PT98551A

PT98551A - Processo de ligacao estanque e correspondente uniao estanque

Info

Publication number: PT98551A
Application number: PT98551A
Authority: PT
Original assignee: Francois Fondeur
Priority date: 1990-08-03
Filing date: 1991-08-02
Publication date: 1993-09-30
Also published as: EP0469999B1; US5205593A; ATE96517T1; DE69100560D1; EP0469999A1; FR2665510B1; FR2665510A1; MA22246A1

Description

0 presente invento diz respeito a um processo de ligação estanque entre dois elementos um dos quais é feito num material rígido e apresenta um orifício circular, designadamente para a fixação dum tubo na parede lateral dum reservatório de armazenagem ou para a fixação dum tubo de borracha numa tubuladura de distribuição de fluido ou para a fixação duma rede de tubos de borracha num colector. 0 presente invento também diz respeito a uma união estanque, especialmente adequada para a realização duma ligação do tipo anteriormente referido.

Para se fixar um tubo, designadamente um tubo de borracha, por exemplo na parede dum reservatório de armazenagem de um líquido, e obter-se uma ligação estanque, duas hipóteses são possíveis. A primeira consiste em utilizar um órgão que será fixado à parede duma maneira mecânica e rígida, por exemplo por meio dum sistema de ligação por rosca, e que por outro lado irá servir de ponta tubular de ligação para o tubo. Esta primeira solução implica que a parede seja preparada de maneira a que a fixação se possa fazer em boas condições; a estanqueidade nem sempre é perfeita. A segunda hipótese consiste em utilizar o tubo de borracha como elemento de estanqueidade em combinação com um casquilho cilíndrico oco: o casquilho é colocado no interior do tubo, ele deve ter um diâmetro capaz de fazer com que o tubo vá ser comprimido, no local onde se acha situado o orifício circular, entre a parede rígida e o casquilho. Esta segunda solução é muito simples de pôr em prática; no entanto, ao ser utilizada revela apresentar determinados inconvenientes, em especial devido às variações de diâmetro que o tubo apresenta dum para outro lote de fabrico ou às irregularidades de diâmetro que esse mesmo tubo apresenta dentro dum mesmo lote de fabrico. Com efeito, para um orifício com um determinado diâmetro a união é composta por um casquilho cilíndrico com um determinado diâmetro exterior e por um tubo com um determinado diâmetro interior. Qualquer desvio que se verifique nestes diferentes diâmetros vai provocar deficiências de funcionamento da união, deficiências essas que podem dar origem a uma deficiente estanqueidade ou a uma deficiente fixação da união. Um outro inconveniente é aquele que reside na necessidade de se dispor dum importante número de jogos de casquilhos, ou então de ter que se modificar o diâmetro do orifício para o adaptar ao jogo de casquilhos disponível. o objectivo que o requerente do presente pedido de patente se propõe atingir consiste em proporcionar um processo de ligação estanque que apresente as mesmas vantagens de simplicidade que a segunda hipótese anteriormente referida mas que evite os inconvenientes constatados.

Este objectivo é perfeitamente alcançado pelo processo de ligação estanque, de acordo com o invento, entre um primeiro elemento rígido que apresenta um orifício circular e um segundo elemento. Este processo é caracterizado por compreender as seguintes operações: a) introduzir no interior dum tubo de material elástico, cujo diâmetro exterior é ligeiramente superior ao diâmetro interior do orifício do primeiro elemento rígido, um casquilho tronco-cónico, cujo ângulo de conicidade é inferior ao ângulo de atrito entre os materiais de que são constituídos respectivamente o casquilho e o tubo, de maneira a que a cabeça do casquilho vá ficar a uma certa distância duma determinada extremidade do tubo; b) introduzir a referida extremidade do tubo à pressão no interior do orifício; e c) fazer deslizar o casquilho no interior do tubo até que este vá ficar totalmente imobilizado entre o casquilho e a parede do orifício.

Contrariamente ao que seria de supor, o casquilho não tem tendência para sair do orifício apesar da sua forma ser tronco-cónica. A fixação da união é definitiva, não se registando nenhum deslizamento desde que seja respeitada a condição relativa ao ângulo de conicidade. Deste modo, a forma particular do casquilho permite compensar as variações de diâmetro do tubo e igualmente utilizar-se um mesmo casquilho para orifícios com diferentes diâmetros de furação.

De acordo com uma primeira variante do processo, o segundo elemento a ligar pode ser constituído pelo próprio tubo elástico.

De acordo com uma segunda variante do processo, o tubo elástico tem um comprimento inferior ao do casquilho e o segundo elemento é ligado â extremidade do casquilho que corresponde à base do cone de que é constituído o casquilho. Neste último caso, o tubo elástico serve apenas de sistema de estanqueidade.

Outro objectivo do invento é aquele que consiste em proporcionar uma união estanque especialmente concebida para a realização do processo anteriormente referido. Essa união estanque para um orifício circular dum elemento rígido, é constituída por: a) um tubo de material elástico, cujo diâmetro exterior é ligeiramente superior ao diâmetro interior do orifício; e -6-

b) um casquilho tronco-cónico cujo ângulo ‘ de conicidade é inferior ao ângulo de atrito entre os materiais de que são constituídos o casquilho e o tubo, e em que o diâmetro na zona da base do cone de que é constituído o casquilho é sensivelmente igual ao diâmetro interior do tubo.

I

No caso do casquilho ser de poliamida e o tubo de borracha, o ângulo de conicidade do casquilho dever ser no máximo de 20°, de preferência entre 2o e 10°.

É conveniente, de maneira a facilitar o apoio sobre o casquilho quando desliza sobre o tubo, e também para evitar uma eventual alteração da face interior do tubo, que o casquilho inclua um rebordo anular na zona da sua base. 0 tubo deverá de preferência ter um diâmetro exterior que é entre 2 a 4% superior ao diâmetro interior do orifício do elemento rígido a ligar. O invento será melhor compreendido através da leitura da descrição que irá ser a seguir apresentada do modelo de realização preferencial da união estanque, de casquilho tronco--cónico, e do respectivo processo de realização, que se acha ilustrado no desenho anexo no qual a figura única é uma vista esquemática e em corte da união aplicada numa parede.

As diferentes peças da união estanque consistem num casquilho tronco-cónico (1) e num tubo elástico (2). 0 casquilho (1) é uma peça oca cuja forma exterior é a dum cone truncado, com um ângulo de conicidade (a) entre a parte (3) constitutiva da base do cone e a parte (4) constitutiva da cabeça do casquilho (1). -Ί

Α parte oca interior (5) do casquilho apresenta uma forma cilíndrica (caso representado na figura) ou igualmente tronco-cónica. A cabeça (4) do casquilho é ligeiramente afilada e arredondada na zona da sua extremidade (6). A base (3) do casquilho inclui um prolongamento anular que constitui um rebordo (7) cujo bordo anterior (8) é arredondado.

0 casquilho (1) é, por exemplo, feito de poliamida moldada.

No caso dum exemplo preciso de modelo de realização, as dimensões do casquilho eram as seguintes: diâmetro exterior da cabeça (4) 13 mm, diâmetro exterior da base (3) 14,5 mm, comprimento L 30 mm - o que corresponde a um ângulo α de 3o -, diâmetro exterior do rebordo (7) 16,5 mm. O tubo (2) é feito de borracha macia, com uma dureza Shore A da ordem de 70 a 80.

No caso do exemplo anteriormente referido, para a ligação realizada num orifício circular cujo diâmetro interior é de 18 mm, o diâmetro exterior do tubo (2) era de 18,5 mm, portanto sensivelmente 3% superior ao diâmetro interior do orifício, e a sua espessura de 2 mm. A execução das duas peças (1,2) constitutivas da união estanque de acordo com o invento foi realizada nas condições que se indicam a seguir. -8- -8-

Introduz-se o casquilho (1) no interior do tubo (2), sendo a base (3) a parte a ser introduzida em primeiro lugar; e em seguida empurra-se o casquilho de maneira a que a extremidade (6) da cabeça (4) do casquilho vá ficar a uma distância de aproximadamente um centímetro do bordo dianteiro (9) do tubo (2).

Graças a este reposicionamento do casquilho (1) no interior do tubo (2), por um lado vai haver um certo comprimento de tubo que se vai prolongar para além do casquilho e por outro lado a cabeça (4) do casquilho vai ficar voltada para a extremidade livre do tubo (2). A operação seguinte consiste em introduzir no orifício (10) delimitado pela parede (11) o referido comprimento de tubo (2) que se prolonga para além do casquilho (1).

Uma vez que o diâmetro exterior do tubo é ligeiramente superior ao diâmetro interior do orifício (10), esta introdução é feita à pressão.

Em seguida faz-se deslizar o casquilho (1) no interior do tubo (2) de maneira a que a cabeça (4) do casquilho (1) vá penetrar no orifício (10). Esta operação de deslizamento prossegue até que o casquilho (1) vá ficar completamente imobilizado, quer dizer, até que o esmagamento do tubo (2) entre a parede (11) do orifício e a face cónica do casquilho (1) se vá opor ao avanço do casquilho (1). A presença do rebordo (7) faz aumentar a superfície de apoio, permitindo o deslizamento do casquilho (1). O seu bordo (8) arredondado evita que vá provocar estragos na face interior do tubo (2). 0 rebordo (7) pode, em caso extremo, servir de batente de bloqueamento.

No caso do exemplo que se acha representado na figura, o tubo (2) é prolongado (em direcção ao lado esquerdo da figura); pode tratar-se por exemplo da fixação deste tubo (2) na parede (11) dum reservatório de armazenagem de um líquido. É fácil de compreender que podem ser apresentadas outras versões sem se sair do âmbito do presente invento. O tubo (2) pode ser dum comprimento reduzido e o casquilho pode, para além da sua base (3), ser prolongado por exemplo por meio dura cotovelo, ser eventualmente equipado com um sistema de válvula, ou então pode ser o próprio tubo que apresente uma extremidade em forma de cotovelo. 0 invento não se acha limitado aos modelos de realização que foram aqui anteriormente descritos a título de exemplos não exaustivos, devendo antes pelo contrário cobrir todas as suas variantes possíveis. Em particular, caberá aos entendidos na matéria determinar, em função dos materiais constitutivos do casquilho tronco-cónico (1) e do tubo, o valor do ângulo de conicidade do casquilho de maneira a que esse ângulo vá ser sempre inferior ao ângulo de atrito, quer dizer, ao coeficiente de atrito expresso sob forma angular, entre os referidos materiais. É essa a condição imperativa para que, uma vez instalada, a união se vá manter em posição. Salvo no caso do casquilho (1) ser feito num material particularmente deslizante, como por exemplo o Teflon, o ângulo de conicidade deverá ser geralmente superior a 20°.

Claims

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REIVINDICAÇOES Ia. - Processo de ligação estanque entre um primeiro elemento rígido que apresenta um orifício circular e um segundo elemento, caracterizado por compreender as seguintes operações: a) introduzir no interior dum tubo de material elástico, cujo diâmetro exterior é ligeiramente superior ao diâmetro interior do referido orifício do primeiro elemento rígido, um casquilho tronco-cónico, cujo ângulo de conicidade é inferior ao ângulo de atrito entre os materiais de que são constituídos respectivamente o referido casquilho e o referido tubo, de maneira a que a cabeça do referido casquilho vá ficar a uma certa distância duma determinada extremidade do referido tubo; b) introduzir a referida extremidade do referido tubo à pressão no interior do referido orifício; e c) fazer deslizar o referido casquilho no interior do referido tubo até que este vá ficar totalmente imobilizado entre o referido casquilho e a parede do referido orifício. 2a. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o segundo elemento a ligar ser constituído pelo próprio tubo elástico. 3a. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o referido tubo elástico ter um comprimento inferior ao do referido casquilho e por o segundo elemento ser ligado à extremidade do casquilho que corresponde à base do cone de que é constituído o referido casquilho. -11-

4s. - união estanque para um orifício circular dum elemento rígido, caracterizada por compreender: a) um tubo de material elástico, cujo diâmetro exterior é ligeiramente superior ao diâmetro interior do referido orifício; e b) um casquilho tronco-cónico cujo ângulo de conicidade é inferior ao ângulo de atrito entre os materiais de que são constituídos o referido casquilho e o referido tubo, e em que o diâmetro na zona da base do cone de que é constituído o referido casquilho é sensivelmente igual ao diâmetro interior do referido tubo. 5â. - União de acordo com a reivindicação 4, caracterizada por, no caso do casquilho ser de poliamida e o tubo de borracha, o ângulo de conicidade do casquilho dever ser no máximo de 20°, de preferência entre 2o e 10°. 6â. - União de acordo com uma das reivindicações 4 ou 5, caracterizada por o referido casquilho incluir um rebordo anular na zona da sua base. Ί-. - União de acordo com as reivindicações 4a 6, caracterizada por o referido tubo ter um diâmetro exterior que é entre 2 a 4% superior ao diâmetro interior do referido orifício do referido elemento rígido a ligar. Lisboa, 2 de Agosto de 1991

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