PT1217280E

PT1217280E - Tubo de material flexível

Info

Publication number: PT1217280E
Application number: PT01128916T
Authority: PT
Inventors: Thomas Koestler; Michael Emmrich; Kai Weitzel
Original assignee: Veritas Ag
Priority date: 2000-12-20
Filing date: 2001-12-05
Publication date: 2007-03-30
Also published as: SK18512001A3; ES2280296T3; CZ20014590A3; DK1217280T3; HUP0105378A3; PL351276A1; CZ297088B6; DE50112034D1; EP1217280B1; HU223739B1; HU0105378D0; SK285687B6; HUP0105378A2; ATE354050T1; EP1217280A2; EP1217280A3; DE10063641A1

Description

DESCRIÇÃO "TUBO DE MATERIAL FLEXÍVEL" A presente invenção refere-se a um tubo de material flexível com um dispositivo de acoplamento, que está aplicado permanentemente em pelo menos um dos seus segmentos finais e que apresenta um segmento de fixação moldado cilíndrico em forma de revestimento, o qual está adaptado ao contorno exterior do tubo e que se sobrepõe, pelo menos por segmentos, em sentido axial, ao tubo, sendo que o dispositivo de acoplamento é composto, pelo menos por segmentos, de um polímero termoplástico e está aplicado ao tubo através de moldagem por injecção, em que o dispositivo de acoplamento apresenta um segundo segmento de fixação na face interior do tubo e em que o primeiro e o segundo segmentos de fixação estão ligados um ao outro, numa só peça, através de um filete que se estende através de uma abertura de passagem no tubo. A invenção refere-se, ainda, a um processo para o fabrico de um tubo flexível deste tipo, com um dispositivo de acoplamento. A partir do documento US 5333650 A é já conhecido um tubo deste tipo. Esta publicação descreve um tubo de material flexível em que pelo menos num dos seus segmentos finais está aplicado permanentemente um dispositivo de acoplamento que apresenta um segmento de fixação moldado cilíndrico em forma de revestimento, o qual está adaptado ao contorno exterior do tubo. O dispositivo de acoplamento apresenta um segundo segmento de fixação na face interior do tubo. O primeiro e o segundo 1 segmentos de fixação estão ligados um ao outro através de um filete que se estende através de uma abertura de passagem no tubo.

No documento US 4526410 A é também descrito um tubo. Esta publicação descreve um dispositivo de encaixe, em plástico, para tubos. Ao contorno exterior e interior do tubo está adaptado um segmento de fixação. O segmento de fixação sobrepõe-se, pelo menos por segmentos, em sentido axial, ao tubo. Um dispositivo de encaixe, composto de PVC, está aplicado sobre a camada extrema exterior do tubo através de moldagem por injecção.

Os tubos de material flexível, aos quais está aplicado um dispositivo de acoplamento, são também conhecidos a partir do documento DE 19743825. O tubo aí descrito dispõe, no seu segmento final, de um dispositivo de acoplamento que está previsto para a inserção axial numa contrapeça de acoplamento adaptável para esse efeito. O dispositivo de acoplamento e a contrapeça de acoplamento formam, no seu conjunto, um acoplamento de tubo. Os tubos deste tipo são empregues na construção automobilística. No caso deste tubo, pode tratar-se, por exemplo, de um tubo de aspiração para motores de veículos. O dispositivo de acoplamento é formado por um elemento metálico repuxado em profundidade, o qual envolve o tubo tanto na sua face exterior, como também na sua face interior, na forma de uma guarnição. O elemento metálico dispõe de reforços que decorrem de forma anelar, deformando o material do tubo flexível, de modo a formarem, por este meio, um fecho do molde entre o tubo e o elemento metálico. Na zona da face frontal do tubo, este elemento metálico forma, adicionalmente, uma ranhura de forma anelar destinada à admissão de um anel de vedação. De modo a conseguir uma ligação, o mais possível vedante, no dispositivo 2 de acoplamento inserido na contrapeça de acoplamento, a peça de metal, vista na transversal, decorre contínua, partindo da face exterior para a face interior do tubo. Embora um tubo deste tipo tenha dado provas relativamente à estanqueidade e solidez da ligação, entre o dispositivo de acoplamento e o tubo, o seu fabrico é, todavia, muito dispendioso. 0 objectivo da invenção é, por conseguinte, simplificar o fabrico de um tubo e, ainda assim, realizar uma ligação suficientemente sólida entre o tubo e o dispositivo de acoplamento, bem como uma vedação eficaz. 0 objectivo é solucionado, de acordo com a invenção, através de um tubo do tipo mencionado inicialmente, no qual o segundo segmento de fixação também é moldado cilíndrico em forma de revestimento.

Esta solução é simples e tem a vantagem de poder ser realizada uma vedação eficaz, entre o tubo e o dispositivo de acoplamento, através de moldagem por injecção. Ao mesmo tempo, a moldagem por injecção adequa-se ao fabrico dos tubos, de acordo com a invenção, em grande número de peças, com uma produção de custos correspondentemente favoráveis. Acresce ainda que, através da moldagem por injecção, se realiza uma grande solidez da ligação entre o tubo e o dispositivo de acoplamento. De igual modo, através da moldagem por injecção, secções transversais geométricas complicadas podem ser realizadas sem quaisquer problemas.

Devido ao facto de o dispositivo de acoplamento apresentar um segundo segmento de fixação na face interior do tubo, torna-se possível ligar o tubo ao dispositivo de acoplamento, tanto na 3 face interior, como também na sua face exterior. Por um lado, por este meio, o efeito vedante pode ser melhorado e, por outro, também a solidez da ligação, entre o tubo e o dispositivo de acoplamento, pode ser aumentada.

Mediante a ligação, numa só peça, do primeiro e do segundo segmentos de fixação através de um filete que se estende através de uma abertura de passagem no tubo, pode ser simplificado o fabrico do tubo, de acordo com a invenção. Através da abertura de passagem no tubo, plástico pode ser introduzido, facilmente, a partir do exterior para o interior do tubo. Ao mesmo tempo, pode ser produzido um fecho do molde entre o tubo e os segmentos de fixação.

Uma vez que o primeiro e o segundo segmentos de fixação estão moldados cilíndricos em forma de revestimento, podem ser realizadas geometrias particularmente simples.

Pode também revelar-se vantajoso, se o dispositivo de acoplamento se constituir completamente por um polímero termoplástico. Deste modo, o dispositivo de acoplamento, no seu conjunto, pode ser produzido de forma económica, a partir de um só material. A poliamida pode adequar-se como um polímero termoplástico. Este material é vantajoso tanto no que se refere à solidez, como no que se refere à capacidade de manufactura.

Em alternativa, como polímero termoplástico, pode adequar-se também poliftalamida (PPA), sulfureto de polietileno (PPS) ou um material plástico reforçado. 4

De modo a melhorar a ligação, entre o tubo e o segmento de fixação pode estar previsto um agente aderente entre o dispositivo de acoplamento e o tubo. Deste modo, pode ser conseguida uma ligação integral entre o tubo e o dispositivo de acoplamento, pelo que tanto a estanqueidade, como também a estabilidade são melhoradas.

Também pode revelar-se favorável, se o tubo estiver constituído em camadas múltiplas, sendo que a camada contígua ao segmento de fixação se compõe de um plástico susceptível de ser ligado integralmente ao plástico do dispositivo de acoplamento. Por este meio, a estanqueidade e a solidez podem ser melhoradas.

Também pode revelar-se vantajoso, se a distância entre ambos os segmentos de fixação for mais reduzida do que a espessura de parede do tubo antes da aplicação do dispositivo de acoplamento. Deste modo, pode ser realizada uma aderência entre o dispositivo de acoplamento e o tubo. Devido ao facto de a distância entre os segmentos de fixação ser mais reduzida do que a espessura de parede do tubo antes da aplicação do dispositivo de acoplamento, pode processar-se um aperto do tubo.

Geometrias ainda mais simples são possíveis de realizar, se o tubo for de forma cilíndrica tubular.

Neste caso, também pode constituir uma vantagem, se o contorno exterior do filete corresponder essencialmente, ao contorno interior das aberturas de passagem. Por este meio, também pode ser produzido, de forma simples, um fecho do molde entre o tubo e os segmentos de fixação. 5 A abertura de passagem pode ser realizada de forma simples, por exemplo, mediante perfuração, quando a abertura de passagem é essencialmente cilíndrica.

Num aperfeiçoamento vantajoso da invenção, o dispositivo de acoplamento pode apresentar um dispositivo com um elemento de retenção, de um modo preferido, um gancho de retenção. Por este meio, pode ser realizada uma ligação eficaz entre o dispositivo de acoplamento e uma contrapeça de acoplamento.

Num aperfeiçoamento vantajoso da invenção, o tubo pode apresentar pelo menos um ressalto e/ou uma reentrância na sua face exterior e/ou na sua face interior, na zona do segmento final, visando a ligação, em união positiva, com o dispositivo de acoplamento. Através de um fecho do molde deste tipo, pode ser aumentada, adicionalmente, a solidez da ligação entre o tubo e o dispositivo de acoplamento. É ainda reivindicado um processo para o fabrico de um tubo flexivel, de acordo com a invenção, com um dispositivo de acoplamento, no qual o tubo é dimensionalmente estabilizado antes da moldagem por injecção do dispositivo de acoplamento. Através de uma estabilização dimensional deste tipo do tubo flexivel pode ser melhorada a precisão durante a aplicação do dispositivo de acoplamento. 0 tubo estabilizado dimensionalmente pode ser introduzido, com precisão, no molde para a moldagem por injecção. Por este meio, tanto a solidez, como também a estanquidade da ligação entre o tubo e o dispositivo de acoplamento podem ser aumentadas.

Pode revelar-se vantajoso, neste caso, se a estabilização dimensional se processar por arrefecimento. Através de um forte 6 arrefecimento, o plástico flexível do tubo torna-se mais duro, apresentando, por conseguinte, uma tendência mais reduzida para se desviar ao ser introduzido no molde.

Numa forma de realização da invenção, a estabilização dimensional pode processar-se, enrolando um fio sob tensão em torno do segmento final. Por este meio, o segmento final pode ser reforçado, por assim dizer, na zona do dispositivo de acoplamento. Através do enrolamento do fio produz-se, ao mesmo tempo, um fecho do molde entre o tubo e o dispositivo de acoplamento após a aplicação do dispositivo de acoplamento.

Pode ainda afigurar-se favorável, se estiver previsto um agente aderente entre o segmento de fixação e o tubo.

Em seguida, a invenção é explicada mais pormenorizadamente com base num exemplo de realização. Mostram:

Fig. 1 um tubo com dispositivo de acoplamento, numa vista lateral, ao longo da linha I-I da figura 2;

Fig. 2 o tubo da figura 1, numa vista frontal;

Fig. 3 um tubo com dispositivo de acoplamento, de acordo com a invenção, numa vista em corte, ao longo da linha IV-IV da figura 4;

Fig. 4 o tubo da figura 3, numa vista frontal. A figura 1 mostra um tubo 1, o qual não constitui objecto da invenção, com um dispositivo 2 de acoplamento. 7 0 tubo 1 é um tubo de aspiração tal como ele é utilizado para motores de veículos. Ele está constituído em camadas múltiplas. Os tubos deste tipo são conhecidos, em geral, a partir do estado da técnica actual. As camadas individuais do tubo compõem-se predominantemente de materiais elastómeros, mediante os quais se produz a flexibilidade do tubo. Adicionalmente, podem estar integradas camadas de reforço têxteis na composição por camadas do tubo 1. Todavia, isto é conhecido a partir do estado da técnica e, por conseguinte, não tem de ser explicado mais pormenorizadamente. 0 tubo 1 dispõe de uma face 3 interior, de uma face 4 exterior respectivamente de um material elastómero e de um segmento 5 final com uma face 6 frontal. 0 tubo 1 está moldado, essencialmente, de forma cilíndrica tubular. 0 dispositivo 2 de acoplamento está disposto na zona do segmento 5 final do tubo 1 e dispõe de um segmento 7 de fixação que está moldado cilíndrico em forma de revestimento e que está disposto na face 4 exterior do tubo 1, sobrepondo-se a este em sentido axial. 0 diâmetro interno do segmento 7 de fixação corresponde, neste caso, essencialmente ao diâmetro externo da face 4 exterior. 0 contorno interior do segmento de fixação está, por este meio, adaptado ao contorno exterior do tubo. 0 dispositivo de acoplamento dispõe ainda de um flange 8 anelar que serve de esbarro a uma contrapeça, não representada, de um acoplamento, no qual o dispositivo 2 de acoplamento pode ser introduzido, visando a junção do tubo. No essencial, paralelamente ao segmento 7 de fixação, estende-se uma superfície 9 de acoplamento que assume uma condução axial do dispositivo 2 de acoplamento durante a introdução numa contrapeça de acoplamento.

Na zona da face 6 frontal do tubo 1, o dispositivo 2 de acoplamento dispõe de uma superfície 10 de encosto, na qual a face frontal do tubo 1 se apoia, em sentido axial, pelo menos por segmentos. Adicionalmente, o dispositivo 2 de acoplamento dispõe de uma ranhura 11 circundante, na qual está disposto um anel 12 vedante. Este anel vedante estende-se em sentido radial, exiguamente, para além da superfície 9 de acoplamento para vir a encostar-se, de forma vedante, ao dispositivo 2 de acoplamento introduzido na contrapeça de acoplamento.

Alem disso, o dispositivo 2 de acoplamento dispõe de um dispositivo 13 de retenção na forma de um gancho de retenção. Estando o elemento de acoplamento introduzido, um outro elemento de retenção da contrapeça de acoplamento engrena neste gancho de retenção, de modo a impedir, por este meio, que o tubo caia da contrapeça de acoplamento. Na representação da figura 1, o dispositivo 2 de acoplamento dispõe de um gancho de retenção deste tipo, tanto na face superior, como também na face inferior. 0 dispositivo 2 de acoplamento está fabricado em poliamida, de um modo preferido, em ΡΑβ.β. Entre o segmento 7 de fixação do dispositivo 2 de acoplamento e a face 4 exterior do tubo 1, encontra-se um agente aderente. No caso deste agente aderente trata-se de Chemosil 256. Por este meio, produz-se uma ligação especialmente sólida e vedante entre o segmento 7 de fixação e a face 4 exterior do tubo 1.

Para o fabrico do tubo 1 com dispositivo 2 de acoplamento é em primeiro lugar aplicado o agente aderente sobre o tubo 1. O tubo com agente aderente é depois inserido num molde, onde o dispositivo 2 de acoplamento é aplicado ao tubo 1 através de 9 moldagem por injecção. Devido ao comportamento retráctil do tubo, após a injecção do dispositivo 2 de acoplamento, produz-se uma ligação sólida, no sentido radial, entre o dispositivo 2 de acoplamento e o tubo 1 através de uma aderência em sentido axial entre o tubo e o dispositivo de acoplamento. Mediante o agente aderente são melhoradas, tanto a estanquidade, como também a solidez da ligação entre o dispositivo 2 de acoplamento e o tubo 1.

Em seguida, o tubo, de acordo com a invenção, será explicado mais pormenorizadamente. Dado que este tubo comporta partes do tubo acima descrito, o tubo, de acordo com a invenção, já só será explicado com base nas diferenças em relação ao tubo representado nas figuras 1 e 2. As partes idênticas estão assinaladas com indices de referência idênticos.

De acordo com a presente invenção, em suplemento ao primeiro segmento 7 de fixação, o tubo 1 representado nas figuras 3 e 4 dispõe de um segundo segmento 14 de fixação, que se estende, moldado cilíndrico em forma de revestimento, paralelamente em relação ao primeiro segmento 7 de fixação, bem como paralelamente em relação à face 3 interior do tubo, sendo que o contorno interior do tubo está adaptado ao contorno exterior do segmento de fixação e que o segmento de fixação se sobrepõe, em sentido axial, ao tubo. A distância, em sentido radial, entre o primeiro segmento 7 de fixação e o segundo segmento 14 de fixação é insignificantemente menor do que a espessura de parede do tubo 1, em sentido radial, na zona do segmento final. Por este meio, pode ser obtida uma aderência entre o tubo e o dispositivo 2 de acoplamento. 10

Adicionalmente, estão previstos reforços 15 que se estendem na zona do segmento final, no interior do segundo segmento 14 de fixação e que, essencialmente, têm uma forma semicilindrica. 0 primeiro segmento 7 de fixação e o segundo segmento 14 de fixação estão ainda unidos um ao outro, numa só peça, através de um filete 16. Este filete 16 estende-se através de uma abertura 17 de passagem cilíndrica no tubo. A abertura de passagem pode ser produzida mediante perfuração. Através da abertura de passagem do filete, torna-se possível, mais facilmente, aplicar o plástico sobre a face interior do tubo. Além disso, produz-se um fecho do molde entre o filete e a abertura de passagem, uma vez que o contorno exterior do filete corresponde ao contorno interior da abertura de passagem.

Visando a produção do tubo, de acordo com a invenção, o tubo 1 pode ser arrefecido, pelo menos na zona do segmento 5 final, mediante um agente refrigerador. Por este meio, o tubo experimenta uma contracção em sentido radial. Em seguida, ele é introduzido no molde para a moldagem por injecção e o dispositivo 2 de acoplamento é injectado no tubo. Dado que a distância dos primeiros dois segmentos de fixação é menor do que a espessura de parede do tubo, no estado inicial, é produzida uma aderência entre o tubo e o acoplamento, após a injecção do dispositivo de acoplamento. Esta aderência permite uma junção permanente do dispositivo de acoplamento ao tubo 1. Em alternativa, o tubo 1 pode ser também dimensionalmente estabilizado, na zona extrema do segmento final, com um enrolamento de fio em substituição do arrefecimento. Neste caso, o fio está enrolado sob tensão na face 4 exterior do tubo, pelo que o fio desencadeia contracções sobre a face 4 exterior do tubo. Após a estabilização dimensional, o tubo volta a ser 11 introduzido, novamente, no molde e o dispositivo de acoplamento pode ser injectado no tubo. As contracções desencadeadas pelo fio enrolado conduzem a um fecho do molde, entre o dispositivo de acoplamento e o tubo 1, dado que, durante a injecção, o dispositivo de acoplamento admite o contorno exterior do tubo e, por conseguinte, também do enrolamento do fio.

Evidentemente que, o tubo de acordo com a invenção, pode estar provido de um dispositivo 2 de acoplamento em ambas as suas extremidades. 0 tubo com aplicação dispositivo de acoplamento aplicado, de acordo com a invenção, adequa-se ao fabrico em série, em grande escala. Por conseguinte, permite custos baixos no fabrico e satisfaz, simultaneamente, as exigências de estanquidade e de estabilidade. A moldagem por injecção permite além disso, também, a realização de formas mais complexas com recessos.

Lisboa, 08 de Março de 2007 12

Claims

REIVINDICAÇÕES 1. Tubo de material flexível com um dispositivo de acoplamento, que está aplicado permanentemente em pelo menos um dos seus segmentos (5) finais e que apresenta um segmento (7) de fixação moldado cilíndrico em forma de revestimento, o qual está adaptado ao contorno exterior do tubo (1) e que se sobrepõe, pelo menos por segmentos, em sentido axial, ao tubo, sendo que o dispositivo (2) de acoplamento é composto, pelo menos por segmentos, de um polímero termoplástico e está aplicado ao tubo através de moldagem por injecção, em que o dispositivo de acoplamento apresenta um segundo segmento (14) de fixação na face interior do tubo e em que o primeiro e o segundo segmentos de fixação estão ligados um ao outro, numa só peça, através de um filete que se estende através de uma abertura de passagem no tubo, caracterizado por o segundo segmento de fixação também estar moldado cilíndrico em forma de revestimento.
2. Tubo com um dispositivo de acoplamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o dispositivo de acoplamento ser totalmente composto de um polímero termoplástico.
3. Tubo com um dispositivo de acoplamento, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o polímero termoplástico ser uma poliamida.
4. Tubo com um dispositivo de acoplamento, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o polímero termoplástico ser de poliftalamida (PPA), sulfureto de polietileno (PPS) ou ser um material plástico reforçado.
5. Tubo com um dispositivo de acoplamento, de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado por estar previsto um agente aderente entre o segmento (7) de fixação e o tubo (1) .
6. Tubo com um dispositivo de acoplamento, de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado por o tubo estar constituído em camadas múltiplas, sendo que a camada contígua ao segmento de fixação é constituída por um material plástico susceptível de poder ser integralmente ligado ao dispositivo de acoplamento.
7. Tubo com um dispositivo de acoplamento, de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado por a distância entre os dois segmentos (7, 14) de fixação ser mais reduzida do que a espessura de parede do tubo antes da aplicação do dispositivo de acoplamento.
8. Tubo com um dispositivo de acoplamento, de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado por o tubo ser de forma cilíndrica tubular.
9. Tubo com um dispositivo de acoplamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o contorno exterior do filete corresponder essencialmente ao contorno interior da abertura de passagem.
10. Tubo com um dispositivo de acoplamento, de acordo com a reivindicação 1 ou 9, caracterizado por a abertura de passagem ser essencialmente cilíndrica.
11. Tubo com um dispositivo de acoplamento, de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado por o dispositivo de acoplamento apresentar um dispositivo com um elemento de retenção, de um modo preferido, um gancho de retenção.
12. Tubo com um dispositivo de acoplamento, de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado por o tubo apresentar, na sua face exterior e/ou face interior, ressaltos ou reentrâncias na zona do segmento final.
13. Processo para o fabrico de um tubo flexível com um dispositivo (2) de acoplamento, de ; acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o tubo (D ser dimensionalmente estabilizado antes da moldagem por injecção do dispositivo (2) de acoplamento.
14. Processo, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por a estabilização dimensional se processar por arrefecimento.
15. Processo, de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracterizado por a estabilização dimensional se processar por enrolamento de um fio sob tensão em torno do segmento final.
16. Processo, de acordo com pelo menos uma das reivindicações 13 a 15 precedentes, caracterizado por estar previsto um o tubo agente aderente entre o segmento (7) de fixação e (D · Lisboa, 08 de Março de 2007