BRPI0609678A2 - tubulação para condução de ar - Google Patents

Abstract

TUBULAçãO PARA CONDUçãO DE AR. A invenção refere-se a uma tubulação (1) para condução de ar, em particular em uma faixa de temperatura entre -55<198>C e +85<198>C e em uma carga de pressão diferencial de no máximo +/-500 hPA em relação à pressão de cabine, para condicionamento de ar em aeronaves. De acordo com a invenção, a tubulação (1) é formada com um material de plástico espumado e/ou com um material de plástico denso, uma face externa (9) da tubulação e/ou uma face interna (17) da tubulação compreendendo um invólucro (6) com pelo menos um elemento de reforço linear. Graças ao enrolamento (6) provido para reforço, pelo menos em certas seções, sobre a face externa (9) da tubulação e/ou a face interna (17) da tubulação, a tubulação (1) pode ser otimamente adaptada a diferentes exigências de carga ao longo da seção para assentamento, resultando em uma potencialmente considerável redução em peso. Sem a exigência de isolamento térmico, a tubulação pode também ser formada com um material de plástico denso, por exemplo com um filme de plástico fino. A tubulação (1) de acordo com da invenção pode também ser formada sem costura por meio de métodos de extrusão.

Description

"TUBULAÇÃO PARA CONDUÇÃO DE AR"

A invenção refere-se a uma tubulação para condução de ar, em particular em uma faixa de temperatura entre -55 0C e +85 0C e em uma carga de pressão diferencial de no máximo ± 500 hPa em relação à pressão de cabine, para condicionamento de ar em aeronaves.

As formas de realização conhecidas de tubulações para condicionamento de ar dos interiores de cabines de passageiros em aeronaves são endurecidas, por exemplo, com produtos semi-acabados reforçados com fibras de vidro curáveis, feitos de resina fenólica ("prepregs") em fixação de semicarcaças ou em construção tubular a baixa pressão para formar semicarcaças ou tubos completos com um comprimento finito. Na forma de construção com fixação de semicarcaças, duas respectivas semicarcaças ainda têm que ser coladas juntas em uma ulterior etapa de fabricação para formar tubos completos. Para atingir a requerida impermeabilidade a ar, as faces externas dos tubos são também providas com um revestimento, se requerido.

Os tubos são subseqüentemente envolvidos com um isolamento térmico feito de espuma de poliamida, espuma polietileno ou similar como uma função da respectiva aplicação e do local de instalação.

Graças às reduções em peso que são constantemente visadas em aviação, é necessário reduzir a espessura de parede dos tubos, de modo que, quando colocados em condições confinadas e durante a operação, os tubos freqüentemente se encurvam, de modo que a adequada vazão de ar não é mais provida.

O objetivo da invenção é criar uma tubulação que, em comparação com as conhecidas tubulações para interiores ventilados com pressão de condicionamento de ar de cabines de passageiros de aeronaves, tem um baixo peso e, em adição, tem um reforço) mais parcialmente carregável em seções que apresentam risco de se encurvarem ou seções que são mais altamente carregadas mecanicamente, de modo que, em particular, colapso durante a instalação e/ou operação é evitado tão amplamente quanto possível.

Este objetivo é atingido por meio de um dispositivo com as características da reivindicação 1.

Como um resultado do fato que a tubulação é formada com um material de plástico espumado e/ou com um material de plástico denso, uma face externa da tubulação e/ou uma face interna da tubulação compreendendo um invólucro com pelo menos um elemento de reforço linear para reforço, pelo menos em certas seções, a tubulação de acordo com invenção tem um baixo peso, enquanto que tem um alto nível de segurança contra empenamento, ou resistência à flexão, em todas seções da tubulação. Além disto, o uso de um material de plástico espumado para formar a tubulação proporciona envolvimento adicional da tubulação com um apropriado material de isolamento para reduzir perda térmicas dispensáveis quando o material de plástico espumado assume a função de isolamento térmico em adição à função de condução de ar. Quando do uso do material de plástico denso, por exemplo, na forma de um delgado filme de plástico ou similar, não existe, em contraste, apreciável capacidade de isolamento térmico. A possibilidade de variação, em certas seções, da capacidade de carregamento mecânico do reforço por meio de uma alteração na "densidade de enrolamento", do invólucro significa que a tubulação de acordo com a invenção pode ser otimamente ajustada para diferentes exigências de carregamento local ao longo da seção para revestimento, resultando em uma redução em peso potencialmente considerável.

De acordo com a invenção, o invólucro para reforçar a tubulação é formado com uma pluralidade de camadas, as camadas tendo um grande número de enrolamentos enrolados na mesma direção, em cada caso. O envolvimento da tubulação com uma pluralidade de camadas permite a construção de um invólucro com resistências mecânicas relativamente elevadas. Ainda, camadas posicionadas umas acima das outras compreendem enrolamentos enrolados em direções opostas para formar uma estrutura similar a rede do invólucro. Como um resultado, ao invólucro é dada uma estrutura total similar a rede que assegura uma boa ligação entre as camadas individuais enroladas sobre a face externa da tubulação. Um espaçamento entre os enrolamentos e/ou um ângulo de inclinação entre os enrolamentos e um eixo longitudinal de tubulação varia/variam em certas seções para alterar a densidade de enrolamento como uma função de exigências de carga mecânica local da tubulação. Graças à variação, em certas seções, no espaçamento dos enrolamentos uns dos outros e/ou dos ângulos de inclinação ou "densidade de enrolamento" do invólucro, a capacidade de carregamento mecânico da tubulação de acordo com da invenção pode ser otimamente ajustada em certas seções para as respectivas exigências, resultando em uma considerável redução em peso. Se, por exemplo, o espaçamento dos enrolamentos uns dos outros é reduzido, a seção relevante da tubulação torna-se mais resistente à flexão e, desta maneira, mais segura contra encurvamento. Esta forma de concretização pode ser vantajosa, por exemplo, em seções para assentamento que requerem estreitos raios de curvatura da tubulação. Em contraste, o reforço formado por meio do invólucro pode ser produzido mais fraco em seções retilíneas da tubulação para assentamento, e isto pode ser atingido por meio do aumento do espaçamento dos enrolamentos uns dos outros e/ou aumento do ângulo de inclinação, i.e., sobretudo por meio da redução na densidade de enrolamento. Como um resultado, a resistência à flexão da tubulação é definidamente reduzida, de modo que, como uma conseqüência da elevada tolerância de flexibilidade, a compensação e montagem da tubulação, por exemplo, são facilitadas. O reforço em seções retilíneas da tubulação para assentamento pode opcionalmente também ser dispensado inteiramente. Os elementos de reforço lineares para formar os enrolamentos são formados com pelo menos uma fibra contínua que é encerrada por uma matriz feita de um material de plástico termo-rígido e/ou uma matriz feita de um polímero termoplástico. Isto resulta em um reforço que é altamente mecanicamente carregável, ainda leve, e que pode ser aplicado de forma simples, pelo menos em certas seções, por meio de envolvimento da face externa da tubulação e/ou da face interna da tubulação.

De acordo com uma outra configuração vantajosa da tubulação de acordo com a invenção, para minimizar perdas de fluxo, a face interna da tubulação é construída de modo a ser substancialmente lisa. Esta configuração assegura resistência mínima ao fluxo na tubulação.

De acordo com uma outra configuração vantajosa, a tubulação é formada com pelo menos uma porção encurvada para cima do material de plástico espumado e/ou do material de plástico denso. Conseqüentemente, partindo de um material similar a painel, a tubulação de acordo com da invenção pode ser formada simplesmente e de modo a poupar custos. Para esta finalidade, porções de material são formadas a partir do material similar a painel e são encurvadas para cima ou encurvadas para formar a tubulação. Os lados longitudinais opostos da porção de material são seguramente unidos conjuntamente para formar a tubulação.

De acordo com uma outra configuração vantajosa, em cada caso, dois dos lados longitudinais que mutuamente se contatam da porção encurvados para cima ou porções de material são construídos de modo que eles podem ser unidos conjuntamente por meio de um elemento de conexão a fim de formar a tubulação. O elemento de conexão, que é preferivelmente formado as um fecho de ação rápida, permite a rápida e simples produção da tubulação por meio da junção dos lados longitudinais da porção similar a painel de material após o encurvamento para cima. Por meio da introdução de um selante no elemento de conexão, impermeabilidade a ar virtualmente completa da tubulação pode ser produzida ao longo da costura longitudinal assim formada. Uma outra configuração vantajosa provê que, para formar a tubulação, os lados longitudinais que respectivamente se contatam da porção encurvada para cima ou porções de material são construídos de modo que eles podem ser seguramente unidos conjuntamente, em particular podem ser colados ou soldados um com o outro. Isto resulta em uma construção de tubulação mais simples que é feita sem um elemento de conexão adicional nos lados longitudinais da porção de material.

De acordo com uma outra configuração vantajosa, a tubulação é formada sem costura com pelo menos um filamento do material de plástico espumado e/ou do material de plástico denso. Esta variante permite a produção de tubulações de virtualmente qualquer comprimento desejado por meio de conhecidos métodos de extrusão de material plástico.

De acordo com uma outra configuração vantajosa, a face interna da tubulação e/ou a face externa da tubulação compreende(m) uma camada de selagem adicional para melhorar a impermeabilidade a ar. Conseqüentemente, quaisquer perdas de ar devidas a vazamentos na região da parede de material da tubulação são reduzidas, de modo que no total somente uma queda muito leve em pressão resulta ao longo da tubulação.

Outras configurações vantajosas do arranjo são ilustradas nas reivindicações adicionais.

Nos desenhos:

a figura 1 mostra uma vista em perspectiva da tubulação da invenção de acordo com uma primeira forma de concretização,

a figura 2 mostra um detalhe ampliado A da figura 1, a figura 3 mostra uma porção de material para formar a

tubulação na primeira forma de concretização com um rebaixo adicional para integração de uma junção,

a figura 4 mostra uma seção transversal através da porção de material ao longo da linha de corte B-B da figura 3 para formar a tubulação de acordo com a primeira forma de concretização,

a figura 5 mostra uma peça de junção para integração na tubulação de acordo com a primeira forma de concretização,

a figura 6 mostra um diagrama tridimensional da tubulação da invenção de acordo coma primeira forma de concretização com uma junção em V,

a figura 7 mostra uma tubulação da invenção de acordo com uma segunda forma de concretização, e um dispositivo de suporte, e

a figura 8 mostra uma forma de concretização alternativa de um suporte para fixar a tubulação em outros elementos da construção.

Nas figuras, elementos de construção idênticos são providos, em cada caso, com os mesmos números de referência.

A figura 1 mostra uma vista em perspectiva da tubulação de acordo com a invenção, em particular para condução de ar para interiores ventilados com pressão de condicionamento de ar de cabines de passageiros de aeronaves, de acordo com uma primeira forma de concretização.

A tubulação 1 é formada com uma porção encurvada para cima de material 2, em que os lados longitudinais 4, 5 que mutuamente se contatam na região de uma costura longitudinal 3 são unidos conjuntamente de modo a serem impermeáveis a ar. A porção de material 2 é preferivelmente formada com um material de plástico espumado termoplástico, de células fechadas, tal como uma espuma de poliimida, uma espuma de polietileno ou similares. A espessura da porção de material 2 depende em particular do coeficiente de transferência de calor do material de plástico espumado usado e da requerida capacidade de isolamento térmico e é preferivelmente menor que 100 mm. A espessura da porção de material 2 pode, por conseguinte, ser variada dentro de amplos limites e pode também variar em certas seções. Como uma conseqüência de encurvamento para cima ou encurvamento da porção de material 2, a tubulação 1 tem uma geometria de seção transversal aproximadamente circular, oval ou elíptica.

O material de plástico espumado usado para a porção de material 2 significa que, por um lado, uma boa capacidade de isolamento térmico da tubulação 1 é atingida e, por outro lado, o material de plástico espumado assume a função de condução para o ar na tubulação 1 e provê estabilidade mecânica geralmente adequada, pelo menos em seções retilíneas da tubulação 1 para assentamento. A simultânea assunção da função de isolamento e da função de condução para o ar por meio da porção de material 2 resulta, com a tubulação 1 de acordo com a invenção, em uma redução em material acompanhada por uma considerável redução em peso. Se a capacidade de isolamento térmico da tubulação 1 é de somente importância secundária, em uma forma de concretização específica, a porção de material 2 pode ser formada com um material de plástico denso, por exemplo com um polímero termoplástico e/ou com um material de plástico termo-rígido com suficiente espessura de material. O termo material de plástico "denso" significa que, em contraste, para um material de plástico espumado, substancialmente não existem cavidades no material. Como um resultado, o embutimento de fibras de reforço, por exemplo na forma de fibras de carbono ou fibras de vidro, não é excluído.

Para melhorar a estabilidade mecânica, a tubulação 1 tem um invólucro 6. Na forma de concretização ilustrada, o invólucro 6 é formado com duas fibras contínuas 7, 8 na qualidade de elementos de reforço lineares, as quais são, cada, enroladas espiraladamente e em direções opostas sobre uma face externa 9 da tubulação. Para estabilização, as fibras contínuas 7, 8 são embutidas ou preferivelmente encerradas sobre todos lados em uma matriz feita de material de plástico termo-rígido curável, por exemplo uma resina epóxida ou uma resina fenólica. A fibra contínua 7 desta maneira forma uma camada 10 com um grande número de enrolamentos, dos quais somente um enrolamento 11 é provido com um número de referência para uma melhor visão geral do desenho. A fibra contínua 8 portanto forma uma camada 12, repousando abaixo da camada 10, com um grande número de enrolamentos, dos quais igualmente somente um enrolamento 13 é provido com um número de referência. As camadas 10, 12 posicionadas uma no topo da outra, têm respectivos enrolamentos com direções de enrolamento opostas de modo que ao invólucro 6 é dada uma estrutura total similar a rede com uma boa ligação entre as camadas 10, 12.

As fibras contínuas 7, 8 podem ser formadas com fibras de cerâmica, aramida, vidro ou de carbono. É concebível aqui que as fibras contínuas 7, 8 sejam também formadas com feixes com uma pluralidade de ditas fibras ou com híbridos de ditas fibras. Alternativamente, fibras contínuas 7, 8 feitas de um polímero termoplástico e/ou material de plástico termo- rígido podem também ser usadas. Para melhorar a estabilidade mecânica das fibras contínuas 7, 8, elas podem ser embutidas em uma matriz feita de um polímero termoplástico e/ou um material termo-rígido curável, por exemplo resina epóxida ou resina fenólica.

Em seções da tubulação 1 que estão em risco de flexão, i.e., por exemplo, em seções para assentamento com raios de curvatura relativamente pequenos ou outras cargas mecânicas externas, o invólucro similar a rede 6 formado a partir de pelo menos uma camada tem uma mais alta "densidade de enrolamento". Um aumento na densidade de enrolamento significa que um ângulo de inclinação 15, que é determinado, por exemplo, entre o enrolamento 13 da fibra contínua 8 e um eixo longitudinal 16 da tubulação, e/ou um espaçamento 14 entre dois enrolamentos de uma das fibras contínuas 7, 8, é reduzido. Inversamente, o relevante espaçamento ou ângulos de inclinação do invólucro 6 aumenta com uma menor densidade de enrolamento. A densidade de enrolamento do invólucro 6 pode variar, em certas seções, ao longo do eixo longitudinal 16 da tubulação, por exemplo para ajuste para as exigências de carregamento mecânico local. O aumento ou redução na densidade de enrolamento do invólucro 6 resulta em um "tamanho de malha" do invólucro similar a rede 6 formado a partir das duas camadas 10, 12 sendo alteradas.

Em seções da tubulação 1 para assentamento, que estão em risco de flexão, a densidade de enrolamento do invólucro 6 pode ser aumentada até a extensão em que uma dobra na tubulação 1 é virtualmente excluída sob todas cargas mecânicas que normalmente ocorrem. Neste caso, a tubulação 1 de acordo com a invenção corresponde a um tubo convencional com uma grande espessura de parede. Em seções retilíneas da tubulação 1 para assentamento, por outro lado, a densidade de enrolamento do invólucro 6 pode ser muito reduzida, resultando em consideráveis reduções em peso.

Alternativamente, é também possível separar as fibras contínuas 7, 8 no início de uma seção retilínea para assentamento e somente iniciar o envolvimento novamente por meio de fibras contínuas colocadas de novo no início de uma seção encurvada para assentamento. E também possível envolver a tubulação 1, em direções opostas, em cada caso, com mais que as ilustradas duas fibras contínuas 7, 8, resultando em uma pluralidade de camadas de fibras contínuas posicionadas umas acima das outras.

O fato que a densidade de enrolamento do invólucro 6 ou o tamanho de malha do invólucro similar a rede 6 formado a partir do mesmo pode, em certas seções, ser definidamente alterado como uma função das cargas que ocorrem localmente, resulta em uma considerável redução potencial de peso por meio da tubulação 1 de acordo com a invenção. Em adição, a flexibilidade da tubulação pode, em certas seções, ser ajustada para as condições de instalação locais, de modo que a montagem é consideravelmente simplificada.

Para minimizara resistência ao fluxo da tubulação 1, a face interna 17 da mesma é preferivelmente construída de modo a ser lisa. Em porções de material 2 que são formadas com materiais de polímero termoplástico, por exemplo, o alisamento da face interna 17 da tubulação pode ter lugar por meio do que é conhecido como "endurecimento", i.e., tratamento térmico. Alternativamente, a face interna 17 da tubulação pode também ser provida ou revestida com uma camada de selante, em particular uma pintura ou camada de resina.

Em contraste, para a ilustração da forma de concretização da figura 1, a tubulação 1 pode compreender um invólucro interno (não mostrado) formado de acordo com o invólucro 6 e disposto sobre a face interna 17 da tubulação. Este invólucro interno que é aplicado pelo menos em certas seções pode ser provido em lugar do invólucro 6 ou em adição ao mesmo. O invólucro interno previne ondulação da tubulação 1, por exemplo na eventualidade que a pressão atmosférica da tubulação 1 é mais elevada que a pressão no interior da tubulação 1. Se a pressão no interior da tubulação 1 for mais elevada que a pressão externa em qualquer estado de operação, em uma aplicação específica, geralmente somente o invólucro externo 6 é necessário para absorver as forças que ocorrem.

A tubulação de acordo com da invenção é provida aqui para condução de ar em uma faixa de temperatura de -55 0C a +85 °C. A tubulação 1 é limitada, aqui, para aplicações em que a carga de pressão diferencial é no máximo +- 500 hPa em relação à pressão de cabine. Isto significa que a diferença entre a pressão na tubulação e a pressão fora da tubulação 1 é no máximo +- 500 hPa em todos estados de operação concebíveis. Na operação normal, a pressão na tubulação 1 é usualmente mais elevada que fora da tubulação, de modo que pressões diferenciais positivas são estabelecidas. Em certos estados de operação dinâmicos, a pressão na tubulação 1 pode ser mais baixa que a pressão que prevalece fora da tubulação 1, de modo que pressões diferenciais negativas ocorrem. Pressões diferenciais negativas deste tipo podem também ocorrer com a tubulação 1, a qual é usada, por exemplo, para sucção de ar seco de filtragem por sucção, ou similar. Para prover a face interna 17 da tubulação com um invólucro interno deste tipo, sobre o invólucro interno é primeiramente provido um elemento de enrolamento, por exemplo um mandril ou similar. O invólucro interno sobre o elemento de enrolamento é formado na mesma maneira que o invólucro 6 descrito acima sobre a face externa 9 da tubulação e tem uma construção correspondente com uma estrutura idêntica. Uma porção de material 2 é então colocada ao redor do mandril com o invólucro interno e unida nos lados longitudinais 4, 5. O mandril pode então ser removido. De acordo com as afirmações acima, o invólucro externo 6 é, se necessário, subseqüentemente aplicado na face externa 9 da tubulação formada pela porção de material 2. O mandril pode também permanecer no interior da tubulação 1 até o invólucro externo 6 ser acabado.

A figura 2 mostra o detalhe A da figura 1 em uma ilustração ampliada.

A porção de material 2 compreende os dois lados longitudinais 4, 5. Para unir os lados longitudinais 4, 5, os quais mutuamente encosta-se à face terminal , na região da costura longitudinal 3, um grande número de ranhuras e lingüetas de engrenamento são introduzidas nos lados longitudinais 4, 5 para formar um elemento de conexão linear 18 na qualidade de um fecho de ação rápida. O elemento de conexão 18 é, neste caso, preferivelmente construído de modo que ele pode ser liberado muitas vezes.

Após o processo de produção atual da porção de material 2, por exemplo por meio de fresagem ou similar, as ranhuras e lingüetas podem ser introduzidas na mesma. Alternativamente, a porção plana de material 2 pode ser produzida por meio de conhecidos métodos de extrusão de material plástico, com as ranhuras e lingüetas sendo co-formadas da mesma maneira por meio da configuração apropriada da geometria de bocal.

Em lugar de unir os lados longitudinais 4, 5 mostrados a guisa de exemplo na figura 2, por meio ranhuras ou lingüetas formadas trapezoidalmente, as quais podem, pelo menos em certas regiões, ser introduzidas umas dentro das outras com ajuste de travamento, outros desenvolvimentos de fechos de ação rápida, tais como travas de pressão, fixadores do tipo de ganchos e enlaces, etc., podem ser usados. Para aumentar a impermeabilidade da tubulação 1, pode ser também necessário prover o elemento de conexão 18 com selantes adicionais, por exemplo por meio de pintura sobre um material de plástico.

Em contraste à configuração ilustrada do elemento de conexão 18 na qualidade de um fecho de ação rápida separável, os lados longitudinais 4,5 podem também ser seguramente, i.e., não separavelmente unidos conjuntamente, sob condições de operação normal, por meio de uma junta colada ou soldada.

Para que a face externa 9 e a face interna 17 da tubulação formem uma superfície lisa substancialmente contínua na região da costura longitudinal 3, sobreposições que mutualmente se sobrepõem são dispostas nos lados longitudinais 4, 5.

A figura 3 mostra uma porção de material na posição plana, i.e. não encurvada, para formar a tubulação de acordo com a primeira forma de concretização.

Uma porção de material 19, plana ou similar a painel, usada para formar a tubulação 1 de acordo com da invenção, tem um rebaixo substancialmente circular 20 para criar, particularmente, uma junção em forma de T. De acordo com a ilustração da figura 1 e 2, a porção de material 19 é formada com um material de plástico espumado. A porção de material 19 é encurvada ou ondulada para cima de acordo com a ilustração da figura 1 e 2 e, como descrito dentro do âmbito da descrição da figura 2, é unida nos lados longitudinais 21, 22 para formar a tubulação 1 por meio do elemento de conexão 18 formado como um fecho de ação rápida.

As ranhuras e lingüetas (cf. a figura 2) para unir os lados longitudinais 21, 22 para formar a tubulação 1 são indicadas por linhas paralelas sem números de referência para uma melhor visão geral dos desenhos.

A figura 4 mostra uma seção transversal através da porção de material ao longo da linha de corte B- B na figura 3.

Para criar uma junção, a porção de material 19 compreende um rebaixo 20. Os lados longitudinais 21, 22 compreendem ranhuras e lingüetas (não mostradas) para unir os lados longitudinais 21, 22 para formar a tubulação de acordo com da invenção por meio de encurvamento para cima da porção de material 19, lados longitudinais esses que são formados de acordo com a ilustração nas figuras 1 e 2.

Um escareador 23 e um orifício de fixação 24 são providos no rebaixo 20, por exemplo por meio de uma broca de perfuração escalonada ou similar. Uma porção internamente rosqueada 25 é introduzida na porção de material 19 na região do escareador 23 e é usada para fixar uma peça de junção (não mostrada na ilustração da figura 4) na porção de material 19.

A figura 5 mostra uma peça de junção para formar uma junção preferivelmente em forma de T da tubulação de acordo com a invenção.

Uma peça de junção 26 é substancialmente formada com uma porção tubular 27 com um flange circular 28 sendo disposto em uma extremidade da porção tubular 27. O flange 28 pode preferivelmente ser introduzido no escareador 23 de modo a ficar rente. A porção tubular 27 com uma geometria de seção transversal cilíndrica oca também compreende uma porção externamente rosqueada 29. A porção externamente rosqueada 29 é formada de modo a corresponder com a porção internamente rosqueada 25 na porção de material 19, de modo que a porção externamente rosqueada 29 da peça de junção 26 pode ser introduzida com ajuste de travamento, pelo menos em certas regiões, na porção internamente rosqueada 25 e no orifício de fixação 24 da porção de material 19 por meio de simples aparafusamento na porção de material 19 e pode, desta maneira, ser fixada na mesma (cf. a figura 4). Neste caso, a peça de junção 26 é construída em uma tal maneira que uma junção em forma de T é formada por meio de aparafiisamento na peça de conexão.

Para aumentar a impermeabilidade a ar e a resistência mecânica da junção em forma de T assim formada, pode ser necessário prover, pelo menos em certas regiões da porção externamente rosqueada 29 e/ou na porção internamente rosqueada 25, um selante ou adesivo.

A figura 6 mostra uma junção em forma de V com uma peça de junção 30 que se ramifica para fora da tubulação 31. Neste caso, a peça de junção 30 usada para formar a junção em forma de V é novamente disposta em um rebaixo 32 na tubulação 31 e fixada no mesmo (cf. as figuras 4 e 5). Em contraste com o rebaixo 20 na figura 3, o rebaixo 32 para formar uma junção em forma de V tem uma geometria elíptica, de modo que o aparafusamento dentro da peça de conexão 30 não é mais possível. Em lugar disto, a peça de junção 30 tem que ser pressionada, colada, soldada ou de outra maneira fixada no rebaixo 32. Os lados longitudinais 21, 22 da porção de material 19 novamente se contatam um com o outro na região de uma costura longitudinal 33 para formar a tubulação 31.

Em lugar de usar as porções similares a painel de material 2, 19, formadas usando um material de plástico espumado, na qualidade de um material de partida, as tubulações 1, 31 podem também ser formadas sem costura usando métodos de extrusão conhecidos e podem ser formadas In virtualmente quaisquer comprimentos desejados.

A figura 7 mostra uma segunda forma de concretização da tubulação 34 de acordo com a invenção.

Em contraste com a primeira forma de concretização, a tubulação 34 não é formada com um material de plástico espumado com suficiente espessura de material, mas com uma porção de material 35 feita de um material de plástico denso, em particular um filme de plástico de camada fina ou similar. O filme de plástico pode, neste caso, ser formado por um material termoplástico que pode opcionalmente também ter adicional reforço de fibras.

Para mecanicamente reforçar a tubulação 34, um invólucro 37 é novamente provido sobre uma face externa 36 da tubulação. O invólucro 37 é formado, de acordo com a ilustração da figura 2, com duas fibras contínuas 38, 39, as quais atuam substancialmente como elementos de reforço lineares. As fibras contínuas 38, 39 são enroladas aqui em direções opostas sobre a face externa 36 da tubulação 34. O invólucro 37, além disto, tem exatamente a mesma construção e a mesma estrutura que o invólucro 6 na figura 1, de modo que referência é feita, neste ponto, à parte da descrição que se refere à figura 1. O reforço da tubulação 34 com o invólucro 37 é geralmente sempre requerido nesta forma de concretização pois a tubulação 34 é meramente formada com uma porção de material 35 de um filme de plástico relativamente fino por meio de encurvamento para cima da porção de material 35. Por conseguinte, os lados longitudinais da porção de material 35 usada para formar a tubulação 34 não podem ser unidos conjuntamente por meio de ranhuras ou lingüetas trapezoidais, como ilustrado nas figuras 2 e 4. Nesta segunda forma de concretização da tubulação 34 de acordo com da invenção, é imperativo que ambos lados longitudinais da porção de material 35 sejam seguramente unidos conjuntamente, por exemplo por meio de colagem ou soldagem.

A tubulação 34 também compreende duas regiões de reforço de face extrema, preferivelmente igualmente formadas a partir das fibras contínuas 38, 39 e mostrada na ilustração da figura 7 pelas larguras de linha mais grossas. Estas regiões de reforço podem, por exemplo, ser usadas para conectar luvas de acoplamento, peças de junção ou similares. O invólucro 37 pode ser, em geral, provido somente após um apropriado pré-tratamento da face externa 36 da tubulação. Este é particularmente o caso se as fibras contínuas 38, 39 forem impregnadas com um material de plástico termo- rígido curável, por exemplo uma resina epóxida ou uma resina fenólica, para formar uma matriz, e a porção de material 35 é formada com um polímero termoplástico. Na segunda forma de concretização da tubulação 34 de acordo com da invenção, a porção de material 35 pode, por exemplo, ser formada com um filme de plástico feito de polieterimida (PEI), Tedlar (PVF), fluoreto de polivinilideno (PVDF) ou similar.

A tubulação 34 também compreende a suporte 40 para fixação em outros elementos da construção, não mostrados, por exemplo em perfis de reforço em células de fuselagem de aeronaves ou similar. O suporte 40 tem uma placa de base 41 que é envolvida pelas fibras contínuas 38, 39 para fixação. Para conexão com outros elementos da construção, a placa de base 41 tem um clipe de fixação 42, disposto substancialmente em um ângulo reto em relação à mesma, com um orifício de fixação 43. A densidade de enrolamento do invólucro 37 é preferivelmente aumentada na região do suporte 40.

A segunda forma de concretização da tubulação 34 de acordo com da invenção pode também, adicionalmente ou alternativamente, compreender, pelo menos em certas seções, um invólucro interno para reforço, como já foi descrito dentro do âmbito da descrição da figura 1.

A figura 8 mostra uma forma de concretização alternativa de um suporte para fixar a tubulação em elementos de construção.

Um suporte 44 primeiramente compreende uma placa de base 45. A placa de base 45 é encurvada, com a curvatura da placa de base 45 preferivelmente sendo adaptada à curvatura de superfície da tubulação sobre a qual o suporte 44 deve ser fixado por meio de envolvimento com as fibras contínuas do invólucro. Um eixo 46 com uma pluralidade de ressaltos de travamento 47 a 50 é disposto sobre a placa de base 45. Os ressaltos de travamento 47 a 50 podem ser completamente ou parcialmente introduzidos em um meio de conexão 51 e travados no mesmo, como indicado pela seta 52. O meio de conexão 51 que pode ser travado por estágios com o eixo 46 é usado em particular para conectar o suporte 44 e, desta maneira, a tubulação a ser fixada em outros elementos da construção (não mostrados). Para fixar a posição de instalação, a desejada posição de suporte pode ser permanentemente mantida por meio de adesivo ou mecanicamente, por exemplo por meio de um pino de travamento ou similar.

Graças à capacidade de travamento de pelo menos quatro estágios do eixo 46 com o meio de conexão 51, o meio de conexão 51 pode ser ajustado na direção da seta 53, de modo que existe possibilidade de compensação de tolerância nesta direção espacial durante a montagem.

O eixo 46 sobre a placa de base 45 pode, além disto, ser continuamente recebido de modo simultaneamente deslocável e travável na ranhura 54, também na direção da seta 55, de modo que também existe possibilidade ou compensação de tolerância nesta direção. A capacidade de compensação de tolerância na direção das setas 53, 55 consideravelmente simplifica a montagem da linha de acordo com da invenção sobre outros elementos de construção (não mostrados) em uma aeronave.

Lista de números de referência

1 tubulação 2 porção de material 3 costura longitudinal 4 lado longitudinal 5 lado longitudinal 6 invólucro 7 fibra contínua 8 fibra contínua 9 face externa de tubulação 10 camada 11 enrolamento 12 camada 13 enrolamento 14 espaçamento 15 ângulo de inclinação 16 eixo longitudinal de tubulação 17 face interna de tubulação 18 elemento de conexão 19 porção de material 20 rebaixo 21 lado longitudinal 22 lado longitudinal 23 escareador 24 orifício de fixação 25 porção internamente rosqueada 26 peça de junção 27 seção de tubo 28 flange 29 porção externamente rosqueada 30 peça de junção 31 tubulação 32 rebaixo 33 costura longitudinal 34 tubulação 35 porção de material 36 face externa de tubulação 37 invólucro 38 fibra contínua 39 fibra contínua 40 suporte 41 placa de base 42 de fixação 43 orifício de fixação 44 suporte 45 placa de base 46 eixo 47 ressalto de travamento 48 ressalto de travamento 49 ressalto de travamento 50 ressalto de travamento 51 meio de conexão 52 seta 53 seta 54 ranhura 55 seta

Claims (12)

1. Tubulação (1, 34) para condução de ar, em particular em uma faixa de temperatura entre -55 0C e +85 0C e em uma carga de pressão diferencial de no máximo ± 500 hPa em relação à pressão de cabine, para condicionamento de ar em aeronaves, em que a tubulação (1, 34) é formada com um material de plástico espumado e/ou com um material de plástico denso, uma face externa (9, 36) da tubulação e/ou uma face interna (17) da tubulação compreendendo um invólucro (6, 37) com pelo menos um elemento de reforço linear para reforço, caracterizada pelo fato de que - o invólucro (6, 37) para reforçar a tubulação (1, 34) é formado com uma pluralidade de camadas (10, 12), as camadas (10, 12) tendo uma pluralidade de enrolamentos (11, 13) cada um enrolado na mesma direção, - camadas (10, 12) posicionadas umas acima das outras compreendem enrolamentos (11, 13) enrolados em direções opostas para formar uma estrutura similar a rede do invólucro (6, 37), - um espaçamento (14) entre os enrolamentos (11, 13) e/ou um ângulo de inclinação (15) entre os enrolamentos (11, 13) e um eixo longitudinal de tubulação (16) varia/variam em certas seções para alterar a densidade de enrolamento como uma função de exigências de carga mecânica local da tubulação (1, 34), - os elementos de reforço lineares para formar os enrolamentos (11, 13) são formados com pelo menos uma fibra contínua (7, 8, 38, 39) que é encerrada por uma matriz feita de um material de plástico termo-rígido e/ou uma matriz feita de um polímero termoplástico.

2. Tubulação (1, 34) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que, para minimizar perdas de fluxo, a face interna (17) da tubulação é construída de modo a ser substancialmente lisa.

3. Tubulação (1, 34) de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que a tubulação (1, 34) é formada com pelo menos uma porção encurvada para cima de material (2, 19, 35) do material de plástico espumado e/ou do material de plástico denso.

4. Tubulação (1, 34) de acordo com a reivindicação 1 a 3, caracterizada pelo fato de que, em cada caso, dois dos lados longitudinais que mutuamente se contatam (4, 5, 21, 22) da porção encurvada para cima ou porções de material (2, 19, 35) são construídos de modo que eles podem ser unidos conjuntamente por meio de um elemento de conexão (16) a fim de formar a tubulação (1, 34).

5. Tubulação (1, 34) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que, para formar a tubulação (1, 34), os lados longitudinais que respectivamente se contatam (4, 5, 21, 22) da porção encurvada para cima ou porções de material (2, 19) são construídos de modo que eles podem ser seguramente unidos conjuntamente, em particular podem ser colados ou soldados um com o outro.

6. Tubulação (1, 34) de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que a tubulação (1, 34) é formada sem costura com pelo menos um filamento do material de plástico espumado e/ou do material de plástico denso.

7. Tubulação (1, 34) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que a face interna (17) da tubulação e/ou a face externa (9, 36) da tubulação compreende(m) uma camada de selagem adicional para melhorar a impermeabilidade a ar.

8. Tubulação (1, 34) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que a porção ou porções de material (35) e o filamento ou filamentos de material para formar a tubulação (1, 34), que são formados com o material de plástico espumado, têm uma espessura dependente de um predeterminado coeficiente de transferência de calor.

9. Tubulação (1, 34) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que a porção ou porções de material (2, 35) e o filamento ou filamentos de material para formar a tubulação, que são formados com o material de plástico denso, têm uma espessura de menos que 0,5 mm.

10. Tubulação (1, 34) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo fato de que o material de plástico espumado é um material de plástico termo-rígido e/ou um polímero termoplástico, em particular uma espuma de poliimida ou uma espuma de polietileno.

11. Tubulação (1, 34) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizada pelo fato de que o material de plástico denso é um material de plástico termo-rígido e/ou um polímero termoplástico, em particular um filme feito de fluoreto de polivinilideno (PVDF) ou de outros materiais resistentes a alta temperatura.

12. Tubulação (1, 34) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizada pelo fato de que o material de plástico denso tem reforço de fibras.