ES2228852T3 - Pieza aislante en forma de placa o de cilindro hueco. - Google Patents
Pieza aislante en forma de placa o de cilindro hueco.Info
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Abstract
Pieza aislante en forma de placa o de cilindro hueco, producida a partir de material espumado y que puede utilizarse para el aislamiento de tubos con diferentes diámetros exteriores, que presenta una pared (12) exterior y una pared (13) interior con salientes (14) que forman con ésta una pieza, sobresalen de ésta, se deforman elásticamente de manera correspondiente adaptándose al diámetro exterior del tubo respectivo y forman entre sí y el tubo (18) que debe aislarse, canales (15) de aire que se extienden en la dirección longitudinal, caracterizada porque - el material espumado es un material espumado elastomérico a base de caucho con una densidad de 30 a 120 g/dm3 y - en el material espumado, fuera de los salientes (14), están previstos canales (16, 17) de aire separados, que se extienden en la dirección longitudinal en distribución uniforme en toda el área de la sección transversal.
Description
Pieza aislante en forma de placa o de cilindro
hueco.
La invención se refiere a una pieza aislante en
forma de placa o de cilindro hueco, producida a partir de material
espumado y que puede utilizarse para el aislamiento de tubos con
diferentes diámetros exteriores, que presenta una pared exterior y
una pared interior con salientes que forman con ésta una pieza,
sobresalen de ésta, se deforman elásticamente de manera
correspondiente adaptándose al diámetro exterior del tubo
respectivo y forman entre sí y el tubo que debe aislarse un canal
de aire que se extiende en la dirección longitudinal.
A partir del documento DE 21 18 046 B2 ya se
conoce un revestimiento de aislamiento térmico y acústico en forma
de una placa relativamente rígida de material de fibras, que tiene
una cara exterior y una cara interior. Sobre la cara interior están
entalladas ranuras longitudinales, entre las cuales se forman
salientes.
Según el documento DE 25 08 733 A1, en el caso de
un revestimiento con una estructura similar para equipos de
ventilación y de climatización, la cara exterior de la placa está
cubierta con una lámina de junta y la cara interior con los
salientes, con una red de protección.
La elasticidad de las placas conocidas está muy
limitada especialmente en la dirección de su espesor.
Según el documento DE 24 61 013 B2, para formar
un tubo de material compuesto se extruye un revestimiento de
plástico sobre un tubo central metálico. El revestimiento de
plástico está compuesto por un plástico espumado, con lo que se
extruye de manera que el revestimiento de plástico presente canales
longitudinales, continuos en su superficie dirigida al tubo central,
cuyas secciones transversales tienen una forma tal que el
revestimiento de plástico sólo está en contacto con el tubo central
mediante nervios estrechos. El plástico espumado está compuesto por
una mezcla de polietileno de baja presión y polietileno de alta
presión. Con un revestimiento de plástico de este tipo puede
mejorarse el aislamiento de un tubo en comparación con un
revestimiento de plástico que está completamente en contacto con el
tubo central.
La pieza aislante del tipo mencionado al comienzo
se conoce a partir del documento DE 35 45 697 A1. En lo anterior,
los salientes son separadores elásticos en forma de arco que,
dependiendo del diámetro exterior del tubo se curvan más o menos
hacia la pared interior, de manera que, por un lado, forman entre
sí, la pared interior y la pared exterior del tubo, canales de aire
que se extienden en la dirección longitudinal del tubo, estando
éstos dispuestos irregularmente por toda el área de la sección
transversal de la pieza aislante, así como, por otro lado, forman
entre sí y la pared interior del tubo cámaras de aire abiertas o
cerradas que se extienden en la dirección longitudinal del tubo,
que también están dispuestas irregularmente en toda el área de la
sección transversal de la pieza aislante y en el caso extremo ya no
están presentes.
El documento FR 2 538 076 describe un aislamiento
reforzado de material polimérico para un conducto de combustible
Diesel curvado de diferentes maneras, con un diámetro exterior
constante, que está compuesto por una envoltura tubular con nervios
que sobresalen hacia adentro, espaciados, que forman entre sí
canales longitudinales, dentro de los cuales pueden estar dispuestos
canales de aire adicionales, que se extienden en la dirección
longitudinal, para mejorar el efecto de aislamiento y la
elasticidad que es necesaria para la adaptación a los recodos del
conducto de combustible Diesel.
La tarea en la que se basa la invención consiste
en configurar la pieza aislante del tipo basado en el concepto
genérico de manera que, manteniendo una alta deformabilidad
elástica en la dirección del espesor o radial en el caso de todos
los diámetros exteriores de tubo utilizados y con presiones de los
salientes diferentes asociadas a ello, pueden mejorarse de manera
encauzada las propiedades de aislamiento.
La tarea se soluciona en el caso de la pieza
aislante del tipo basado en el concepto genérico porque el material
espumado es un material espumado elastomérico a base de caucho con
una densidad de 30 a 120 g/dm^{3} y porque en el material
espumado están previstos canales de aire separados, fuera de los
salientes, que se extienden en la dirección longitudinal, en una
distribución uniforme en toda el área de la sección
transversal.
El coeficiente de conductividad térmica del aire
a 0ºC es de 0,025 W/mK. El coeficiente de conductividad térmica del
caucho no espumado es de aproximadamente 0,13 W/mK, cuando la
temperatura es de 0ºC. También para 0ºC, los coeficientes de
conductividad térmica del caucho espumado se encuentran en un
intervalo de 0,032 a 0,036 W/mK, lo que significa un intervalo de
0,036 a 0,040 W/mK a la temperatura de 40ºC prescrita por el
reglamento de instalaciones de calefacción. Para materiales
aislantes con estos valores, el valor de cálculo de la
conductividad térmica se encuentra según el reglamento de
instalaciones de calefacción en 0,04 W/mK.
Ahora se ha mostrado que debido a la combinación
según la invención de material espumado elastomérico con los
salientes en el lado interior y los canales de aire axiales, por un
lado, pueden recibirse tubos con diferentes diámetros exteriores
dentro de límites preestablecidos, pero, por otro lado, la
conductividad térmica aparente a 0ºC tiene sorprendentemente valores
de 0,029 a 0,032 W/mK. Esto significa que, en comparación con el
material tradicional, se consigue un efecto de aislamiento mejorado
(valor de cálculo de la conductividad térmica según el reglamento
de instalaciones de calefacción de 0,035 W/mK) o que, en
comparación con el material tradicional, puede disminuirse el
espesor de la pieza aislante para un efecto de aislamiento igual,
lo que significa un ahorro de material y con ello un desembolso más
bajo.
Ventajosamente, la densidad del material espumado
se encuentra entre 40 y 80 g/dm^{3}.
Preferiblemente, en la dirección del espesor o
radial de la pieza aislante están dispuestos canales de aire entre
sus salientes y su pared exterior, para que en el caso de la
deformación de los salientes por la recepción de tubos con
diámetros exteriores más grandes, el desplazamiento elástico de
material se compense parcialmente por medio de la reducción del
área de la sección transversal de los canales de aire.
Ha demostrado ser favorable que la parte de la
suma de las áreas de las secciones transversales de los canales de
aire separados, referida al área de la sección transversal de la
pieza aislante sin compresión, sea del 10 al 40%, preferiblemente
del 20%.
Para el material espumado elástico se utilizan
ventajosamente caucho de acrilonitrilo-butadieno
(NBR), caucho de
etileno-propileno-dieno (EPDM),
caucho de estireno-butadieno (SBR) o caucho butílico
(IIR).
Mediante figuras se explican a modo de ejemplo,
más detalladamente, conformaciones de la invención. Muestran:
la figura 1 un corte transversal a través de una
primera forma de realización de una pieza aislante en forma de un
cilindro hueco, con un tubo con un diámetro exterior mínimo,
la figura 2 la forma de realización de la figura
1 con un tubo con un diámetro exterior máximo,
la figura 3 una pieza aislante en forma de un
cilindro hueco, en corte transversal, modificada frente a la de la
figura 1, con un tubo con un diámetro exterior mínimo,
la figura 4 la pieza aislante en una vista como
en la figura 3, con un tubo con un diámetro exterior máximo,
la figura 5 una tercera forma de realización de
una pieza aislante en forma de un cilindro hueco, en corte
transversal, con un tubo con un diámetro exterior mínimo,
la figura 6 la pieza aislante en una vista como
en la figura 5, con un tubo con un diámetro exterior máximo,
la figura 7 una cuarta forma de realización de
una pieza aislante en forma de una placa sin compresión, en corte
transversal, y
la figura 8 una placa sin compresión modificada,
en una vista como en la figura 7.
La pieza 11 aislante mostrada en las figuras 1 y
2 está compuesta por un cilindro hueco que tiene una pared 12
exterior y una pared 13 interior. La pared 13 interior tiene cuatro
salientes 14 espaciados esencialmente en 90º entre sí, que están
unidos entre sí por ángulos 15 redondeados. A una distancia radial
de cada saliente 14 está dispuesto un canal 17 de aire, que en el
ejemplo de realización mostrado está configurado aproximadamente en
forma lenticular. A los cuatro salientes 14 están asociados cuatro
canales 17 de aire. Los canales 17 de aire se extienden en la
dirección 19 longitudinal de la pieza 11 aislante, es decir,
esencialmente en paralelo a su eje.
Según la figura 1, entre los cuatro salientes 14
se mantiene un tubo 18 cuyo diámetro exterior tiene medidas tales
que el tubo 18 se mantiene sostenido por los salientes 14, sin que
los salientes 14 se deformen. Con ello, el tubo 18 mostrado tiene
el diámetro exterior mínimo.
En la figura 2 se introduce un tubo 18 con un
diámetro exterior máximo entre los cuatro salientes 14, por medio
de lo cual los salientes 14 se deforman elásticamente y con lo que
se desplaza material elástico en la dirección de los canales 17 de
aire, que a causa de ello reducen su volumen y toman la forma de
una luna creciente. Sin embargo, los ángulos 15 redondeados aún
están libres y forman canales de aire paralelos al eje, que están
limitados por la pared exterior del tubo 18.
Debido a las propiedades materiales elásticas del
material espumado elastomérico a base de caucho, la pieza 11
aislante puede utilizarse para tubos 18 en el intervalo desde el
diámetro exterior mínimo mostrado hasta el diámetro exterior máximo
mostrado. La fabricación de la pieza 11 aislante tiene lugar por
medio de extrusión de una manera extremadamente sencilla. Los
canales 17 de aire permiten por un lado una deformación más fácil
de los salientes 14 y por otro lado se ocupan de que, junto con el
material espumado, se reduzca de manera sorprendentemente marcada
la conductividad térmica aparente en comparación con el material
espumado puro.
En el caso de las formas de realización de las
figuras 3 y 4 están previstos adicionalmente a los canales 17 de
aire de forma lenticular, cuatro canales 16 de aire adicionales,
que tienen una sección transversal circular en el caso de un
cilindro 11 hueco sin compresión, es decir, al recibir el tubo 18
con diámetro mínimo. Para garantizar una distribución uniforme de
los canales 17 de aire en toda la sección transversal, cada canal
16 de aire adicional está dispuesto a igual distancia entre los
vértices de los canales 17 de aire de forma lenticular. En la figura
4, la pieza aislante de la figura 3 está mostrada en el estado en
el que recibe el tubo con un diámetro exterior máximo, con lo que
la sección transversal circular de los canales 16 de aire se aplanan
para dar una elipse. Por medio de los canales 16 de aire
adicionales se aumenta el volumen de aire en el material espumado
elastomérico a base de caucho, lo que contribuye a la reducción del
coeficiente de conductividad térmica.
En la conformación de las figuras 5 y 6, el
cilindro hueco que forma la pieza 11 aislante tiene en su pared 13
interior seis salientes 14 previstos a igual distancia, con grandes
zonas 15 de ángulo entre éstos. A los seis salientes 14 están
asociados a una distancia radial seis canales 17 de aire circulares.
A cada ángulo 15 está asociado a distancia radial un canal 16 de
aire, cuya sección transversal es menor que la del canal 17 de
aire.
En la figura 5, la pieza 11 aislante recibe el
tubo 18 con el diámetro exterior mínimo, que se mantiene entre los
salientes 14.
En la figura 6, la pieza 11 aislante recibe el
tubo 18 con el diámetro exterior máximo. En este estado, en la zona
de los ángulos 15 quedan aún canales de aire planos entre el
material espumado y la pared exterior del tubo. Por medio del
desplazamiento de material del material espumado expandido, se
aplana la forma circular de los canales 17 de aire, asociados a los
salientes 14, en su cara dirigida al saliente 14.
La pieza 11 aislante mostrada en la figura 7
tiene la forma de una placa, que está compuesta del mismo material
espumado elastomérico a base de caucho que la pieza aislante en
forma de cilindro hueco de las figuras 1 a 6. La pieza 11 aislante
en forma de la placa tiene una pared 12 exterior plana y una pared
13 interior que es opuesta en la dirección del espesor de la placa y
está formada por salientes 14 distanciados entre sí, en forma de
listón, dispuestos hacia arriba de la pared, y por cavidades 15
dispuestas entre éstos. Los salientes 14 y las cavidades 15 se
extienden en la dirección 19 longitudinal de la placa mostrada con
una línea de puntos y rayas. Entre los salientes 14 y la pared 12
exterior están previstos canales 17 de aire en la dirección del
espesor, que se extienden en la dirección 19 longitudinal en la
placa 11.
Mientras que en la conformación de la figura 7,
los saliente 14 están configurados de manera continuamente
arqueada, en la conformación de la figura 8, en corte transversal,
discurren en forma de dientes. En lo anterior, entre las cavidades
15 y la pared 12 exterior están previstos en la dirección del
espesor canales 16 de aire adicionales.
Las piezas 11 aislantes en forma de placas, que
se representan como ejemplo en las figuras 7 y 8, se colocan
alrededor de objetos arqueados que deben aislarse y pueden
someterse a una fuerza de compresión diferente, con lo que los
salientes 14 se hacen más pequeños por la compresión y en el caso de
fuertes fuerzas de compresión también los canales 17 de aire y más
tarde también los canales 16 de aire se deforman
correspondientemente.
La conformación de la pieza aislante no está
limitada en cuanto al número y la forma de los salientes y de los
canales de aire, sin embargo es esencial la distribución uniforme
de los canales de aire en el material espumado expandido en toda el
área de la sección transversal de la pieza aislante, así como su
parte de la sección transversal, que referida al área de la sección
transversal de la pieza aislante es preferiblemente del 20%.
Claims (5)
1. Pieza aislante en forma de placa o de cilindro
hueco, producida a partir de material espumado y que puede
utilizarse para el aislamiento de tubos con diferentes diámetros
exteriores, que presenta una pared (12) exterior y una pared (13)
interior con salientes (14) que forman con ésta una pieza,
sobresalen de ésta, se deforman elásticamente de manera
correspondiente adaptándose al diámetro exterior del tubo
respectivo y forman entre sí y el tubo (18) que debe aislarse,
canales (15) de aire que se extienden en la dirección longitudinal,
caracterizada porque
- el material espumado es un material espumado
elastomérico a base de caucho con una densidad de 30 a 120
g/dm^{3} y
- en el material espumado, fuera de los salientes
(14), están previstos canales (16, 17) de aire separados, que se
extienden en la dirección longitudinal en distribución uniforme en
toda el área de la sección transversal.
2. Pieza aislante según la reivindicación 1,
caracterizada porque la densidad del material espumado es de
40 a 80 g/dm^{3}.
3. Pieza aislante según la reivindicación 1 o 2,
caracterizada porque los canales (17) de aire separados
están dispuestos en la dirección del espesor de la placa o en la
dirección radial del cilindro hueco entre los salientes (14) y la
pared (12) exterior.
4. Pieza aislante según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la parte
de la suma de las áreas de las secciones transversales de los
canales (16, 17) de aire separados, referida al área de las sección
transversal de la pieza (11) aislante sin compresión es del 10 al
40%.
5. Pieza aislante según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el
material espumado elastomérico está compuesto por caucho de
acrilonitrilo-butadieno (NBR), caucho de
etileno-propileno-dieno (EPDM),
caucho de estireno-butadieno (SBR) o caucho butílico
(IIR).
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