PT8348U - Guarnicao de estanqueidade - Google Patents

Description

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MEMÓRI A DE SCRI í J VA 0 presente modelo de utilidade refere-se a uma guarnição de ,ij iquei . ] d o ^ i.; fπ eiast-uiner o com uííiim uri r l s du i eza , | ···-r a. 1 uri tri do tubos com porita macho, e encaixe, tendo um corpo de compressão c um rebordo anular de f ixaç;ão saliente na superfície radial r χίπη a da gu a r n i Çã° - u presente modelo de utilidade também se refere a um encaixe para receber uma guarnição de estanqueidade e a uma junta realizada a partir desta guarnição e deste encaixe.

Uma tal guarnição destina-se a ser comprimi da radiaimente entre a superfície;· interna do encaixe; de um dos tubos a ligar e :.· superfície externa da ponta macho do outro tubo a ligar.

Ora, uma guarnição deste tipo deve poder assegurar uma estanqueidade perfeita em função: das tolerâncias dimensionais dos tubos a ligar, da desceritragem de um tubo em relação a outro; da pressão do fluido que circula na canalização. A estas condições, que supõem uma dimensão da guarnição suficientemente grande., junta-se uma condição oposta que consiste na limitação dos esforços de encabamento da ponta macho no encaixe com valores não dissuasivos, o que impõe então uma limitação da dimensão da dita guarnição.

Conhece-se através da patente FR 2 554 205 uma guarniçao de estanqueidade do tipo descrito acima, na qual o rebordo de fixação e prolongado, no sentido radial interno, em relação a superfície interna da guarnição, por uma base anular de compressão -

Assim, a função de fixação da guarnição no encaixe BAD ORIGINAL >···.

70 995 1 / 8 9 Ο 0 8 C F ( 90100 ) separada da função de estanqueidade, sendo a fixação assegurada peia combinação do rebordo e da base, enquanto que a estanquei -odde é assegu rada pelo corpo c!e coínprçjssão que prolonga u cs tr u tu i a do f íxaçcio a i. e ao f u γ i d o do onca j ... í-ipí^sdr do utna tal guarniçao permiti r , «:;,;f ecr-1i vatTion fC:'s η.χ·:'ο~~ gurar a estanqueidade na gama de pressões e de tolerâncias dimensionais, para as quais foi construída, podem surgi r aperar de tudo problemas em certas circunstâncias.

Com efeito, pode acontecer que, no estaleiro, os tubos se.iam algumas vezes colocados, não apenas descen trados um em relaçao ao outro mas além disso com desvios angulares que podem u ltrapassaι-ία QC .

Por outro lado, pode acontecer que de um fabricante de tubos cen Lrifugados para outro, se o valor das tolerâncias dimensionais de fabricação for o mesmo, estas não são definidas em relação aos mesmos diâmetros médios do encaixe e da ponta macho.

Assim, põe-se o problema da. realização de uma guarnição de estanqueidade do tipo acima definido, o qual absorve as tolerâncias dimensionais provenientes da fabricação dos tubos por centrifugação, qualquer que se.ia a origem destes tubos. 0 presente modelo de utilidade tem portanto como objectivo uma guarnição de estanqueidade que resolve este problema.. O presente modelo de utilidade tem portanto como objectivo uma guarnição de estanqueidade em elastórner o, para ser montada num encaixe de um tubo, sendo esta guarnição constituída por urna estrutura ou fixação e por um corpo de estanqueidade que funciona, por compressão radial, sendo a estrutura de fixação consti Lu ida por um rebordo de fixação, situado numa face radialmente externa da guarnição de estanqueidade e formando uma saliência radia 1 em relação a esta, e por uma base anular de compressão.

Um outro objectivo do presente modelo de utilidade é a

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i ..***.nau mwaA

70 995 1 / 8 9 0 0 8 C F (90100 ) r eal i zaçào dum encasx>: mode 1 o cie u t i 1 i dade .

Um último objectlvo do presente modelo de utilidade e a real izaçao duma j uri ta de estanquei dade munida com a guarnição e com o encaixe de acordo com o modelo de utilidade.

Ac outras caracteristicas e vantagens surgirão durante a descri ção seguinte, com referência aos desenhos, dados unicamente a titulo de exemplo, e nrio .1 imita ti vos, entre os quaís. a Fiq. 1 representa uma vista parcial, em corte axial, de uma guarnição de estanqueidade de acordo com o modelo de u t. i. i i dade , a Fig. 2 representa uma vista parcial, em corte axial, de um encaixe de um tubo a ligar, para receber a guarnição de estanqueidade de acordo com o modelo de utilidade, a Fig. 3 representa uma junta de estanqueidade constituída pela guarnição de estanqueidade e peio encaixe de acordo com o modelo de utilidade.

Como se vê na Fig. 1, uma guarnição de estanqueidade 1. com o eixo X-X de acordo com o modelo de utilidade, apresenta uma estrutura de fixação 2, com um comprimento axial L2 e um corpo de estanqueidade 3, com o comprimento axial L3, que se prolonga da estrutura de fixação 2, segundo o eixo X-X, uma estrutura intermédia de ligação A, com um comprimento axial LA, que liga a estrutura de fixação 2 ao corpo de estanqueidade 3. O comprimento axial L2 da estrutura de fixação 2 representa 25% a 35% do comprimento axial total LI da guarniç:ao 1 - riais particular-mente, o volume da estrutura de fixação 2 r apresenta entre 30% a 40% do volume total da guarnição doesta n q u e i. d a d e 1. BAD ORIGINAL t ..

7 0 995 1/89008 CF(90100) A guarnição de estanqueidade 1 apresenta uma radial mente externa, constituída por um rebordo de fixação 5 17e estrutura, de f ixação 2, com uma superf i cie externa cilíndrica c-com o diâmetro 01, ligado a uma superfície troncónica t aa estrutura de 11 guçáo n por uma i ace /, plana ou ligeii aniti! r.e troncónica, com uma conicidade que converge para o corpo de estanqueidade 3, com a altura "c" e perpendicular ao eixo X-X da guarnição 1. „ e uma superf ície curva 8, com urna secção em forma do arco do circulo de raio R_ A superfície troncónica 6 prolonga-se segundo o ei xo X~X, por uma superfície cilíndrica 9 do corpo de estanqueidade d.

Como se vê na Fig. 1, a superfície 6 tem uma conicidade aberta no sentido do corpo de estanqueidade 3, formando as superfícies 6, 7, 8 uma superfície côncava, formando as cuper ti-cies 7 e 8 uma face com a altura H igual à (c+R) e portanto com um diâmetro interno igual a (D1-2*H).

Como se vê na Fig, 1, o diâmetro D2 da superfície cilíndrica 9 do corpo de estanqueidade é inferior ou igual ao Dl e superior ao (Dl~2*H). A guarnição de estanqueidade 1 apresenta, na sua superfície interna, uma base anular· 10 em prolongamento radial interno do rebordo de fixação 5, quer dizer, confrontante com este.

Esta base anular 10 é constituída por uma superfície interna cilíndrica 11 com o diâmetro Dll, e por uma superfície de entrada troncónica de eixo X-X, ligada ao rebordo de fixação 5 por uma superfície ligeiramente troncónica 13 de eixo X-X.

Como se vê, a superfície troncónica 12 tem conicidade convergindo no sentido do corpo de estanqueidade 3 e f az meio--angulo na parte superior, compreendido entre 40Q e d8y. o que c vantajoso como se verá mais adiante. A superf ície troncónica 13 tem conicidade aber ta no sentido

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1/89008 CF (90100) do corpo de estanqueida.de 3 e faz meio-ângulo de 806 na parte súper ior. 0 corpo de estanqueidade 4 apresenta, na sua superfície interna situaria na proximidade da base anular 10, uma superfície troncónica 14 que faz meio-ângu1 o de cerca de 40Q, na parte; superior com conicidade aberta no sentido da estrutura de t ixaeãn 2, seguida de uma segunda superfície interna 15 cilíndrica de eixo X-X, de diâmetro interno Dl2, terminada por uma superf ase troncónica 17, que faz um meio-ângulo na par te superior de J 09 a. 209, com conicidade aberta no sentido da estrutura de f i xaçáo 1. 0 diâmetro interno D12 da superfície interna 15 é infcr >or ao diâmetro 011 da superfície 11 da base anular 10. A face transversal da extremidade do corpo de estanquei d.-nle 3, oposta à face 13, da estrutura de fixação 2, apresenta um lóbulo 16 saliente axialmente em relação a esta face transversa], e duas faces 25 e 26, que constituem uma parte da dita face transversal de urn lado e de outro do lóbulo 16. A superfície 26 forma com a face 17 uma pequena dobra triangular 18, a superfície 25, plana ou ligeiramente troncónica perpendicular ao eixo X-X, ligando-se na face cilíndrica externa 9 d o corp o d e e s tsn q u eidade .3.

Uma garganta anular .19, situada entre a base anular 10 e o corpo de estanqueidade 3 na superfície interna da guarnição l, liga a superfície interna 11 da base IO à superfície interna troncónica 14 do corpo de estanqueidade 3, e constitui o limite radial interno da estrutura de ligação 4.

Como se vê na Fíg. 1, a aresta constituída pela superfície ll da base io e a garganta anular 19 está situada à direita da superf ície 7, 1imi tando latera1mente o rebordo de f í xaçao 5.

Assim, a relação entre a espessura mínima da guarniçao 1- a direita da garganta 19 e da superfície curva 8, e a altura H ou rebordo de fixação 5 está compreendida entre 1,3 t 2,5.

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De facto parece que, contrariamente à descrição na paten te FR 2 554 205, parti cu 1 ar mente no caco de desce n tragetn máxima e de desv i o angular entre os dois tubos a ligar, convém inantei uma altura H suficiente do rebordo de f i xaçáo 5.

Maio |: .'ar ti cu 1 anuente , a r e 1 a ç a o entre a a l tura H do r Hx i Γ < J de fixação 5 e a espessur a E do corpi a de e: s t angu e i <:! a c i e d ·:-· viu superior a 0,2, par a qu- e o efeito de f i x a ç a o o. s s e g u r s. d o | /e 1. rebordo de fixação 5. em combinação com a base anular 10., ; á e ;j suficiente. !-’ref erencialrnente, a relação H/E esta compreendida entre 0,25 e 0,38.

Por outro lado. para respeitar os níveis de compressão cia guarnição 1 razoaveis. que evitam portanto um envelhecd nicri t:o prematuro do elastoinero que constitui a guarnição .1, assegur ando assim uma estanqueida.de efectiva na gama das tolerâncias que a guarnição deve absorver, foi mostrado que se A representa a espessura da guarnição de estanqueidade à direita do rebordo 5 e da base 10, convém que, por um lado, a relação A/E esteja compreendida entre 0,80 e 1, de preferenciei entre 0,85 e 0.95, e, por outro lado, que a relação (Dll-D12)/(2'f'E) seja superior a 0,18, de preferência entre 0,2 e 0,3.

Como se vè na Fig. 2, uma guarnição de estariqueidade 1 do t i p o d e s cri t o atrás, d e s tina-s e a s e r rn o n t a d a η o i nt e r i o r de u η i encaixe 30 de eixo X-X de um tubo a ligar.

Este encaixe 30 apresenta na sua extremidade de entrada, depois de um gargalo 31, uma garganta 32 coaxial, constituída por uma face ligeiramente troncónica, seguida até ao fundo do encaixe 30 por uma superfície cilíndrica 34, com o diâmetro D31, terminado no sentido radial interno, por uma superfície plana 35, ou 1igeíramente troncónica, perpendicular ao eixo x-x.

Esta superfície plana 35 prolonga-se até ao fundo do encaixe 30 por uma curva convexa 36 e Por uma superfície troncon a. ca 37 | BAD ORIGINAL 1

70 995 1/89008 CF (90100) que se liga finalmente a uma superfície cilíndrica 38 com o diâmetro 032 inferior ao diâmetro 031 da superfície cilíndrica 3) da garganta 32 do encaixe 30. trem

Tal como ilustrado na Fig. 2, a superfície tronconi conicidade aberta ate ao fundo do encaixe 30..

Assim, a superfície interna do encaixe 30 tem um perfil corresponderite ao perfil externo da guarnição 1. A superfície cilíndrica 38 termina no fundo do encaixe 30, por uma espera radial 39, que limita o comprimento L desta superfície cilíndrica 38.

Tal como ilustrado na Fig. 3, uma guarnição de estanquei dade 1 do tipo descrito acima, destiria-se a ser montada num encaixe 30 de um tubo TI no qual o rebordo de fixação b se aloja na garganta 32 do dito encaixe, ficando as superfícies 6, 7, 8, 9 da guarnição 1 em contacto com as superfícies correspondentes 35, 36, 37, 38 do encaixe 30.

Tal como descrito no documento FR 2 554 205, no encaixe 30 e introduzido segu idamente uma ponta macho 40 de um tubo T2 que provoca a compressão da base anular 10 o que impele o rebordo de fixação 5 na garganta 32 do encaixe 30.

Assim, a est a b i1 idade da guarnição d e es tanqueidade 1 ηo encaixe 30 fica assegurado o que evita um deslocamento do rebordo de fixaçao 5, no prosseguimento da penetração da ponta macho 40 no encaixe 30 e, portanto, a deslocação da guarnição de estanque idade 1 para o fundo do encaixe 30. 0 perfil particular do encaixe 30 está ligado à condição exposta acima relativa à altura H do rebordo de fixação e ao processo de moldagem por centrifugação.

De facto, se se manter um corpo de estanqueidade 3 1igado dí rectarnente ao rebordo de fixação 5 (tal como o caso da patente

i 70 995 1 /8 9008 C F (90100 ) -9 FF: 2 554 205 ) , o diâmetro externo do rebordo de f i> ração, tend cr o 111 a a s u a altura, fica tal, que a espessura. dc > encaixe- -. direita da ; garganta 32 t:< dr n a-se i n su f i c i en t.e p >ar: :i permitir resi stêricia mecânica real deste encaixe 3u_ u ma

Convém, portanto, obter uma altura H do rebordo 5 s u t ι ciente, em relação à espessura E do corpo de estariquei<lado o n.* causando uma diminuição correspondente da espessura do encaixe a direita da sua garganta 32.

Isto foi obtido graças à utilização dum rebordo de fixaçuo -realizado com a ajuda de um desengate resultante das super t j ci es 6, 7, 8 da guarnição 1 (e das superfici.es correspondentes o5. oo.. 37 do encaixe 30), sem o qual o valor da altura do rebordo : i <! apenas igual ao (Dl-02)/2, Dl, sendo o diâmetro do rebor do de fixação 5 e D2 o diâmetro da superfície cilíndrica externa 9 ·>ο corpo de estanqueidade 3.

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Por outro lado, o valor particular do meio ângulo na parto superior no extremo da superfície troncónica 12 da base 10 permite introduzir uma ponta macho de um tubo a ligar no encaixe de um outro tubo a ligar com desvios angulares de um tubo em relação ao outro superiores a 10Q, para que, no caso em que a ponta macho deve ser introduzida, apresente um chanfro de extremidade inexistente ou muito imperfeita. A1 étn disso, a e s p e r a 3 9 1 i m i t a a d e s 1 o caça o d a g u a rrii ç ã o d e estanqueidade 1 para o fundo do encaixe 30.

Por outro lado, o volume relativo da estrutura de fixação 2 em relação ao volume total da guarnição de estanqueidade i permite evitar uma expulsão da guarnição para fora do encaixe durante a circulação dos fluidos sob forte pressão no interior da o a n a 1 x z a ç a o .

Finalmente, a cooperação da superfície troncónica 13 da guarnição cie estanqueidade 1 com a superfície troncónica 31 do encaixe 30, assegura uma perfeita penetração do rebordo do

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fixação 5 na garganta 32.

Assim, a «guarnição de estanqueidade e o encaixe de acordo corri o modelo de utilidade, permitem realizar uma junta d< estanquei dade. absorvendo a total idade das toJ erãnci as de tabi i co dos tubos con t r i f u ga dos permitindo por outro lado urna j n tt odução da p o n t a rn a c h o de um tubo no encaixe de um outro tubo,, apresentando um desvio angular de roais de 10Ω, evitando a expulsão de guarnição de estanquei dade para, fora do encaixe, conservando os esforços de encabamento não dissu&sivos.

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Claims (8)

1. 70 995 .1/89008 CF ( 90100 ) -11- R E.....I......V.....].....N.....p......I......C.....A.....Ç.....Õ . E 1 - Guarnição de estanqueidade (1) com o eixo (X-XK para ser montada num encaixe (30) dum tubo (fl)., constituída por urna estrutura de fixação (X) com uma espessura (A) e com um diâmetro interno (011) e um corpo de estanqueidade (3) com uma espessura (E) e corri um diâmetro interno (D12) funcionando por compressão radial na qual a estrutura de fixação (2) é constituída por um rebordo de fixação (3) situado numa face radial mente externa da guarnição de estanqueidade (1) , formando uma saliência radial externa com urna altura (H) em relação a esta, e por uma base-anu lar (10) de compressão, caracterizada por a relação entre, a altura (H) e a espessura (E) ser superior a 0,2-
2. 2 - Guarnição de estanqueidade (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por a relação (A/E) da espessura da estrutura de fixação (2) em relação à espessura do corpo de estanqueidade (3) estar compreendida entre 0,80 e 1, sendo a relação (D11-D12)/(2*E) superior a 0,18.
3. 3 - Guarnição de estanqueidade (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por a superfície externa da guarnição de estanqueidade ser constituída por um rebordo de fixação (5) prolongado segundo o eixo (X-X) por uma superfície côncava (6,7,8), uma estrutura de ligação (4), com um diâmetro interno inferior ao diâmetro (Dl) do rebordo de fixação (5), sendo ela própria prolongada por uma superfície cilíndrica externa (9) do corpo de estanqueidade (3) , com um diâmetro (02) superior ao diâmetro da superfície côncava (6,7,8) e inferior ou igual ao diâmetro (Dl) do rebordo de fixação (5).
4. 4 - Guarnição de estanqueidade (1) de acordo com a reivindicação l, caracterízada por a base anular (10) apresentar uma face de entrada tron cónica (12) com meio ângulo na parte superior, compreendido entre 40Q e 48Ω, ligada ao rebordo de fixação (5) por uma superfície (13).
5. 5 - Guarnição de estanqueidade (1) de acordo com a BAD ORIGINAL l J --12- 1/89008 CF (90100) reivindicação A, caracterizada por uma superfície (13) que liga a superfície troncónica (12) da base anular (10) ao rebordo de fixação (5) ser troncònica com meio ângulo na parte superior, superior a 80S
6. 6 - Encaixe (30) para receber uma guarnição de estanquei dado (i) , de acordo com urna das reivindicações anteriores, caracter I -zado por este encaixe apresentar, depois duma gola de entrada (31), uma garganta (32) com um diâmetro (D31) prolongado segundo o eixo (X-X) por uma estrutura convexa (36, 37), ligando-se a uma superfície cilíndrica (38) com um diâmetro (032) inferior ao diâmetro (031) da garganta (32).
7. 7 - Junta de estanqueidade constituída por uin encaixe (3o) dum tubo (TI) de acordo com a reivindicação 6, uma guarnição de estanquei dade (1) de acordo com uma das reivindicações 1 a 5 & uma extremidade macho (40) dum tubo ( Γ2) caracterizada por a superfície externa (5-6-7--8-9) da guarnição de estanqueidade (l) ter um perfil correspondente à superfície interna f32-36-3/-38) do encaixe (30). Lisboa,
8. 25. SfT 1991 Por P0NT-A-HGUSSQN S.A. - 0 AGENTE OFICIAL -

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