PT1769184E - Encaixe reutilizável para tubagens - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO «ENCAIXE REUTILIZÁVEL PARA TUBAGENS»

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[0001] O sistema flexível de tubagens de gás (FGP Flexible gas piping system), também designado tubagem de aço inoxidável corrugado (CSST - Corrugated Stainless Steel Tubing) foi desenvolvido no Japão e introduzido pela primeira vez nesse mercado pela Osaka Gas Company e pela Tokyo Gas Company no início dos anos 1980 . Este sistema utiliza tubo corrugado de aço inoxidável fornecido em rolos ou bobines com encaixes instaláveis no local para distribuir o gás de um ponto central de abastecimento como um contador ou regulador para os vários equipamentos dentro de uma casa ou edifício. Esta tecnologia, que tornou semelhante o processo de canalização de gás numa casa ao processo de instalar uma rede eléctrica doméstica, reduz substancialmente o tempo de instalação e consequentemente o alto custo de mão-de-obra associado. Esta tecnologia foi introduzida nos Estados Unido pelo Gas Research Institute que a encarou como um meio de tornar as instalações de gás mais competitivas, aumentando dessa forma a percentagem de novas construções com canalização para gás e aumentando o consumo total de gás natural a nível nacional. Esta tecnologia foi entusiasticamente recomendada e apoiada pelos principais fornecedores de gás que tinham identificado os altos custos de instalação de gás como o maior obstáculo para o aumento da venda de gás. A conformidade com códigos de instalação exigiu mais tempo e esforço para obter, mas o produto é agora reconhecido por todos os códigos nacionais e pelo American National Standards Institute, ANSI, e pelo National Fuel Gas Code da 1

National Fire Protection Association, NFPA, e é testado e reconhecido pela American Gas Association. Este produto vai eventualmente suplantar o tubo de aço não galvanizado que é utilizado em aproximadamente 80% de toda a tubagem para gás combustível, bem como o tubo de cobre que, embora beneficiando de muitas das vantagens do FGP, está deixar de ser utilizado nesta aplicação a um ritmo crescente.

[0002] Tem havido variados tipos de encaixes em aplicaçao. Um tipo de encaixe em utilização usa como vedante uma junta em fibra sem necessidade de ferramentas especiais para montar este encaixe. Este encaixe tem uma incidência de fugas mais elevada do que as juntas com as extremidades alargadas topo-a-topo usadas por outros fabricantes.

[0003] Outro tipo de encaixe em aplicação usa em primeiro lugar uma ferramenta especial para aplanar as convoluções na extremidade do tubo CSST onde o encaixe é instalado e depois uma segunda ferramenta é utilizada para alargar a extremidade do tubo. Este produto está agora fora do mercado devido a defeitos na tubagem causadas pelo endurecimento do aço inoxidável no processo de aplanar e alargar o tubo.

[0004] Outro tipo de encaixe foi introduzido sem necessidade de ferramentas especiais para fazer uma junta com extremidades topo-a-topo dobrando as convoluções do tubo em si próprio criando assim uma extremidade alargada dupla. Depois de algum tempo em uso constatou-se que este desenho de encaixe não era consistente em assegurar uma vedação estanque. A solução para este problema foi desenhar uma ferramenta de inserção para alargar a extremidade do tubo. Esta solução foi usada durante cerca de três anos. 2

Foi feita uma segunda modificação do desenho melhorando a ferramenta de inserção para uma ferramenta de alargamento semelhante a uma chave.

[0005] Outros encaixes foram introduzidos pelo requerente da presente patente e estão descritos nas patentes US 6,276,728, 6,079,749, 5,799,989. Embora estes encaixes sejam adequados para os seus fins, alguns melhoramentos poderão ser feitos em certos aspectos destes encaixes. A patente JP 3 194 286 divulgou um encaixe conforme o preâmbulo da reivindicação 1.

RESUMO

[0006] As modalidades da invenção incluem um encaixe para ser usado com a tubagem corrugada, o encaixe compreendendo: uma porca onde entra o tubo, o tubo, sendo corrugado, tem um série de picos e vales; vários retentores posicionados à frente da porca, os retentores tendo uma superfície vedante de modo a serem posicionados nos vales do tubo corrugado, um corpo com um sulco circunferencial em redor dos retentores, o corpo tendo uma superfície vedante em que, uma vez estanque, o tubo é comprimido entre a superfície vedante e a superfície vedante do corpo, uma mola posicionada dentro de uma cavidade nos retentores, mola essa que guia os retentores para dentro da cavidade quando o encaixe não está vedado.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0007] Referindo-nos agora aos desenhos em que elementos semelhantes são numerados de maneira idêntica nas várias Figuras: 3 [0008] A Figura 1 é uma vista em corte de um exemplo de um encaixe montado no estado não vedado; [0009] A Figura 2 é uma vista em corte de um exemplo de uma porca; [0010] A Figura 3 é a vista em perspectiva de um exemplo de um retentor; [0011] A Figura 4 é uma vista em corte de um exemplo de um corpo; [0012] A Figura 5 é uma vista ortogonal de um exemplo de uma porca; e [0013] A Figura 6 é uma vista em corte de um encaixe montado, no estado vedado.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0014] A Fig. 1 é uma vista em corte do encaixe 10 numa modalidade da invenção. 0 encaixe 10 inclui uma porca 100, um corpo 200, retentores 300 e mola 400. A Figura 1 mostra o encaixe 10 numa posição aberta, parcialmente montada. A porca 100 e o corpo 200 poderão ser feitos de metal (por exemplo latão) maquinado ou fundido. 0 tubo 500 pode ser feito de aço inoxidável corrugado (CSST) ou outro tubo corrugado. Na Figura 1, o encaixe está montado, mas não vedado.

[0015] O tubo 500 é mostrado montado na porca 100 e no corpo 200. 0 tubo 500 é corrugado circunferencialmente com uma superfície exterior com montes e vales. A porca 100 inclui um sulco 102 e o vedante 104 (O-Ring) na extremidade traseira para vedar encostado ao casquilho 502 no tubo 500 conforme descrito na patente US 6,695,353. O vedante 104 resiste à entrada de material estranho dentro do encaixe. 4 [0016] A porca 100 inclui uma rosca exterior 106 que entra na rosca interior 202 no corpo 200. Conforme descrito em maior detalhe aqui, a porca 100 inclui uma superfície roscada na sequnda extremidade (frontal) na qual o retentor 208 se desloca quando o corpo 200 e a porca 100 estão apertados. Analogamente, o corpo 200 inclui a superfície 204 numa segunda extremidade (frontal) na qual o retentor 300 se desloca quando o corpo 200 e a porca 100 estão apertados.

[0017] Os retentores 300 incluem a cavidade 302 posicionada na face frontal do retentor 300 para acomodar a porca 400. 0 retentor 300 inclui a superfície vedante 302 por detrás da cavidade 302. Conforme descrito em maior detalhe aqui, o tubo corrugado é comprimido entre a superfície vedante 304 e a superfície vedante do corpo 206. A cavidade traseira 30 6 do retentor acomoda um "pico" do tubo 500 quando o encaixe está apertado. A mola 400, quando desmontada ou parcialmente montada, guia os retentores 300 na cavidade circunferencial 210 formada no corpo 200 situada à volta dos retentores 300. Isto permite deslocar os retentores 300 e mola 400 de fora do diâmetro exterior do tubo 500 de modo a permitir a montagem e a desmontagem. O tubo 500 pode ser inserido ou removido da porca quando os retentores 300 estão na cavidade 210. Desta forma o encaixe 10 pode ser reutilizado.

[0018] No estado parcialmente montado exibido na Figura 1, o corpo 200 enrosca na porca 100 mas não está totalmente enroscado nas roscas 106 e 202. Os retentores 300 estão encostados na cavidade 210 pela porca 400. 0 tubo 500 está 5 inserido no encaixe até entrar em contacto com a superfície vedante 205 na segunda extremidade (frontal) do corpo 200.

[0019] A Figura 2 é uma vista em corte da porca 100. Conforme mencionado anteriormente, a porca 100 inclui a superfície roscada 108 na segunda extremidade (frontal) da porca 100. 0 eixo da superfície roscada 108 está oblíquo, menos de 90 graus em relação ao eixo do encaixe 10. Este ângulo é simétrico na superfície do retentor 308 na primeira extremidade (retaguarda) do retentor 300.

[0020] A Figura 3 é uma vista em perspectiva de um retentor 300. O encaixe inclui uma pluralidade de retentores e pode ter três ou mais retentores. A mola 400 é acomodada na cavidade 302 de modo a ser posicionada de fora do diâmetro exterior do tubo 500 quando o encaixe não está vedado. Em modalidades típicas são usados três retentores, em que cada um abrange 120 graus de amplitude do tubo. Quando o encaixe está vedado, os três retentores encostam-se entre si de modo a formar um anel retentor contínuo. A superfície vedante 304 comprime uma ou mais convoluções do tubo 500 contra a superfície vedante 206 de modo a formar uma vedação metal-metal.

[0021] A Figura 4 é uma vista em corte do corpo 200. O corpo 200 inclui uma recessão anular 212 que se estende para a primeira extremidade (frontal) do corpo 200. A recessão 212 acomoda a parte frontal dos retentores 300 quando o encaixe está montado. O corpo 200 inclui uma superfície cónica 214 que serve para alinhar o corpo 200 com o tubo 500. A superfície cónica 214 está oblíqua em relação à linha de eixo do encaixe. A superfície cónica 204 6 está em ângulo em relaçao à superfície vedante 206, que é perpendicular à linha de eixo do corpo 200.

[0022] A Figura 5 mostra a mola 400. A mola 400 é uma mola de arame circunferencial com um diâmetro superior ao diâmetro exterior do tubo 500. As extremidades 402 da mola estão dobradas para dentro para impedir a mola 400 de encravar na superfície dos retentores 300. Quando o encaixe 10 está desmontado ou parcialmente montado como representado na Figura 1, a mola 400 força os retentores para fora numa direcção radial para posicionar os retentores 300 no sulco 210. Os retentores 300 ficam fixos no sulco 210 na posição aberta mesmo que o encaixe caia ou seja abanado. À medida que o corpo 200 é apertado na porca 100, os retentores 300 deslocam-se para dentro numa direcção radial comprimindo a mola 400. O movimento para dentro dos retentores 300 é guiado pela superfície em ângulo da porca 108 e pela superfície em ângulo do corpo 204, formando ambas um ângulo oblíquo em relação à linha de centro do encaixe 10.

[0023] A Figura 6 mostra o encaixe 10 no estado vedado. À medida que o corpo 200 aperta a porca 100, os retentores 300 são guiados radialmente para dentro através do contacto entre as superfícies 108 e 204 conforme a porca 100 se desloca para o corpo 200. Este movimento provoca que a superfície vedante 304 fique colocada num vale atrás de um ou mais picos do tubo corrugado 500. Conforme a porca 100 e o corpo 200 são apertados, o retentor entra na recessão 212. Quando a porca 100 entra no corpo 200, a primeira convolução do tubo 500 é comprimida entra a superfície vedante 304 e a superfície vedante do corpo 206 . Esta compressão forma uma vedação metal-metal entre o corpo 200 7 e o tubo 500 e entre os retentores 300 e o tubo 500. Esta vedação é tal que o diâmetro exterior do vedante é igual, ou não muito substancialmente maior do que o diâmetro exterior do tubo 500. Isto permite a remoção do tubo da porca 100 quando a porca 100 e o corpo 200 são desapertados.

[0024] A superfície vedante 304 é formada de modo a corresponder à geometria do tubo 500 e requer menos força para vedar. A vedação resultante da superfície vedante 304 não é alargada e não se prolonga para além do diâmetro exterior do tubo. A superfície vedante 304 reduz a tensão aplicada ao tubo 500 quando comparada com tubos alargados convencionais. A superfície vedante 206 é plana para maior fiabilidade.

[0025] Se a porca 100 for desapertada do corpo 200, a mola 400 guia os retentores 300 radialmente para fora até a superfície vedante 304 se afastar do diâmetro exterior do tubo 500. O tubo 500 pode então ser removido. Isto permite que o encaixe seja reutilizado.

[0026] Um encaixe de acordo com modalidades exemplificativas da invenção proporciona numerosas vantagens. O design do encaixe por pressão (i.e., em que o encaixe pode ser empurrado sobre o tubo 500) não requer desmontagem e é reutilizável. O encaixe 10 é feito para evitar a desmontagem e pode ser feito a partir de um amplo leque de materiais.

[0027] Embora aqui tenham sido descritas as modalidades preferidas, é possível realizar várias modificações e substituições a estas sem afastamento do âmbito da invenção 8 conforme definida pelas suas reivindicações.

Em conformidade, deve ser entendido que a foi descrita a titulo de ilustração e não presente invenção para limitação. 9

Claims (11)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Um encaixe (10) para ser usado com tubo corrugado, em que o encaixe compreende: uma porca (100) com uma abertura na qual recebe o tubo, o qual por ser corrugado tem uma série de picos e vales; uma pluralidade de retentores (300), retentores esse que têm uma superfície vedante (304) para se posicionarem num vale do tubo corrugado; um corpo (200) com uma superfície vedante (206); uma mola (400) posicionada numa cavidade (302) dentro dos retentores; Os retentores (300) posicionados à frente da porca; caracterizado por: o corpo ter um sulco anular (210) formado circunferencialmente à volta dos retentores, a mola (400) guiar os retentores (300) dentro do sulco (210) quando o encaixe não está selado; em uso, uma vez selado, o tubo é compressível entre a superfície vedante (304) e a superfície vedante do corpo (206) .
2. 2. O encaixe da reivindicação 1 caracterizado por: a porca (100) incluir uma superfície da porca (108) numa extremidade frontal da porca, a superfície da porca (108) engatando uma superfície do retentor (308) no retentor (300) para guiar o retentor no eixo do encaixe após entrar na porca (100) e corpo (200) .
3. 3. O encaixe da reivindicação 2 caracterizado por: O corpo (200) incluir uma superfície (204) numa extremidade frontal do corpo, a superfície (204) 1 acomodando o retentor (300) para guiar o retentor no eixo do encaixe após entrar na porca e no corpo.
4. 4. O encaixe da reivindicação 2 caracterizado por: a superfície da porca (108) ter um ângulo oblíquo inferior a 90 graus em relação à linha de eixo do encaixe.
5. 5. O encaixe da reivindicação 4 caracterizado por: o ângulo oblíquo ser simétrico na superfície do retentor.
6. 6. O encaixe da reivindicação 1 caracterizado por: os retentores (300) incluírem uma cavidade traseira (306) oposta à superfície vedante (304), a cavidade traseira do retentor (306) acomodando um pico do tubo corrugado.
7. 7. O encaixe da reivindicação 1 caracterizado por: quando o encaixe não está selado, a mola (400) e os retentores (300) terem ambos um diâmetro interior superior ao diâmetro exterior do tubo.
8. 8. O encaixe da reivindicação 1 caracterizado por: a superfície vedante do corpo (206) ser substancialmente perpendicular à linha de eixo do encaixe.
9. 9. O encaixe da reivindicação 1 caracterizado por: o corpo (200) incluir uma superfície cónica (214) numa extremidade frontal do corpo, a superfície cónica (214) proporcionando o alinhamento do tubo com o corpo. 2
10. 10. O encaixe da reivindicação 1 caracterizado por: a porca (100) incluir roscas exteriores (106) que enroscam nas roscas (206) no interior do corpo.
11. 11. O encaixe da reivindicação 1 caracterizado por: a porca (100) incluir uma superfície (108) numa primeira extremidade dianteira da porca, superfície da porca essa que engata na superfície do retentor (308) para guiar o retentor no eixo do encaixe aquando da entrada da porca no corpo; a superfície roscada (108) ter um ângulo obliquo inferior a 90 graus em relação à linha de eixo do encaixe; o ângulo oblíquo é simétrico na superfície do retentor; os retentores (300) incluírem uma cavidade traseira (306) oposta à superfície vedante (304), o retentor traseiro recebendo um pico do tubo corrugado; quando o encaixe não está selado, a mola (400) e os retentores (300) têm ambos um diâmetro interno superior ao diâmetro externo do tubo; em que o corpo (200) inclui uma superfície cónica (214) na extremidade frontal do corpo, a superfície cónica possibilitando o alinhamento do tubo com o corpo. 3