also published as: US8230573B2; ES2366418T3; PL2110593T3; US20120280491A1; US20090261580A1; MX2009004109A; EP2110593B1; SI2110593T1; JP5476780B2; JP2009257589A; BRPI0901351A2; CN101561067A; ATE511052T1; US8770630B2; EP2110593A1; CN101561067B

Abstract

método para conectar um membro de mangueira flexível a um soquete e arranjo de conexão para conectar um membro de mangueira flexível a um soquet. um novo método (4) provendo uma conexão de mangueira-tubo é divulgado o qual inicia com um tubo (2) tendo uma porção extrema alargada (4) uma luva (10) é introduzida dentro da extremidade (5) da mangueira flexível (3) . a luva (10) tem um diâmetro interno (11) que é igual ao diâmetro interno (9) da mangueira (3) . preferivelmente o diâmetro interno da luva (1) é aumentado enquanto a extremidade (5) da mangueira (3) já está colocada na luva. a mangueira montada com a luva (10) é então introduzida dentro da extremidade alargada (4) do tubo (2) o enrugamento da extremidade alargada (4) então prenderá a luva (10) e a mangueira (3) e proverá uma conexão à prova de fluido e mecanicamente resistente.

Description

“MÉTODO PARA CONECTAR UM MEMBRO DE MANGUEIRA FLEXÍVEL A UM SOQUETE [0001] Geralmente a invenção relaciona-se com um método para conectar um membro de mangueira flexível a um soquete e em particular para conectar o membro de mangueira flexível a um membro de tubo. Adicionalmente a invenção relaciona-se com um arranjo de conexão para conectar um membro de mangueira flexível a um soquete ou um membro de tubo.

[0002] Mangueiras flexíveis e tubos rígidos são usados para conduzir fluidos tais como óleo, água, ar e/ou gás em várias aplicações e em particular em aplicações automotivas. Muito frequentemente mangueiras flexíveis devem ser conectadas a outros elementos p.ex., conexões terminais, dispositivos ou tubos. A mangueira flexível é tipicamente formada como um composto de diferentes materiais incluindo plástico, elastômero, borracha, cordas e fios ou similares. A técnica de conexão deve prover uma conexão confiável e selada.

[0003] A US 2.902.299 refere-se a um conjunto de acoplamento de mangueira tendo uma luva metálica de forma tronco-cônica que é inserida em uma porção extrema da mangueira e é provida com rebordos se estendendo circunferencialmente prensados para fora. Os rebordos coatuam com ressaltos de uma luva externa escalonada internamente encerrando a porção extrema da mangueira. A luva externa é provida com uma rosca externa ou forma uma porca, tal que duas luvas externas complementares possam ser providas as quais podem ser fixadas entre si.

[0004] Um outro conjunto de acoplamento é mostrado na US 5.476.291 com uma seção macho e uma fêmea as quais podem ser

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2/13 roscadamente interconectadas. Duas extremidades de mangueira podem ser fixadas à seção macho e fêmea por meio de um cubo ou um colar respectivamente cada um tendo um furo axial para receber a extremidade da mangueira.

[0005] Da WO 01/46611 A1 um conjunto de acoplamento para acoplar dois tubos é conhecido. Uma peça de acoplamento tem um niple, o qual é inserido e ligado ao tubo plástico por meio de expansão radial do niple. Uma porca está conectada ao niple. Uma peça de acoplamento é rosqueada no tubo metálico e provê uma rosca externa para ser roscadamente conectada à porca.

[0006] A WO/2006/040082 divulga uma conexão de tubo que usa uma extremidade de tubo conformada especificamente a qual é inserida dentro da extremidade aberta de uma mangueira. Um retentor serve para fixar a extremidade da mangueira à extremidade do tubo. O retentor é ancorado a um flange do tubo e compreende membros retentores se estendendo axialmente que são fixados ao lado de fora do tubo por meio de tiras de aperto. Os membros retentores descansam entre o lado de fora do tubo e as tiras de aperto e são presos entre elas.

[0007] Embora este conjunto proveja uma conexão confiável e barata do tubo e da mangueira que é fácil para produzir, o diâmetro interno do canal de fluido pode mudar na transição do tubo para a mangueira. Isto é devido aos diâmetros diferentes do tubo e da mangueira. Se por outro lado um tubo e uma mangueira do mesmo diâmetro interno forem usados a extremidade do tubo especificamente perfilada tem que ser guiada internamente da extremidade aberta da mangueira o que pode requerer grande força axial e causar problemas durante a produção.

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3/13 [0008] Embora este conjunto seja geralmente confiável um arranjo de conexão de tubo é desejável o qual remova qualquer ressalto interno ou mudança do diâmetro interno que possa afetar o fluxo de fluido.

[0009] Portanto é um objetivo da presente invenção prover uma conexão de tubo-mangueira tendo um formato interno liso.

[0010] Este objetivo é alcançado pelo método da reivindicação 1 e pelo arranjo de conexão da reivindicação 10.

[0011] A invenção usa uma luva tendo uma porção tubular de um diâmetro primariamente reduzido. Depois de ter inserido esta porção dentro da extremidade aberta de uma mangueira, a porção será expandida até que o diâmetro interno da mesma seja igual ao diâmetro interno da mangueira. Este conjunto preso dentro de um soquete provê um duto tendo uma parede interna uniforme. A luva forma um niple que tem um diâmetro externo que é maior do que o diâmetro interno da mangueira. A mangueira flexível pode em particular incluir uma trança de aço ou uma trança de fios. Embora essas mangueiras trançadas sejam flexíveis, em geral elas são usualmente tão rígidas que elas suportam todas as tentativas para alargá-las. Isto é em particular verdadeiro em vista de tubos que compreendem um revestimento interno inflexível, p.ex., feito de plástico. Este tipo de revestimento é frequentemente usado para tubos para fluido agressivo ou fluidos que de outra forma dissolveriam ou permeariam o corpo elastomérico do tubo. O método inventivo provê um modo para colocar o niple dentro da mangueira enquanto nenhum movimento axial relativo do niple e da mangueira é necessário uma vez que o niple e a mangueira estão alargados. O método produz um conjunto tendo uma parede

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4/13 interna lisa não escalonada e um diâmetro interno uniforme.

[0012] O niple pode compreender meios conectores adicionais como existem flanges, roscas interna e externa e assim por diante. Então ele pode ser conectado fluidamente a outras mangueiras, tubos, canais de fluido de aparelhos e conjuntos.

[0013] O niple pode ser preso dentro de um invólucro ou dentro de um soquete. Em uma configuração preferida o soquete é definido por uma extremidade de tubo expandido que recebe nele a extremidade da mangueira com a luva pelo menos parcialmente alargada. Após comprimir zonas da extremidade do tubo a mangueira e a luva são presas fixamente nele. Preferivelmente o diâmetro interno do tubo é igual ao diâmetro interno da luva após alargá-la. Resumindo, o arranjo de conexão é formado por um soquete de extremidade de tubo comprimível, uma luva expansível flangeada e uma mangueira travada entre eles.

[0014] O arranjo de conexão de mangueira-tubo evitará em particular qualquer restrição de um fluxo de fluido e provê uma queda de pressão muito baixa. Ele pode ser usado para sistemas de ar condicionado automotivo. Devido à queda de pressão reduzida o arranjo auxilia a aumentar a eficácia e reduz o consumo de energia do sistema onde o arranjo inventivo é usado. Aqueles sistemas podem ser sistemas de ar condicionado, sistemas hidráulicos ou similares. O sistema inventivo é particularmente útil em sistemas com fluidos com altas velocidades de fluxo.

[0015] A luva inserida dentro da extremidade de mangueira aberta define a parede interna do conector do tubo. Além disso, ela provê um encosto interno para a parede flexível da

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5/13 mangueira. A porção de soquete da extremidade do tubo compreende zonas deformadas internamente que pressionam a parede da mangueira contra a superfície circunferencial externa da luva. Consequentemente, a mangueira é travada entre a luva e o soquete e estará firmemente retida. Então, a invenção provê tanto uma conexão mecânica durável quanto um selo apertado. É em particular garantido que o diâmetro interno do canal não será reduzido por deformação da porção de soquete. A luva impedirá a mangueira de colapsar ou até mesmo de diminuir a seção transversal do duto como um resultado da aplicação de forças de compressão diretamente internamente.

[0016] Preferivelmente a extensão tubular compreende uma superfície circunferencial interna cilíndrica lisa. Ela também pode ter uma superfície externa cilíndrica lisa. Entretanto a superfície externa da luva pode ser provida com meios de fixação para melhor prender a mangueira na luva. Para esta finalidade a superfície externa pode ser provida com um serrilhado, nervuras anulares, ressaltos, dentes, protuberâncias, entalhes ou similares.

[0017] Um flange pode ser provido em uma extremidade da luva. O flange pode contatar uma zona comprimida de uma porção de soquete. Isto auxiliará a junção a resistir a forças axiais, tensões e vibrações e portanto aumentará a confiabilidade do arranjo de conexão.

[0018] Opcionalmente membros de selagem podem ser colocados na luva em pelo menos uma de a porção tubular alongada e a porção de flange. Os membros de selagem podem ser omitidos se a interface entre a luva e a parede interna da mangueira e o soquete e a superfície externa da mangueira

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6/13 proverem um selo à prova de fluido de qualquer modo.

[0019] Configurações de detalhes e vantagens adicionais da invenção devem ser extraídas do desenho, da descrição ou das reivindicações. A descrição é reduzida aos tópicos principais da invenção e fatos relacionados também.

[0020] Uma configuração ilustrativa da invenção será agora descrita por meio de exemplo com referência aos desenhos anexos nos quais:

[0021] A fig. 1 é uma vista de seção transversal do arranjo de conexão de acordo com a presente invenção;

[0022] A fig. 2 é uma vista de seção transversal de uma extremidade de tubo antes da deformação;

[0023] A fig. 3 é a extremidade de tubo expandida parcialmente para formar uma porção de soquete;

[0024] A fig. 4 é uma vista de seção transversal de uma extremidade de mangueira;

[0025] A fig. 5 é uma vista de seção transversal de uma luva tendo uma porção estendida tubular com diâmetro reduzido;

[0026] A fig. 6 é uma vista de seção transversal da luva inserida dentro da mangueira;

[0027] A fig. 7 é uma vista de seção transversal do arranjo de acordo com a fig. 6 após a expansão da extensão tubular;

[0028] A fig. 8 é uma vista de seção transversal do arranjo de conexão antes da compressão da porção de soquete da extremidade de tubo; e [0029] A fig. 9 é uma vista de seção transversal de uma configuração alternativa do conjunto de conexão inventivo.

[0030] A fig. 1 ilustra um arranjo de conexão de tubo

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7/13 conectando não destacavelmente um tubo 2 e uma mangueira 3. O tubo pode ser de qualquer tipo adequado, p.ex., um tubo de aço com parede fina. Ele pode consistir de qualquer matéria adequada, p.ex., aço, aço inoxidável, cobre, alumínio ou qualquer outro material deformável plasticamente. A mangueira 3 preferivelmente consiste de pelo menos uma folha de um material elastomérico opcionalmente reforçado com um material

têxtil, fios	de	aço ou similar.	Ambos de o tubo	2 e	a
mangueira 3	têm	porções extremas	4, 5 e dutos	6,	7	se
estendendo a	partir deles. Cada um dos dutos 6 e	7	tem	um
diâmetro 8,	9.	O diâmetro 8 é	preferivelmente	igual	ao

diâmetro 9. A porção extrema 4 forma um soquete recebendo e mecanicamente prendendo a extremidade 5 nela. Uma extremidade abaulada para fora 4a do soquete circunscreve a mangueira 3 a uma distância radial e provê alguma proteção para a mangueira

3.

[0031] As porções extremas 4 e 5 se sobrepõem e definem uma região de conexão. Uma luva 10 está localizada dentro da região de conexão e dentro da porção extrema 4 do tubo 2. A luva 10 compreende um furo passante tendo uma parede cilíndrica definindo um diâmetro 11. O diâmetro 11 é preferivelmente igual ao diâmetro 8 e 9. A superfície circunferencial externa da luva pode ser lisa. Alternativamente ela pode ser provida com meios retentores, p.ex., nervuras, ressaltos, dentes ou similares que provêem um engate de encaixe de formas da luva e da mangueira neles.

[0032] A luva 10 compreende um flange anular 12 e uma superfície extrema tronco-cônica 13 providos nela. A circunferência externa do flange 12 é definida por uma superfície cilíndrica 14. Opcionalmente pelo menos um

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8/13 elemento de selagem 15 pode ser provido na ranhura interceptando a superfície externa 14. O elemento de selagem 15 pode ser qualquer elemento de selagem preferivelmente anular adequado, p.ex., um O-ring ou similar.

[0033] Uma extensão tubular 16 se estende do flange 12 internamente da extremidade aberta 5 da mangueira 3. A extremidade tubular 16 preferivelmente termina em uma borda anular arredondada 17. Um ressalto 18 pode ser provido entre o flange 12 e a extensão tubular 16. A extensão tubular 16 pode opcionalmente carregar um ou vários elementos de selagem, por exemplo O-rings 19, 20.

[0034] As figs. 2, 4 e 5 ilustram o tubo 2, a mangueira 3, e a luva 10 antes da montagem. Como pode ser visto, a luva 10 compreende uma porção de diâmetro reduzido. Um comprimento considerável de extensão tubular 16 tem um diâmetro reduzido 21 o qual é muito menor do que o diâmetro 11. Uma zona de transição tronco-cônica 22 está localizada próxima ao ressalto 18. A porção de diâmetro reduzido da extensão tubular 16 compreende um diâmetro externo 23, o qual é menor que, igual a, ou até mesmo ligeiramente maior do que o diâmetro interno 9. Preferivelmente o diâmetro 23 é selecionado para facilitar inserir a luva 10 dentro da extremidade aberta 5 da mangueira 3. A fig. 6 ilustra o conjunto da luva 10 e a mangueira 3.

[0035] Embora as figs. 2 a 5 ilustrem o tubo 2, mangueira 3 e a luva 10 antes da montagem e deformação, o seguinte descreverá o processo de montagem e deformação para estabelecer a conexão de tubo da fig. 1.

[0036] Uma primeira etapa envolve o abaulamento para fora da extremidade 4 do tubo 2 expandindo a seção transversal da

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9/13 extremidade 4 do tubo 2. Esta expansão pode ser executada em um processo de trabalho de metal a quente ou a frio usando qualquer técnica adequada. A porção extrema 4 define uma parede interna cilíndrica 24 e um ressalto cônico 25 entre a porção cilíndrica 24 e o tubo 2. A extremidade oposta da parede interna 24 pode divergir um pouco. A porção extrema 4 é um soquete para receber a mangueira.

[0037] Uma outra etapa envolve introduzir a luva 10 como ilustrado na fig. 5 dentro da extremidade 5 da mangueira 3. A etapa seguinte envolverá expandir a extensão 16 e portanto aumentar o diâmetro 21. Isto pode ser feito dirigindo um mandril ou qualquer outra ferramenta adequada internamente do furo passante da luva 10 para aumentar o diâmetro da extensão tubular 16. Como um resultado a porção tubular 16 terá um diâmetro interno uniforme como ilustrado na fig. 7. Preferivelmente a luva 10 agora tem o mesmo diâmetro interno 11 em ambas as extremidades da mesma. A extremidade 5 da mangueira 3 está alargada um pouco.

[0038] Embora no anterior a expansão da extensão tubular da luva 10 fosse ilustrada, é notado que também é possível iniciar com uma luva tendo um diâmetro reduzido uniforme 21. Se este for o caso a luva 10 será expandida ao longo de todo seu comprimento.

[0039] Após ter provido o conjunto da fig. 7 em qualquer das técnicas mencionadas acima ele será inserido dentro da porção de soquete tubular expandida 4 do tubo 2 como ilustrado na fig. 8. Como pode ser visto a partir das figs. 3 e 8, o diâmetro interno 27 da porção de soquete 4, isto é, seu furo, é preferivelmente um pouco mais largo que o diâmetro externo da superfície circunferencial externa 14

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10/13 e/ou do elemento de selagem 15. Também, o diâmetro 27 é preferivelmente um pouco maior do que o diâmetro externo da porção extrema 5 da mangueira 3. Consequentemente o conjunto de mangueira-luva pode ser facilmente introduzido dentro da porção de soquete 4 até que a superfície extrema 13 encoste no ressalto cônico 25.

[0040] Uma etapa seguinte envolve a deformação da porção extrema 4 para transformá-la a partir de seu formato da fig. 8 no formato da fig. 1. Forças radiais direcionadas internamente serão aplicadas em pelo menos um, preferivelmente alguns locais, preferivelmente nas zonas anulares 28, 29, 30 e criarão ranhuras anulares 31, 32, 33. A ranhura 31 se encaixa entre o ressalto 18 e a extremidade da superfície 34 da mangueira 3. A ranhura 31 prende axialmente a luva 10 e conecta-a firmemente ao tubo 2. As ranhuras 32 e 33 travam a porção extrema 5 contra a superfície circunferencial externa da extensão tubular 16. Consequentemente a mangueira 3 é presa firmemente entre a porção de soquete 4 do tubo 2 e a extensão tubular da luva 10. A luva 10 proverá um encosto firme e impedirá qualquer

redução	do diâmetro	11	durante	a	deformação da porção	de
soquete. [0041]	A figura	9	divulga	uma	outra configuração	do
conjunto	inventivo	de	conexão	de	mangueira-tubo similar

àquele mostrado na figura 1. Numerais de referência iguais se referem a elementos similares. A descrição anterior também é válida para a configuração da figura 9.

[0042] A luva 10 foi montada dentro da extremidade aberta enquanto o diâmetro externo da luva 10 era menor do que o diâmetro 9. Depois disto a luva 10 foi alargada tal que os

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11/13 diâmetros internos 9 e 11 ficassem iguais. A extremidade de mangueira 5 foi alargada sem ter que forçar a mangueira sobre um niple de diâmetro maior. O método inventivo particularmente provê um modo para alargar mangueiras trançadas muito rígidas, as quais adicionalmente podem ser providas com um revestimento 34, em um processo fácil e simples. Além disso, é provido um modo para montar a extremidade de mangueira 5 sobre a porção tubular de luva 10 sem raspar os o-rings 19 e 20 ou qualquer outro elemento de selagem similar.

[0043] A luva 10 pode compreender uma extremidade de soquete 35 que pode receber a extremidade de tubo 4. Um elemento de selagem, por exemplo o o-ring 36, pode ser provido dentro de uma ranhura interna desta extremidade de soquete 35 ou uma ranhura externa da extremidade de tubo 4. A extremidade de tubo 4 pode ser provida com um flange radial 37 para prender a extremidade de tubo 4 sobre ou na extremidade de soquete 35.

[0044] Todo o conjunto pode ser mantido unido por meios retentores que podem ser formados por um invólucro 38. Na configuração preferida o invólucro 38 é formado por uma luva a qual é pelo menos localmente deformada radialmente e comprimida para prender a extremidade de mangueira 5 na porção alargada da luva 10 e para travar axialmente o flange 37 contra a superfície extrema da extremidade de soquete 35.

[0045] Um novo método 4 provendo uma conexão de mangueiratubo é divulgado o qual começa com um tubo 2 tendo uma porção de extremidade alargada 4. Uma luva 10 é introduzida na extremidade 5 da mangueira flexível 3. A luva 10 tem um diâmetro interno 11 que é igual ao diâmetro interno 9 da

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12/13 mangueira 3. Preferivelmente o diâmetro interno da luva 10 é aumentado enquanto a extremidade 5 da mangueira 3 já está colocada sobre a luva. A mangueira montada com a luva 10 é então introduzida na extremidade alargada 4 do tubo 2. O enrugamento da extremidade alargada 4 irá então prender a luva 10 e a mangueira 3 e proverá uma conexão à prova de fluido e mecanicamente resistente.

Lista de peças:

1	conexão de tubo
2	tubo
3	mangueira
4,	5 porções extremas de	tubo 2 e mangueira 3
6	duto do tubo 2
7	duto da mangueira 3
8	diâmetro interno do	tubo 2
9	diâmetro interno da	mangueira 3
10	luva
11	diâmetro interno da	luva 10
12	flange
13	superfície extrema
14	superfície circunferencial externa do flange 12
15	elemento de selagem
16	extensão tubular
17	borda
18	ressalto
19,	20 O-rings
21	diâmetro interno reduzido
22	porção tronco-cônica
23	diâmetro externo
24	parede interna

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13/13 ressalto cônico borda diâmetro

29-31 zonas

32-33 ranhura, ressaltos se estendendo internamente revestimento extremidade de soquete elemento de selagem flange radial invólucro

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método para conectar um membro de mangueira flexível a um soquete compreendendo as seguintes etapas:

- prover um membro de mangueira (3) tendo pelo menos uma extremidade aberta (5);

- prover uma luva (10) tendo uma porção tubular (16) que se encaixa na extremidade aberta (5) do membro de mangueira (3), sendo o método caracterizado pelo fato de a luva (10) ter ainda uma primeira porção definindo um diâmetro interno maior (11), a porção tubular (16) compreendendo uma porção de diâmetro reduzido tendo um diâmetro interno reduzido (21) menor que o diâmetro interno maior (11) da primeira porção;

- colocar a porção tubular (16) da luva (10) dentro da extremidade aberta (5) da mangueira (3);

- expandir a porção tubular (16) da luva (10) e a extremidade (5) da mangueira (3) para alargar o diâmetro interno reduzido (21) de modo que a porção tubular (16) tenha um diâmetro interno (11) uniforme através do comprimento da porção tubular(16);

- prover uma porção extrema (4) de um membro de tubo rígido (2) e expandir a porção extrema (4) da extremidade do tubo (2) para formar um soquete (4) para receber, no mesmo, a extremidade de mangueira (5) com a porção tubular (16) expandida da luva (10);e

- introduzir a extremidade de mangueira (5) com a luva (10) dentro do soquete(4).
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o soquete (4) ter um furo adaptado para receber a extremidade (5) do membro de mangueira (3), sendo a extremidade de mangueira (5), com a luva (10) nela recebida,

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2/2 colocada no soquete (4).
3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a etapa de expandir a extremidade do tubo prover um receptáculo receptor de mangueira tendo um diâmetro interno que é maior do que um diâmetro externo da extremidade de mangueira (5).
4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de os diâmetros internos (8, 9) do tubo (2) e da mangueira (3) serem iguais entre si.
5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a etapa de expandir a extensão tubular (16) da luva (10) prover um diâmetro interno (11) que é igual ao diâmetro interno (9) do membro de mangueira (3).
6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender, adicionalmente, a etapa de reduzir pelo menos localmente o diâmetro da extremidade (4) do membro de tubo (2).
7. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender, adicionalmente, a etapa de reduzir pelo menos localmente o diâmetro da extremidade (4) do membro de tubo (2) para prover um engate de encaixe de formas da extremidade do tubo e da luva (10) e para travar o membro de mangueira (3) entre a extremidade de soquete (4) e a luva