BRPI0902002A2 - método e aparelho para um selo de sonda elastomérico acionado a pistão em um elemento de acoplamento hidráulico - Google Patents

Abstract

MéTODO E APARELHO PARA UM SELO DE SONDA ELASTOMéRICO ACIONADO A PISTãO EM UM ELEMENTO DE ACOPLAMENTO HIDRáULICO. Um elemento de acoplamento hidráulico fêmea possui um selo de sonda elastomérico moldado a ou que encontra uma base metálica em anel, que está adaptada para enxertar uma força compressiva sobre o selo de sonda quando ele é exposto a uma pressão de fluido hidráulico. A força compressiva provoca a expansão do selo em uma direção radial, aumentando, desta maneira, sua eficácia de vedação. Uma porca retentora para fixar o selo na câmara receptora pode ter uma superfície angulada que atua para impulsionar o selo em uma direção radial interna quando uma força compressiva axial é aplicada ao selo.

Description

"MÉTODO E APARELHO PARA UM SELO DE SONDA ELASTOMÉRICOACIONADO A PISTÃO EM UM ELEMENTO DE ACOPLAMENTO HIDRÁULICO"REFERÊNCIA CRUZADA DE PEDIDOS RELACIONADOS

Este pedido reivindica o benefício do Pedido de Patente Provisório dos Estados U-nidos 61/073.576, depositado em 18 de junho de 2008.

FUNDAMENTO DA INVENÇÃO

1 - Campo da Invenção

Esta invenção refere-se a elementos de acoplamento hidráulicos. Mais particular-mente, ele refere-se a elementos de acoplamento fêmea submarinos com selos de sondaelastoméricos.

2 - Descrição da Arte Relacionada, incluindo informações divulgadas conformeprevisto em 37 CFR 1.97 e 1.98

Elementos hidráulicos normalmente são compostos por um elemento fêmea, con-tendo uma câmara receptora, e um elemento macho, contendo uma seção de selo de son-da, geralmente cilíndrica, que é dimensionada e configurada para ser inserida dentro da câ-mara receptora de um elemento fêmea correspondente. Os componentes de selo dentro dacâmara receptora do elemento fêmea criam uma vedação estanque a fluido na superfície dasonda macho.

Em acoplamentos hidráulicos projetados para uso submarino na indústria offshorede gás e petróleo, os elementos de acoplamento fêmea geralmente contêm selos substituí-veis e que podem ser resgatados para manutenção. Em contrapartida, os elementos deacoplamento macho são montados freqüentemente a equipamentos em ou próximos da ca-beça de poço e permanecem submersos por toda sua vida útil. Se a superfície de sonda deum elemento de acoplamento hidráulico macho se danificar (por exemplo, for escoriado,arranhado, goivado, etc), ele pode não vedará de modo apropriado quando inserido em umelemento fêmea, mesmo se os componentes do selo do elemento fêmea estiverem em per-feitas condições. Isto é particularmente verdadeiro com relação a elementos com selos for-mados de materiais menos resilientes, tais como o metal e os plásticos industriais - por e-xemplo, o poli-éter-éter-cetona (PEEK) - cuja resistência e rigidez são normalmente vanta-josas, mas que não podem adaptar-se tão bem a irregularidades presente em uma superfí-cie oposta correspondente. O resgate e reparo de um elemento de acoplamento machosubmarino pode ser inviável economicamente. Consequentemente, o que é necessário é umelemento de acoplamento fêmea que contenha componentes de vedação que possam seadaptar a irregularidades de superfície presentes na sonda de um elemento macho corres-pondente.

BREVE RESUMO DA INVENÇÃO

Um elemento de acoplamento hidráulico fêmea que possui um selo de sonda elas-tomérico moldado a uma base metálica em anel que está adaptada a enxertar uma forçacompressiva sobre o selo de sonda quando exposto a uma pressão de fluido hidráulico. Aforça compressiva provoca a expansão do selo em uma direção radial, aumentando, destemodo, sua eficácia de vedação. Ainda em outras formas de realização, o selo de sonda e-lastomérico é um elemento separado da base metálica e os dois elementos se encontramentre si.

Em certas formas de realização, uma porca retentora que prende o selo de sondana câmara receptora do elemento fêmea possui um ombro angulado encontrando o compo-nente de selo elastomérico, que atua ainda para impulsionar o selo contra a superfície doelemento de sonda macho quando o selo é comprimido.

O método da presente invenção emprega um pistão em forma de anel dentro de umcilindro anular a fim de aplicar uma força compressiva a um selo elastomérico. O cilindroanular é o espaço entre a parede interna do furo axial central do elemento de acoplamentofêmea e a superfície cilíndrica externa da sonda do elemento de acoplamento macho. Apressão hidráulica dentro do acoplamento atua sobre o pistão dentro do cilindro anular.Quando comprimido, o selo tende a se expandir em uma direção radial, aumentando, destemodo, sua eficácia de vedação.

BREVE DESCRIÇÃO DAS DIVERSAS VISTAS DO DESENHO(S)

A Figura 1 ilustra uma vista parcialmente transversal de um elemento de acopla-mento fêmea de acordo com uma primeira forma de realização.

A Figura 2 ilustra uma vista parcialmente transversal de um elemento de acopla-mento fêmea de acordo com uma segunda forma de realização.

A Figura 3 ilustra uma vista parcialmente transversal de um elemento de acopla-mento fêmea de acordo com uma terceira forma de realização.

A Figura 4 ilustra uma vista parcialmente transversal de um elemento de acopla-mento fêmea de acordo com uma quarta forma de realização.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

A invenção pode ser mais bem compreendida com base em certas formas de reali-zação ilustrativas que são mostradas nas figuras desenhadas.

Referindo-se à Figura 1, o elemento de acoplamento fêmea 20 é composto geral-mente por um corpo cilíndrico 22 contendo uma primeira extremidade 24 e uma segundaextremidade oposta 26. O ombro 28 fica em uma extremidade de uma seção de cauda 40.Ele permite que o acoplamento seja instalado em uma placa de manifold ou dispositivo defixação similar (não mostrado). Uma primeira superfície de uma placa de manifold pode apoiar-se contra o ombro 28 e uma segunda superfície oposta da placa de manifold podeapoiar-se contra uma arruela de empuxo 30 que pode estar presa ao corpo 22 com gramporetentor 32 na primeira ranhura 34. Uma segunda ranhura 36 pode ser provida na superfícieexterna da seção de cauda 40 a fim de acomodar uma placa de manifold de espessura me-nor. Um conduto de fluido pode ser ligado ao acoplamento 20 na segunda extremidade 26por meio de um conector rosqueado, por soldagem, por um acessório de compressão, porelemento de redução ou por outros meios bem conhecidos na arte.

Um acoplamento 20 possui um furo axial central com várias seções de diferentesdiâmetros internos. A seção adjacente da primeira extremidade 24 forma a câmara recepto-ra 42 contendo d.i. 44 em sua seção mais interna, e pode compreender uma seção rosque-ada internamente 38 para engatar uma porca retentora que prende um conjunto de vedaçãona câmara receptora 42. É importante observar que o corpo de acoplamento 22 é do tipoconvencional e que a presente invenção pode ser aperfeiçoada em relação a muitos ele-mentos de acoplamento fêmea existentes no campo, sem que haja a necessidade de usina-gem ou de outras operações complexas.

O conjunto de vedação da presente invenção emprega preferencialmente um ele-mento de vedação elastomérico. Um elastômero é um polímero que apresenta a proprieda-de de elasticidade. O termo, derivado de "polímero elástico", freqüentemente é usado com otermo borracha. Cada um dos monômeros que se liga para formar o polímero é feito nor-malmente de carbono, hidrogênio, oxigênio e/ou silicone. Os elastômeros são polímerosamorfos existentes acima de suas temperaturas de transição vítrea, de forma que é possívelum considerável movimento segmentai. Em temperaturas ambientes as borrachas são rela-tivamente macias [Young's Modulus (E) - 3MPa] e deformáveis. Os elastômeros são usa-dos comumente para selos, adesivos e partes flexíveis moldadas.

Os elastômeros são termorrígidos (requerem vulcanização), mas podem ser tam-bém termoplásticos. As cadeias de polímero longas apresentam ligação cruzada durante acura. A elasticidade é derivada da habilidade das cadeias longas de se auto-reconfigurarempara distribuírem uma tensão aplicada. As ligações cruzadas covalentes asseguram que oelastômero retorne a sua configuração original quando a tensão é removida. Como resulta-do desta flexibilidade extrema, os elastômeros podem se estender de forma reversível de 5-700%, dependendo do material específico. Sem as ligações cruzadas ou com cadeias cur-tas reconfiguradas desigualmente, a tensão aplicada resultaria em uma deformação perma-nente.

Também estão presentes efeitos de temperatura na elasticidade demonstrada deum polímero. Os elastômeros resfriados até uma fase vítrea ou cristalina terá cadeias me-nos móveis e, consequentemente, menos elasticidade do que aqueles manipulados a tem-peraturas mais altas do que a temperatura de transição vítrea do polímero.

Também é possível que um polímero apresente elasticidade que não seja devido aligações cruzadas covalentes, mas sim, por razões termodinâmicas.

O elastômero específico usado no elemento de vedação da presente invenção podeser escolhido tanto por suas propriedades mecânicas como por suas propriedades de resis-tência química. O acoplamento 20 pode ser usado para fluido hidráulico, em cujo caso oelastômero pode ser escolhido devido a sua compatibilidade com o fluido hidráulico especí-fico em uso. Em outras aplicações, o acoplamento 20 pode ser usado em uma linha de inje-ção química, em cujo caso o elastômero pode ser escolhido por sua resistência ao produtoquímico especifico que está sendo injetado.

Referindo-se agora à Figura 1, o selo elastomérico 100 é composto por uma oumais superfícies de vedação radiais que se projetam internamente 110, e que podem sermais ou menos triangulares em seção transversal. Em certas formas de realização, o ápicedo "triângulo" não pode estar presente, mas, ao contrário, a projeção de vedação 110 podeter uma superfície geralmente plana em sua extensão mais interior.

A seção de cauda 120 do selo elastomérico 110 alinha o furo e prove uma área desuperfície aumentada para que o selo 100 se una ao anel de base 160. A seção de cauda120 pode incluir um ou mais projeções ou arestas 122 em sua superfície externa. Estasarestas 122 podem engatar as ranhuras correspondentes 162 no anel de base 160.

Na seção de cauda oposta de extremidade 120, o selo 100 pode ter uma superfícieangulada 130. Neste contexto, "angulada" significa que a superfície está em um ângulo a-gudo com relação ao eixo longitudinal do selo 100.

O selo 100 pode ser moldado no anel de base 160, que pode ser fabricado de metalou outro material adequado. A base 160 pode ter uma ou mais ranhuras 162 em sua circun-ferência interna para engatar as nervuras 122 no selo 100. A base 160 pode ter também umou mais ranhuras 164 em sua circunferência externa para prender os selos O-ring 166. Osselos O-ring 166 prove uma vedação estanque a fluido entre a base 160 e o furo axial cen-tral do corpo 22 do acoplamento 20.

O conjunto de vedação composto pela base metálica 160 moldada ao o selo elas-tomérico 100 pode ser fixado na câmara receptora 42 por uma porca retentora rosqueadaexternamente 150. Os orifícios cegos 152 podem ser providos na extremidade externa daporca retentora 150 para engatar uma chave inglesa ou outro tipo de ferramenta para inserire remover a porca retentora 150.

A extremidade da porca retentora 150, que fica oposta à extremidade com furos dechave inglesa 152, pode ter uma lingueta 154 para avançar contra o selo elastomérico 100na direção axial. A lingueta adjacente 154, a porca retentora 150 pode ter ombro angulado156 para avançar contra a extremidade externa do selo 100 de uma maneira oblíqua.

O método de operação do conjunto de vedação apresentado na figura 1 é conformea seguir: O furo central do corpo do acoplamento 22 contém fluido sob pressão. A sonda deum elemento de acoplamento macho correspondente é inserida na câmara receptora 42. Asprojeções de vedação 110 contatam a superfície geralmente cilíndrica e externa da sondamacho a fim de criar uma vedação estanque a fluido. O fluido dentro do acoplamento 20geralmente ficará a uma pressão acima da pressão ambiente. Por isto, o fluido atuará sobrea base 160 como se ele fosse um pistão em um cilindro impulsionando-o em direção à pri-meira extremidade 24. Este movimento é resistido pelo selo elastomérico 100, que é com- primido entre a base 160 e a extremidade da lingueta 154 na porca retentora 150. Na medi-da em que é comprimido, o selo 100 tende a expandir-se radialmente. Sua expansão nadireção radial externa é impedida pelo corpo 22 e, por conseguinte, resulta em expansãoradial interna contra a sonda macho, aumentando a eficácia de vedação do selo 100. A a-plicação de força pela base 160 movendo-se em resposta à pressão do fluido também resul-ta em uma superfície angulada 130 deslizando contra o ombro angulado 156 da porca reten-tora 150. Isto serve também para impulsionar o selo 100 em uma direção radial interna,aumentando, consequentemente, sua eficácia de vedação. Na medida em que os elastôme-ros tendem a fluir sob pressão, aumentando a pressão radial sobre o selo 100, isto faz comque eles se adaptem às irregularidades de superfície presentes na sonda macho. Isto me-lhora a vedação entre os elementos macho e fêmea, especialmente quando a sonda machofoi escoriada, arranhada, goivada ou danificada de modo semelhante.

Uma segunda forma de realização da invenção é ilustrada na Figura 2. Nesta for-ma de realização, a base 260 não é moldada ao selo 200, mas, ao contrário, forma umapeça separada.

O selo elastomérico 200 é composto por uma ou mais superfícies de vedação radi-ais que se projetam internamente 210, que podem ser mais ou menos triangulares em seçãotransversal. Em certas formas de realização, o ápice do "triângulo" pode não estar presente,mas, ao contrário, a projeção de vedação 210 pode ter uma superfície geralmente plana emsua extensão mais interior.

Em sua extremidade interna, o selo 200 pode ter uma aresta axial 224 que podeengatar-se a uma ranhura correspondente presente na base 260.

Na aresta oposta de extremidade 224, o selo 200 pode ter uma superfície angulada230. Neste contexto, "angulada" significa a superfície que está em ângulo agudo ao eixolongitudinal do selo 200. A superfície angulada 230 pode terminar na seção ortogonal 232.

O selo 200 pode encontrar o anel de base 260, que pode ser fabricado de metal ououtro material adequado. A base 260 pode ter uma ou mais ranhuras 265 em sua extremi-dade externa para engatar a aresta 224 no selo 200. A base 260 pode ter também uma oumais ranhuras 264 em sua circunferência externa para prender os selos O-ring 266. Os se-los O-ring prove uma vedação estanque a fluido entre a base 260 e o corpo 22 do acopla-mento 20.

O conjunto de vedação composto pela base metálica 260 e o selo elastomérico 200pode ser fixado na câmara receptora 42 por meio de uma porca retentora rosqueada exter-namente 250. Os orifícios cegos 252 podem ser providos na extremidade externa da porcaretentora 250 para engatar uma chave inglesa ou outro tipo de ferramenta para inserir e re-mover a porca retentora 250.

A extremidade da porca retentora 250, que é oposta à extremidade com furos dechave inglesa 252, pode ter uma lingueta 254 para avançar contra o selo elastomérico 200na direção axial. A lingueta adjacente 254 e a porca retentora 250 podem ter um ombro an-gulado 256 para avançar contra a superfície angulada 230 do selo 200 de uma maneira o-blíqua.

O método de operação do conjunto de vedação mostrado na figura 2 é conforme aseguir: O furo central do corpo do acoplamento 22 contém fluido sob pressão. A sonda deum elemento de acoplamento macho correspondente é inserida na câmara receptora 42. Asprojeções de vedação 210 contatam a superfície geralmente cilíndrica e externa da sondamacho a fim de criar uma vedação estanque a fluido. O fluido dentro do acoplamento 20geralmente ficará a uma pressão acima da pressão ambiente. Por isto, o fluido atuará sobrea base 160 como se ele fosse um pistão em um cilindro impulsionando-o em direção à pri-meira extremidade 24. Este movimento é resistido pelo selo elastomérico 200, que é com-primido entre a base 260 e a extremidade da lingueta 254 na porca retentora 250. Na medi-da em que é comprimido, o selo 200 tende a expandir-se radialmente. Sua expansão nadireção radial externa é impedida pelo corpo 22 e, por conseguinte, resulta em expansãoradial interna contra a sonda macho, aumentando a eficácia de vedação do selo 200. A a-plicação de força pela base 260 movendo-se em resposta à pressão do fluido também resul-ta em uma superfície angulada 230 deslizando contra o ombro angulado 256 da porca reten-tora 150. Isto serve também para impulsionar o selo 200 em uma direção radial interna,aumentando, consequentemente, sua eficácia de vedação. Na medida em que os elastôme-ros tendem a fluir sob pressão, aumentando a pressão radial sobre o selo 200, isto faz comque eles se adaptem às irregularidades de superfície presentes na sonda macho. Isto me-lhora a vedação entre os elementos macho e fêmea, especialmente quando a sonda machofoi escoriada, arranhada, goivada ou danificada de modo semelhante.

Uma terceira forma de realização da invenção é apresentada na Figura 3. O seloelastomérico 300 é composto por uma ou mais superfícies de vedação radiais que se proje-tam internamente 310, que podem ser mais ou menos triangulares em seção transversal.Em certas formas de realização, o ápice do "triângulo" pode não estar presente, mas, aocontrário, a projeção de vedação 310 pode ter uma superfície geralmente plana em sua ex-tensão mais interior.

A seção de cauda 320 do selo elastomérico 310 alinha o furo e prove uma área desuperfície aumentada para o selo 300 se ligar ao anel de base 360. A seção de cauda 320pode incluir uma ou mais projeções ou arestas 322 em sua superfície exterior. Estas ares-tas 322 podem engatar as ranhuras correspondentes 362 no anel de base 360.

Na seção de cauda oposta de extremidade 320, o selo 300 pode apresentar umasuperfície angulada 330. Neste contexto, "angulada" significa que a superfície está em umângulo agudo com relação ao eixo longitudinal do selo 300. A superfície angulada 300 podeterminar na seção ortogonal 332.

O selo 300 pode ser moldado no anel de base 360, que pode ser fabricado de metalou outro material adequado. A base 360 pode ter uma ou mais ranhuras 362 em sua circun-ferência interna para engatar as nervuras 322 ao selo 300. A base 360 pode ter também umou mais ranhuras 364 em sua circunferência externa para prender os selos O-ring 366. Osselos O-ring 366 prove uma vedação estanque a fluido entre a base 360 e o furo axial cen-tral do corpo 22 do acoplamento 20.

O conjunto de vedação composto pela base metálica 360 moldada ao selo elasto-mérico 300 pode ser fixado na câmara receptora 42 por uma porca retentora rosqueada ex-ternamente 350. Os orifícios cegos 352 podem ser providos na extremidade externa da por-ca retentora 350 para engatar uma chave inglesa ou outro tipo de ferramenta para inserir eremover a porca retentora 350.

A extremidade da porca retentora 350, que fica oposta à extremidade com furos dechave inglesa 352, pode ter uma lingueta 354 para avançar contra o selo elastomérico 300na direção axial. A lingueta adjacente 354, a porca retentora 350 pode ter ombro angulado356 para avançar contra a extremidade externa do selo 300 de uma maneira oblíqua.

O método de operação do conjunto de vedação mostrado na figura 3 é conforme aseguir: O furo central do corpo do acoplamento 22 contém fluido sob pressão. A sonda deum elemento de acoplamento macho correspondente é inserida na câmara receptora 42. Asprojeções de vedação 310 contatam a superfície geralmente cilíndrica e externa da sondamacho a fim de criar uma vedação estanque a fluido. O fluido dentro do acoplamento 20geralmente ficará a uma pressão acima da pressão ambiente. Por isto, o fluido atuará sobrea base 360 como se ele fosse um pistão em um cilindro impulsionando-o em direção à pri-meira extremidade 24. Este movimento é resistido pelo selo elastomérico 300, que é com-primido entre a base 360 e a extremidade da lingueta 354 na porca retentora 350 e a seção332 do selo 300 avança contra uma superfície plana correspondente na porca retentora 350.Na medida em que é comprimido, o selo 300 tende a expandir-se radialmente. Sua expan-são na direção radial externa é impedida pelo corpo 22 e, por conseguinte, resulta em ex-pansão radial interna contra a sonda macho, aumentando a eficácia de vedação do selo300. A aplicação de força pela base 360 movendo-se em resposta à pressão do fluido também resulta em uma superfície angulada 330 deslizando contra o ombro angulado 356 daporca retentora 350. Isto serve também para impulsionar o selo 300 em uma direção radialinterna, aumentando, consequentemente, sua eficácia de vedação. Na medida em que oselastômeros tendem a fluir sob pressão, aumentando a pressão radial sobre o selo 300, istofaz com que eles se adaptem às irregularidades de superfície presentes na sonda macho.Isto melhora a vedação entre os elementos macho e fêmea, especialmente quando a sondamacho foi escoriada, arranhada, goivada ou danificada de modo semelhante.

A Figura 4 apresenta uma quarta forma de realização da invenção. Nesta forma derealização, a base 460 é travada mecanicamente ao selo elastomérico 400.

O selo elastomérico 400 é composto por uma ou mais superfícies de vedação radi-ais que se projetam internamente 410, que podem ser mais ou menos triangulares em seçãotransversal. Em certas formas de realização, o ápice do "triângulo" pode não estar presente,mas, ao contrário, a projeção de vedação 210 pode ter uma superfície geralmente plana emsua extensão mais interior.

Em sua extremidade interna, o selo 400 pode ter uma aresta axial 458 que podeengatar uma ranhura correspondente na base 460 de modo a resistir a uma implosão doselo 400 logo após a retirada de uma sonda macho da câmara receptora 42 (que pode criaruma situação de pressão negativa). Em outras formas de realização, a aresta axial pode serformada em uma extremidade da base e a ranhura correspondente pode ser formada naextremidade interna do selo.

Na aresta oposta de extremidade 424, o selo 400 pode apresentar uma superfícieangulada 430. Neste contexto, "angulada" significa a superfície que está em um ângulo agu-do com relação ao eixo longitudinal do selo 400. A superfície angulada 430 pode terminar naseção ortogonal 432.

O selo 400 pode ser moldado no anel de base 460, que pode ser fabricado de metalou outro material adequado. A base 460 pode ter uma ou mais ranhuras axiais 468 em suaextremidade externa para engatar as arestas 458 no selo 400. A base 460 pode ter tambémum ou mais ranhuras 464 em sua circunferência externa para prender os selos O-ring 466.Os selos O-ring 466 prove uma vedação estanque a fluido entre a base 460 e o corpo 22 doacoplamento 20. Ainda em outras formas de realização, a aresta axial pode ser na base 460e o selo 400 pode ter uma ranhura correspondente em sua superfície de extremidade inter-na dimensionada e espaçada para receber a aresta axial da base quando o conjunto de ve-dação é instalado no corpo de um elemento de acoplamento fêmea.

O conjunto de vedação composto pela base metálica 460 moldada ao o selo elas-tomérico 400 pode ser fixado na câmara receptora 22 por uma porca retentora rosqueadaexternamente 450. Os orifícios cegos 452 podem ser providos na extremidade externa daporca retentora 450 para engatar uma chave inglesa ou outro tipo de ferramenta para inserire remover a porca retentora 450.

A extremidade da porca retentora 450, que fica oposta à extremidade com furos dechave inglesa 452, pode ter uma lingueta 454 para avançar contra o selo elastomérico 400na direção axial. A lingueta adjacente 454, a porca retentora 450 pode ter ombro angulado456 para avançar contra a extremidade externa do ombro angulado 430 do selo 400 de umamaneira oblíqua.

O método de operação do conjunto de vedação mostrado na figura 4 é conforme a seguir: O furo central do corpo do acoplamento 22 contém fluido sob pressão. A sonda deum elemento de acoplamento macho correspondente é inserida na câmara receptora 42. Asprojeções de vedação 410 contatam a superfície geralmente cilíndrica e externa da sondamacho a fim de criar uma vedação estanque a fluido. O fluido dentro do acoplamento 20geralmente ficará a uma pressão acima da pressão ambiente. Por isto, o fluido atuará sobrea base 460 como se ele fosse um pistão em um cilindro impulsionando-o em direção à pri-meira extremidade 24. Este movimento é resistido pelo selo elastomérico 400, que é com-primido entre a base 460 e a extremidade da lingueta 454 na porca retentora 450 e a seção432 do selo 400 avança contra uma superfície plana correspondente na porca retentora 450.Na medida em que é comprimido, o selo 400 tende a expandir-se radialmente. Sua expan-são na direção radial externa é impedida pelo corpo 22 e, por conseguinte, resulta em ex-pansão radial interna contra a sonda macho, aumentando a eficácia de vedação do selo400. A aplicação de força pela base 460 movendo-se em resposta à pressão do fluido tam-bém resulta em uma superfície angulada 430 deslizando contra o ombro angulado 456 daporca retentora 450. Isto serve também para impulsionar o selo 400 em uma direção radialinterna, aumentando, consequentemente, sua eficácia de vedação. Na medida em que oselastômeros tendem a fluir sob pressão, aumentando a pressão radial sobre o selo 400, istofaz com que eles se adaptem às irregularidades de superfície presentes na sonda macho.Isto melhora a vedação entre os elementos macho e fêmea, especialmente quando a sondamacho foi escoriada, arranhada, goivada ou danificada de modo semelhante.

Embora a invenção tenha sido descrita detalhadamente fazendo-se referência acertas formas de realização preferidas, existem variações e modificações dentro do escopoe do espírito da invenção, conforme descritas e definidas nas seguintes reivindicações.

Claims (26)

1. Conjunto de vedação de sonda para um elemento de acoplamento hidráulico, CARACTERIZADO pelo fato de ser composto por:- um selo geralmente em forma de anel dotado de uma primeira porção menos rígida moldada a uma segunda porção mais rígida, a primeira porção estando unida em uma primeira extremidade a pelo menos uma extremidade e a superfície interna da segunda porção e tendo uma superfície exposta a um ângulo agudo em relação ao eixo longitudinal do selo em uma segunda extremidade oposta; e- um retentor geralmente em forma de anel dotado de meios para engatar o corpo de um elemento de acoplamento hidráulico fêmea, uma primeira extremidade externa e uma segunda extremidade interna oposta compreendendo um ombro disposto em um ângulo agudo em relação ao eixo longitudinal do retentor, cujo ombro encontra a superfície angulada na segunda extremidade do selo quando o conjunto de vedação é instalado em um elemento de acoplamento hidráulico fêmea.

2. Conjunto de selo de sonda, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda:- pelo menos uma ranhura circunferencial sobre a superfície interna da segunda porção do selo geralmente em forma de anel; e- pelo menos uma aresta circunferencial na primeira porção do selo geralmente em forma de anel que está dimensionado e espaçado para se encaixar dentro da ranhura circunferencial presente na segunda porção quando a primeira e segunda porções são moldadas juntas.

3. Selo de sonda, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda:- uma extensão na segunda extremidade interna do retentor adjacente ao ombro angulado e tendo uma seção transversal geralmente retangular; e- um recesso sobre a superfície externa do selo adjacente à superfície angulada dimensionada e espaçada para acomodar a extensão sobre o retentor quando o conjunto de vedação é instalado em um elemento de acoplamento hidráulico fêmea.

4. Conjunto de selo de sonda, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda:- um segundo ombro na segunda extremidade interna do retentor adjacente ao ombro angulado, dito segundo ombro sendo geralmente ortogonal ao eixo longitudinal do retentor; e,- uma segunda superfície na segunda extremidade do selo elastomérico adjacente à superfície angulada, dita segunda superfície dimensionada e espaçada para apoiar-se contra o segundo ombro sobre a segunda extremidade do retentor quando o conjunto devedação é instalado em um elemento de acoplamento hidráulico fêmea.

5. Conjunto de selo de sonda, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o meio para engatar o corpo de um elemento de acoplamento hidráulico fêmea é composto por roscas externas sobre o retentor.

6. Conjunto de selo de sondas, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO por ser composto por pelo menos um par de orifícios cegos na primeira extremidade do retentor dimensionado e espaçado para engatar uma chave inglesa.

7. Conjunto de selo de sonda, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por ser composto ainda por uma ranhura circunferencial sobre a superfície externa da segunda porção mais rígida do selo geralmente em forma de anel.

8. Conjunto de selo de sonda, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de ser composto ainda por um selo na ranhura circunferencial.

9. Conjunto de selo de sonda de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que o selo é um selo O-ring.

10. Conjunto de selo de sonda, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADO pelo fato de que a segunda porção mais rígida do selo geralmente em forma de anel é de metal.

11. Conjunto de selo de sonda, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de ser composto por pelo menos uma projeção de vedação radial sobre a superfície interna do selo elastomérico geralmente em forma de anel.

12. Conjunto de selo de sonda para um elemento de acoplamento hidráulico fêmea, CARACTERIZADO pelo fato de ser composto por:- um pistão geralmente em forma de anel dotado de uma primeira extremidade interna e uma segunda extremidade externa oposta;- um selo elastomérico geralmente em forma de anel dotado de uma primeira extremidade interna configurada para apoiar-se conta uma segunda extremidade do pistão, e uma segunda extremidade oposta compreendendo uma superfície disposta em um ângulo agudo em relação ao eixo longitudinal do selo;- um retentor geralmente em forma de anel dotado de meios para engatar o corpo de um elemento de acoplamento hidráulico fêmea, uma primeira extremidade externa e umasegunda extremidade interna oposta compreendendo um ombro disposto em um ângulo agudo em relação ao eixo longitudinal do retentor, cujo ombro encontra a superfície angulada na segunda extremidade do selo quando o conjunto de vedação é instalado em um elemento de acoplamento hidráulico fêmea.

13. Conjunto de selo de sonda, de acordo com a reivindicação 12,CARACTERIZADO pelo fato de que o meio para engatar o corpo de um elemento de acoplamento hidráulico fêmea compreende roscas externas sobre o retentor.

14. Conjunto de selo de sonda, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda pelo menos um par de orifícios cegos na primeira extremidade do retentor dimensionado e espaçado para engatar uma chave inglesa.

15. Conjunto de selo de sonda, de acordo com a reivindicação 12,CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda uma ranhura circunferencial sobre a superfície externa do pistão geralmente em forma de anel.

16. Conjunto de selo de sonda, de acordo com a reivindicação 15, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende um selo na ranhura circunferencial.

17. Conjunto de selo de sonda, de acordo com a reivindicação 16,CARACTERIZADO pelo fato de que o selo é um selo O-ring.

18. Conjunto de selo de sonda, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de que o pistão é um pistão de metal.

19. Conjunto de selo de sonda, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda pelo menos uma projeção de vedação radial sobre a superfície interna do selo elastomérico geralmente em forma de anel.

20. Conjunto de selo de sonda, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda:- uma extensão sobre a segunda extremidade interna do retentor adjacente ao ombro angulado e contendo uma seção transversal geralmente retangular; e- um recesso sobre a superfície externa do selo adjacente à superfície angulada dimensionada e espaçada para acomodar a extensão sobre o retentor quando o conjunto de vedação é instalado em um elemento de acoplamento hidráulico fêmea.

21. Segundo conjunto de selo de sonda, de acordo com a reivindicação 20, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda:- um segundo ombro na segunda extremidade interna do retentor adjacente ao ombro angulado, dito segundo ombro sendo geralmente ortogonal ao eixo longitudinal do retentor; e,- uma segunda superfície na segunda extremidade do selo elastomérico adjacente à superfície angulada, dita segunda superfície dimensionada e espaçada para apoiar-secontra o segundo ombro sobre a segunda extremidade do retentor quando o conjunto de vedação é instalado em um elemento de acoplamento hidráulico fêmea.

22. Segundo conjunto de selo de sonda, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda: - uma aresta axial na primeira extremidade interna do selo elastomérico geralmenteem forma de anel; e,- uma ranhura axial sobre a segunda extremidade externa do pistão, que é dimen-sionado e espaçado para receber a aresta axial quando o conjunto de vedação é instalado em um elemento de acoplamento hidráulico fêmea.

23. Conjunto de selo de sonda, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda:- uma aresta axial sobre a segunda extremidade externa do pistão; e,- uma ranhura axial sobre a primeira extremidade interna do selo elastomérico geralmente em forma de anel, que é dimensionado e espaçado para receber a aresta axial quando o conjunto de vedação é instalado em um elemento de acoplamento hidráulico fêmea.

24. Método para provimento de um selo estanque a fluido entre o corpo de um ele-mento de acoplamento hidráulico fêmea e a sonda de um elemento de acoplamento hidráulico macho correspondente, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:- aplicar pressão hidráulica em um primeiro lado de um pistão geralmente em forma de anel disposto para deslizar em um cilindro anular definido por um furo axial central no membro fêmea e a superfície cilíndrica externa da sonda do elemento macho inserido no furo axial central do elemento fêmea; e,- comprimir um selo de sonda elastomérico geralmente em forma de anel entre uma segundo lado oposto do pistão em forma de anel e uma porca retentora engatada de forma removível ao elemento fêmea.

25. Método, de acordo com reivindicação 24, CARACTERIZADO pelo fato de que o selo de sonda elastomérico geralmente em forma de anel efetua uma expansão radial do selo de sonda.

26. Método, de acordo coma reivindicação 24, CARACTERIZADO pelo fato de que a porca retentora possui um ombro angulado que encontra uma superfície angulada sobre o selo de sonda elastomérico e comprimi o selo entre o pistão e a porca retentora fazendo com que a superfície angulada sobre o selo de sonda avance contra o ombro angulado da porca retentora de tal modo que o selo de sonda é impulsionado em uma direção radial interna.