ES2209731T3 - Cuerpo de relleno plegado. - Google Patents
Cuerpo de relleno plegado.Info
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Abstract
Un cuerpo de relleno (10; 40) que comprende: una banda plana continua alargada (12; 90; 120; 200; 300; 400) que tiene un eje longitudinal que contiene una pluralidad de aberturas (408; 316) y elementos deflectores (16; 82; 204; 410; 414) formados sobre la banda mediante una lengüeta de material en banda elevada de la banda formando un ángulo de al menos 10 grados y conectada a lo largo de sólo un borde a la banda que forma dicha abertura (408; 316) y estando dividida dicha banda en al menos tres segmentos de panel (21) a lo largo del eje longitudinal que comprende un segmento de panel (27; 95; 121; 122; 404) un primer segmento de panel frontal (31; 114; 94; 402) y un primer segmento de panel posterior (52; 116; 100; 406), teniendo dicho segmento de panel central (27; 95; 121; 122; 404) un borde frontal y un borde posterior transversales a dicho eje longitudinal y que tiene una superficie superior y una superficie inferior; siendo el primer segmento de panel frontal (31; 114; 94; 402) adyacente al borde frontal; y un primer pliegue presente en dicha banda alargada a lo largo de dicho borde frontal para plegar dicho primer segmento de panel frontal hacia la superficie superior del segmento de panel central hasta que dicho primer segmento de panel frontal sea sustancialmente paralelo a dicha superficie superior, siendo dicho primer segmento de panel posterior (52; 116; 100; 406) adyacente a dicho borde posterior y un segundo pliegue está presente en dicha banda alargada a lo largo de dicho borde posterior para plegar dicho primer segmento de panel posterior hacia la superficie inferior del segmento central hasta que dicho segmento posterior sea sustancialmente paralelo a dicha superficie inferior.
Description
Cuerpo de relleno plegado.
La presente invención se refiere a estructuras de
contacto de fluidos para ser utilizadas en columnas de relleno, y
más particularmente, la invención se refiere a elementos formados
plegando material en banda en formas complejas
tridimensionales.
Las columnas de relleno se utilizan para
operaciones de transferencia en materia tal como la absorción, la
desorción, la extracción, el lavado-cepillado y
similares. El tipo de relleno se elige por su resistencia mecánica,
su resistencia a la corrosión, su coste, su capacidad y su
eficacia. La función del relleno es facilitar la transferencia de
materia entre dos corrientes de fluido, que se mueven normalmente a
contracorriente la una respecto de la otra. Se mejora la eficacia y
la velocidad de la transferencia de masa proporcionando una amplia
área superficial en el relleno para facilitar el contacto de los
fluidos y dividir el líquido en gotitas muy finas para mejorar la
transferencia de materia hacia una fase gaseosa.
El relleno puede tener forma de bandejas o
cuerpos de relleno que se rellenan aleatoriamente en una columna o
torre. Originariamente, los elementos de relleno eran anillos de
cerámica o de carbono, bridas, anillos de división, o tejas con
punto de goteo. Los cuerpos de relleno más modernos tienen una
distribución uniforme de unidades celulares abiertas y proporcionan
mayor eficacia y mayor rendimiento. Tienen una mayor área
superficial humectable y una baja resistencia al flujo de fluido.
Son eficaces en cualquier orientación. Los cuerpos de relleno de
alta eficacia se pueden descargar en una columna o torre y
producen una distribución uniforme de los cuerpos de relleno sin
tener regiones bloqueadas o regiones vacías. Estos cuerpos de
relleno permiten que se procesen corrientes a mayores velocidades
volumétricas. La eficacia es mayor y se reduce el coste de
tratamiento. Los cuerpos de relleno de alta eficacia tienen formas
dimensionales complejas, normalmente con numerosos puntales y
resaltes de diferentes dimensiones y dispuestos con diferentes
ángulos y posiciones a través de todo el cuerpo de relleno.
Sin embargo, la intrincada estructura de las
formas geométricas uniformes requeridas para los cuerpos de relleno
de alta eficacia requiere que se formen por fundición, moldeado por
inyección, estampación o extrusión, siendo todos procedimientos
caros. Los procedimientos de extrusión están limitados ya que se
utilizan generalmente para formar formas con simetría axial. Los
procedimientos de moldeado impiden también la utilización de formas
tales como conicidades inversas y formas de superposición ya que no
se pueden liberar de los moldes ordinarios. Los moldes
multivolúmenes son prohibitivamente caros. De este modo, una gran
parte del volumen interno es un espacio abierto que reduce el área
superficial efectiva. La estructura deflectora perpendicular al eje
longitudinal del cuerpo de relleno es inferior a la óptima.
Se requieren cuerpos o elementos de relleno
metálicos para determinadas corrientes de procedimientos a alta
temperatura o químicamente agresivos. La mayoría de los cuerpos de
relleno metálicos se forman a partir de piezas metálicas en bruto
enrolladas en una forma tubular o esférica. Las orejas o lengüetas
se pueden cortar y doblar hacia el interior para proporcionar
resaltes para aumentar el área superficial y mejorar la mezcla y la
formación de gotitas. De nuevo, hay un área sustancialmente abierta
y la eficacia es inferior a la deseada.
La patente de los Estados Unidos número 4.724.593
describe un procedimiento mejorado para fabricar cuerpos de relleno
de volumen abierto, simétricos de alto rendimiento. Los cuerpos de
relleno tienen configuraciones geométricas uniformes y se forman a
partir de una gran variedad de materiales en una gran variedad de
formas y geometrías. El procedimiento es sencillo y económico. Una
banda de material laminar tiene un patrón para repetir placas que
se conectan mediante cintas intermedias del material laminar. Las
placas se pueden perforar o contener resaltes. Las placas se doblan
perpendicularmente al eje longitudinal de la banda. Las cintas
intermedias se doblan entonces para que los ejes longitudinales de
las placas dobladas permanezcan muy cerca y en una alineación
sustancialmente paralela.
Los cuerpos de relleno de alto rendimiento han
obtenidos buenos resultados y han conseguido una cuota
significativa del mercado. Se han fabricado en plástico o
materiales metálicos. Estos rellenos tienen una ligera caída de
presión, una gran transferencia de materia y una eficacia de
relleno. Tienen una alta población de puntos de goteo por volumen
provistos de una distribución uniforme de elementos de superficie.
Una estructura no obstructiva abierta proporciona una ligera caída
de presión mientras que dispersa y distribuye el flujo tanto en la
dirección longitudinal como lateral.
Mientras el volumen vacío de la estructura
interior del cuerpo de relleno es inferior a la de los anteriores
cuerpos de relleno de alta eficacia, es todavía difícil de
proporcionar la estructura normal al eje longitudinal y la
fabricación requiere diversas operaciones de curvado y de laminado
para formar el material laminar en un elemento.
Se describe un elemento de relleno mejorado en
una solicitud en tramitación junto con la presente con número de
serie 08/147.806, presentada el 3 de noviembre de 1993. Los cuerpos
de relleno mejorados se forman también a partir de una banda de
material. Sin embargo, los paneles perforados no se separan por
conectores de cinta. Se enrolla simplemente una banda perforada de
material en una espiral o en una estructura de cilindros
concéntricos El extremo curvado exterior de la banda se enclava en
la superficie curva de la anterior espira de la espiral. Los
elementos deflectores o lengüetas dispuestos transversales a la
superficie de la banda dividen eficazmente la corriente de fluido.
Las lengüetas pueden ser elementos de tipo varilla que se elevan
desde la superficie. Los cuerpos de relleno mejorados pueden tener
un alto grado de espacio abierto, entre el 30 y el 90%. Se descubre
sorprendentemente, que los cuerpos de relleno enrollados
proporcionan una mejor transferencia de materia y una mejor eficacia
que las anteriores estructuras de cuerpos de relleno.
La presente invención proporciona un cuerpo de
relleno según la reivindicación 1.
La presente invención proporciona también un
procedimiento para formar un cuerpo de relleno según una cualquiera
de las reivindicaciones 12, 13 ó 14.
De acuerdo con los cuerpos de relleno de la
invención con formas complejas se producen también de una manera
simplificada a partir de placas con aberturas.
Los resaltes de la superficie de los segmentos
también se pueden usar como deflectores de fluido para dividir
grandes gotas, crear una turbulencia local, aumentar el contacto
entre el gas y el líquido y facilitar la transferencia de materia.
Los resaltes pueden ser lengüetas poligonales que se elevan desde
la superficie. Las lengüetas pueden tener forma de rombo,
rectangular o circular. Se ha descubierto que los finos resaltes
cilíndricos de varillas de la superficie son muy eficaces para
facilitar la transferencia de materia mientras que proporcionan un
volumen abierto de más del 30% con una caída muy ligera de presión.
Los resaltes de varilla pueden enclavarse en las aberturas de la
placa adyacente para proporcionar una separación estable entre las
placas.
Otro procedimiento para formar un deflector y
aberturas eficaces es proporcionar un patrón de hendiduras en una
banda de metal y otro material expansible. Cuando la banda se
estira, las hendiduras se expanden y los paneles de la banda de
material que hay entre las hendiduras paralelas adyacentes se
inclinan hacia abajo formando un ángulo con la superficie. Las
hendiduras se ensanchan en una abertura alargada.
La unidad apilada de placas se puede formar a
partir de bandas divididas en segmentos de placa. Los segmentos de
placa de cada lado de un segmento de placa central se pliegan
hacia la superficie superior del segmento de placa media y los
segmentos de placa del otro lado se pliegan hacia la superficie
inferior del segmento de placa central. La banda se puede
proporcionar con líneas de pliegue sencillas o dobles para
facilitar el plegado del material de banda sin doblar o deformar el
material de banda.
La banda plegada tiene un alto grado de espacio
abierto provisto de perforaciones, al menos aproximadamente el 30%
de la banda es espacio abierto, preferiblemente entre el 50 y el
98% de la banda es espacio abierto. Las lengüetas deflectoras
fijadas a la banda proporcionan una mayor superficie para el
contacto de fluido. Si las lengüetas forman un ángulo con el eje
longitudinal del cuerpo de relleno enrollado podrían encontrarse en
la trayectoria del flujo de líquido y actuarán dividiendo el líquido
en gotitas más pequeñas. Las lengüetas pueden ser de cualquier
forma tal como curvas, rectangulares, triangulares, cuadradas, etc.
Las lengüetas se pueden formar cortando un perímetro parcial de la
lengüeta a partir del material laminar dejando una articulación
viva. La articulación activa se dobla entonces para disponer la
lengüeta separada de la hoja. Se podría moldear también una banda
con lengüetas que se elevan desde la superficie de la banda. Las
lengüetas elevadas forman simultáneamente aberturas en la hoja. Las
lengüetas también pueden actuar como espaciadores entre las
secciones arqueadas adyacentes de la banda enrollada. Las lengüetas
pueden mirar hacia arriba y/o hacia abajo. Las lengüetas se pueden
disponer normales a la superficie de la hoja o formando un ángulo
inferior o superior, normalmente de entre 20 y 160 grados.
La banda se puede formar a partir de un material
que tiene un primer estado flexible y plegable tal como el metal,
las resinas termoendurecibles de etapa B, las resinas
termoplásticas o los precursores de cerámica tales como óxidos de
metal dispersos en resinas aglomerantes orgánicas. La banda
perforada se puede formar por operaciones de estampación, corte y
doblado con bandas metálicas o determinadas bandas de plástico. Se
pueden formar otras bandas por fundición, moldeado o extrusión de
materiales cerámicos o de resina. Después de que la banda doblada
esté en su configuración final, la banda doblada se puede calentar
para endurecer la resina o convertir el precursor en un estado
cerámico final.
El cuerpo de relleno de la invención se puede
producir a partir de materiales de partida mucho más simples.
Incluso si se usan moldes para formar las bandas, los moldes son
mucho más baratos y más simples que los moldes usados para formar
los anteriores cuerpos de relleno de alto rendimiento. El
procedimiento de la invención se puede usar para formar cuerpos de
relleno de formas complejas que no se pueden realizar prácticamente
por otras técnicas. Los cuerpos de relleno de la invención se pueden
producir a unos costes mucho menores y se pueden hacer de plástico,
metal o cerámica.
Estas y otras muchas características y ventajas
relacionadas de la invención se harán evidentes al entenderse mejor
la invención en referencia a la siguiente descripción detallada
cuando se consideran junto con los dibujos anexos.
La figura 1 es una vista superior en alzado de
una primera realización de una banda con aberturas para formar un
cuerpo de relleno según la invención;
La figura 2 es una vista superior en alzado de
una segunda realización de una banda con aberturas para formar un
cuerpo de relleno plegado;
La figura 3 es una vista superior en alzado de
una realización adicional de una banda para formar un cuerpo de
relleno plegado;
La figura 4 es una vista en perspectiva de un
cuerpo de relleno plegado formado a partir de la banda de la figura
3;
La figura 5 es una vista superior en alzado de
otra realización de una banda para formar un cuerpo de relleno
plegado;
La figura 6 es una vista en perspectiva de un
cuerpo de relleno formado plegando la banda de la figura 5;
La figura 7 es una vista en perspectiva de la
banda de la figura 2 plegada en un cuerpo de relleno;
La figura 8 es una vista en perspectiva de un
cuerpo de relleno formado plegando la banda de la figura 1;
La figura 9 es una vista superior de otra
realización de una banda que contiene una pluralidad de resaltes de
tipo varilla;
La figura 10 es una vista en perspectiva de un
cuerpo de relleno plegado formado a partir de la banda de la figura
9;
La figura 11 es una vista superior en alzado de
otra realización más de una banda con aberturas con placas
fijadas.
La figura 12 es un vista de conjunto en
perspectiva de la banda plegada de la figura 11 unida a las
placas.
La figura 13 es una vista superior en alzado de
una banda expansible con hendiduras; y
La figura 14 es una vista superior de una banda
metálica expandida.
Respecto de las figuras 1 y 8, el cuerpo de
relleno 10 mejorado se forma a partir de una banda 12 que tiene al
menos el 30% de espacio abierto proporcionado por las aberturas 14.
La banda 12 puede tener un espesor de entre 0,1 y 15 mm. En el caso
del metal, el espesor suele ser de entre 0,2 y 0,4 mm. En el caso
del plástico, el espesor suele ser de entre 0,5 y 3 mm,
preferiblemente entre 1 y 2 mm, y en el caso de la cerámica, la
banda tiene un espesor de entre 2 y 8 mm.
La banda 12 también puede incluir elementos
deflectores que sobresalen de la superficie 18 de la banda 12 tales
como puntales de tipo varilla o elementos poligonales tales como
deflectores rectangulares 16. La banda es continua desde una primera
pared de extremo 20 hasta una segunda pared de extremo 22. La banda
se divide en segmentos 21 separados por bandas de pliegue 23. Las
bandas de pliegue pueden contener una ranura transversal 25 y
pueden contener una muesca, no representada, para actuar como una
articulación viva. El segmento central 27 que suele ser el segmento
medio puede contener un par de segmentos laterales 29, 32. Un
cuerpo de relleno 10 que contiene al menos dos segmentos, se forma
plegando el segmento frontal 31 adyacente al segmento central 27 a
lo largo de la banda de pliegue 23 formando un ángulo recto con el
eje longitudinal de la banda 12 hasta que la superficie superior 33
del segmento 31 sea sustancialmente paralela a la superficie
superior 35 del segmento central 27. La banda de pliegue 23 formará
un borde lateral curvo 37 que contiene la ranura 25.
El siguiente segmento frontal adyacente 40 se
pliega entonces a lo largo de la banda de pliegue 42 hacia el
segmento 31 hasta que la superficie inferior original del segmento
41 sea sustancialmente paralela al segmento plegado 31. La banda
plegada 42 forma un segundo borde lateral curvo 44 que contiene una
ranura 25. Los segmentos frontales 46, 48 y 50 se pliegan
alternativamente en una disposición paralela.
Los segmentos posteriores 52, 54, 56, 58 y 60 se
pliegan mediante el primer segmento de pliegue 52 a lo largo de la
banda 62 de manera que la superficie inferior 64 del segmento 52
sea sustancialmente paralela a la superficie inferior del segmento
central 27. La banda plegada 23 forma un borde curvo 62. Los
segmentos 54, 56, 58 y 60 se pliegan alternativamente a lo largo de
las bandas 23 para formar una pila de segmentos conectados por
juntas laterales curvas. El segmento lateral inferior 32 se pliega
a lo largo de la ranura 64 hasta que el borde inferior 66 sea
adyacente al segmento posterior de extremo 60. El segmento lateral
superior 29 se pliega a lo largo de la ranura 68 hasta que el borde
superior 70 del segmento lateral sea adyacente al segmento frontal
de extremo 50.
La banda tiene un patrón de aberturas 14 formado
por elementos deflectores rectangulares elevados 16. Los elementos
deflectores de esta realización de un cuerpo de relleno están
dispuestos en paralelo al eje longitudinal de la banda. Los
elementos deflectores se fijan a la superficie de la banda a lo
largo de un borde 43 que se une a la banda. Los elementos
deflectores pueden sobresalir hacia arriba, hacia abajo o algunos
pueden sobresalir hacia arriba y otros pueden sobresalir hacia
abajo.
La longitud y el ancho de la banda 12 se
determinan mediante el diámetro nominal y la altura deseada para el
cuerpo de relleno 10, la dimensión de los segmentos y el área
superficial. Los cuerpos de relleno tienen generalmente un diámetro
de entre 25,4 y 304,8 mm y la altura es de aproximadamente entre
25,4 y 254,0 mm. Normalmente la relación del diámetro respecto de
la altura es de al menos 1. Un cuerpo de relleno tendrá
generalmente un factor de relleno de aproximadamente entre 10 y 213
por metro y un área superficial de aproximadamente entre 33 y 656
m^{2}/m^{3}.
El ancho de la banda en su mayor dimensión
corresponde a la altura del cuerpo de relleno. Generalmente, la
banda será al menos de 127 mm de largo, llegando hasta 2,54 m o
más. El espacio que hay entre los segmentos plegados depende de la
altura de los elementos deflectores. Generalmente, los elementos
deflectores tienen una altura de entre 1,6 y 50,8 mm. El cuerpo de
relleno tendrá al menos dos segmentos, preferiblemente entre 3 y 30
segmentos. Los cuerpos de relleno aleatorios tienen generalmente un
diámetro nominal de entre 25,4 y 127 mm y tienen una altura de entre
25,4 y 101,6 mm y un deflector de entre 1,6 y 19 mm. El
procedimiento de la invención se podría usar para producir grandes
cuerpos de relleno de estructura molecular en módulos de forma
cúbica o rectangular tales como 0,30 x 0,30 x 0,30 m; 0,60 x 0,30 x
0,30 m; o 0,90 x 0,30 x 0,30 m, aprox. Los módulos estructurados se
colocan un módulo a la vez en la torre hasta que se llena la
torre.
La banda puede tener la forma de un rectángulo
con las paredes laterales paralelas como en las figuras 3 y 5 o la
banda puede tener paredes laterales conformadas tales como
convexas, cóncavas, con figuras geométricas o convergentes como en
la figura 2. Los segmentos de la banda pueden reducirse
escalonadamente en anchura en escalones discretos como en la figura
1. Si las paredes laterales de la banda son paralelas, la banda se
plegará en forma de un cuerpo de forma cúbica o rectangular. Si la
banda tiene paredes laterales ahusadas o escalonadas, se plegara en
forma de una estructura en forma de X si el menor segmento central
está dispuesto en el interior y en forma de un cuerpo de forma
poligonal si el mayor segmento central está dispuesto en el interior
del cuerpo de relleno 10 como se representa en las figuras 7 y
8.
La banda representada en las figuras 9 y 10 tiene
una estructura muy abierta como una malla o un tamiz. En las
realizaciones mostradas en las figuras 1-8, la
banda se forma a partir de un material laminar. Los elementos
deflectores y las aberturas se pueden formar estampando y doblando
materiales apropiados tales como el metal, determinados plásticos y
determinados cerámicas precursoras o se pueden formar por moldeado
en simples cavidades de moldeado o por fundición. Las aberturas se
forman en un material laminar elevado de la superficie a lo largo
de las juntas de conexión integrales para formar los elementos
deflectores. En el caso de los materiales plegables, el elemento
deflector se puede cortar a lo largo de tres lados y doblarse a lo
largo de cuatro lados para formar las aberturas.
En las figuras 1, 3 y 5 los elementos deflectores
se muestran doblados y separados de la superficie de la banda a lo
largo de una junta de conexión paralela al eje longitudinal de la
banda. En la figura 2, los elementos deflectores 82 se muestran con
líneas de corte 84 a lo largo de tres lados que unen la línea de
pliegue 86 que forma un ángulo de 45 grado con el eje longitudinal
de la banda.
La banda rectangular 90 de la figura 3 es similar
a la banda escalonada 12 de la figura 1. Cuando la banda 90 se
pliega como en la figura 1 formará un cuerpo de relleno rectangular
92 como se muestra en la figura 4 con los segmentos frontales 94
plegados sobre la parte superior del segmento central 95 para formar
una pila superior 96 con el segmento lateral 98 plegado hacia
arriba. Los segmento posteriores 100 se pliegan hacia abajo de
manera similar para formar una pila inferior 102 con el segmento
lateral 104 plegado hacia abajo.
La figura 5 es similar a la figura 3 salvo que
los segmentos laterales 110, 112 están dispuestos sobre los lados
opuestos del segmento frontal de extremo 114 y el segmento
posterior de extremo 116. Los segmentos frontales 119 se pliegan
alternativamente sobre la parte superior del segmento central 118
para formar una pila superior 93 y los segmentos posteriores 121 se
pliegan alternativamente sobre la parte inferior del segmento
central 118 para formar una pila inferior como se muestra en la
figura 6. El segmento lateral 110 se pliega entonces hacia abajo a
lo largo de los bordes laterales de la pila y el segmento lateral
112 se pliega hacia arriba a lo largo de los bordes laterales
opuestos de la pila para formar un cuerpo de relleno 97.
La banda 120 representada en la figura 2 está
ahusada en ambas direcciones. Tiene un segmento central 122 y
segmentos frontales y posteriores adyacentes 124, 126 con bandas de
curvado 128 que separan los segmentos. Los elementos deflectores 82
son rectangulares con los lados girados 45 grados respecto del eje
longitudinal de la banda 120.
Cuando los segmentos superiores 124 se pliegan y
se apilan sobre la parte superior del segmento central 122 y los
segmentos inferiores se pliegan y se apilan a lo largo de la parte
inferior del segmento central 122. Se forma un cuerpo de relleno 140
que tiene una sección transversal hexagonal como se muestra en la
figura 7. El segmento lateral 123 se pliega hacia arriba y el otro
segmento lateral 125 se pliega hacia abajo.
Si la banda se forma a partir de material
elástico, la forma del cuerpo de relleno se puede estabilizar
proporcionando enclavamientos entre las aberturas en los segmentos
adyacentes fijando los bordes laterales de los segmentos el uno al
otro o al segmento central o fijando los bordes laterales de los
segmentos a los segmentos laterales mediante enclavamientos
mecánicos, adhesivos o termosoldado en el caso de las resinas
termoplásticas o de los metales.
Una realización adicional de un cuerpo de relleno
se representa en las figuras 9 y 10. una banda 200 tiene una
estructura muy abierta provista de aberturas 202. Un patrón de
elementos deflectores de tipo varilla 204 se elevan desde la
superficie 206 de la banda 200. Algunos de los elementos 207 son
más largos y están adaptados para introducirse en una abertura 205
de un segmento opuesto y enclavar los segmentos juntos.
Cada segmento está separado del segmento
adyacente por una banda 208 que contiene un conjunto de muescas
paralelas 210, 212. La banda también contiene una abertura alargada
214. Como se representa en la figura 10 cuando el primer segmento
frontal está plegado, la banda 208 se plegará a lo largo de la
articulación activa 220 formada en la muesca 210 y la banda 208 se
dispondrá formando un ángulo recto respecto del segmento central
218. La banda vertical 208 se plegará entonces a lo largo de la
muesca 212 formando un ángulo recto respecto del siguiente segmento
frontal 222 para formar una segunda articulación activa 224. El
segmento frontal 222 se dobla para disponerse en paralelo al
segmento central 216.
Algunos de los elementos deflectores más largos
207 que sobresalen de la superficie del segmento central 218 se
acoplan dentro de las aberturas opuestas 205 en el segmento plegado
216. Los segmentos posteriores 230 y 240 se pliegan entonces
alternativamente para formar el cuerpo de relleno 250 representado
en la figura 10.
Otro procedimiento de montaje de un cuerpo de
relleno se representa en las figuras 11 y 12. Una banda 400 tiene
tres segmentos 402, 404, 406 que contiene aberturas 408 y
deflectores 410 y una serie de paneles 401, 403 conectados por
lengüetas 405 entre los resaltes 407. Los paneles 401, 403 también
contienen aberturas 408 y deflectores 410. Los segmentos de extremo
402, 406 se doblan hacia arriba a lo largo de las muescas de
pliegue 418, 412 para formar una envoltura en forma de U 409. Los
paneles 401 y 403 se separan rompiendo las lengüetas 405. Los
paneles individuales 401, 403 que tienen la misma longitud y el
mismo ancho que el segmento central 404 se colocan en el interior
de la envoltura 409 en una posición paralela al segmento central
404. Los resaltes laterales 407 se insertan en las aberturas 408 en
los segmentos 402, 406 para bloquear la estructura en el interior
de un cuerpo de relleno 430. Los segmentos individuales se podrían
adherir junto con una serie de bandas laterales o placas o segmentos
laterales.
Otra manera de formar una banda de deflexión
perforada en una única operación se representa en las figuras 13 y
14. Una banda 300 de material expansible tal como el metal contiene
un patrón de hendiduras 302. Las hendiduras 302 están
preferiblemente dispuestas transversales al eje longitudinal de la
banda 300. La banda 303 de una primera fila 304 se superpone a los
extremos 306 de dos hendiduras 308 de una fila adyacente 310.
Cuando la banda 300 está expandida, los paneles 312 que hay entre
las hendiduras tales como 303 y 306 de las filas adyacentes se
inclinará hacia arriba para formar elementos deflectores 314 y
aberturas 316. La banda 300 se puede enrollar para formar un cuerpo
de relleno cilíndrico o plegarse a lo largo de. Las líneas de
pliegue 320, 322 para formar un cuerpo de relleno plegado
rectangular, no representado.
La invención proporciona cuerpos de relleno de
alto rendimiento en formas complejas por técnicas de fabricación
sencillas de bajo coste. Las intrincadas formas se definen en
materiales planos fácilmente formados por fundición, moldeado,
estampación o extrusión. La fabricación se complementa con una
simple etapa de plegado. Al usar las bandas que tienen diferentes
anchos, longitudes o espesores, se pueden producir cuerpos de
relleno que tienen formas complejas. Se pueden llenar cuerpos de
relleno de diferentes tamaños en una torre.
Se ha de tener en cuenta que sólo se han descrito
realizaciones preferidas de la invención y que se pueden permitir
numerosas sustituciones, modificaciones y alteraciones siempre que
no se salgan del alcance de la invención tal como se define en las
siguientes reivindicaciones.
Claims (14)
1. Un cuerpo de relleno (10; 40) que
comprende:
una banda plana continua alargada (12; 90; 120;
200; 300; 400) que tiene un eje longitudinal que contiene una
pluralidad de aberturas (408; 316) y elementos deflectores (16; 82;
204; 410; 414) formados sobre la banda mediante una lengüeta de
material en banda elevada de la banda formando un ángulo de al menos
10 grados y conectada a lo largo de sólo un borde a la banda que
forma dicha abertura (408; 316) y estando dividida dicha banda en
al menos tres segmentos de panel (21) a lo largo del eje
longitudinal que comprende un segmento de panel (27; 95; 121; 122;
404) un primer segmento de panel frontal (31; 114; 94; 402) y un
primer segmento de panel posterior (52; 116; 100; 406), teniendo
dicho segmento de panel central (27; 95; 121; 122; 404) un borde
frontal y un borde posterior transversales a dicho eje longitudinal
y que tiene una superficie superior y una superficie inferior;
siendo el primer segmento de panel frontal (31;
114; 94; 402) adyacente al borde frontal; y un primer pliegue
presente en dicha banda alargada a lo largo de dicho borde frontal
para plegar dicho primer segmento de panel frontal hacia la
superficie superior del segmento de panel central hasta que dicho
primer segmento de panel frontal sea sustancialmente paralelo a
dicha superficie superior, siendo dicho primer segmento de panel
posterior (52; 116; 100; 406) adyacente a dicho borde posterior y un
segundo pliegue está presente en dicha banda alargada a lo largo de
dicho borde posterior para plegar dicho primer segmento de panel
posterior hacia la superficie inferior del segmento central hasta
que dicho segmento posterior sea sustancialmente paralelo a dicha
superficie inferior.
2. Un cuerpo de relleno según la reivindicación 1
en el que los segmentos adyacentes al segmento central (27; 95:
121; 122; 404) tienen un ancho inferior al ancho del segmento
central.
3. Un cuerpo de relleno según la reivindicación 1
y que incluye entre 1 y 10 segmentos de panel frontales (46; 48; 50;
118) conectados consecutivamente a lo largo del eje longitudinal,
adyacentes desde los segmentos de panel que tienen un borde común y
que se pliegan a lo largo de dicho borde común con su superficie
inferior mirando hacia la superficie superior del segmento de
anterior panel plegado y que incluye entre 1 y 10 segmentos de
panel posteriores (52; 54; 56; 58; 60; 121) conectados
consecutivamente a lo largo del eje longitudinal, segmentos de panel
traseros adyacentes que tiene un borde común y que se pliegan a lo
largo de dicho borde con su superficie superior mirando hacia la
superficie inferior del anterior segmento de panel plegado.
4. Un cuerpo de relleno según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores en el que los elementos deflectores de
fluido (16; 82; 204; 410) se forman a partir de material en banda
dispuesto hacia arriba y separado de la superficie superior o
inferior de la banda.
5. Un cuerpo de relleno según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores en el que los elementos deflectores de
fluido (16; 82; 204; 410) se moldean con la banda.
6. Un cuerpo de relleno según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores en el que al menos algunos de los
elementos deflectores de fluido (16; 82; 204; 410) son
perpendiculares al eje longitudinal de los paneles.
7. Un cuerpo de relleno según cualquiera de las
reivindicaciones en el que la banda (12; 90; 120; 200; 300; 400) se
forma a partir de metal, resina sintética o cerámica.
8. Un cuerpo de relleno según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores en el que las aberturas (408; 316) son
ranuras alargadas dispuestas transversalmente al eje longitudinal
de la banda.
9. Un cuerpo de relleno según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores que incluye, además, una articulación
activa (418; 412) que está dispuesta a lo largo de al menos uno de
dichos pliegues.
10. Un cuerpo de relleno según la reivindicación
9 en el que dicho pliegue incluye un par de articulaciones vivas
paralelas espaciadas de cada lado de una banda transversal del
material en banda y dicha banda forma un ángulo de aproximadamente
90 grados con la superficie de los segmentos adyacentes.
11. Un cuerpo de relleno según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores que incluye, además, al menos un panel
lateral (98; 104; 110; 112) unido a un borde lateral de uno de los
paneles apilados y que se pliega adyacente a los bordes de los
paneles apilados.
12. Un procedimiento para formar un cuerpo de
relleno según la reivindicación 1 para usarse en contacto de fluido
que comprende las etapas de:
formar una banda continua alargada de material
flexible y plegable que tiene un patrón de aberturas y deflectores
en forma de material de banda elevado conectado a un borde de una
pluralidad de dichas aberturas;
proporcionar líneas de pliegue espaciadas a lo
largo del eje longitudinal de la banda para formar segmentos de
panel planos que tienen líneas de pliegue en cada borde frontal de
los mismos;
plegar la banda a lo largo de una línea de
pliegue frontal entre un primer segmento de panel frontal y plano y
un segundo segmento de panel plano de la banda hasta que la
superficie inferior de un segmento de panel frontal adyacente al
segundo panel sea sustancialmente paralela a la superficie superior
del segundo segmento de panel; y
plegar la banda a lo largo de una línea de
pliegue posterior entre el segundo segmento de panel plano y un
tercer segmento de panel plano hasta que la superficie superior del
segmento de panel sea sustancialmente paralela a la superficie
inferior del segundo segmento de panel.
13. Un procedimiento para fabricar un cuerpo de
relleno según la reivindicación 1 para usarse en contacto de fluido
que comprende las etapas de:
formar hendiduras en una banda alargada de
material;
estirar la banda a lo largo del eje longitudinal
de manera que las hendiduras se expandan en ranuras alargadas y el
material de banda entre las ranuras adyacentes se eleva desde la
superficie formando un ángulo de entre 10 y 80 grados; y
plegar la banda a lo largo de las líneas
transversales al eje longitudinal de la banda hasta que los
segmentos de panel adyacentes sean sustancialmente paralelos entre
sí.
14. Un procedimiento para formar un cuerpo de
relleno según la reivindicación 1 para usarse en contacto de fluido
que comprende las etapas de estampación de una banda continua para
formar deflectores y líneas de pliegue para formar segmentos de
panel;
elevar los deflectores desde la superficie de la
banda; y
plegar la banda a lo largo de las líneas de
pliegue hasta que los segmentos de panel sean sustancialmente
paralelos entre sí.
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