PT90445B

PT90445B - Ligacao de tubos

Info

Publication number: PT90445B
Application number: PT90445A
Authority: PT
Original assignee: Rehau Ag & Co
Priority date: 1988-05-03
Filing date: 1989-05-03
Publication date: 1994-05-31
Also published as: IE63101B1; FI892046A; FI90794C; DK206589A; NO891672L; DE3814913C2; ATE91768T1; IE891375L; DK206589D0; EP0340499A1; ES2042852T3; NO891672D0; DE3814913A1; FI892046A0; DK171812B1; FI90794B; EP0340499B1; PT90445A

Description

A. invenção refere-se a uma ligação de tubos pa ra tubos em funcionamento ou semelhantes com elementos de ligação junto dos quais as respectivas extremidades livres dos tubos individuais assim como um elemento de vedação flexível são montados de maneira a vedarem na zona de ligação.

Nos últimos tempos, têm tido cada vez mais im portância no saneamento tubagens para líquidos permeáveis ta is como canais de água de esgoto, etc. Para o efeito desenval veram-se diversos processos de saneamento em que a reparação das tubagens colocadas nos seus sítios se faz com curtos tro ços de tubos - na linguagem prática designados revestimentos de tubo curto - tem conseguido uma importância saliente . Nes te processo, inserem-se por compressão curtos segmentos de tu bos nos troços defeituosos das tubagens sem trabalhos de sur riba através de poços de controlo do sistema de tubagem exijs tente. Como estes poços de controlo no entanto apenas possuen dimensdes dos diâmetros internos limitadas, é também limitado o possível comprimento do encaixe dos segmentos indivídua is de tubo. Neste caso, inserem-se peças de tubo relativamen te curtas com o comprimento igual a cerca de 1 m.

Para instalar ou comprimir essas peças de tubagem nas zonas defeituosas das tubagens desenvolveram-se no passado diversas técnicas de processo. Assim, uma maneira de

60.930 proceder consiste em empurrar curtas peças de tubo de uma tubagem de um diâmetro mais pequeno numa tubagem existente com um maior diâmetro. A diminuição da secção transversal resulta; te do diâmetro interno da tubagem no entanto, na maior parte dos casos, não é suportável. Por consequência, prefere-se o processo que mantém as dimensões internas da secção recta trans versai dos troços de tubagem existentes. Neste processo, a tu bagem defeituosa é desintegrada com um dispositivo comandado hidráulica ou mecanicamente e as partes cortadas são comprimi das para fora na zona circundante da tubagem.

Desta maneira, torna-se possível empurrar no tú nel que se obtém pela desintegração dos troços velhos da tuba gem uma parte de tubo curta com o mesmo diâmetro. Neste caso, é necessário que o tubo inserido seja o mais possível liso no lado exterior porque ao empurrar-se por pressão ou ao puxar-se as curtas peças de tubagem sobre o perímetro exterior as zonas encaixe dificultam ou evitam completamente o empurrar por pressão ou o puxar.

Por meio do artigo publicado na revista técnica Abwassertechnik, Número 5/1987, páginas 22 - 24 são conhec_i dos tubos para a construção subterrânea não percorríveis DN 250 a DN 800 - para os quais se descrevem algumas possibilidades de ligação neste artigo. As ligações aí representadas são carregáveis axialmente à pressão. Os tipos de ligações mencionadas não são no entanto decisivas quanto a forças longitudinais de maneira que não se pode realizar um puxamento das peças curtas de tubo com essas ligações de tubagens. Por isso desenvolveu-se a invenção que tem como objectivo proporcionar uma ligação para tubos para peças curtas de tubagem que tanto pode ser submetida axialmente a pressão como também oossui a correspondente resistência à força longitudinal para o puxamento de segmentos tubulares curtos ligados uns aos outros. De acordo com a presente invenção prevê-se que a parede do tubo pelo menos numa extremidade livre seja repetida simetricamente em relação à extremidade fêmea que encaixa segunde

O òO ,93C

degraus parciais de comprimento e profundidade concordantes d maneira que a uma distância definida da extremidade livre da extremidade fêmea e da extremidade macho no perímetro interno é feita respectivamente uma ranhura de admissão adicional para a formação de uma câmara de admissão para um elemento de bloqueio inserível sobre uma abertura da parede do tubo de fora na parede restante do tubo e se insere o elemento de vedação entre a extremidade livre da extremidade macho e o ressalto de assentamento da extremidade fâmea.

A ligação para tubagem de acordo com a presente invenção pode ser inserida em tubos que, num dos lados, possu em uma extremidade macho e, no outro dos lados, uma extremida de fêmea. Os degraus parciais são feitos nesse caso ou na periferia interior - parte da extremidade fêmea ou na periferia exterior - parte da extremidade macho. Desta forma pode-se im pelir a extremidade macho por cima da extremidade fêmea, em que as superfícies que se apoiam livremente do primeiro degrat deslizam umas nas outras e o segundo degrau forma a câmara de admissão para o elemento de bloqueio inserível de fora sobre a abertura da parede .

S essencial o facto de que os primeiros degraus parciais tanto na parte da extremidade macho como também na parte da extremidade fêmea correspondam um ao outro na profun didade do degrau de modo que ao encaixarem-se as duas zonas par ciais por fora como também por dentro se proporcione uma tran sição fêmea lisa. Sm geral, o primeiro degrau parcial na parte da extremidade macho assim como na parte da extremidade fêmea transfere-se de maneira semelhante à imagem dada por wt espelho constituindo metade da espessura da parede.

Verificou-se ser vantajoso que ao apontar a extremidade livre da extremidade fêmea no anteparo de assentamento da extremidade macho as ranhuras de admissão fiquem poi cima uma da outra de maneira semelhante a cobertura na perife ria. Desta maneira proporciona-se uma câmara de admissão part o elemento de bloqueio inserível de fora que é formada pelas

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aMa ί / λχ

Mod. 71 - 10 000 ex - 4-87 ranhuras anelares que ficam exactamente uma por cima da outra. Por consequência pode-se empurrar o elemento de bloqueio inserível a partir de fora sobre a abertura da parede da tubagem sem problemas para a câmara de admissão por cima da cber tura tangencial da parede do do tubo.

Além disso, mostra-se conveniente que, por en curtamento do primeiro degrau parcial na extremidade livre da extremidade macho se forma uma ranhura de admissão para o anel de vedação. Para se poder absorver as tolerâncias de ae bamento e deformações da ligação do tubo por carga axial ou exigências de encurvamento sem ficar sem vedar, é necessária uma junta de vedação com o maior volume possível.

Neste caso, pode partir-se do facto de que uma vedação sob compressão colocada como empanque durável po de acomodar uma compressão máxima de 30% da secção transversal original sem se falhe relativamente à duração por deformação residual. Para se conseguir uma vedação absoluta, é ne cessária uma compressão mínima igual a cerca de 10% do empan que sob compressão, isto é, para a absorção das tolerâncias acima mencionadas devidas ao acabamento e à deformação fica à disposição cerca de 20% da altura do anel de empanque para a compressão.

A compressão necessária do anel de empanque de vedação á causada pelo encurtamento do primeiro degrau parcial na extremidade livre da extremidade macho. Este encurtamento pode regular-se de tal maneira que ao encostar a extremidade livre da extremidade fâmea no ressalto de assentamento realiza-se a compressão do anel de vedação entre a extremidade livre da extremidade macho e o ressalto de assen tamento da extremidade fêmea.

Porque com estas compressões da zona que fica de fora do anel de empanque de vedação se desvia no expaço interno da tubagem, verifica-se ser vantajoso não colocai o anel de empanque na junta de separação entre o ressalto de assentamento da extremidade fâmea e a extremidade livre

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da extremidade macho mas sim inserir na zona do ressalto de assentamento da extremidade fêmea em direcção ao eixo do tubc uma ranhura de inserção para o elemento de vedação. Esta ranhura pode ser tão profunda que as zonas parciais do elementc de vedação são salientes para fora da extremidade livre da e> tremidade macho. A parte saliente deve ser tão grande que a compressão máxima do anel de empanque de vedação pode ser igual a 30% sem que a extremidade livre da extremidade macho encosta ao ressalto de assentamento da extremidade fêmea.

Uma outra possibilidade ce inserção do elemer to de empanque de vedação consiste em, na zona do ressalto ds assentamento da extremidade fêmea na direcção radial, se fizes se uma ranhura de inserção para o elemento de vedação na parede do tubo.

Também neste caso deve ter em consideração a compressibilidade máxima de 30% antes de a extremidade livre da extremidade macho atingir o ressalto de assentamento da e2: tremidade fêmea. Neste tipo de realização, é vantajoso que a extremidade livre da extremidade macho seja saliente para a vedação , de maneira que se possa realizar uma melhor compres são da vedação.

As duas possibilidades de vedação mencionadas em último lugar caracterizam-se por uma absoluta segurança de posicionamento do anel de vedação, de maneira que uma com pressão ou uma tracção não é possível em virtude de determinadas condições de funcionamento. Além disso, por meio deste tipo de vedação entre a parte da extremidade macho e da extremidade fêmea no estado de montagem define-se exactamente a folga obtida e pode manter-se correspondentemente pequena de modo a veificar-se uma compressão máxima de 30% do anel ch empanque de vedação.

A profundidade da ranhura de inserção para o elemento de vedação pode vantajosamente corresponder è profundidade da ranhura de admissão para o elemento de bloqueie, Isso origina vantagens reiativamente è fabricação.

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Convenientemente, as ranhuras de admissão para a formação da câmara de admissão para o elemento de bloqueio for madas nas paredes de extremidade macho e da extremidade fêmea têm a forma rectangular. Oorrespondentemente, o elemento de bloqueio tem também a secção transversal com a forma de rectâr guio, sendo as suas dimensões da secção transversal correspon dentes pelo menos aproximadamente às dimensões internas do e_le mento de bloqueio. A abertura da parede do tubo para a introdução do elemento de bloqueio na câmara de admissão é deixada tangencial de fora na parede do tubo da extremidade fêmea. Ela corresponde exactamente às dimensões da ranhura de admissão na parte da extremidade fêmea.

elemento de bloqueio, como auxiliar da inserçãq pode possuir na sua extremidade de inserção uma pega pelo menos num dos ledos.

Na sua outra extremidade livre está ligeiramente deslocada para trás, forma-se uma linha por onde se há de rom per que determina exactamente a posição na qual, depois da in serção do elemento de bloqueio na câmara de admissão, a ponta para agarrar do elemento de bloqueio encontra-se sobrea outra extremidade livre do elemento de bloqueio ainda saliente da abertura da parede do tubo. Sobre a posição por onde se há de romper esta extremidade livre saliente pode ser interrompida de modo que também na zona da abertura da parede do tubo não existem saliências que sejam prejudiciais.

Com a ligação de tubos de acordo com a presente invenção proporciona-se uma possibilidade de ligação em que no lado externo do tubo não se verifica nenhuma saliência nem do lado de fora do tubo nem do diâmetro interno. Pode obter-se esta vantagem se, de acordo com a presente invenção, uma extremidade do tubo tiver a forma de parte da extremidade macho e a outra extremidade do tubo tiver a forma de parte da extremidade fêmea. No entanto, também as duas extremidades dc tubo podem ter a forma de parte da extremidade macho se, por exemplo, uma extremidade dupla fêmea realizara ligação de du6

50.930 as dessas partes tubulares. A própria ligação e as suas poss_i bilidades mantêm-se as mesmas.

Mediante esta possibilidade de ligação, evita-se então o aumento do diâmetro externo do tubo na zona fêmea de maneira que se evita uma desnecessária diminuição da secçát recta transversal interna do tubo por um diâmetro externo da parte fêmea aumentado.

Mediante a transição contínua lisa no lado de fora do tubo de um tubo para o tubo seguinte, a inserção ou a desinserçSo dos tubos no tubo a reparar é consideravelmente facilitada. As mesmas vantagens acontecem no caso da colocação directa em terra cavada solta, por exemplo, por compressão de tubos através de um canal aberto na terra com diferentes processos.

Se no lado de dentro do tubo na zona da ligação fêmea da secção recta do tubo se estreitar, então, obtêm-se juntamente com as perdas da secção transversal e as eleva das perdas de pressão nas tubagens de jogo livre zonas em cada segmento individual de tubo em que a água não pode escoar-se, isto é, no sistema de tubagem fica retida água. Porque essas bolsas de água nos sistemas de égua de esgoto devem ser evitadas incondicionalmente, a ligação de tubos de acorde com a presente invenção proporciona neste caso uma considerável vantagem porque também do lado de dentro se realiza uma passagem contínua de ligação de tubo para ligação de tubo.

Finalmente, verificou-se ser especialmente var tajoso que a ligação de tubos de acordo com a presente invenção é apropriada tanto para inserir por compressão como também para retirar de igual forma. A ligação é apropriada para suportar as elevadas forças de tracção ou de compressão ao ir serir ou retirar os tubos sobre as ligaçães fêmea porque, nej te caso, o elemento de bloqueio fixado de maneira não deslocável na câmara de admissão realizada um bloqueio decisivo por acção da força dos segmentos de tubagem fixados um ao outro .

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A ligação para tubos de acordo com a presente invenção pode ser empregada em princípio em tubagens de plástico tanto termoplástico como termoendurecível, fibrocimento, aço ou betão. 0 dimensionamento do sistema macho fêmea deve concordar com o comportamento de resistência do respectivo ma terial.

Nos desenhos anexos estão representados exemplos de realização da ligação de tubos de acordo com a presente in venção; neles, a Figura 2 representa um corte transversal parcial da ligação de tubo com o elemento de bloqueio inserido na câmara de adiras são;

a Figura 3 representa um corte longitudinal parcial através de uma ligação de tubo com o elemento de bloqueio e o anel de empanque de vedação;

a Figura 4 representa um corte longitudinal parcial de acord com a Figura 3 com uma recepção do anel de empanque de vedação especial; e a Figura 5 representa um corte longitudinal parcial de acorde com a Figura 3 com outra recepção especial do anel de empanque .

Na Figura 1, está representada a peça tubular 1 com a sua parte da extremidade fêmea 11 e parte da extremidade macho 12. A peça tubular 1 tem uma espessura da parede 13, em que na parte da extremidade fêmea 11 e na parte da extremi dade macho 12 são feitos os degraus parciais 131, 132, 121 e 122. Na parte da extremidade fêmea 11 éstá formada uma aberty ra da parede do tubo 14 tangencialmente de fora na parede do tubo 13. A abertura da parede do tubo 14 tem uma zona de expansão longitudinal predeterminada e prolonga-se através da parede do tubo (3) até a ranhura de admissão 133 que se faz através do degrau parcial 132.

Na figura 2 está representada em corte parcial a ligação de dois tubos de acordo com a Figura 1 . 0 corte transversal parcial mostra a situação em que a parte da ex6C.930

tremídade macho 12 de um tubo 1 é inserida na parte da extremidade fêmea 11 de um tubo seguinte, este processo de inserçab está terminado quando a ranhura 133 da parte da extremidade fêmea 11 se encontra exactamente por cima da ranhura 123. As duas aberturas das ranhuras 123, 133 formam assim uma câmara de admissão 16 para o elemento de bloqueio 2. 0 elemento de bloqueio 2 tem umas dimensões tais que pode ser inserido sem dificuldades na câmara de admissão 15 através da abertura da parede do tubo 14. 0 elemento de bloqueio 2 possui na sua extremidade de inserção uma agarra 21 para a inserção mais fácil através da câmara de admissão 15. Na sua extremidade colo cada em frente está formada um sítio por onde se deve romper em que o excesso do elemento de bloqueio 2 é cortado, depois do que a extremidade livre com a sua pega 21 encosta de novo no elemento de bloqueio 2 na zona da abertura da parede da parede do tubo 14.

A Figura 3 mostra a situação de inserção da parte da extremidade fêmea 11 do tubo 1 e da parte da extremi dade macho 12 do tubo correspondente 1. A extremidade livre 111 da parte da extremidade fêmea 11, na referida representação está contígua ao ressalto de assentamento 124 da parte da extremidade macho 12. Os primeiros degraus parciais 121 da pa· te da extremidade macho 12 e 131 da parte da extremidade fêmea 11 ficam exactamente juntos um ao outro. As ranhuras de admissão 123, 133 formam a câmara de admissão 15 para o elemento de bloqueio 2 que na representação está inserido na câmara de admissão 15 (compare-se com a Figura 2). A extremidade livre 124 da parte da extremidade macho 12 está representa da transportada de encontro à extremidade livre 111 da parte da extremidade fêmea 11. No espaço de admissão assim proporcionado está inserido o elemento do empanque de vedação 3 que é mantido, por um lado, pela extremidade livre 124 da parte da extremidade macho 12 e, por outro lado, pelo ressalto de assentamento 112 da parte da extremidade fêmea 11 submetido a tensão.

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A Figura 4 mostra em corte longitudinal parcial de acordo com a Figura 3 uma recepção do anel de empanque de vedação 3. Neste caso, no ressalto de assentamento 112 da par te da extremidade fêmea 11 está feita uma reentrância 113 que se prolonga radialmente no ressalto de assentamento 112. A reentrância 113 é feita no ressalto de assentamento 112 de tal modo que fique uma zona de parede restante 114 para dentro para a secção transversal do tubo que é suficientemente forte para suportar a compressão máxima do anel de empanque de vedação.

Finalmente, na Figura 5 está representada uma a; tra possibilidade da recepção do anel de empanque 3. Neste caso, na parte da extremidade fêmea 11 na zona do ressalto de assentamento 112 é feita uma câmara de admissão 115 para o anel de empanque de vedação na direcção radial. A profundidade máxima desta câmara de admissão 115 corresponde à profundidade máxima da profundidade da ranhura anelar 133 proporcionada pelo segundo degrau parcial 132. A extremidade livre 124 da parte da extremidade macho 12 prolonga-se neste caso por meio de uma superfície inclinada dirigida para o anel de empanque de vedação 3.

Por meio da superfície inclina 125, por um ledo, consegue-se uma compressão do anel de empenque de vedação 3 na direcção axial e radial, reduzindo-se adieionalmente a fa ça necessária para a formação do anel de empanque de vedação

3. Mediante a pequena folga 4 que fica entre o ressalto de assentamento 112 da parte da extremidade fêmea 11, por um l_a do e a extremidade livre 124 da parte com a extremidade machc 12 por outro lado evite-se com segurança uma saída do anel de empanque de vedação devido a condiçbes de serviço adversas. Simultaneamente, por meio desta folga 4 consegue-se que se possa atingir a compressão máxima do anel de empanque de vedação sem que as extremidades livres 112, 124 toquem.

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O depósito do primeiro pedido para o invento acima descrito foi efectuado na República Federal da Alemanha, em 3 de Maio de 1988 sob o No. P 38 14 913.3-25.

Claims

19 . _ Ligação de tubos para tubagens abertas ou semelhantes, com elementos de ligação nas respectivas extremidades livres dos tubos individuais assim como com um ele mento de vedação flexível para a vedação de tubos montados na zona de ligação, caracterizada pelo facto de a parede do tubo (13) em, pelo menos uma das extremidades livres (ll, 12) ser simetricamente obrigada a repetir-se num comprimento e profun didade concordantes na extremidade de encaixe em degraus parciais (121, 122, 131, 132), se admitir a uma distância defini da da extremidade livre (lll) da extremidade fêmea (ll) e da extremidade livre (124) da extremidade macho (12) no perímetro interno um entalhe adicional de recepção (123, 133) para a formação duma câmara de recepção (15) para um elemento de bloqueio (2) inserível sobre uma abertura da parede do tubo (14) na qual se deixa entrar a parede restante do tubo (13) e o elemento de vedação (3) ser inserido entre a extremidade macho (12) e o ressalto de assentamento (112) da extremidade fêmea (ll) .

2®. - Ligação de tubos de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo facto de, ao embater a extremidade livre (lll) da extremidade fêmea (ll) no ressalto de assentamento (124) da extremidade macho (12), entalhes de rece£ ção (123, 133) ficarem um por cima do outro na periferia de mane ira .

39. - Ligação de tubos de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo facto de, por meio de um encurtamento do primeiro degrau parcial (121) na extremidade livre (124) da extremidade macho (12) se formar uma abertura de re60.930 cepção para a anilha de vedação (

3).

4ê . - Ligação de tubos de acordo com a reivind_i cação 1, caracterizada pelo facto de no ressalto de assentamento (112) da extremidade fêmea (ll) no sentido do eixo do tu bo se deixar admitir um entalhe de inserção (113) para o elemento de vedação (3).

5^. - Ligação de tubos de acordo com asreivindi cações 1 e 4, caracterizada pelo facto de na zona do ressalto de assentamento (112) da extremidade fêmea (ll) no sentido ra dial se deixar admitir um entalhe de inserção (115) na parede do tubo (13) para o elemento de vedação (3).

6?. - Ligação de tubos de acordo com a reivindi cação 5, caracterizada pelo facto de a profundidade da ranhura de inserção (115) corresponder à profundidade da ranhura de recepção (133) para o elemento de bloqueio (2).

75. - Ligação de tubos de acordo com a reivindú cação 1, caracterizada pelo facto de, na extremidade livre (124) da extremidade macho (12), se dispôr uma inclinação (125) na parede que se prolonga sobre o perímetro interno.

8?. - Ligação de tubos de acordo com a reivind_i cação 1, caracterizada pelo facto de, para a formação da cama ra de recepção (15) para o elemento de bloqueio (2) as parede (13) da extremidade fêmea (ll) e da extremidade macho (12) possuírem entalhes de recepção (123, 133), de forma rectangular.

9^ . - Ligação de tubos de acordo com a reibindj. cação 8, caracterizada pelo facto de o elemento de bloqueio (2) ter uma secção transversal que corresponde à secção trans versai da câmara de recepção (15).

10? . - Ligação de tubos de acordo cóm a reivindicação 1, caracterizada pelo facto de para a inserção do ele mento de bloqueio (2) na câmara de recepção (15) se admitir tangencialmente a partir de fora uma abertura da parede do tu bo prevista na parede do tubo (13) da extremidade fêmea (ll).

11?. - Ligação de tubos de acordo com esreivin1 2

50.930 dicações 1, 8, 9 e 10, caracterizada pelo facto de o elemento de bloqueio (2) possuir uma pega (21) na sua extremidade de inserçSo pelo menos num dos lados.

125. - Ligaçao de tubos de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo facto de, na extremidade oposta à livre do elemento de bloqueio (2) se formar uma zona por onde se deve fazer a abertura repetida.