BRPI0913239B1

BRPI0913239B1 - Braçadeira para fixação de tubuladura de união de tubulações

Info

Publication number: BRPI0913239B1
Application number: BRPI0913239-2A
Authority: BR
Inventors: Bernd Hansen
Original assignee: Bernd Hansen
Priority date: 2008-06-03
Filing date: 2009-04-17
Publication date: 2019-09-24
Also published as: AU2009254295B2; US8196971B2; CN102057201B; PL2281134T3; WO2009146764A1; HK1153258A1; EP2281134A1; JP5519650B2; AU2009254295A1; CA2724714A1; RU2479781C2; PT2281134E; MX2010013325A; EP2281134B1; ES2394242T3; KR101533261B1; DE102008026563A1; CA2724714C; KR20110017868A; BRPI0913239A2

Abstract

braçadeira para fixação de tubuladura de união de tubulações a presente invenção refere-se a uma braçadeira para a fixação de tubuladura de união (5) em tubulações com dois componentes de anéis tensores (1, 3), que em uma extremidade estão interligados através de um conjunto articulado (11), sendo giráveis ao redor dos mesmos entre posições expandidas e posições de fixação de aproximação recíproca e com um conjunto tensor previsto na extremidade contrária ao conjunto articulado (11) dos componentes do anel tensor (1, 3), possuindo um parafuso de aperto (19), o qual, a partir de uma posição atuante, na qual, coopera para gerar uma força de aperto que força os componentes anelares tensores (1, 3) para as posições protendidas, cooperando com as mesmas, e sendo girável no sentido de uma posição de liberação escamoteada, na qual, os componentes anelares tensores (1, 3) são liberados, sendo que, o conjunto tensor apresenta um conjunto de bloqueio (25, 27) que na sua posição atuante evita o escamoteamento do parafuso de aperto (19) para a posição de liberação e na dependência da expansão dos componentes do anel tensor (1, 3) passa de um ângulo de abertura predeterminado a partir do estado atuante em um estado de liberação que possibilita o escamoteamento do parafuso de aperto (19).

Description

[001] A presente invenção refere-se a uma braçadeira para a fixação de tubuladura de união em tubulações, possuindo duas seções de fixação, ligadas em uma extremidade através de uma disposição articulada sendo giráveis ao redor das mesmas entre posições expandidas e reciprocamente aproximadas e com um conjunto de fixação que se encontra na extremidade das seções do anel tensor oposta em relação à articulação, possuindo um parafuso de aperto que pode ser girado a partir de uma posição atuante, na qual, para gerar uma força de aperto que força os componentes do anel tensor para as posições de fixação, com as quais coopera e uma posição de liberação que dali pode ser escamoteada.

[002] Braçadeiras deste tipo já são conhecidas. Por exemplo, de acordo com o documento DIN 32676 (© DIN do Instituto Alemão de Padronização e.V.) são padronizados conexões de aperto com essas braçadeiras para armações para produtos alimentícios na área da química e da farmacêutica e para uma área bastante grande de extensões nominais. Nessas braçadeiras, as seções do anel tensor cooperam com luvas de aperto que podem ser unidas, por exemplo, como luvas soldadas com extremidades tubulares correspondentes, de tal maneira, que a força axial para comprimir as luvas é gerada através da unidade sobre faces obliquas inclinadas na direção do eixo longitudinal do tubo, por meio de força de aperto radial atuante.

[003] Como essas braçadeiras também podem ser usadas de acordo com as normas válidas em extensões nominais maiores até pressões de 1,6 MPa (16 bar), deverão ser formuladas exigências especiais no tocante a segurança de trabalho.

[004] Neste sentido a invenção tem como objetivo oferecer uma

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2/9 braçadeira da espécie analisada que na manipulação, especialmente, quando se trata de um nível de pressão maior, oferece uma medida especialmente elevada de segurança de trabalho.

[005] Esta tarefa é solucionada por uma braçadeira que apresenta as características da invenção.

[006] Neste sentido uma especificidade essencial da invenção reside em que o conjunto tensor possui dispositivo de aperto que atua como conjunto de segurança e que apenas possibilita um escamoteamento do parafuso de aperto quando em uma fase de trabalho, na qual, a conexão de aperto é separada, os componentes do anel tensor estão expandidos inicialmente da posição de fixação em um ângulo de abertura predeterminado. Desta maneira, é evitado o perigo que já uma reduzida separação do atarrachamento eficaz no parafuso de aperto possa produzir um escamoteamento deste parafuso da posição atuante, com o que poderia se apresentar uma separação repentina da conexão sob pressão com perigos correspondentes.

[007] Com exemplos de execução especialmente vantajosos a disposição pode ser feita de tal maneira que, o parafuso de aperto preso com uma de suas extensões com a primeira seção do anel tensor, de modo girável através de uma articulação escamoteável, apresenta um segmento rosqueado na seção terminal e um colar oposto de diâmetro maior, vizinho à articulação de escamoteamento, sendo que, o segundo componente do anel tensor apresenta uma passagem que é transfixada por um parafuso de aperto que se encontra na posição atuante e uma fenda de saída para o parafuso de aperto que possibilita o escamoteamento da unidade, cuja largura, ao menos, na área da fenda contígua a primeira seção anelar tensora, é menor do que o diâmetro do colar, sendo maior do que o diâmetro do segmento rosqueado do parafuso de aperto. O principio de funcionamento do conjunto tensor reside, portanto, simplesmente em que o parafuso de aperto,

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3/9 para o seu movimento de escamoteamento, somente poderá sair da fenda da saída quando tiver sido alcançado um ângulo de abertura, no qual, o colar alargado do parafuso de aperto tiver abandonado a fenda de saída, após o que o segmento rosqueado, de diâmetro menor, pode ser escamoteado fora da fenda de saída. Uma forma de realização desta natureza do conjunto tensor se destaca pela sua construção especialmente simples.

[008] Uma medida especialmente elevada de segurança de trabalho é assegurada nos exemplos de execução, nos quais, na segunda seção do anel tensor estão previstas regiões superficiais que ultrapassam seções superficiais alocadas de uma porca tensora existente no segmento rosqueado do parafuso de aperto, por ocasião da posição atuante, que uma soltura da porca tensora produz uma extensão dos componentes anelares de fixação. Nesta disposição, por ocasião da soltura da porca tensora, os componentes do anel tensor serão forçosamente expandidos. Desta maneira é evitado o perigo de que em casos que eventualmente na soltura da porca tensora os componentes do anel tensor estejam presos na posição tensora não podendo acompanhar imediatamente o movimento da porca tensora, se verifique o movimento de expansão repentino sob regime de pressão. Pelo movimento de expansão forçosamente produzido pela soltura da porca tensora é assegurado que se verifica uma expansão controlada e assim uma diminuição da pressão controlada antes de se verificar o escamoteamento do parafuso de aperto.

[009] Em exemplos de execução vantajosos a porca tensora apresenta um segmento longitudinal integrado na posição atuante do parafuso de aperto na passagem do segundo componente do anel tensor, onde a superfície que é produzida na soltura da porca e que gera força tensora se encontra inclusive a superfície através da qual, no aperto da porca em faces escalonadas da passagem é transmitida

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4/9 a força de aperto.

[0010] A disposição poderá ser feita de tal maneira que a porca na região que recebe a passagem, possui uma seção de haste arredondada e um corpo anelar que dali se salienta em sentido radial e como um flange, uma de cujas faces flangeada forma a extremidade da seção da haste e a superfície transmissora da força de aperto e cuja outra face forma a superfície que transfere a força de expansão.

[0011] Na conformação desta natureza da porca tensora, a passagem e sua fenda de saída na segunda seção anelar tensora podem ser escalonadas, de tal maneira, que o corpo anelar pode ser movido por um segmento alargado da fenda de saída na passagem sendo dali afastado, sendo que, no término do segmento alargado as faces escalonadas que se estendem na passagem são formadas, sendo que a superfície flangeada do corpo anelar transmite a força de aperto da porca.

[0012] Para transmitir a força de expansão atuante na soltura da porca sobre o segundo componente anelar tensor, o segmento alargado da fenda de saída pode ser formado por ranhuras conformadas nas duas paredes laterais da fenda, cujas paredes laterais formam um canal condutor para o corpo anelar da porca tensora na entrada na posição atuante e no escamoteamento na posição de liberação, sendo que, as faces laterais das porcas formam as faces escalonadas transferidoras da força de aperto na passagem, bem como, os componentes superficiais transmissores da força de expansão.

[0013] A seguir a invenção será explicitada com base em um exemplo representado no desenho. As figuras mostram:

[0014] Figura 1 Uma braçadeira na posição ativa, desenhada aproximadamente no tamanho natural, em vista de perspectiva lateral de um exemplo de execução consoante a invenção, ocupando a posição de serviço ativo, na qual, pode ser vista uma ligação de aperto enPetição 870190034307, de 10/04/2019, pág. 7/19

5/9 tre a luva tubular soldada, na qual, é visível uma luva;

[0015] Figura 2 Uma representação de corte da figura 1 com plano de corte projetado em direção longitudinal, sendo que, a conexão de aperto produzida das luvas tubulares está sendo mostrada;

[0016] Figura 3 Uma vista obliqua em perspectiva similar a figura 1, sendo que, o interior dos componentes do anel tensor é mostrado sem a luva tubular, e [0017] Figura 4 Uma vista obliqua em perspectiva correspondente a figura 3, sendo que, todavia os componentes de construção estão mostrados em uma posição que possibilita o escamoteamento do parafuso de aperto.

[0018] As figuras 1 e 2 apresentam um exemplo de execução em estado funcional ativo, sendo que, um primeiro componente anelar tensor 1 e um segundo componente anelar tensor 3 se encontram em uma posição tensora reciprocamente aproximada, na qual, duas luvas de aperto soldadas 5, das quais, na figura 1 apenas uma é visível, estão protendidas conjuntamente. Conforme mostrado na figura 2, entre as luvas 5 encontra uma vedação 7 em formato de anel discoidal. Esta vedação consiste em material plástico compatível com um meio existente no sistema da tubulação, por exemplo, uma borracha etilenapropileno-dieno (EPDM) ou outro material plástico adequado. Como pode ser mais bem visto da figura 2, nos flanges terminais das luvas tubulares 5 de conformação idêntica, encontram-se faces obliquas 9. Em ação conjugada com faces obliquas correspondentes nos lados internos dos componentes anelares de tensão 1 e 3, os componentes anelares de tensão 1 e 3 produzem forças de aperto radiais com uma força tensora axial para a protensão recíproca das luvas tubulares 5.

[0019] Os componentes de anel 1 e 3 que estão interligados através de um conjunto articulado 11 são conformados de modo idêntico na sua projeção desde a disposição articulada 11 até a proximidade de

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6/9 sua extremidade oposta, isto é, possui na sua região central um formato que corresponde a um arco circular parcial. O conjunto de articulação 11 apresenta uma tala de conexão 13 (vide figura 4) a qual, como os próprios componentes anelares fixadores 1 e 3, é produzida de aço nobre e possui o formato de uma placa achatada e alongada. Esta tala de conexão 13 está articuladamente unida nas suas regiões terminais através de pinos articulados 15 com os componentes anelares tensores 1 e 3.

[0020] Na extremidade de ativação dos componentes anelares tensores 1 e 3, contrários a disposição articulada 11, está previsto o conjunto tensor para gerar a força da aperto. Como pode ser visto nas figuras, na extremidade correspondente do primeiro componente anelar tensor 1, um parafuso de aperto 19 está de tal modo articulado através de uma articulação escamoteável 17 que o parafuso de aperto 19 pode ser escamoteado de uma posição atuante, conforme mostrado na figura 1 e 3, para posições de liberação, ou seja, ao redor de um eixo de giro paralelo para com o eixo longitudinal tubular 21 (figura 2) conforme indicado na figura 4.

[0021] Na posição atuante, o parafuso de aperto 19 transfixa uma passagem 23 (figura 4) conformada da extremidade de ativação do segundo componente anelar tensor 3, que na extremidade da ativação do componente anelar tensor 3 está aberto com uma fenda de saída 25 para frente, de maneira que o parafuso de aperto 19, para transferência do conjunto tensor para a posição de liberação através da fenda de saída 25, é escamoteável para o exterior ou para transferir na posição atuante, através da fenda de saída 25 pode ser escamoteado para o interior da passagem 23.

[0022] Por uma conformação especial do parafuso de aperto 19 e da fenda de saída 25, o conjunto tensor possui um conjunto de bloqueio que somente possibilita um escamoteamento do parafuso de

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7/9 aperto a partir da posição atuante, mostrado nas figuras 1 e 3, quando tiverem sido cumpridas condições relevantes para a segurança. Como pode ser reconhecido nas figuras 1, 3 e 4, de modo mais claro na figura 4, o parafuso de aperto 19, na seção terminal contigua a articulação de escamoteamento 17, apresenta um colar 27, cujo diâmetro é maior do que o diâmetro do segmento rosqueado 29 do parafuso de aperto 19 sequencial ao colar 27. O conjunto de bloqueio mencionado é formado, pelo fato de que, o diâmetro do colar 27 é maior do que a largura da fenda de saída 25, enquanto que o diâmetro externo do segmento rosqueado 29 novamente é menor do que a largura da fenda de saída 25. Desta maneira fica assegurada de uma forma simples e segura que com o parafuso de aperto 19 na posição atuante, e quando este parafuso estiver integrado na passagem 21, é evitado um movimento de saída do parafuso de aperto 19 pela fenda de saída 25 por que o diâmetro do colar 27 evita a passagem através da fenda de saída 25.

[0023] Quando, por outro lado, uma porca tensora 31 estiver atuante para produzir uma força de aperto com o segmento rosqueado 29 do parafuso de aperto 19, para soltura do conjunto tensor estiver atarrachada no interior em tal extensão como indicado na figura 4, sendo que, os componentes anelares tensores 1 e 3 estão expandidos reciprocamente em um ângulo de abertura, no qual, o colar 27 do parafuso de aperto 19 pode abandonar a fenda de saída 25 então o conjunto de bloqueio passa para o estado de liberação já que agora o segmento rosqueado 25, agora de diâmetro menor, pode se movimentar através da fenda de saída 25. Expresso em outras palavras, portanto, é possível um escamoteamento no sentido de penetração do parafuso de aperto 19 na passagem 23, bem como um escamoteamento no sentido da liberação dos componentes anelares tensores 1 e 3, apenas na dependência de um ângulo de abertura predeterminado dos componentes anelares tensores 1 e 3. Como também pode ser verificado a

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8/9 partir das figuras, a passagem 23 e a fenda de saída 25 são escalonados de uma maneira especial. Em ação conjugada com a forma de construção especial da porca tensora 31, o conjunto tensor apresenta não apenas o conjunto de bloqueio que evita um escamoteamento e abertura indesejada, mas também constitui um conjunto que no desatarrachamento da porca tensora 31 produz uma abertura forçada dos componentes anelares tensores 1 e 3. Para esta finalidade, a porca tensora 31 apresenta na sua extremidade um componente de haste 33 arredondada um corpo anelar 35 em forma de flange e que se salienta em sentido radial. Como canal condutor através do qual o corpo anelar 35 se movimenta no atarrachamento para a passagem 23 e no desatarrachamento, a fenda de saída 25 na região terminal superior nas figuras, forma um segmento 37 alargado e neste segmento 37 alargado estão engastadas ranhuras 39 nas duas paredes laterais da fenda 25. As paredes laterais das ranhuras 39 formam não apenas um canal condutor para o corpo anelar 35 no escamoteamento no sentido de fechamento e no escamoteamento no sentido de soltura do parafuso de aperto 19, mas formam também faces escalonadas reciprocamente opostas. Pelas faces escalonadas das ranhuras 39, nas figuras em posição inferior, no aperto da porca de fixação 31 a força de aperto será transferida a partir da face terminal correspondente do corpo anelar 35. A face terminal superior do corpo anelar 35, oposta, transfere, por outro lado, na soltura da porca tensora 31 através das paredes laterais das ranhuras 39 que ultrapassam o corpo anelar 35, uma força de expansão, pela qual, na soltura da porca tensora 31, forçosamente é girada o movimento de abertura dos componentes do anel tensor 1 e

3. Desta maneira é evitado o perigo de que se possa produzir um desatarrachamento continuado da porca tensora 31 sem o movimento de abertura correspondente dos componentes anelares tensores 1 e 3, com o que, é evitado o perigo de que por ocasião de uma soltura com

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9/9 pleta da porca tensora 31 em uma hipótese onde os componentes anelares tensores 1 e 3 estão eventualmente presos na posição de fixação, não acompanhando inicialmente o movimento de soltura da porca 31, se possa produzir pela pressão interna uma expansão saltiforme dos componentes anelares tensores 1 e 3 com um perigo correspondente. Contrário a isto, fica assegurado na invenção que na separação da porca tensora 31 se verifica um movimento de abertura correspondente e controlado dos componentes anelares tensores 1 e

Claims

1. Braçadeira para fixação de tubuladura de união (5) em tubulações, com dois componentes anelares tensores (1, 3) conectados em uma extremidade através de um conjunto articulado (11) e sendo giráveis entre posições expandidas e posições de aperto reciprocamente aproximadas e com um dispositivo de aperto que se encontra na extremidade dos componentes anelares tensores (1, 3) opostos ao conjunto articulado (11) com um parafuso de aperto (19), que a partir de uma posição atuante, na qual, para gerar uma força de aperto que força os componentes anelares tensores (1,3) para as posições de fixação, coopera com essas unidades, sendo girável em uma posição de liberação escamoteada, na qual, os componentes anelares tensores (1,3) são liberados, sendo que o conjunto tensor apresenta um conjunto de bloqueio (25, 27), que em sua posição atuante evita o escamoteamento do parafuso de aperto (19) para a posição de liberação e, na dependência da expansão dos componentes anelares tensores (1, 3) ao redor de um ângulo de abertura predeterminado, passa do estado atuante para um estado de liberação que possibilita o escamoteamento do parafuso de aperto (19), sendo que o parafuso de aperto (19) unido de forma girável com uma de suas extremidades com o primeiro componente anelar tensor (1) através de uma articulação de escamoteamento (17), apresenta um segmento rosqueado terminal (29) e um colar (27) oposto, de diâmetro maior, adjacente à articulação escamoteável (17), sendo que o segundo componente do anel tensor (3) apresenta uma passagem (23) que é transfixada pelo parafuso de aperto (19) que se encontra na posição atuante e uma fenda de saída (25) que possibilita o seu escamoteamento para o parafuso de aperto (19), cuja largura, ao menos na região da fenda vizinha ao primeiro componente anelar tensor (1), é menor do que o diâmetro do colar (27) e maior do que o diâmetro do segmen

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2/3 to rosqueado (29) do parafuso de aperto (19), caracterizada pelo fato de que, no segundo componente anelar tensor (3), estão previstas seções superficiais (39) que ultrapassam de tal maneira seções superficiais alocadas de uma porca tensora (31), existente no segmento rosqueado (29) do parafuso de aperto (19), por ocasião da posição atuante, que uma soltura da porca tensora (31) produz uma expansão dos componentes anelares de fixação (1,3).

2. Braçadeira de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a porca tensora (31) apresenta um segmento longitudinal (33) recebido na posição atuante da porca tensora (19) na passagem (23) do segundo componente anelar de fixação (3), onde se encontra a face que gera a força de expansão na soltura da porca (31), bem como a face através da qual, no aperto da porca (31), em áreas escalonadas da passagem (23) é transmitida a força de aperto.

3. Braçadeira de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que a porca (31), na região que pode ser recebida na passagem (23), possui uma seção de haste (33) arredondada e um corpo anelar (35) que se salienta em sentido radial e em forma flangeada dessa unidade, uma de cujas faces de flange forma a extremidade da seção de haste (33) e a superfície transmissora da força de aperto e cujas outras superfícies formam a superfície transmissora da força de expansão.

4. Braçadeira de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que a passagem (23) e sua fenda de saída (25) estão de tal modo escalonadas na segunda seção do anel tensor (3) que o corpo anelar (35) pode ser movimentado por um segmento (37) alargado da fenda de saída (25) na passagem (23) e no sentido de saída desta passagem e sendo que na extremidade do segmento alargado (37) é formada a face escalonada que se estende na passagem (23), que transferem a força de aperto da face flangeada adjacente do corpo

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3/3 anelar (35) da porca (31).

5. Braçadeira de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que o segmento (37) alargado da fenda de saída (25) é formada pelas ranhuras (39), incorporadas nas duas paredes laterais da fenda (25), cujas paredes laterais formam um canal condutor para o corpo anelar (35) da porca tensora (31) no escamoteamento para posição atuante e no escamoteamento de saída para a posição de liberação, sendo que as faces laterais das ranhuras (39) formam as faces escalonadas na passagem (23) que transferem a força de aperto, bem como os componentes superficiais que transferem a força de expansão.