A presente invenção diz respeito a um prensa-cabo que indica ao técnico montador o ponto exato do aperto ideal para a vedação do cabo utilizado. Desta forma, é mantido um padrão de resultado do processo, além de ser obtido um registro para o posterior trabalho de inspeção.

Antecedentes da Invenção

A presente invenção foi criada após o uso, desenvolvimento e teste de equipamentos para aplicação em atmosferas explosivas e não explosivas.

Acompanhando e observando testes preliminares, notou- se que por várias vezes, a falta ou excesso de aperto nos prensa-cabos foi responsável por reprovações de equipamentos em testes realizados.

Percebeu-se então a necessidade de algo no prensa- cabo que indicasse ao montador o aperto correto que deve ser aplicado ao prensa-cabo para cada tipo de cabo utilizado .

O prensa-cabo que constitui a técnica anterior refere-se a um acessório para instalações elétricas em geral, que permite a instalação de cabos em equipamentos elétricos sem alterar o grau e o tipo de proteção destes, como por exemplo o Prensa-cabo M20 para cabos de 8-11, 5mm. Outros exemplos são o Tipo A2 - para cabos não armados; o Tipo A2F, idêntico ao A2, porém especificado para utilização em equipamentos a prova de explosão; o tipo C, prensa-cabo utilizado em cabo armado para dar continuidade elétrica entre a armação e o corpo do prensa-cabo, sendo dotado de um anel de vedação para a capa externa do cabo; tipo E1F, utilizado em cabo armado para dar continuidade elétrica entre a armação e o corpo do prensa-cabo, sendo dotado de dois anéis de vedação, um para a capa externa e outro para a capa interna do cabo (este modelo deve ser especificado para utilização em equipamentos a prova de explosão) .

Existem outros modelos menos requisitados, com a mesma característica funcional.

Os prensa-cabos podem ser manufaturados com qualquer material passível de ser utilizado em sua fabricação, desde atendidos os requisitos prescritos em normas aplicáveis.

Os materiais mais comuns aos prensa cabos são corpo em aço inoxidável, latão, latão niquelado, alumínio, aço carbono galvanizado e poliamida; e anéis de vedação de compostos elastoméricos , acompanhados de arruelas de deslizamento. Geralmente, as partes que necessitam de aperto possuem a forma hexagonal com os seus vértices arredondados .

Referido assessório é constituído de duas peças básicas, em sistema macho-fêmea de enroscamento (ver Figura 1) , uma primeira peça que possui em uma de suas extremidades uma rosca externa, ou rosca do corpo, que é utilizada como identificação, se relaciona com a faixa de diâmetro de cabos utilizados, e se conecta, por rosqueamento, a outros elementos da instalação, referida primeira peça recepcionando, em sua outra extremidade, uma segunda peça.

As roscas do corpo mais utilizadas são as seguintes: Rosca NPT e Rosca BSP de 1/2" ; 3/4" ; 1" ; 1 1/4"; 1 1/2"; 2"; 2 1/4"; 2 1/2"; 3"; Rosca Métrica de: M16; M20; M25; M32; M40; M50; M63; M75; e, em menor escala, Rosca Pg de tipo PG7; PG9; PG11; PG13,5; PG16; PG21; PG29; PG36; PG42; PG48.

Ainda, a rosca do corpo determina a preparação do local para instalação do prensa-cabo no equipamento. O interior da rosca-base compreende um cilindro oco com rosqueamento interno em parte de seu comprimento e com afunilamento linear em sua extremidade, iniciando-se após o fim da seção de rosqueamento e até o começo da rosca de união .

A primeira peça recepciona em seu interior elemento de vedação e estrangulamento em borracha, com arruela deslizante, compreendendo anel de vedação interno.

A segunda peça, rosqueada na extremidade oposta da primeira peça, constitui um elemento tipo macho que, a medida que é atarraxado á primeira peça, comprime o anel de vedação interno de modo a fazer com que o diâmetro interno do anel de vedação interno diminua e o externo aumente, desse modo estrangulando e isolando o cabo que atravessa o prensa-cabo.

Com a compressão exercida pelo atarraxamento da segunda peça, a parede externa do anel de vedação interno se expande por sobre a parede interna da primeira peça e ainda a parede externa do referido elemento se projeta pela extremidade cónica interna da primeira peça desse modo restringindo progressivamente o espaço de passagem até selar/vedar por completo a passagem pela qual atravessa o cabo .

Em todo o mundo, os equipamentos elétricos projetados para serem utilizados em atmosferas explosivas e em áreas não classificadas (expostos a ação do meio ambiente) precisam atender a requisitos de segurança prescritos em normas para poderem ser comercializados.

Uma atmosfera explosiva consiste em um ambiente onde determinadas proporções de gás, vapor, poeira ou fibras em contato com o oxigénio (comburente) e uma fonte de calor (faísca proveniente de um circuito elétrico ou aquecimento de um equipamento) podem provocar uma explosão. Portanto, equipamentos elétricos instalados nestes locais devem eliminar ou isolar a fonte de ignição, evitando a ocorrência simultânea dos três componentes que formam o triângulo do fogo: combustível, oxigénio e fonte de ignição. Esse é um dos maiores desafios e preocupações dos projetistas.

Para que seja comprovado que os equipamentos atendem aos requisitos necessários para serem comercializados, eles passam por uma bateria de testes em laboratórios credenciados por um órgão governamental. Caso sejam aprovados, é emitido um certificado de conformidade que valida o tipo e o grau de proteção para o qual o equipamento foi projetado.

Para que estes equipamentos possam entrar em funcionamento, também é necessário que haja uma instalação elétrica segura. Conforme as normas atuais, há três métodos de instalação permitidos: a metodologia americana (eletrodutos metálicos + caixas à prova de explosão + unidades seladoras) ; a européia (cabos + prensa-cabos) ; e o sistema misto, que prevê a utilização na instalação dos dois sistemas americano e europeu, alternadamente e de acordo com a necessidade verificada em cada parte da instalação .

Destes, o método europeu é o mais utilizado. Suas vantagens são: grande flexibilidade, economia e rapidez na instalação. Referido método consiste basicamente em instalar os cabos de ligação nos elementos de fixação. Porém, há desvantagens: o sistema é totalmente aberto sujeitando a fiação a eventuais danos. Portanto, este método não deve ser usado em locais sujeitos a danos mecânicos ou a agentes químicos (neste caso recomenda- se a utilização do sistema misto, no qual os cabos são protegidos por eletroduto em locais de exposição a potenciais danos mecânicos e/ou químicos) . O sistema de vedação do método europeu está baseado na utilização de acessórios conhecidos como "prensa-cabos" .

As instalações dos equipamentos devem ser adequadas para cada tipo de ambiente. Logo, requerem inspeção por profissionais qualificados de acordo com normas específicas, para que sejam mantidas as características especiais dos equipamentos. Os prensa-cabos desempenham um papel importantíssimo neste contexto, pois são instalados nas entradas e saídas de cabos elétricos dos equipamentos para que seja mantida a integridade destes. Para isto, precisam atender aos requisitos de segurança prescritos e possuírem um certificado de conformidade emitido por um órgão governamental atestando tipo e grau de proteção compatíveis com estes equipamentos.

Apesar de toda preocupação com a segurança nos prensa-cabos comercializados, atualmente não existem parâmetros de vedação por prensa-cabo que auxiliem o técnico montador a reproduzir o ponto de vedação exato para cada cabo. Os modelos de prensa-cabos aprovados usam para cada bitola uma pequena faixa de diâmetros de cabos elétricos. Esses acessórios são especificados pelo modelo da rosca de seu corpo. Além disso, para cada bitola de rosca é relacionada também a faixa de diâmetros dos cabos elétricos que podem ser usados.

Na técnica atual, a vedação é obtida mediante esforço empregado no aperto do prensa-cabo pelo montador, a critério deste último. Este esforço pode ser facilmente confundido com algum detrito não percebido ou até mesmo um pequeno dano no filete da rosca. Isso gera uma série de riscos que vão desde danos aos cabos elétricos por aperto excessivo, que podem acarretar em interrupções no processo fabril, até o risco de explosão pela falsa impressão de vedação. Por isso, deve-se dar uma atenção especial ao sistema funcional de vedação dos prensa-cabos.

A principal inovação da presente invenção consiste em eliminar a problemática da vedação dos prensa-cabos atualmente existentes, mediante aplicação de elementos para determinação do esforço a ser aplicado pelo montador na instalação do prensa-cabo, de modo a prevenir danos irreversíveis às instalações em plantas industriais, residências, condomínios, etc.

Descrição da Invenção

Para a solução dos problemas apontados na técnica anterior, inclui-se ao prensa-cabo uma escala de símbolos e/ou cores, relacionadas ao aperto exato a ser aplicado ao cabo utilizado, dentro da variação prevista para cada prensa-cabo.

Referida escala pode ser efetivada com números, referências de cabos, letras, etc. O modelo com cores é o preferido, conforme na modalidade preferida da presente invenção, sendo a alternância de cores na escala, mostrada no marcador, compatível com o prensa-cabo (e consequentemente com os cabos) utilizado.

O prensa-cabo pode ter qualquer tamanho, dependendo do cabo a ser utilizado. A definição da escala ocorre mediante a realização de testes com o prensa-cabo e seus respectivos cabos, a fim de determinar com precisão, o estrangulamento/aperto ideal para cada cabo, por seu correspondente prensa-cabo.

Desta forma, é possível obter um procedimento padronizado de vedação para cada variação de diâmetro dos cabos elétricos. Isto fornece, simultaneamente, condições ao montador para execução deste trabalho de forma correta e um registro que comprova o atendimento dos requisitos estabelecidos, facilitando o trabalho posterior de inspeção da montagem, que atualmente é executada sem nenhuma comprovação adequada da vedação do equipamento.

O prensa-cabo com indicador de aperto da presente invenção não necessita nenhum treinamento ou ferramentas diferentes das que são usadas atualmente pelos montadores. Para este feito, projetou-se um modelo simples, que faz uso do próprio elemento que aciona a vedação para mostrar ao montador a evolução do aperto.

Ainda, o mecanismo projetado utilizou uma quantidade mínima de material, incluindo ao produto itens com grau de baixa dificuldade de fabricação. Houve evidente preocupação com a velocidade no processo fabril e com a qualidade do produto, possibilitando valor do produto final acessível para indústrias de todos os portes .

O objeto da presente invenção consiste em modificação, nos prensa-cabos existentes, de escala de símbolos ou cores gravada diretamente ou inserida na forma auto adesiva na peça com rosca macho, móvel ou estática, responsável pelo aperto no anel de vedação interno do prensa -cabo; e de elemento de visita ou visualização na peça com rosca fêmea, para calibragem por visualização do aperto. Como referencia, é acrescido na parte externa da peça com rosca fêmea uma espécie de anel com um sulco circular usinado, ou anel de referência, com um ponto em sua circunferência aonde está disposto o elemento de visita ou visualização, referido anel se caracterizando ainda por girar sem se soltar preso pela borda de entrada da peça com rosca fêmea.

A medida que a rosca macho penetra na rosca fêmea apertando o anel de vedação interno, a escala penetra no anel de referencia. Para visualizar a escala através deste anel, utiliza-se o elemento de visita ou visualização que compreende um furo aberto aonde se aloja uma lente de qualquer formato que interrompe o sulco de referência pelo seu centro.

Como a lente gira em torno da escala, esta pode ser visualizada por qualquer ângulo e posição relativa do usuário. Descrição das Figuras

As Figs . 1 e la referem-se a um prensa-cábo da técnica anterior em vista frontal e explodida;

As Figs. 2 e 2a referem-se ao prensa-cabo da presente invenção em vista frontal e explodida;

As Figs. 3 a 3b são vistas explodidas de quatro modalidades do prensa-cabo da presente invenção, modelos adaptados dos modelos existentes A2 , A2F, C e E1F.

A Fig. 4 é uma vista em corte longitudinal (parcial) do prensa cabo da presente invenção;

A Fig. 4a é uma vista em corte longitudinal (parcial) de uma outra modalidade do prensa cabo da presente invenção;

As Figs. 5a a 5d são vistas com detalhamento do prensa-cabo da presente invenção em funcionamento.

As Figuras 6a a 6e referem-se a modelos de elementos óticos e caixa/estojo.

As figuras 1 e la (técnica anterior) e figuras 2, 2a, 4, 4a, 4b, 5a, 5b, 5c, 5d (presente invenção) mostram modelos de prensa-cabos utilizados nas entradas para cabos elétricos não armados (sem malha de aterramento) . Estes modelos, atendendo aos requisitos de segurança prescritos em normas, podem ser certificados tanto para uso em áreas não classificadas como para áreas classificadas.

O modelo da figura 4a não utiliza rosca ou porca de travamento para fixação, porque é soldado diretamente no local. Este modelo é geralmente usado em embarcações . Os outros modelos são geralmente utilizado nas entradas de equipamentos .

Descrição dos itens das figuras

1- Porca de travamento

2- Parede do equipamento

3- Anel de vedação da rosca de conexão

4- Corpo

5- Luva

6- Anel de fixação da malha

7- Porca de aperto intermediaria

8- Anel de vedação interno

9- Arruela deslizante do anel de vedação interno

10- Anel de vedação externo

11- Arruela deslizante

12- Escala

13- Elemento ótico

14- Caixa do elemento ótico

15- Cabo elétrico não armado

16- Anel de referencia

17- Cabo elétrico armado

18- Cone de fixação da malha

19- Marcador

Descrição Detalhada da Invenção

A presente invenção refere-se, em suma, a um prensa- cabo compreendendo uma configuração que provê condições para utilização e instalação com precisão e acuidade, em nítida diferenciação com relação aos modelos que compõe a técnica anterior.

Para uma melhor compreensão do objeto da presente invenção, faz-se necessária breve explanação quanto ao processo de instalação do prensa-cabo. Com o cabo elétrico devidamente preparado para utilização/instalação em um furo em equipamento, caixa de passagem e/ou divisória que necessita de um prensa-cabo, o utilizador/instalador confirma se o anel de vedação da rosca de conexão (3) está encaixado na rosca do corpo (rosca de conexão) (4) do prensa-cabo.

Se o local a ser inserido o prensa-cabo for um furo com rosca, o utilizador/instalador encaixa o prensa-cabo e dá as primeiras voltas no sextavado do corpo (4) com a mão e, após, passa a girá-lo mediante chave adequada até o aperto final. Caso o furo ou orifício que irá recepcionar o prensa-cabo não tenha rosca, utiliza-se uma porca de travamento (1) e chave apropriada para imobilizá-la, enquanto a outra chave gira o corpo (4) até o aperto final para fixação do prensa-cabo no equipamento, caixa de passagem e/ou divisória.

Instalado o prensa-cabo, com a luva (5) totalmente frouxa, introduz-se o cabo elétrico no prensa-cabo, deixando passar a quantidade suficiente de cabo previamente preparado para o interior do equipamento, caixa de passagem e/ou divisória. Encaixa-se uma chave apropriada no sextavado do corpo (4) para imobilizá-lo de modo a manter o aperto do prensa-cabo ao equipamento, caixa de passagem e/ou divisória.

Após, com uma segunda chave aperta- se a luva (5) . A medida que ela gira, também penetra no corpo (4) e comprime o anel de vedação interno (8), até que seja atingida a vedação ideal para o cabo elétrico utilizado.

O movimento executado pela luva (5), de giro e penetração no corpo (4) , está diretamente relacionado com o ponto em que se atinge a vedação ideal do cabo utilizado.

Nesse ponto, encontra-se o diferencial proporcionado pela presente invenção cujo objeto consiste em prover um prensa-cabo que permita ao utilizador/instalador, por meio de visualização de escala (12) disposta no interior do prensa-cabo, previamente definida e compatível com os cabos existentes, visualizável através de um elemento ótico(13) disposto em uma caixa de elemento ótico(14) disposto na parede externa de uma seção do prensa-cabo, regular a pressão de rosqueamento do prensa-cabo, permitindo dessa forma instalação segura e precisa do mesmo, sem estrangulamento excessivo ou insuficiente.

Para fins da presente invenção, o prensa-cabo ora proposto possui uma escala que contempla diversas bitolas/diâmetros de cabo, sendo cada cabo(e seu respectivo diâmetro) correspondentes a uma identificação por cor na escala presente no prensa-cabo da presente invenção.

Após trespassado o cabo pelo prensa-cabos, inicia-se o rosquemento do prensa-cabo para isolamento e fixação do cabo instalado, sendo que o tipo de cabo instalado necessariamente deverá compreender a uma cor na escala do prensa-cabo para fins de rosqueamento, isolamento e fixação precisos.

Nos prensa-cabos existentes, a regulagem de aperto é feita sem qualquer critério, geralmente até que a resistência ao aperto se torna absoluta, o que efetivamente pode conduzir ao rompimento/danificação dos cabos.

Por outro lado, a ausência de um critério de aperto faz com que muitas das vezes o aperto seja insuficiente, comprometendo a vedação.

No prensa cabo da presente invenção, a pressão a ser exercida é determinada por uma escala (12) presente no interior do prensa-cabo e visualizável mediante visualização através do elemento ótico (13) disposto na caixa de elemento ótico(14) do registro, pela escala (12), quando esta atinge a referencia do anel de referencia (16) .

Conforme já mencionado, a escala é ampliada através do elemento ótico (13) para facilitar a percepção do técnico montador/instalador/usuário . A caixa do elemento ótico (14) é utilizada para a proteção do elemento ótico (13) quando na montagem do produto.

Para maior comodidade do técnico montador/instalador/usuãrio, o anel de referência (16) gira sem se soltar do corpo, para permitir que a escala seja vista por qualquer ângulo e em qualquer posição relativa, referida disposição estando presente em todos os modelos de prensa-cabos que ilustram a presente invenção, representado os primeiro e segundo modelos pelas figuras 2, 2a, 3, 4; um terceiro pela Figura 3a; e um quarto modelo pela figura 3b.

Como diferencial, deve ser notado que o modelo da figura 4a, funcionalmente se comporta da mesma forma com relação ao modelo das figuras 2, 2a, 3 e 4, sendo quê no modelo da figura 4a, o corpo (4) não possui rosca externa na parte inferior posto que soldado diretamente nas entradas de cabos; bem como não possui o anel de referência (16) para demonstrar que este item pode ser opcional em alguns casos específicos de modelos.

O prensa cabo da figura 4a é o mesmo modelo da figura 4b para mesma utilização e com o mesmo procedimento de montagem. Esta configuração é muito usada nos prensa-cabos de plástico injetado. Porém o sistema de rosca é invertido.

Nas figuras 2 a 4, a luva (5) é construída com rosca externa e contém a escala (12) gravada no seu corpo, enquanto que o corpo (4) é construído com rosca interna, uma configuração machoduva (5))- fêmea(corpo (4)).

Na figura 4b o elemento luva (5) é construído com rosca interna e o corpo (4) com rosca externa, com a escala (12) inserida em seu corpo (4) , em uma configuração fêmea (luva) - macho (corpo) .

Nos dois casos o anel de vedação interno (10) é comprimido pelo movimento da luva (5) com a evolução da vedação mediante aperto ou rosquemento, progressão essa observável através do elemento ótico (13) .

Ainda, a presente invenção prevê disposição característica no elemento ótico, conforme ilustrado pelas figuras 6a a 6e que evidenciam um elemento para a precisa e correta apuração visual do técnico montador/instalador/usuário, mediante observação em ângulo de cerca de 90° em relação ao elemento ótico(13), do exato posicionamento das faixas de cores da escala.

Referida disposição compreende um marcador preciso na superfície do elemento ótico que demarca uma faixa para a exata posição da faixa de cor da escala correspondente ao ponto de rosqueamento para o cabo que trespassa o prensa- cabo.

Desta forma, conclui-se uma montagem segura com o registro da evidência da vedação do cabo.

As figuras 5a a 5d ilustram uma progressão da montagem pelo rosqueamento, evidenciando a alteração de cores observadas no elemento ótico a medida em que ocorre o rosqueamento .

Na modalidade preferida da presente invenção, o prensa-cabo com indicador de aperto é basicamente caracterizado por compreender uma escala (12) disposta na luva (5) que se encaixa no corpo (4), o referido corpo (4) compreendendo uma caixa de elemento ótico(14) com um elemento ótico(13) inserida em seção de sua superfície externa (16), o posicionamento da referida seção sendo determinado de modo que a caixa de elemento ótico(14) esteja posicionada sobre a escala(12) disposta na luva(5), a seção de superfície externa do corpo (4) compreendendo um anel de referência (16) .

A escala pode ser selecionada do grupo que consiste em números, letras, referências, cores, ou misturas dos mesmos, e por a referida a escala ser pré-configurada de acordo com o objeto a ser utilizado, sendo que o objeto a ser utilizado com o prensa-cabo da presente invenção ser selecionado do grupo que consiste em cabos elétricos, cabos elétricos blindados; tubos, dutos e/ou canos rígidos, semi- rígidos ou flexíveis.

No prensa-cabo com indicador de aperto da presente invenção, o elemento ótico(13) compreende um ou mais marcadores (19) , o marcador (19) sendo disposto centralmente no elemento ótico(13), sendo que a caixa de elemento ótico(14) e o elemento ótico(13) possuírem formato selecionado do grupo que consiste era círculo, losango, retângulo, quadrilátero, hexágono, trapezoidal, piramidal, assemelhados e/ou combinações dos formatos acima identificados, sendo que o elemento ótico(13) compreende uma lente de aumento, de tipo côncava. Os modelos de prensa-cabos variam de acordo com o cabo a ser instalado sendo no entanto perfeitamente adaptável o sistema de escalas e visualização proposto na presente invenção para todos eles .

Ainda, e em toda a extensão do que foi anteriormente explicitado, o objeto da presente invenção pode ser ainda aplicado a tubos e dutos, rígidos, semi-rígidos ou flexíveis, com as adaptações pertinentes.

Referidos tubos e dutos pode compreender tubos e dutos para o transporte de gás, combustível, líquidos em geral, etc, sendo imprescindível zelar pela perfeita segurança de vedação dos sistemas em que estão instalados os referidos tubos e dutos .

A explanação acima, não obstante ampla, não exclui outras modalidades que eventualmente possam decorrer da presente invenção, tanto por um modelo construtivo diferenciador quanto por características novas, contempladas em decorrência do desenvolvimento prático da presente invenção, não estando, portanto, limitada a presente invenção aos tópicos acima descritos .