FLANGEADORA". A presente invenção refere-se a um inserto metálico que deve ser acoplado a um mecanismo de acionamento rotativo, para flangear/alargar as extremidades de tubos metálicos. O acionamento do inserto pode ser feito através do uso de "furadeiras" ou "parafusadeiras" e, como resultado final, é capaz de fazer flange em tubos metálicos, especialmente aplicados em conexões de sistemas de ar condicionado do tipo "split", conexões de sistemas de refrigeração e de conexões de sistemas de transporte de gás liquefeito de petróleo e similares, sendo mais rápido que o estado da técnica atual, devido ao aquecimento gerado pela rotação do inserto dentro do tubo metálico.

Portanto, o inserto tem a finalidade de formar:

1 ) uma abertura de flange nas extremidades dos tubos em ângulo de 45°, ou;

2) alargamento do tubo metálico para acoplamento com um tubo de mesma bitola, ou;

3) alargamento com abertura de flange, para o acoplamento de um outro tubo metálico de mesmo diâmetro.

O setores industriais, notadamente a indústria e comércio de refrigeração, são demandantes de equipamentos que simplifiquem, otimizem e reduzam o tempo de produção e trabalho. Pode-se evidenciar como exemplo a necessidade de alargamento e formação de flange em tubos metálicos de trocadores de calor, como tubos de cobre e tubos de alumínio, para fabricação de unidades de condensação e evaporação, em aplicações nas linhas residencial, comercial e industrial.

A presente solicitação de patente está diretamente relacionada com a patente PI0902047-0 A2, que denota claramente as características da conexão onde são aplicados tubos flangeados. Entratanto, se diferencia pois esta trata do método de obtenção da forma do tubo flangeado ou, como denotado na patente PI0902047-0 A2 citada acima, "tubo em ângulo".

Atualmente, existem diversos mecanismos de obtenção de um tubo flangeado. Porém, são diferenciais do objeto da presente invenção:

1 ) o desenho da ferramenta de operação;

2) modo de aplicação, podendo ser executado através de uma "furadeira" ou "parafusadeira";

3) capacidade de se fazer, com um mesmo inserto, múltiplos flanges em tubos de diferentes bitolas, devido os diferentes diâmetros em um único inserto;

4) não necessita de um sistema de contraponto, "mordente", para fixar a tubulação metálica a ser flangeada;

5) a formação do flange à quente, de forma a evitar o encruamento do material flangeado e;

6) a característica do flange final obtido, com sua microestrutrura homogénea e resistente, devido sua formação através de meio aquecido.

Inicialmente, referindo-se ao estado atual da técnica, existem dois modelos de flangeadores presentes no mercado, chamados a) "flangeadores convencionais" e b) "flangeadores excêntricos":

a) Os flangeadores convencionais (Fig. 1 ) são caracterizados por possuírem um "mordente" para fixação dos tubos (1 ) e um mecanismo flangeador, esse último, por sua vez, é composto por um corpo de fixação ao "mordente" (2), um fuso de rosca (3), que fica acoplado ao corpo, uma ponteira cónica de 45 graus (4) acoplada a uma extremidade do fuso e uma manivela de acionamento (5) na outra extremidade do fuso. Esse sistema é caracterizado pelo alinhamento, concêntrico (Fig. 2), entre o eixo do fuso (6) e o eixo da ponteira cónica (7). Durante a execução do flange, a zona de contato entre a ponteira e o tubo é dada através de toda superfície do cone. b) Os flangeadores excêntricos (Fig. 3) são caracterizados por possuírem um "mordente" para fixação dos tubos (8) e um mecanismo flangeador, esse último, por sua vez, é composto por um corpo de fixação ao "mordente" (9), um fuso de rosca (10), que fica acoplado ao corpo, uma ponteira cónica de 45 graus (1 1 ) acoplada a uma extremidade do fuso e uma manivela de acionamento (12) na outra extremidade do fuso. Esse sistema é caracterizado pelo desalinhamento, excêntrico (Fig.4), entre o eixo do fuso (13) e o eixo da ponteira cónica (14). Durante a execução do flange, a zona de contato entre a ponteira e o tubo é dada através de um contato linear do cone.

Apesar de ambas promoverem a forma final do flange, o estado atual da técnica exige o uso de um "mordente" (contraponto) para conformação da flange. O acoplamento do tubo ao "mordente" e execução do flange despende muito tempo para execução pois, no caso de aplicações em ar condicionado do tipo split, há a necessidade de, por exemplo, se fazer um total de quatro flanges por equipamento. Ou seja, duas flanges por tubo, sendo esses tubos, necessariamente, de duas bitolas diferentes. Além disso, devido a sua concepção, ambas fazem a conformação da tubulação à frio encruando o material flangeado, incorrendo em risco de rachaduras na parede do flange.

Referindo-se agora ao Inserto rotativo para flangeamento e alargamento de tubos metálicos, dito Broca Flangeadora, o mesmo permite a execução do alargamento e/ou flangeamento de tubos metálicos através de um sistema de insertos intercambiáveis. Esses insertos poderão ser acoplados a furadeiras (sejam essas com acoplamento de mandril ou pneumático) ou, até mesmo, a parafusadeiras elétricas.

Inserto (Fig. 5) pode ser subdividido nas seguintes partes:

a) Um corpo cilíncrico (15), para acoplamento junto a uma furardeira ou a uma parafusadeira, através de mandril. b) Uma ponteira flangeadora (16), para propriamente encaixar no tubo metálico (Fig.6) e conferir, a sua ponta (17), um formato de tubo metálico (Fig. 7) flangeado (18) a um ângulo de aproximadamente 45°.

A ponteira flangeadora (Fig. 8) pode conter um estágio (19) ou (Fig. 9) mais estágios (20) para se fazer o flange em uma ou mais tubos sem a necessidade de troca de inserto por outro de tamanho e bitola diferente. Como exemplo, uma mesma ponteira poderá conter um diâmetro de 6,35mm na extremidade próxima a sua ponta e 12,05mm na extremidado mais próxima do corpo cilíndrico . Além disso, a mesma (Fig.10) possui um formato delgado (21 ) e cantos arredondados (22), diminuindo apenas dois pontos o contato com o tubo metálico, diminuindo assim o atrito e a quantidade de rebarbas.

Portanto, a invenção é diferente do estado da técnica atual por diversos aspectos. Primeiro, pois o inserto não necessita de um sistema de contraponto ("mordente") para executar o flange no tubo metálico. Uma vez que a força necessária para segurar a tubulação na posição de trabalho é baixa, o próprio usuário pode manter o posicionamento da tubulação flangeada com as mãos. Segundo, por trabalhar através de um sistema de alta rotação, há a presença de atrito e geração de calor na tubulação, facilitando a conformação à quente do flange, sem encruamento na região da flange do tubo. A ausência do encruamento na região do flange evita os problemas de rachaduras durante o aperto da conexão, problema esse recorrente no estado da técnica atual. Terceiro, a invenção permite a presença de uma ou mais bitolas dentro de um mesmo inserto, com diâmetros diferentes, diminuindo o tempo de execução dos flanges, especialmente na instalação de ares condicionados do tipo split, podendo flangear diferentes tamanhos de tubo utilizando apenas um único inserto.

O principal objetivo do inserto em questão é, portanto, otimizar o tempo de trabalho, devido a sua rapidez e facilidade de operação e trazer um resultado de maior qualidade, tendo em vista o aquecimento do tubo ao ser flangeado com o inserto e seu melhor resultado microestrutural com maior resistência. No que corresponde a aplicabilidade do produto, a presente invenção tem como objetivo otimizar o processo e o tempo de uma flange em tubos metálicos para sistemas de ar condicionado do tipo split, porém não sendo restrita somente a esses. A mesma também pode ser aplicada em conexões do tipo flange, em tubos para aplicações em refrigeração ou ainda em conexões em tubos para sistemas que utilizem gás liquefeito de petróleo.