PT1540230E - Uma cinta de fixação, uma junta terminal de tubo e um sistema de escape - Google Patents

Description

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DESCRIÇÃO "UMA CINTA DE FIXAÇAO, UMA JUNTA TERMINAL DE TUBO E UM SISTEMA DE ESCAPE"

Domínio técnico A invenção diz respeito a uma cinta de fixação de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1, a uma junta terminal de tubo de acordo com o preâmbulo da reivindicação 6, assim como a um sistema de escape de acordo com o preâmbulo da reivindicação 9. São já conhecidas muitas cintas de fixação diferentes, tal como diferentes processos para unir extremidades de tubos. De acordo com um processo de acoplamento convencional, as duas extremidades de tubo dispõem de um rebordo saliente, e o processo envolve a utilização de uma cinta de fixação com uma reentrância na qual os dois rebordos terminais de tubo podem ser recebidos.

Tecnologia Antecedente

Nesta perspectiva, o documento US-PS No. 6 062 610 divulga uma cinta de fixação em conformidade com o preâmbulo da reivindicação 1. Contudo, a utilização desta cinta de fixação fica ensombrada com o risco de poder não ficar completamente apertada, como acontece quando a altura 2 ΡΕ1540230 do rebordo terminal de um dos tubos diverge consideravelmente da altura do rebordo terminal do outro tubo. Nesta última situação, a faixa de vedação somente fica firmemente encostada a um dos rebordos. Além disso, a cinta de fixação já conhecida é ensombrada pela desvantagem de poder ser dificil a montagem da cinta de fixação em condições acanhadas. Quando os terminais de tubo somente podem ser acedidos por um dos lados, o posicionamento da cinta de fixação envolve o risco de um dos segundos troços entrelaçados ficar entalado entre os dois rebordos, projectando-se estes troços entrelaçados radialmente para o lado de dentro. Este último problema aplica-se particularmente quando um ou, pior ainda, quando ambos os terminais de tubo tiverem de ser mantidos na devida posição relativamente um ao outro durante o processamento da montagem. 0 documento US-PS No. 3 479 066 divulga um dispositivo de fixação com dois elementos em aro semicircular fornecido com uma reentrância central interior e um anel de vedação compressivel. O anel de vedação compressível apresenta uma nervura que está virada para o lado de dentro e é apropriada para se desenvolver entre os dois lados opostos dos terminais de tubo a serem unidos. Este dispositivo de fixação já conhecido é ensombrado pela desvantagem de ser bastante complicado e disponibilizar uma relativamente limitada força de retenção na direcção axial. PE1540230 3

Descrição da Invenção O objectivo da invenção consiste em fornecer uma inovadora e melhorada cinta de fixação, que seja simples e pouco dispendiosa de fabricar, que seja fácil de montar e que apresente boas propriedades de vedação.

Este objectivo é alcançado por intermédio da uma cinta de fixação em conformidade com a reivindicação 1. A vedação resultante é mais fiável do que aquelas que são até agora conhecidas, porque tanto a faixa de vedação como os terceiros troços entrelaçados contribuem para garantir uma tal vedação. Além disso, o processamento da montagem ficou facilitado, porque é reduzido o risco da cinta de fixação ficar inserida entre os terminais de tubo durante tal processamento, graças aos terceiros troços entrelaçados.

De acordo com uma determinada configuração, a cinta de fixação pode ser fabricada como uma cinta flexível contínua, com as duas extremidades da cinta de fixação interligadas por intermédio de um único meio de aperto, em que este meio de aperto permite que a cinta de fixação seja presa à volta das extremidades dos tubos. Uma tal cinta de fixação será particularmente fácil de montar, especialmente em condições acanhadas, obtendo-se uma vedação contínua ao longo de toda a periferia dos terminais de tubo.

De acordo com uma determinada configuração, o terceiro troço entrelaçado pode apresentar uma largura com 4 PE1540230 pelo menos 5 mm medida na direcção longitudinal dos tubos daqui resultando que é obtida uma particularmente boa vedação, bem como um fácil processamento da montagem.

De acordo com a invenção, a faixa de vedação pode ser feita num material em fibra de vidro tecida, donde resulta que a cinta de fixação poderá ser usada a temperaturas elevadas, tal como acontece em associação com o acoplamento de componentes em sistemas de escape.

De acordo com uma determinada configuração, a cinta de fixação será cilíndrica e consequentemente será usada para unir extremidades de tubos cilíndricos.

Além disso, a invenção refere-se a uma junta terminal de tubo, em que duas extremidades dos tubos dispõem de um rebordo que se estende radialmente para fora, a partir do lado exterior da parede de tubo, e em que é presa uma cinta de fixação, em conformidade com a invenção, à volta das extremidades dos tubos, de maneira a que os rebordos fiquem dispostos entre os dois segundos troços entrelaçados, e em que os terceiros troços entrelaçados se encostem ao lado exterior dessas extremidades dos tubos.

De acordo com uma configuração preferida, os rebordos das duas extremidades dos tubos serão produzidos por intermédio de dobragem.

De acordo com uma configuração adicional, a 5 PE1540230 dobragem é estabelecida quando a parede na extremidade do tubo é dobrada conjuntamente com uma placa terminal que se desenvolve essencialmente numa direcção perpendicular ao eixo central dos tubos. Uma tal enformação de uma extremidade do tubo com uma destas placas terminais tem como resultado a obtenção de um rebordo que é particularmente adequado para ser usado em associação com uma cinta de fixação de acordo com a invenção. Além disso, a cinta de fixação em conformidade com a invenção necessita de requisitos de tolerância significativamente mais baixos, no processamento da dobragem, quando comparados com os processos de acoplamento até agora conhecidos utilizando uma cinta de fixação. A invenção também diz respeito a um sistema de escape para veículos, constituído por um módulo de tubagem de entrada, um módulo para tratamento das emissões dispondo, por exemplo, de um filtro de partículas ou um catalisador, e um módulo de saída, e onde o módulo para tratamento das emissões é unido, pelas suas duas extremidades, respectivamente com o módulo de entrada e o módulo de saída, por intermédio de uma cinta de fixação em conformidade com a invenção. Normalmente, os sistemas de escapes para veículos são posicionados no lado mais baixo destes veículos, e habitualmente os sistemas de escape não são acessíveis a partir de todos os lados. A cinta de fixação de acordo com a invenção será particularmente apropriada quando estiver associada, por exemplo, à substituição de um módulo de tubagem para tratamento das 6 ΡΕ1540230 emissões .

De acordo com uma determinada configuração, o módulo para tratamento das emissões está ligado, pelas suas duas extremidades, respectivamente ao módulo de entrada e ao módulo de saida, por intermédio de uma junta terminal de tubo em conformidade com a invenção.

Breve Descrição dos Desenhos A invenção será seguidamente explicada, em maior detalhe, por intermédio de uma sua configuração preferida ilustrada nos desenhos, para os quais: a Figura 1 mostra um sector do sistema de escape com três módulos tubulares, unidos por intermédio de cintas de fixação em conformidade com a invenção, a Figura 2 é uma vista em secção de corte realizado ao longo do plano II-II na Figura 1, e a Figura 3 é uma vista em secção de corte realizado ao longo do plano III-III na Figura 1.

Melhor Maneira para Concretização da Invenção A Figura 1 mostra um sector de um sistema de escape de que fazem parte um módulo tubular de entrada 28, um módulo tubular para tratamento das emissões 10 e um 7 ΡΕ1540230 módulo tubular de saída 11. 0 módulo tubular para tratamento das emissões 10 está unido ao módulo de entrada 28 e ao módulo de saída 11, respectivamente, por intermédio de uma cinta de fixação 8 em conformidade com a invenção. A Figura 2 é uma vista em secção de corte realizado ao longo do plano II-II na Figura 1. O módulo tubular para tratamento das emissões 10 é constituído por uma parede de tubo cilíndrico 12 e uma parede terminal 14 com uma abertura central 16. Tanto a parede de tubo 12 como a placa da parede terminal 14 são feitos em chapa fina e são conjuntamente unidas ao longo da periferia da extremidade do tubo, de tal maneira que fique constituído um rebordo 9, rebordo 9 este que se projecta a partir do lado de fora daquela parede de tubo 12. O módulo de saída 11 é também constituído por uma parede de tubo cilíndrico 13 e uma parede terminal 15 com uma abertura central 17. A parede de tubo 13 e a parede terminal 15 são também conjuntamente unidas de maneira a constituírem um rebordo saliente 9. A cinta de fixação 8, em conformidade com a invenção, é constituída por um primeiro troço entrelaçado 1 estendendo-se paralelamente às paredes de tubo 12, 13, dois segundos troços entrelaçados 2, inclinados no sentido descendente, ligados aos dois lados do primeiro troço entrelaçado 1, bem como dois terceiros troços entrelaçados 3 que se desenvolvem a partir da extremidade inferior de cada um dos segundos troços entrelaçados 2 e paralelamente às paredes de tubo 12, 13. O primeiro troço entrelaçado 1 e os dois segundos troços entrelaçados 2 definem uma PE1540230 reentrância que recebe os dois rebordos 9. Um anel ou faixa de vedação 4 em material compressivel é fixado no fundo da reentrância, mais precisamente sobre o lado de dentro do troço entrelaçado 1. Na configuração presente, o anel de vedação 4 é feito em fibra de vidro tecida.

Como se ilustra na Figura 3, que mostra uma vista em secção de corte realizado ao longo do plano III-III na Figura 1, da cinta de fixação 8 fazem parte meios de aperto 20 para apertar entre si as duas extremidades desta cinta de fixação 8. Os meios de aperto 20 consistem numa tira metálica em forma de laço 21 soldada por cima do lado de fora do primeiro troço entrelaçado 1, em cada extremidade da cinta de fixação. Para o lado direito da Figura 3, a tira metálica em forma de laço 21 retém um primeiro elemento cilíndrico 22 que constitui uma extremidade de um denominado parafuso em T 23 com uma rosca 17. Para o lado esquerdo da Figura 3, a tira metálica em forma de laço 21 retém um segundo elemento cilindrico em metal 24 dispondo de uma peça tubular cilíndrica 25. Um orifício de lado a lado, não visível, estende-se através da peça tubular cilíndrica 25 e do elemento cilíndrico 24. O parafuso em T 23 desenvolve-se atravessando este orifício de lado a lado, e uma porca 26 é enroscada sobre a rosca 27 do parafuso em T. Os elementos cilíndricos 22 e 24 podem rodar em torno dos respectivos eixos centrais relativamente às tiras metálicas em forma de laço 21, e um aperto da porca 26 torna possivel ajustar firmemente a cinta de fixação à volta das extremidades dos módulos tubulares 28, 10, 11. 9 ΡΕ1540230

Como se ilustra na Figura 2, um aperto da cinta de fixação 8 tem como resultado uma compressão do anel de vedação 4 que se vai consequentemente encostar de forma a fazer a vedação com o lado exterior dos rebordos 9. Daqui resulta que os gases de escape, que deixam o módulo para tratamento das emissões 10 através das aberturas 16 e 17 e entram no módulo de saida 11, não conseguem sair para o exterior entre os dois rebordos 9. Como está ilustrado, os terceiros troços entrelaçados 3 encostam-se aos lados de fora das paredes de tubo 12, 13 e fornecem uma vedação adicional. Uma tal configuração torna-se particularmente vantajosa quando um rebordo 9 não ficar completamente encostado ao anel de vedação 4 devido a tolerâncias de produção ou a deteriorações. Adicionalmente, os terceiros troços entrelaçados 3 garantem uma vantagem especifica por a montagem das cintas de fixação ficar facilitada, particularmente em condições acanhadas. Uma substituição, reparação, ou manutenção do módulo para tratamento das emissões 10 implica que este módulo para tratamento das emissões seja removido relativamente ao módulo de entrada 18 e ao módulo de saida 11. Quando o módulo para tratamento de emissões 10 vier a ser novamente montado, o que é feito a partir do lado de baixo do veiculo, as cintas de fixação 8 têm de ser correctamente posicionadas de tal maneira que elas passem à volta dos rebordos 9. Se os terceiros troços entrelaçados 3 não estivessem presentes, correr-se-ia o risco de um dos segundos troços entrelaçados 2 poder ficar, não intencionalmente, inserido entre os rebordos 9, no lado oposto àquele onde se encontra o mecânico, o que iria 10 ΡΕ1540230 constituir um particular problema se associado com juntas de tubo que envolvem tubos com diâmetros muito grandes. Sem dúvida que a cinta é disposta obliquamente em relação à posição correcta, mas poderá ser difícil de observar devido aos grandes diâmetros dos tubos, porque nessas circunstâncias a cinta de fixação somente fará um pequeno ângulo com os planos das extremidades dos tubos. Portanto, o mecânico poderá, não intencionalmente, apertar a cinta de fixação 8 com a falsa convicção de que a cinta se encontra correctamente posicionada. Os terceiros troços entrelaçados 3 reduzem consideravelmente o risco de uma tal montagem errónea.

Uma substituição do módulo para tratamento das emissões 10 somente requer o desaperto e a remoção das cintas de fixação 8. O módulo de entrada 28 e o módulo de saída 11 não precisam de ser removidos porque não existem elementos de sobreposição, quando observados na direcção axial, entre estes módulos e o módulo para tratamento das emissões 10.

Embora seja importante conseguir uma boa vedação entre o módulo para tratamento das emissões 10 e o módulo de saída 11, é ainda mais importante conseguir uma boa vedação entre o módulo de entrada 28 e aquele módulo para tratamento de emissões, porque os gases de escape que por aqui se poderão escapar não estão tratados e portanto constituem gases fortemente poluentes. 11 PE1540230

Como se ilustra na Figura 2, são inclinados os segundos troços entrelaçados 2 que se desenvolvem radialmente para o lado de dentro. Como resultado disso, as extremidades da cinta de fixação poderão ser levadas a sobrepor-se uma à outra, confrontar com Figura 3. Como consequência desta sobreposição, os troços entrelaçados 3, na extremidade da cinta de fixação instalada do lado exterior, não se encostam completamente ao lado de fora da parede de tubo 13 e estabelece-se consequentemente uma pequena folga, identificada através do número de referência 29 na Figura 3. No entanto, uma adequada escolha de material tanto para a cinta como para o anel de vedação garante que não apareça ai envolvido nenhum problema significativo. As extremidades sobrepostas asseguram que a cinta de fixação apenas apresenta poucos requisitos relativamente às tolerâncias em termos de diâmetro/perímetro do tubo, as quais podem chegar até vários centímetros. O anel de vedação funciona simultaneamente como uma vedação e como uma compensação para as diversas tolerâncias que dizem respeito aos rebordos 9. A cinta de fixação será preferencialmente feita em aço inoxidável, e poderá ser opcionalmente unida em duas localizações, em vez de somente numa localização como ilustrado, procurando responder ao formato geométrico do perímetro das extremidades dos tubos. A cinta de fixação poderá também ser essencialmente rectangular, quadrada, 12 PE1540230 triangular ou elíptica. A configuração ilustrada para a cinta de fixação é feita a partir de uma fita de aço inoxidável com 0,5 mm de espessura e apresenta um diâmetro interno com aproximadamente 280 mm. A distância que vai desde o lado de dentro do primeiro troço entrelaçado até ao lado de dentro do terceiro troço entrelaçado é de aproximadamente 4,6 mm. A faixa de vedação é feita em fibra de vidro tecida e apresenta uma espessura de aproximadamente 1,5 mm e uma largura de aproximadamente 24 mm. A cinta de fixação é particularmente apropriada para unir diversos sectores de tubos individualizados com placas terminais dobradas, correspondendo às extremidades de tubo mostradas na Figura 2, de tal maneira que seja constituído um longo tubo coeso, o qual iria alternativamente requerer complicados equipamentos no caso de ter de ser manufacturado numa única peça.

Lisboa, 26 de Outubro de 2007

Claims (10)

1. PE1540230 1 REIVINDICAÇÕES 1. Uma cinta de fixação (8) para unir duas extremidades de tubos, em que esta cinta de fixação apresenta uma forma que corresponde ao perímetro das duas extremidades de tubos, e onde a cinta de fixação é constituída por um primeiro troço entrelaçado (1) que se desenvolve paralelamente às paredes de tubo (12, 13), um segundo troço entrelaçado (2) que se desenvolve segundo uma direcção inclinada a partir de cada lado do primeiro troço entrelaçado (1) e para o lado de dentro em direcção às paredes de tubo, uma faixa de vedação compressível (4) disposta no lado de dentro do primeiro troço entrelaçado (1) entre os dois segundos troços entrelaçados (2) e com uma largura que corresponde praticamente à largura do primeiro troço entrelaçado (1), quando observado em funcionamento segundo uma direcção transversal ao longo do eixo central dos tubos (10, 11), caracterizada por um terceiro troço entrelaçado (3) desenvolver a partir da extremidade mais interna de cada um dos segundos troços entrelaçados (2) e paralelamente às paredes de tubo (12, 13), e as extremidades da cinta de fixação se sobreporem uma à outra.
2. 2. Uma cinta de fixação em conformidade com a reivindicação 1, caracterizada por ser feita sob a forma de uma cinta contínua e flexível, com as duas extremidades da cinta de fixação interligadas por intermédio de um único 2 ΡΕ1540230 meio de aperto (20), em que este meio de aperto permite que a cinta de fixação (8) seja presa à volta das extremidades dos tubos.
3. 3. Uma cinta de fixação em conformidade com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada por os terceiros troços entrelaçados (3) apresentarem uma largura com pelo menos 5 mm, medida na direcção longitudinal dos tubos.
4. 4. Uma cinta de fixação em conformidade com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada por a faixa de vedação (4) ser feita num material em fibra de vidro tecida.
5. 5. Uma cinta de fixação em conformidade com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada por ser cilíndrica.
6. 6. Uma junta terminal de tubo compreende duas extremidades dos tubos fornecidos com um rebordo (9) que se desenvolve radialmente para o lado de fora a partir do lado exterior das paredes dos tubos (12, 3), e por uma cinta de fixação (8), em conformidade com uma das reivindicações 1 a 5, presa à volta das extremidades dos tubos de tal maneira que os rebordos (9) fiquem dispostos entre os dois segundos troços entrelaçados (2), e em que os terceiros troços entrelaçados (3) se encostam ao lado de fora daquelas tubos terminais (12, 13). 3 PE1540230
7. 7. Uma junta terminal de tubo em conformidade com a reivindicação 6, caracterizada por os rebordos (9) de uma ou de ambas as extremidades dos tubos serem fornecidos por intermédio de dobragem.
8. 8. Uma junta terminal de tubo em conformidade com a reivindicação 7, caracterizada por a dobragem ser realizada através da dobragem da extremidade da parede de tubo (12,13) conjuntamente com uma placa terminal (14,15) que se desenvolve essencialmente na direcção perpendicular ao eixo central do tubo.
9. 9. Um sistema de escape para veículos constituído por um módulo tubular de entrada (28), um módulo tubular para tratamento das emissões (10) dispondo, por exemplo, de um filtro de partículas ou um catalisador e um módulo tubular de saída (11), caracterizado por o módulo para tratamento das emissões (10) ser unido nas suas duas extremidades, respectivamente com o módulo de entrada (28) e com o módulo de saída (11), por intermédio de uma cinta de fixação (8) em conformidade com uma das reivindicações 1 a 5.
10. 10. Um sistema de escape em conformidade com a reivindicação 8, caracterizado por o módulo para tratamento das emissões (10) ser unido em uma ou em ambas as extremidades, respectivamente com o módulo de entrada (28) e com o módulo de saída (11), por intermédio de uma junta terminal de tubo em conformidade com uma das reivindicações 4 ΡΕ1540230 6 a 8. Lisboa, 26 de Outubro de 2007