BRPI0518339B1

BRPI0518339B1 - Braçadeira de cinta e método de prender uma braçadeira de cinta ao redor de membros tubulares

Info

Publication number: BRPI0518339B1
Application number: BRPI0518339-1A
Authority: BR
Inventors: T. Ignaczak Brian; E. Amedure Michael
Original assignee: Breeze-Torca Products, Llc
Priority date: 2004-11-19
Filing date: 2005-11-21
Publication date: 2018-06-05
Also published as: ATE540254T1; MX2007006041A; US20060107498A1; EP1825181B1; CA2587687C; JP4982379B2; KR20070085930A; CN101115947A; EP1825181A4; CA2587687A1; AU2005306321A1; KR101279446B1; JP2008520936A; WO2006055966A2; CN101115947B; WO2006055966A3; BRPI0518339A2; US7231694B2; AU2005306321B2; ES2380221T3

Abstract

braçadeira de cinta e método de prender uma braçadeira de cinta ao redor de membros tubulares. uma braçadeira de cinta tendo uma cinta e um prendedor de porca e parafuso. a cinta inclui flanges contrários radialmente se estendendo, cada um tendo uma abertura para receber o parafuso. o parafuso tem uma haste que inclui um pescoço, um corpo rosqueado para receber a porca, e uma transição afilada do pescoço ao corpo rosqueado. em uma concretização, a transição afilada se estende só parcíalmente ao redor da haste tal que uma porção do pescoço tenha uma superficie comum com o corpo. durante aperto, a superficie enfrentando radíalmente para dentro da abertura no flange pode engatar no corpo rosqueado e deslizar ao longo do corpo rosqueado pela superficie comum e sobre o pescoço sem ter que atravessar e montar sobre a transição afilada. em outra concretização, a porca tem um ombro angulado que engata na transição afilada quando a porca é apertada à posição axial desejada no parafuso.

Description

(54) Título: BRAÇADEIRA DE CINTA E MÉTODO DE PRENDER UMA BRAÇADEIRA DE CINTA AO REDOR DE MEMBROS TUBULARES (51) Int.CI.: F16L 33/04 (30) Prioridade Unionista: 19/11/2004 US 60/629,569 (73) Titular(es): BREEZE-TORCA PRODUCTS, LLC (72) Inventor(es): BRIAN T. IGNACZAK; MICHAEL E. AMEDURE / 14 “BRAÇADEIRA DE CINTA E MÉTODO DE PRENDER UMA BRAÇADEIRA DE CINTA AO REDOR DE MEMBROS TUBULARES”

CAMPO DA INVENÇÃO [0001] Esta invenção relaciona-se de maneira geral a braçadeiras de tubo tais como braçadeiras de cinta, acopladores de tubo e similares.

FUNDAMENTO DA INVENÇÃO [0002] Braçadeiras de cinta são usadas geralmente para conectar tubos, mangueiras e outros membros tubulares juntos, tais como tubos de descarga de um sistema de descarga automotivo. Tais conexões são construídas tipicamente em uma junta de sobreposição telescópica ou em uma junta de topo de ponta a ponta de dois membros tubulares. Para ser efetiva, a conexão entre os membros tubulares deveria prover uma vedação estanque a fluido adequada para prevenir vazamento. A conexão também deveria ter um alto grau de resistência mecânica e ser capaz de desmontagem fácil.

[0003] Uma braçadeira de cinta convencional inclui uma cinta definida por uma porção de corpo cilíndrica que circunscreve os membros tubulares a serem unidos. O corpo cilíndrico termina em flanges de conexão radialmente se estendendo contrários, que são afrouxados ou puxados juntos ao redor dos membros tubulares por um prendedor se estendendo transversalmente pelos flanges. Quando o prendedor é apertado, os flanges contrários são apertados juntos, por esse meio aplicando uma tensão na cinta. Esta tensão cria uma carga de aperto compressiva radialmente dirigida nos membros tubulares. Um membro de reação pode ser provido entre os flanges para prover uma distribuição mais uniforme de forças radiais nos membros tubulares quando a cinta é apertada pelo aperto do prendedor. Em qualquer caso, o prendedor deveria ser capaz de exercer forças de apertos consistentes que puxam os flanges da cinta juntos para conceder cargas de apertos consistentes da cinta aos membros tubulares.

[0004] Alguns projetos de braçadeira de cinta convencionais nem

Petição 870180000239, de 02/01/2018, pág. 15/33 / 14 sempre produzem cargas de aperto consistentes, especialmente quando somatórios de tolerância de componentes de braçadeira de cinta produzem condições de interferência ao prender a braçadeira de cinta. Uma braçadeira de cinta convencional exemplar 210 e parafuso associado 248 são descritos nas Figuras 6 por 9 da arte anterior. Como mostrado na Figura 6, o parafuso 248 inclui uma cabeça 256 definindo uma extremidade do parafuso 248, e uma haste cilíndrica 276 que se estende longitudinalmente longe da cabeça 256 e termina em uma extremidade oposta do parafuso 248. A haste 276 inclui um pescoço entalhado 280 com fendas terminadas perto 281, um corpo rosqueado 284 de diâmetro relativamente reduzido comparado ao pescoço entalhado 280, e uma transição cônica 286 provida entre o pescoço 280 e corpo 284. Como mostrado na Figura 7, a haste 276 se estende por flanges contrários 226, 228 de uma cinta 216 e por um membro de reação 242 posicionado entre os flanges 226, 228, em que o pescoço entalhado 280 é adaptado para encaixe de interferência pelo membro de reação 242 para habilitar pré-montagem do parafuso e membro de reação sobre o flange 228 de uma maneira que impedirá o parafuso de escapar inadvertidamente do flange. Antes de apertar a porca 252 sobre o parafuso 248, há folga entre a haste 276 e um topo de uma abertura 272 no flange 226, como descrito na Figura 7. Quando a porca 252 é apertada, porém, o topo da abertura 272 é puxado mais perto à haste 276, como descrito na Figura 8. Sob algumas circunstâncias, tais como condições máximas de material do parafuso 248 e cinta 216, o topo da abertura 272 do flange 226 contata inicialmente o corpo rosqueado 284 em vez do pescoço entalhado 280, como descrito na Figura 9. Quando a porca 252 é apertada ademais, o topo da abertura 272 do flange 226 da cinta 216 interfere substancialmente e atravessa a transição cônica 286 entre os diâmetros diferentes do corpo 284 e pescoço 280. Sob esta condição de interferência, torque de curso aplicado à porca 252 tende a flutuar, por esse meio resultando em torques de porca inconsistentes, que se traduzem em

Petição 870180000239, de 02/01/2018, pág. 16/33 / 14 cargas de braçadeira imprevisíveis. Em troca, cargas de braçadeira imprevisíveis conduzem a resultados variáveis em resistência de junção.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO [0005] De acordo com um aspecto da invenção, é provida uma braçadeira de cinta para conectar tubos de descarga automotivos ou outros membros tubulares preferivelmente usando um prendedor de porca e parafuso que permite aperto mais consistente da porca. A braçadeira de cinta inclui uma cinta incluindo uma porção de corpo se estendendo circunferencialmente e flanges contrários radialmente se estendendo a extremidades opostas da porção de corpo. Os flanges, cada um tem uma abertura para receber um parafuso do prendedor de forma que a porção de corpo possa ser encaixada pelo menos parcialmente ao redor dos membros tubulares e então apertada usando o parafuso.

[0006] O parafuso tem uma cabeça a uma primeira extremidade e uma haste se estendendo da cabeça e terminando em uma segunda extremidade. A haste inclui um pescoço se estendendo da cabeça para a segunda extremidade, um corpo rosqueado se estendendo da segunda extremidade para a primeira extremidade, e uma transição afilada localizada entre o pescoço e corpo. Esta transição afilada se estende só parcialmente ao redor da haste tal que uma porção do pescoço tenha uma superfície comum com o corpo. Durante aperto, se a superfície enfrentando radialmente para dentro da abertura no flange engatar no corpo rosqueado, então durante aperto adicional, esta superfície pode deslizar ao longo do corpo rosqueado pela superfície comum e sobre o pescoço sem ter que atravessar e montar sobre a posição afilada. Isto habilita o parafuso ser usado com um membro de reação que é encaixado por pressão sobre o pescoço do parafuso para pré-montagem da braçadeira enquanto evitando interferência entre o parafuso e abertura de flange que caso contrário pode causar cargas de braçadeira inconsistentes e imprevisíveis.

[0007] De acordo com outro aspecto da invenção, é provida uma

Petição 870180000239, de 02/01/2018, pág. 17/33 / 14 braçadeira de cinta que usa uma porca tanto junto com o projeto de parafuso único notado acima ou com um parafuso convencional que tem uma transição afilada circunscrevendo o parafuso inteiro. A porca tem um ombro que engata na transição afilada quando a porca é apertada sobre o parafuso, por esse meio para causar um aumento acentuado em torque requerido para atarraxar ademais a porca sobre o parafuso.

[0008] De acordo com ainda outro aspecto da invenção, é provido um método de prender uma braçadeira de cinta ao redor de membros tubulares, incluindo as etapas de:

prover uma cinta incluindo uma porção de corpo circunferencialmente se estendendo tendo um par de flanges contrários radialmente se estendendo localizados a extremidades opostas da porção de corpo;

inserir um parafuso por aberturas nos flanges contrários, o parafuso incluindo uma cabeça a uma primeira extremidade e uma haste se estendendo da cabeça e terminando em uma segunda extremidade, a haste incluindo um pescoço se estendendo da cabeça para a segunda extremidade, um corpo rosqueado se estendendo da segunda extremidade para a primeira extremidade, e uma transição afilada entre o pescoço e corpo;

montar uma porca ao corpo rosqueado do parafuso, a porca tendo um ombro;

monitorar o torque aplicado à porca; e apertar a porca ao parafuso até que o torque monitorado aumente devido a engate do ombro da porca com a transição afilada da haste do parafuso.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0009] Figura 1 é uma vista de perspectiva de uma braçadeira de cinta de acordo com uma concretização exemplar da presente invenção;

Figura 2 é uma vista de seção transversal parcial de braçadeira

Petição 870180000239, de 02/01/2018, pág. 18/33 / 14 de cinta A como definida na Figura 1;

Figura 3 é uma vista de perspectiva de um parafuso usado em braçadeira de cinta A como definida na Figura 1;

Figura 4 é uma vista de seção transversal do parafuso da Figura 3, tomada ao logo da linha 4-4 dela;

Figura 5A é uma vista de seção transversal de uma porca que pode ser usada com relação a uma segunda concretização da invenção;

Figura 5B é uma vista de seção transversal parcial de uma braçadeira de cinta de acordo com a segunda concretização e usando a porca da Figura 5A;

Figura 6 é uma vista de perspectiva de um parafuso da arte anterior usado em uma braçadeira de cinta convencional descrita pelas Figuras 7 por 9, de acordo com a arte anterior;

Figura 7 é uma vista lateral de uma braçadeira de cinta da arte anterior usando o parafuso convencional da Figura 6 com uma porca convencional rosqueada inicialmente sobre o parafuso;

Figura 8 é uma vista lateral da braçadeira de cinta da arte anterior da Figura 7, ilustrando a porca sendo rosqueada parcialmente sobre o parafuso quando a braçadeira é apertada; e

Figura 9 é outra vista lateral da braçadeira de cinta da arte anterior da Figura 7, ilustrando a porca sendo rosqueada ademais sobre o parafuso quando a braçadeira é apertada ademais.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA CONCRETIZAÇÃO PREFERIDA [00010] Com referência agora aos desenhos, a invenção é mostrada em duas concretizações exemplares de uma braçadeira de cinta especialmente adaptada para uso em acoplar extremidades de tubo juntas para formar uma junta de tubo em sistemas de descarga de veículo. Em aplicações de sistema de descarga, a braçadeira de cinta é feita preferivelmente de aço. Nas concretizações ilustradas, a invenção é implementada em uma braçadeira de

Petição 870180000239, de 02/01/2018, pág. 19/33 / 14 cinta com um único parafuso no mecanismo de aperto da maneira mostrada na Patente US 4.629.226 para Cassel et al. A invenção também pode ser implementada com um mecanismo de aperto tendo dois parafusos como exposto na Patente US 4.813.270 para Cassel ou Patente US N° 6.758.501 para Amedure et al. Será apreciado quando a descrição procede, que a invenção é útil em muitas aplicações diferentes e pode ser implementada em muitas outras concretizações. Por exemplo, a invenção pode ser usada não só para braçadeiras de cinta que permitem conectar tubos em uma condição de sobreposição telescópica, mas também para acopladores de tubo que são aplicados tipicamente a tubos providos em uma configuração de ponta a ponta. Como usado aqui, o termo ''braçadeira de cinta'' é usado para se referir a ambos acopladores de tubo e braçadeiras de cinta. Além disso, os termos axialmente, angularmente e radialmente se referem a direções relativas à forma geralmente circular dos acopladores de tubo ilustrados, de forma que a direção axial se estenda ao longo da longitude ou eixo desta forma circular, direções radiais se estendam radialmente longe deste eixo, e angularmente se refere a locais em pontos ao redor da circunferência da braçadeira de cinta. [00011] Figura 1 descreve uma braçadeira de cinta 10, de acordo com uma primeira concretização exemplar, que é aplicada sobre uma junta de sobreposição de tubos interno e externo 12 e 14, respectivamente, em relação telescópica. O tubo externo 14 tem uma porção de sobreposição que se estende sobre o tubo interior 12 para prover uma região de sobreposição dos tubos sob a braçadeira de cinta 10. A fim de prover uma vedação a fluido entre os tubos, uma zona de vedação contrátil (não mostrada) é provida no tubo externo 14 na região de sobreposição. Esta junta de tubo é, por exemplo, do tipo mostrado na Patente US N° 4.629.226 mencionada acima para Cassel et al.

[00012] A braçadeira de cinta 10 inclui uma cinta de braçadeira 16 e um prendedor ou mecanismo de aperto 18. A cinta 16 é preferivelmente

Petição 870180000239, de 02/01/2018, pág. 20/33 / 14 disposta ao redor do tubo exterior 14 diretamente sobre a zona de vedação. Adicionalmente, a presente invenção contempla que uma manga e/ou gaxeta de vedação (não mostrada) pode ser interposta entre um ou ambos dos tubos 12, 14 e a cinta 16. Em qualquer caso, a cinta 16 é substancialmente circular ou arredondada em seção transversal. A cinta 16 tem uma porção de corpo se estendendo geralmente circunferencialmente ou setor 22 que é adaptado para se encaixar ao redor da zona de vedação no tubo 14, e também tem uma porção em forma de canal ou setor 24 que inclui um par de paredes laterais geralmente se estendendo radialmente ou flanges 26 e 28 que se estendem radialmente exteriormente do setor de corpo 22. A cinta 16 é feita de um único pedaço de metal em folha e cada extremidade livre dela é preferivelmente dobrada atrás em si mesmo para formar camadas externas ou abas 32 e 34, que cobrem a camada interna em engate de face a face. Desta maneira, os flanges 26 e 28 e uma porção do setor de corpo 22 são feitos de espessura dupla. Alternativamente, porém, os flanges 26, 28 podem ser camadas únicas, em que as extremidades livres delas não são dobradas atrás para prover uma espessura dupla. A espessura dupla provê uma área de seção transversal pelos flanges 26, 28 que é igual ou maior do que aquela na porção de camada única da cinta 16. As abas 32 e 34 são presas à camada interna da cinta 16 por prendedores 33, 35 respectivos, tais como rebites, soldagens, ou similares, que inibem deslizamento da camada interna relativa às abas 32, 34. Os flanges 26, 28 são providos em suas extremidades externas com flanges laterais respectivos ou orelhas que constituem membros de parada 36 e 38. [00013] A cinta 16 é apertada ao redor dos tubos 12, 14 pelo mecanismo de aperto 18. O mecanismo de aperto 18 inclui uma chaveta ou membro de reação 42 que está disposto dentro do setor em forma de canal 24 e se estende exteriormente do tubo 14 com sua extremidade interna adaptada para assentar sobre a superfície exterior do tubo 14. Para este propósito, o membro de reação 42 tem uma superfície interna de configuração curvada se

Petição 870180000239, de 02/01/2018, pág. 21/33 / 14 conformando ao tubo 14. O membro de reação 42 é provido com um par de superfícies côncavas enfrentando contrariamente 44 e 46. O mecanismo de aperto 18 inclui um parafuso 48, uma porca 52, e uma barra espaçadora 54 e arruela 55 disposta fora do flange 26. A barra 54 tem uma superfície convexa que é oposta à superfície côncava 44 do membro de reação 42. O parafuso 48 tem uma cabeça 56 na forma de uma barra com uma superfície convexa que está disposta fora do flange 28 oposto à superfície côncava 46 no membro de reação 42. O parafuso 48 se estende por aberturas ou furos de parafuso 72, 74 nos flanges 26 e 28, no membro de reação 42, arruela 55 e na barra espaçadora 54.

[00014] Quando a braçadeira de cinta 10 é montada e a porca 52 é apertada no parafuso 48, a relação das partes é como mostrado nas Figuras 1 e

2. Será entendido que, antes que a porca 52 seja apertada, os flanges 26 e 28 do setor em forma de canal 24 não são assentados contra o membro de reação 42. Quando a porca 52 é apertada, a cabeça de parafuso 56 e a barra espaçadora 54 são puxados juntos e apertam os flanges 26 e 28 em engate com o membro de reação 42. Dependendo do grau de aperto, os flanges 26, 28 podem ser assentados só parcialmente contra o membro de reação 42. Como resultado desta ação de aperto, o setor arredondado 22 é esticado ao redor dos tubos 12, 14 em engate apertado com eles. Esta ação de aperto da braçadeira de cinta 10 exerce força suficiente na zona de vedação para prover uma boa vedação a fluido e alta resistência de tração à parte na junta de tubo. [00015] A relação das partes da braçadeira de cinta 10 quando está na condição apertada será descrita agora em maior detalhe com referência à Figura 2. O membro de parada 36 tem uma superfície de parada 62 sobre seu lado inferior que é engatada por uma superfície de contato 66 na extremidade superior do membro de reação 42 quando a braçadeira de cinta 10 é apertada completamente. Semelhantemente, o membro de parada 38 tem uma superfície de parada 64 em seu lado inferior que é engatada por uma

Petição 870180000239, de 02/01/2018, pág. 22/33 / 14 superfície de contato 68 na extremidade superior do membro de reação 42. Com a braçadeira na condição apertada, a extremidade interna do membro de reação 42 é firmemente assentada contra o tubo externo 14.

[00016] Como notado acima, a cinta 16 é feita de um pedaço único de metal em folha e cada extremidade dela é dobrada atrás em si mesmo para formar camadas externas ou abas 32 e 34 que cobrem a camada interna em engate de face a face. Durante a fabricação da cinta 16 antes da pré-formação dos flanges 26 e 28, as aberturas ou furos de parafuso 72 e 74 são perfuradas pelos flanges 26, 28 com a cinta 16 em uma condição plana. O espaçamento desejado entre os furos de parafuso 72, 74 pelos flanges 26, 28 é aquele que resulta em alinhamento das linhas de centro dos furos de parafuso 72 e 74 pelos flanges 26 e 28 entre si e com a linha de centro do furo de parafuso 75 pelo membro de reação 42 quando a cinta 16 é apertada à condição mostrada na Figura 2. Este espaçamento dos furos de parafuso 72 e 74 entre si é determinado de acordo com o diâmetro desejado de tubo 14, altura do membro de reação 42 e local do furo de parafuso 75 pelo membro de reação 42. Deveria ser notado aqui que a cinta 16 é pré-formada a uma configuração que é geralmente semelhante àquela mostrada na Figura 2, exceto que o setor em forma de canal 24 é aberto mais largo tal que qualquer um ou ambos os flanges 26 e 28 possam ser localizados externos do membro de reação 42. A cinta 16 é presa ao redor dos tubos 12, 14 girando ou apertando a porca 52 sobre o parafuso 48, em que o flange 26 é puxado para o membro de reação 42 sobre o parafuso 48 sem interferência significativa com ele. Interferência significativa do flange 26 com o parafuso 48 é evitada usando um projeto de parafuso único que será descrito agora.

[00017] Figura 3 ilustra o parafuso 48 com o projeto de parafuso único de acordo com um aspecto da presente invenção. O parafuso 48 inclui uma cabeça 56 definindo uma primeira extremidade 50 do parafuso 48, e uma haste cilíndrica 76 que se estende longitudinalmente longe da cabeça 56 e

Petição 870180000239, de 02/01/2018, pág. 23/33 / 14 termina em uma segunda extremidade oposta 78 do parafuso 48. Como mostrado nas Figuras 1 por 3, a cabeça 56 inclui uma face de extremidade plana 58 que se estende geralmente longitudinalmente paralela com o eixo dos tubos 12, 14 e cinta 16, e uma porção arredondada 60 que se conforma ao perfil côncavo do flange 28. Com referência novamente à Figura 3, o parafuso 48 é mostrado girado noventa graus de sua orientação descrita na Figura 1. A haste 76 inclui um pescoço entalhado 80 tendo pelo menos uma abertura terminada aberta 82 formada nele, um corpo rosqueado 84 de diâmetro reduzido comparado ao pescoço entalhado 80, e uma transição afilada 86 provida entre o pescoço 80 e corpo 84. Para melhorar a consistência de aperto de porca no parafuso 48, o projeto de haste convencional foi modificado da forma de seção transversal redonda típica associada com parafusos de braçadeira de cinta convencionais.

[00018] Como melhor mostrado na Figura 4, o pescoço 80 da haste 76 é preferivelmente em forma oval em seção transversal. Como definido aqui, oval significa não circular; assim, oval inclui formas tais como em forma de ovo, elíptica, ou circulo ou elipse truncada, e inclui formas que não são contínuas em peça ou formas geométricas matematicamente definidas. Elíptica significa uma curva plana fechada gerada por pontos para quais uma soma de distâncias de cada ponto a dois pontos fixos é constante. Por exemplo, uma elipse pode ser uma seção cônica planar cujo plano não é paralelo a um eixo, base, ou geratriz de um cone interceptado. Círculo ou elipse truncada significa um círculo ou elipse que é truncada circunferencialmente a uma ou mais porções ao redor da circunferência do círculo ou elipse. Por exemplo, planos opostos podem se estender no sentido de corda de dois pontos em uma curva, que é por esse meio truncada pelos planos. Em outro exemplo, como mostrado na Figura 4, a haste 76 pode ter um diâmetro principal 89 que é truncado por segmentos de arco contrários, que em efeito definem um diâmetro secundário 91. Em outras palavras, e

Petição 870180000239, de 02/01/2018, pág. 24/33 / 14 como mostrado nas Figuras 3 e 4, estes exemplos ilustram que a haste 76 inclui pelo menos uma porção tendo uma seção transversal parcialmente cilíndrica 88 que é ademais definida por pelo menos uma porção de segmento aliviada 90. Como definido aqui, segmento aliviado pode significar uma porção de uma seção transversal geralmente cilíndrica que está cortada por um ou mais pontos, linhas, planos, curvas, arcos ou similares. Além disso, dada a porção de segmento aliviada 90, a transição afilada 86 não é necessariamente um anel contínuo circunscrevendo a haste 76. Em lugar disso, a transição afilada 86 pode incluir porções afiladas interrompidas, como mostrado na concretização ilustrada.

[00019] Com referência agora às Figuras 2 e 3, a haste em forma oval 76 minimiza a diferença em diâmetros entre o corpo rosqueado 84 e o pescoço entalhado 80 em uma área onde uma porção do flange 26 da cinta 16 contataria caso contrário o parafuso 48. Por exemplo, uma tal área pode ser uma superfície enfrentando radialmente internamente 73 definindo parcialmente a abertura 72 dos flanges 26. Uma superfície minimizada ou comum 87 é definida entre o corpo rosqueado e o pescoço entalhado em virtude do segmento aliviado 90. A presente invenção contempla que só um segmento aliviado 90 pode ser provido, em contraste com os dois segmentos aliviados contrários mostrados nas Figuras 3 e 4. Por conseguinte, a terminologia superfície minimizada ou superfície comum significa superfícies adjacentes com mínimo ou nenhum degrau ou transição entre eles.

[00020] Portanto, quando a porca 52 é apertada sobre o parafuso 48, o flange 26 atravessa mais suavemente a haste 76 do parafuso 48 com as modernas características de projeto da presente invenção, sem incorrer interferência significativa entre o flange 26 e uma transição cônica de um projeto de parafuso convencional. Em outras palavras, o parafuso 48 é projetado para acomodar um encaixe deslizante significativo do parafuso 48 com respeito ao flange 26. O encaixe deslizante é habilitado por uso da

Petição 870180000239, de 02/01/2018, pág. 25/33 / 14 porção de segmento aliviada 90, ou porção em forma oval da haste 76 que define a superfície minimizada ou comum ou diâmetro 87 sobre o qual o flange 26 desliza sem interferência significativa. Assim, a porca 52 pode ser aplicada ao parafuso 48 com um torque requerido mais consistente pelo comprimento do curso da porca 52.

[00021] Em geral, o curso de uma porca a um parafuso em uma braçadeira de cinta é único de outras aplicações de prendedor. Muitas aplicações de prendedor são projetadas baseadas na quantidade de forças elásticas desejadas a um dado torque de porca aplicado. Ao desenvolver a presente invenção, porém, foi descoberto que cargas de braçadeira de cinta podem ser avaliadas precisamente monitorando a posição axial da porca relativa ao parafuso a um torque aplicado. Quando a porca é apertada abaixo no parafuso, os flanges contrários da cinta se apertam juntos, por esse meio aplicando tensão na cinta. Esta tensão na cinta cria a carga de braçadeira desejada da braçadeira de cinta. Assim, cargas de braçadeira podem ser correlacionadas à quantidade de curso axial da porca.

[00022] Por conseguinte, Figuras 5A e 5B ilustram juntas uma segunda concretização exemplar 110 da presente invenção que inclui uma porca 152 tendo uma cavidade passante definida por uma porção rosqueada 92, um escareador 94, e um ombro 96. Como mostrado na Figura 5B, esta porca 152 é especialmente adaptada para engate axial previsível com um parafuso 148, que pode ser um parafuso convencional como mostrado na Figura 6 ou um parafuso não convencional como mostrado na Figura 3. O parafuso 148 é inserido por flanges contrários 126, 128 de uma cinta 116 e por um membro de reação 142. A porção rosqueada 92 é provida para interengate circunferencial com um corpo rosqueado 184 de uma haste 176 do parafuso 148. Na concretização ilustrada, o ombro 96 está na forma de um chanfro que provê engate axial positivo com uma transição afilada 186 da haste 176 do parafuso 148. As características de engate do chanfro 96 e transição afilada

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186 são projetadas para engatar a uma posição axial desejada predeterminada para criar um aumento acentuado, ou degrau, em torque requerido durante curso da porca 152 no parafuso 148. Em outras palavras, a transição afilada 186 é preferivelmente localizada axialmente ao longo da haste 176 do parafuso 148 uma distância predeterminada de uma cabeça 156 que está correlacionada com uma carga de braçadeira ótima. Tal distância predeterminada desejada pode ser atingida para um dado projeto de braçadeira usando cálculos razoáveis ou experimentação de rotina. A porca 152 pode ser apertada ao parafuso 148 até que torque de curso na porca 152 salte devido a engate do chanfro 96 com a transição afilada 186 na posição predeterminada na haste 176. Este aumento súbito em torque requerido para ademais avançar a porca é facilmente detectável usando um sistema de monitoração de torque atualmente disponível de uma ferramenta de montagem convencional tal como um corredor de porca (não mostrado). Quando o degrau em torque é detectado, o corredor de porca para e a braçadeira é então considerada completamente apertada. Uma chave de torque manual fixada a um torque apropriado pode ser usada igualmente. As tolerâncias de fabricação do comprimento da braçadeira de cinta entre os furos de parafuso 72, 74, como também as dimensões pertinentes de porca 52 e parafuso 148, tal como o local axial do chanfro 96 e transição afilada 186, podem ser mantidas muito precisamente e repetitivamente, por esse meio habilitando aperto de braçadeira de cinta consistente e, em troca, cargas de braçadeira consistentes para um dado diâmetro de tubo.

[00023] Assim será aparente que foi provido de acordo com esta invenção um prendedor e braçadeira de cinta relacionada que alcançam os objetivos e vantagens especificadas aqui. Certamente, será entendido que a descrição precedente é de concretizações exemplares preferidas da invenção e que a invenção não está limitada às concretizações específicas mostradas. Várias mudanças e modificações se tornarão aparentes àqueles qualificados

Petição 870180000239, de 02/01/2018, pág. 27/33 / 14 na arte. Por exemplo, o membro de reação poderia ser implementado como uma extensão unitária integral de um dos flanges, em lugar de um componente separado como mostrado nas Figuras. Todas as tais mudanças e modificações são pretendidas estarem dentro da extensão desta invenção. [00024] Como usados nesta especificação e reivindicações anexas, os termos por exemplo, e tal como e o verbos compreendendo, tendo, incluindo e suas outras formas verbais, quando usadas junto com uma listagem de um ou mais componentes ou outros itens, é cada um para ser interpretado como em aberto, significando que a listagem não é para ser considerada como excluindo outros componentes ou itens adicionais. Outros termos são para serem interpretados usando seu significado razoável mais amplo a menos que eles sejam usados em um contexto que requer uma interpretação diferente.

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Braçadeira de cinta (10, 110) compreendendo:

uma cinta (16, 116) incluindo uma porção de corpo (22) se estendendo circunferencialmente tendo um par de flanges radialmente (26, 28, 126, 128) se estendendo contrários a extremidades opostas da porção de corpo, os flanges, cada um tendo uma abertura (72, 74) por ele; e um prendedor (18, 118) para puxar os flanges contrários da cinta juntos tal que a cinta possa ser apertada, o prendedor incluindo:

um parafuso (48, 148) se estendendo pelas aberturas dos ditos flanges contrários e incluindo uma cabeça (56, 156) a uma primeira extremidade (50) e uma haste (76, 176) se estendendo da cabeça e terminando em uma segunda extremidade (78), a haste incluindo:

um pescoço (80) se estendendo da cabeça para a segunda extremidade, um corpo rosqueado (84, 184) se estendendo da segunda extremidade para a primeira extremidade, e uma transição afilada (86, 184) entre o pescoço e o corpo; e uma porca (152) rosqueada no corpo rosqueado do parafuso, caracterizada pelo fato de que a porca tem um ombro (96) que engata na transição afilada quando a porca é apertada sobre o parafuso, por esse meio para causar um aumento acentuado no torque requerido para ademais atarraxar a porca sobre o parafuso.
2. Braçadeira de cinta (10, 110) para conectar membros tubulares, compreendendo:

uma cinta (16, 116) incluindo uma porção de corpo (22) se estendendo circunferencialmente que se encaixa pelo menos parcialmente ao

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2 / 4 redor dos membros tubulares, a cinta ademais incluindo flanges (26, 28, 126, 128) contrários radialmente se estendendo a extremidades opostas da porção de corpo, os flanges, cada um tendo uma abertura (72, 74) por ele; e um prendedor (18, 118) para puxar os flanges contrários da cinta juntos tal que a cinta possa ser apertada sobre os membros tubulares, o prendedor incluindo um parafuso (48, 148) se estendendo pelas aberturas dos ditos flanges contrários e incluindo uma cabeça (56, 156) a uma primeira extremidade (50) e uma haste (76, 176) se estendendo da cabeça e terminando em uma segunda extremidade (78), a haste incluindo um pescoço (80) se estendendo da cabeça para a segunda extremidade, um corpo rosqueado (84, 184) se estendendo da segunda extremidade para a primeira extremidade, caracterizada pelo fato de que a haste (76, 176) inclui uma transição afilada (86, 186) localizada entre o pescoço e o corpo e se estendendo só parcialmente ao redor da haste tal que uma porção do pescoço tenha uma superfície comum (87) com o corpo, em que o pescoço inclui uma porção de segmento aliviada (90) que define pelo menos parcialmente a superfície comum.
3. Braçadeira de cinta (10, 110) de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que o pescoço (80) tem uma seção transversal em forma oval na porção de segmento aliviada (90).
4. Braçadeira de cinta (10, 110) de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que as aberturas (72, 74) são definidas pelo menos parcialmente por superfícies (73) enfrentando radialmente para dentro se estendendo pelos ditos flanges (26, 28, 126, 128), ademais em que a porção de segmento aliviada (90) é adaptada para cooperação deslizante com pelo menos uma das superfícies enfrentando radialmente para dentro dos flanges contrários.
5. Braçadeira de cinta (10, 110) de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que o prendedor (18, 118) ademais inclui uma

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3 / 4 porca (52, 152) rosqueada ao parafuso (48, 148) em que quando a porca é apertada sobre o parafuso pelo menos uma das superfícies enfrentando radialmente para dentro dos flanges (26, 28, 126, 128) contrários desliza sobre a porção de segmento aliviada (90), por esse meio reduzindo qualquer interferência significativa da pelo menos uma superfície enfrentando radialmente para dentro com o parafuso.
6. Braçadeira de cinta (10, 110) de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que o prendedor (18, 118) inclui uma porca (152) rosqueada ao parafuso (48, 148), a porca tendo um ombro (96) que engata na transição afilada (86, 186).
7. Braçadeira de cinta (10, 110) de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que quando a porca (152) é apertada sobre o parafuso (48, 148), o ombro (96) da porca engata na transição afilada (86, 186) da haste (76, 176) do parafuso para causar um aumento acentuado em torque requerido para ademais atarraxar a porca sobre o parafuso.
8. Braçadeira de cinta (10, 110) de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que a transição afilada (86, 186) inclui duas porções afiladas interrompidas, cada uma se estendendo aproximadamente 180° sobre a haste (76, 176), por meio de que o parafuso (48, 148) inclui duas superfícies comuns, cada uma disposta 180° da outra sobre a haste.
9. Braçadeira de cinta (10, 110) de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que pelo menos um primeiro dos flanges (26, 28, 126, 128) tem uma superfície côncava que é curvada na direção radial e a cabeça do parafuso (48, 148) tem uma superfície convexa curvada em uma direção, em que a superfície convexa casa com a superfície côncava do primeiro flange em uma orientação rotacional relativa predeterminada, e em que as duas superfícies comuns são orientadas na haste (76, 176) relativa à dita superfície convexa tal que, quando o parafuso é preso ao primeiro flange em dita orientação rotacional relativa predeterminada, as duas superfícies

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4 / 4 comuns sejam espaçadas radialmente uma da outra e as duas porções afiladas (86) interrompidas sejam espaçadas axialmente uma da outra.
10. Braçadeira de cinta (10, 110) de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que a superfície convexa da cabeça do parafuso (48, 148) e a superfície côncava do primeiro flange casam entre si em qualquer dita orientação rotacional relativa predeterminada ou em uma segunda orientação rotacional relativa na qual o parafuso é girado sobre o eixo da haste (76, 176) por 180°.
11. Braçadeira de cinta (10, 110) de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que o corpo rosqueado tem uma seção transversal circular, e o pescoço tem uma seção transversal em forma oval que inclui um diâmetro secundário (91) igual em comprimento ao diâmetro do corpo rosqueado e um diâmetro principal (89) que é maior do que o diâmetro secundário.
12. Braçadeira de cinta (10, 110) de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que a cabeça do parafuso (48, 148) casa com o flange tal que o diâmetro secundário do pescoço se estenda ao longo de um raio da cinta.
13. Método de prender uma braçadeira de cinta como definida na reivindicação 2 ao redor de membros tubulares, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de:

inserir o parafuso por aberturas nos ditos flanges contrários; montar uma porca (152) no corpo rosqueado do parafuso, a porca tendo um ombro (96);

monitorar o torque aplicado à dita porca; e apertar a porca no parafuso até que o torque monitorado aumente devido a engate do ombro da porca com a transição afilada da haste do parafuso.

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FIGURA 1

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FIGURA 2

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FIGURA 4

92 152

FIGURA 5a ⁹⁶

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FIGURA 6

Técnica anterior

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FIGURA 7

Técnica anterior

PONTO DE INTERFERÊNCIA

FIGURA 9

Técnica anterior