ES2207071T3 - Junta blanda con revestimiento lateral. - Google Patents
Junta blanda con revestimiento lateral.Info
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Abstract
MATERIAL BLANDO PARA JUNTAS QUE TIENE DOS SUPERFICIES FACIALES OPUESTAS Y EN EL QUE UN BORDE FUNDAMENTALMENTE PERPENDICULAR A ESAS SUPERFICIES TIENE UN REVESTIMIENTO. EL REVESTIMIENTO TIENE UN ESPESOR B QUE ES UNA DISTANCIA QUE SE EXTIENDE DIRECTAMENTE DESDE EL BORDE EN SU PUNTO CENTRAL HACIA LA SUPERFICIE EXTERNA DEL REVESTIMIENTO. EL REVESTIMIENTO ADEMAS CUBRE EL BORDE DE UN LADO AL OTRO Y SE PROLONGA DETRAS DE UNA ESQUINA DEL BORDE EN UN SALIENTE A QUE ALCANZA UNA LONGITUD EFECTIVA PARA FORMAR UNA BARRERA CONTRA EL PASO DE FLUIDOS SOBRE LA CARA DE LA JUNTA. EN LOS REVESTIMIENTOS EN QUE NO SE SOSTENGA EL SALIENTE A POR LA CARA DE LA JUNTA, LA RELACION DEL SALIENTE A Y EL ESPESOR B DEBE SER DE AL MENOS APROXIMADAMENTE 0,8, EL SALIENTE A DEBE SER DE 0,1 MM (4MILS) APROXIMADAMENTE Y EL ESPESOR B DEBE SER DE AL MENOS 0,08 MM (3MILS) APROXIMADAMENTE. EN LOS REVESTIMIENTOS EN QUE EL SALIENTE A ESTE SOSTENIDO POR UNA CARA DE JUNTA (UNA DISTANCIA C), LA RELACION DEL SALIENTE A Y EL ESPESOR B PUEDE SER DE AL MENOS 0,6 APROXIMADAMENTE, SIENDO EL SALIENTE A DE AL MENOS 0,08 MM (3 MILS) APROXIMADAMENTE Y EL ESPESOR B PUEDE SER COMO MINIMO AL MENOS 0,06 MM (2 MILS) APROXIMADAMENTE.
Description
Junta blanda con revestimiento lateral.
Se proporcionan juntas que tienen un
revestimiento lateral en al menos un borde vertical (situado entre
las dos caras de la junta) de la junta. El revestimiento lateral
proporciona una capacidad de la junta mucho mayor que con respecto
al material de la junta blanda. La presente invención ofrece
revestimientos laterales de la junta que están optimizados y por
tanto mejorados. Los revestimientos laterales pueden colocarse en
juntas para obtener intencionadamente un sellado hermético total
contra los fluidos.
La capacidad de sellado de los materiales de
juntas blandas es extremadamente importante, y ha sido el objetivo
de un esfuerzo considerable de desarrollos. El revestimiento lateral
es una característica que ha sido desarrollada recientemente para
proporcionar una capacidad mayor de sellado en la junta.
Ventajosamente, el revestimiento lateral permite que el resto de la
junta no tenga opcional y preferiblemente revestimiento alguno.
Cuando la junta no está revestida, o tiene solo el revestimiento de
desprendimiento, se preserva la resistencia al fallo de compresión
de la junta.
Se han utilizado muchas características con las
juntas con el fin de proporcionar una capacidad de sellado excelente
o mejor, particularmente contra los fluidos.
Es conocida la nervadura sobre la cara de la
junta. Dicha nervadura es un área resaltada situada sobre la cara.
No obstante, la nervadura no se extiende más allá del lateral, y no
se extiende sobre el borde. Aunque la nervadura se utiliza para
realzar la capacidad de sellado, la nervadura falla para
proporcionar con consistencia una junta hermética perfecta.
Un material para juntas que se ofrece para
proporcionar un excelente sellado hermético a altas temperaturas es
el expuesto en el documento de los EE.UU. número 5240766. Esta
referencia expone un material de plancha de junta blanda que tiene
fibra, relleno y aglutinante. De acuerdo con la referencia, el
componente del relleno proporciona una hermeticidad deseable.
Otra referencia que describe materiales de
plancha de juntas que proporcionan excelentes propiedades de sellado
hermético es el documento de los EE.UU. número 5437767. Esta
referencia describe un material de plancha de juntas con fibra y
relleno. El componente del relleno tiene que incluir un mineral de
formación de un gel. Este relleno proporciona a la junta excelentes
propiedades de sellado hermético, especialmente contra los líquidos
polares.
Otro tipo incluso de referencia de juntas se basa
en recubrimientos para proporcionar o realzar la capacidad de
sellado hermético de la junta. Por ejemplo, el documento de los
EE.UU. número 4499135 expone la impregnación de la junta con una
resina de silicona para mejorar la resistencia a las mezclas de
agua/anticongelante; el documento de los EE.UU. número 3661401
requiere que las juntas reciban un revestimiento que cubra la junta
completa, incluidos los bordes verticales; y el documento de los
EE.UU. número 4600201 expone la impregnación de la lámina de la
junta con un liquido polimerizable y aplicando al menos una parte de
al menos una lámina de la superficie, con un revestimiento
conteniendo un material de polímero polimerizable. El sistema de
juntas completamente revestido, no obstante, soportará en general de
forma deficiente las presiones altas, lo cual limita notablemente el
campo de utilización de las juntas.
Se ha descubierto que mediante el revestimiento
lateral de los bordes verticales de las juntas, especialmente los
bordes verticales alrededor de una abertura, y opcionalmente el
borde exterior de la junta, la junta resultante proporcionará un
sellado excelente e incluso total contra los fluidos. La presente
invención, no obstante, describe la forma en que estos
revestimientos laterales pueden ser optimizados para proporcionar
una mejor capacidad de sellado hermético y más consistentemente
proporcionar unas juntas herméticas totales.
En consecuencia, es un objeto de la presente
invención el describir un revestimiento lateral optimizado para los
bordes verticales de una materia de junta blanda. Un material de
junta blanda comprende dos superficies opuestas (caras), y al menos
un borde que es substancialmente perpendicular a estas superficies;
el borde (referido hasta aquí como el borde perpendicular de la
junta) tiene además una capa sobre el mismo, que se extiende
directamente desde el borde en su punto central, y extendiéndose
hasta la superficie exterior de la capa (referido hasta aquí como la
"longitud del grosor B"). El punto central del borde es la
mitad de la longitud del borde. La longitud del borde es la
distancia más corta en el borde que se extiende entre las dos caras
en línea recta.
Se requiere también que la capa tenga un ancho en
la dirección paralela al borde, tal que la capa cubra el borde de
lado a lado, y que se extienda pasado al menos una esquina del borde
en una magnitud efectiva para formar una barrera contra el paso de
fluidos sobre la cara de la junta. (Siendo la esquina en donde el
borde se encuentra con una de las superficies opuestas, es decir, el
extremo del borde). La longitud o distancia en que se extiende el
revestimiento pasada la esquina del borde (o el extremo del borde)
en una dirección perpendicular a las superficies opuestas se
denomina aquí como un "labio", "revestimiento extendido",
"longitud resaltada", "distancia resaltada", y denominada
también como "longitud resaltada A". El "grosor de la
capa" o "longitud del grosor B" se refiere a la longitud o
distancia en el revestimiento que se extiende directamente desde el
borde la junta en su punto central entre las superficies opuestas y
terminando en la superficie exterior de la capa.
Cuando el revestimiento sobre el borde se forma
de manera que el labio o la barrera de revestimiento extendida se
asienta parcialmente sobre la cara de la junta, la junta proporciona
soporte al labio resaltado (o revestimiento extendido). En tal caso,
la relación de A:B tiene que ser un mínimo de aproximadamente 0,6 y
preferiblemente siendo un mínimo de aproximadamente 0,9. En tal
caso, la longitud del grosor B es una distancia de al menos
aproximadamente 0,06 mm (2 milésimas de pulgada). No obstante,
cuando la longitud de resalte A no está soportada por la cara, la
longitud del ancho B es una longitud mínima de aproximadamente 0,08
mm (3 milésimas de pulgada) y la relación de A:B es un mínimo de
aproximadamente 0,8 y preferiblemente siendo un mínimo de
aproximadamente 1,25. La longitud del grosor B proporciona una base
para el revestimiento, el cual forma la longitud de resalte A.
Cuando el borde revestido se encuentra alrededor
de una abertura en el material de la plancha de la hoja, el
revestimiento forma una "junta primaria" contra el paso de
fluidos que se dirigen desde la abertura y a través de la cara de la
junta. Cuando el borde revestido se encuentra alrededor del exterior
o del perímetro de la junta, el revestimiento forma una junta
secundaria contra los fluidos. El borde revestido puede estar bien
alrededor de una abertura o puede estar alrededor del exterior de la
junta.
Con referencia a los dibujos, se expone además la
invención a modo de ejemplo.
La figura 1 es una sección transversal de la
parte del borde de una primera realización de una junta blanda de
acuerdo con la invención,
la figura 2 muestra como la figura 1 una segunda
realización de una junta blanda,
la figura 3 muestra como en la figura 1 una
tercera realización de una junta blanda,
la figura 4 muestra como en la figura 1 una
cuarta realización de una junta blanda,
la figura 5 es una foto copiada de una junta
blanda similar a la realización de la figura 1,
la figura 6 es una foto copiada de una junta
blanda similar a la realización de la figura 3, y
la figura 7 es una foto copiada de una junta
blanda similar a la realización de la figura 2.
La figura 1 muestra una plancha de junta que
tiene un borde 2 y las caras opuestas 1 y 7. El borde de la plancha
de la junta 2 tiene un revestimiento 5, el cual es una junta
lateral. La junta lateral se extiende más allá del plano de cada
cara en una dirección perpendicular a la cara. El revestimiento se
extiende a una distancia 3 denominada aquí como la longitud de
resalte A, la cual es al menos de aproximadamente 0,06 mm (2,4
milésimas de pulgada) pasando la cara. En la figura solo está
etiquetada una distancia 3, puesto que la distancia es la misma en
cada lado de la junta. En las figuras 1 a 4 existe una longitud de
resalte A en cada lado de la junta y que son iguales. Si el
revestimiento no se extiende por igual más allá de cada cara,
entonces las distancias puede estar designadas en forma separada y
arbitraria, tal como "longitud de resalte A_{1}" y
"longitud de resalte A_{2}".
La longitud de resalte A deberá estar presente en
cada lado de la junta, en que la cara 1 o la 7 se encuentra con el
borde 2. El revestimiento se extiende también una distancia 4 desde
la superficie del borde 2 (medido en un punto sobre el borde que sea
equidistancia de cada cara). La distancia 4, denominada aquí como la
longitud del grosor B, es la distancia (en la figura 1) desde el
centro del borde 2 directamente hasta la superficie exterior del
revestimiento 5. En la figura 1 la relación de la longitud de
resalte A dividida por la longitud del grosor B deberá ser al menos
de 0,8, y la longitud del grosor B es de al menos aproximadamente
0,08 mm (3 milésimas de pulgada).
La figura 2 muestra una plancha de junta que
tiene el borde 2 y las caras opuestas 1 y 3. El borde 2 de la
plancha de la junta tiene un revestimiento 9 que es una junta
lateral. A partir de la figura puede observarse que cada cara tiene
un plano, y en la que la junta lateral se extiende más allá del
plano de cada cara en una dirección perpendicular. El revestimiento
9 se extiende en una distancia 3, referida aquí como la longitud de
resalte A. El revestimiento se extiende aquí pasando la esquina y el
plano de cada cara, puesto que la esquina se encuentra en el plano
de la cara. El revestimiento se extiende también a una distancia 4
denominada aquí como la longitud del grosor B, la cual es la
distancia desde el centro del borde 2 directamente hasta la
superficie exterior del revestimiento 9. El revestimiento 9 se
extiende sobre las caras 1 y 7 con las características 6 y 8, pero
la barrera del revestimiento extendido no descansa sobre la cara de
la junta, de forma que la relación de la longitud A / longitud B
tiene que ser al menos de 0,8.
La figura 3 muestra una plancha de junta que
tiene un borde 2 y las caras opuestas 1 y 7. El borde 2 de la planta
de la junta tiene un revestimiento 10, el cual es una junta lateral.
El revestimiento de la junta lateral se extiende más allá del plano
de cada cara en una dirección que es perpendicular a la cara
(mostrado en la figura 3 como la distancia 3). Esta longitud de
resalte A del revestimiento descansa en parte (a lo largo de la
distancia C) sobre la cara de la junta. El revestimiento se extiende
también a una distancia 4 denominada aquí como la longitud del
grosor B, que es la distancia desde el centro del borde 2
directamente hasta la superficie exterior del revestimiento 10. El
revestimiento lateral se solapa en el extremo del borde, y
solapándose sobre la esquina, se extiende sobre una cara de la
junta. La longitud del grosor B tiene que ser al menos de
aproximadamente 0,06 mm (2 milésimas de pulgada) y la relación de
la longitud A / longitud B tiene que ser, al menos, de
aproximadamente 0,6. Puesto que parte del revestimiento lateral está
soportado (a lo largo de la distancia C) por la cara de la junta,
la relación de la longitud A / longitud B puede ser inferior que los
revestimientos laterales de la figura 1, 2 y 4.De forma permisible,
el revestimiento puede extenderse sobre una o ambas caras de la
junta. Tales revestimientos forman una barrera contra el paso de
fluidos, y no forman un revestimiento nivelado sobre la junta.
La figura 4 muestra una plancha de junta que
tiene un borde 2 y las caras opuestas 1 y 7. El borde 2 de la
plancha de la junta tiene un revestimiento 11, el cual es una junta
lateral. El revestimiento de la junta lateral se extiende más allá
del plano de cada cara en una dirección perpendicular. El
revestimiento se extiende a una distancia 3, la cual es la longitud
de resalte A. El grosor del revestimiento en la mitad del borde está
indicado por la distancia 4 (longitud del grosor B).
La figura 5 muestra una plancha de junta que
tiene un borde revestido. El revestimiento se extiende más allá del
plano de cada cara en una dirección perpendicular. Se encuentra así
un revestimiento extendido en cada lado del borde revestido;
arbitrariamente, la figura muestra una longitud resaltada A_{1} en
la cara superior y una cara superior y una longitud de resalte
A_{2} en la otra cara (inferior). Ninguna de las longitudes con
resalte del revestimiento descansan sobre cualquiera de las caras de
la junta.
La figura 6 muestra una plancha de junta que
tiene un borde revestido. El revestimiento se extiende más allá del
plano de cada cara en una dirección perpendicular y forma la
longitud resaltada A_{1} que se extiende perpendicular a la cara
superior, y la longitud A_{2} que se extiende perpendicular a la
cara inferior; ambas longitudes A_{1} y A_{2} descansan en parte
sobre la cara de la junta. Puede observarse también que el
revestimiento cubre el borde completo de la junta y que se extiende
sobre la cara de la junta.
La figura 7 muestra una plancha de junta que
tiene un borde revestido. El revestimiento se extiende más allá del
plano de cada cara en una dirección perpendicular, y forma la
longitud resaltada A_{1} que llega más allá de la cara superior, y
la longitud resaltada A_{2} que se extiende más allá de la cara
inferior. Cada una de las longitudes salientes (A_{1} y A_{2})
descansan en parte sobre una de las caras de la junta. Puede
observarse también que el revestimiento en el borde de la junta
cubre el borde completo de la junta, y que se extiende sobre ambas
caras de la junta.
Las caras o superficies faciales 1 (la cara
"superior") y 7 (la cara "inferior") de las juntas en las
figuras anteriores tienen cada una un plano facial. Los planos
faciales son substancialmente paralelos entre sí. En la figura 1 a 4
el plano facial pasa a través de la esquina entre la cara y el
borde 2, que es substancialmente perpendicular entre sí. La
superficie lateral se encuentra alrededor de una abertura y se le
dota del revestimiento que se extiende o sobresale más allá del
plano facial.
Los revestimientos laterales de la presente
invención tienen dos estructuras básicas: 1) una en la que el labio
o la barrera del revestimiento extendido está parcialmente soportado
por la cara de la junta (como en la figura 3, 6 y 7), y 2) una en la
que el revestimiento se extiende sencillamente pasando la esquina
entre el borde y la cara (como en la figura 1, 2, 4 y 5) en el que
el revestimiento no está descansando o soportado por la cara.
El labio del revestimiento (longitud saliente A)
tiene que extenderse pasando al menos por una esquina del borde en
una magnitud efectiva para formar una barrera contra el paso de
fluidos sobre la cara de la junta. La distancia en la que la
longitud saliente A tiene que extenderse pasando la barrera
dependerá de la estructura del revestimiento. Cuando el labio del
revestimiento se encuentra parcialmente sobre la cara de la junta
(como en las figuras 3, 6 y 7), la longitud mínima de la longitud
del grosor B, no obstante, no deberá ser inferior a aproximadamente
0,06 mm (2 milésimas de pulgada), y la longitud saliente A tiene que
ser al menos aproximadamente 0,08 mm (3 milésimas), y
preferiblemente A es al menos de aproximadamente 0,25 mm (10
milésimas de pulgada). En la forma adecuada, la longitud saliente A
se encuentra en el rango de aproximadamente 0,08 mm (3 milésimas de
pulgada) hasta aproximadamente 3,8 mm (150 milésimas de pulgada), y
preferiblemente se encuentra en el rango desde aproximadamente 0,25
mm (10 milésimas de pulgada) hasta aproximadamente 2,5 mm (100
milésimas de pulgada).
Cuando el labio del revestimiento no descansa
sobre la cara, con el fin de obtener una junta que proporciona un
sellado perfecto a través de este borde revestido, la longitud
saliente A tiene que ser al menos de aproximadamente 0,1 mm (4
milésimas de pulgada), pero la longitud mínima de la longitud del
grosor B, no obstante, tiene que ser al menos aproximadamente 0,08
mm (3 milésimas de pulgada), y la relación de la longitud saliente A
con respecto a la longitud del grosor B será al menos de
aproximadamente 0,8 y preferiblemente siendo al menos de
aproximadamente 2. Preferiblemente, la longitud saliente A es de al
menos aproximadamente 0,13 mm (5 milésimas de pulgada) de longitud,
y más preferiblemente al menos de aproximadamente 0,25 mm (10
milésimas de pulgada) de longitud. En la forma adecuada, la longitud
saliente A se encuentra en el rango de aproximadamente 0,1 mm (4
milésimas de pulgada) a aproximadamente 3,8 mm (150 milésimas de
pulgada), y preferiblemente se encuentra en el rango de
aproximadamente 0,25 mm (10 milésimas de pulgada) a aproximadamente
3,2 mm (125 milésimas de pulgada).
Cuando el revestimiento está soportado en parte
por la cara de la junta, la relación de la longitud saliente A
(distancia 4) con respecto al grosor B (distancia 3) puede ser tan
baja como aproximadamente 0,6 mm (un mínimo de 0,6). En la forma
adecuada, la relación puede estar en el rango de aproximadamente 0,6
a aproximadamente 10. No obstante, cuando el revestimiento
extendido no descansa parcialmente sobre la cara de la junta, no
existe base de la junta para el revestimiento, teniendo que ser
mayor la relación para obtener una junta hermética completa. Con
dicho revestimiento, la relación deberá ser de un mínimo de
aproximadamente 0,8 o superior, y preferiblemente de al menos
aproximadamente 2 o superior. En la forma adecuada, la relación
deberá estar en el rango de aproximadamente 0,8 a aproximadamente
20. Cuando la relación llega a ser demasiado alta, la barrera contra
los fluidos puede fallar por el doblamiento sobre la barrera del
revestimiento extendido. Así pues, la relación máxima es
preferiblemente en torno a 9.
Cuando la barrera del revestimiento extendido se
extiende sobre la cara de la junta, entonces la longitud del grosor
B (distancia 3) puede ser desde aproximadamente 0,06 mm (2 milésimas
de pulgada) hasta aproximadamente 1,3 mm (50 milésimas de pulgada),
y preferiblemente de 0,25 mm (10 milésimas de pulgada) hasta 1 mm
(40 milésimas de pulgada) de longitud aproximadamente. En tal caso,
la distancia C en que se extiende el revestimiento sobre la cara de
la junta puede tener un mínimo de aproximadamente 0,025 mm (1
milésima de pulgada) y preferiblemente un mínimo de aproximadamente
0,13 mm (5 milésimas de pulgada); en forma aceptable, se encuentra
en el rango de aproximadamente 0,025 mm (1 milésima de pulgada)
hasta aproximadamente 6,4 mm (250 milésimas de pulgada de longitud.
Cuando el revestimiento extendido no se extiende sobre la cara de la
junta, entonces la longitud del grosor B puede estar en el rango de
aproximadamente 0,08 mm (3 milésimas de pulgada) hasta
aproximadamente 1,3 mm (50 milésimas de pulgada) de longitud, y
preferiblemente en el rango de aproximadamente 0,25 mm (10 milésimas
de pulgada) hasta aproximadamente 1 mm (40 milésimas de pulgada) de
longitud.
Los revestimientos laterales de la presente
invención son necesarios que estén dentro de un rango de relaciones
específicas de: longitud saliente A / longitud del grosor B, con el
fin de proporcionar unas mejores barreras para el sellado hermético
contra las fugas de fluidos. (En la figura 1 y 2 esto se muestra
como la distancia 3 con respecto a la distancia 4).
Los revestimientos laterales de la presente
invención se utilizan sobre los bordes verticales de los
materiales de las planchas de las juntas blandas. Dichos materiales
de las planchas de las juntas blandas son porosos y compresibles.
Los revestimientos laterales se colocan sobre el borde o bordes
según se precise para sellar la junta contra el paso de fluidos
tanto en la plancha de la junta como a través del borde sobre la
cara de la junta. Preferiblemente, se reviste el borde completo,
aunque esto no es necesario si se proporciona una junta adecuada
mediante el revestimiento solo de una parte del borde; por ejemplo,
si las áreas fijadas están próximas al borde la abertura el
revestimiento podría ser opcional, y ser omitida así cerca de la
fijación.
Los revestimientos laterales tales como estos han
sido previamente descritos en el documento
EP-0899488-A1 y
EP-0899489-A1. Estas aplicaciones,
no obstante, fallan al exponer que los revestimientos podrían ser
mejorados mediante el incremento del grosor de los revestimientos en
la distancia 4 (consultar las figuras 1 y 2).
Una junta revestida completamente puede
aprovechar la ventaja de la capacidad de sellado hermético mediante
los revestimientos laterales de amplio borde de la presente
invención, aunque en algunas realizaciones, para preservar la
resistencia al fallo de compresión, la cantidad total del
revestimiento que cubre las caras de la junta está limitada
preferiblemente para cubrir solamente una parte de la junta, el
resto de la junta se deja sin revestir. Preferiblemente, para
preservar la resistencia al fallo de compresión, un recubrimiento
cubrirá aproximadamente el 50% de la junta, e incluso más
preferiblemente, estando limitado a cubrir un máximo de
aproximadamente el 30% de la junta.
Los materiales de las juntas blandas son
preferidos en la utilización con el revestimiento de borde amplio de
la presente invención. Muchos tipos de materiales de juntas blandas
comprenden fibra y un aglutinante; el relleno se añade
preferiblemente. Los materiales de juntas blandas son porosos y
compresibles. Los bordes cortados de la junta que son porosos son
ideales para el revestimiento lateral, puesto que esto ayuda a
sellar el flujo de fluidos desde la junta bien sea penetrando o al
menos cerrando los poros.
En muchos casos, una cara y la esquina entre el
borde y la cara estarán en un plano (que pasa a través de ambos). En
algunos casos, no obstante, con el uso de la presión, un área facial
puede ser forzada a un plano distinto al resto de la cara. Cuando
esto se hace así en la junta en un punto en contacto con una
abertura, la esquina entre la cara y el borde puede llegar a
redondearse, y puede ser más difícil de detectar el emplazamiento de
la esquina o del plano facial que pasa a través de la esquina. En
tales casos, la esquina en la que el revestimiento puede sobresalir
puede ser localizada observando el punto en que termina la parte del
corte del borde. Este es el punto de la esquina, en el cual deberá
sobresalir el revestimiento. La parte cortada del borde contiene
típicamente más poros que cualquier superficie de las caras de la
junta y es también distintivo en apariencia mostrando una sección
transversal de los materiales dentro de la junta. La longitud
saliente A se mediría entonces desde la esquina, o desde el plano de
la esquina que pasa a través de la esquina.
Las juntas con los revestimientos laterales de
sellado de la presente invención proporcionan con éxito desde un
sellado excelente hasta un sellado total. Las presiones en las
bridas que pueden utilizarse son de hasta 17,3 N/cm^{2} (25
libras/pulgada^{2}), puesto que aunque es más fácil conseguir
presiones de las bridas más altas para un sellado excelente hasta un
sellado total, se prefiere utilizar presiones en las bridas de al
menos aproximadamente 207 N/cm^{2} (300 libras/pulgada^{2}) o
superiores. Una junta de sellado total se obtiene cuando el
revestimiento impide completamente que los líquidos tengan fugas a
través de la abertura, a través de la cara de la junta, y a través
de la plancha de la junta.
El revestimiento puede colocarse de cualquier
forma que genere una película tal como, por ejemplo, por inmersión,
fusión o mediante el pintado del borde expuesto mientras que se
protegen cualesquiera partes de la junta que no precisan ser
recubiertas.
En algunas realizaciones, el revestimiento se
coloca sobre un borde de la abertura colocando una pluralidad de
hojas de juntas conjuntamente, de forma que se forme una cavidad a
partir de las cavidades de la pluralidad de las hojas de las juntas,
y contactando entonces los bordes de la abertura en cada hoja de las
juntas en una magnitud efectiva para conseguir un sellado
substancial de la junta a lo largo del borde de la abertura en que
el borde está revestido. Pueden colocarse hojas separadas que no
sean de la junta (separadores) que tengan la misma configuración que
la junta, entre las hojas de las juntas individuales, de forma que
el revestimiento pueda formar la longitud saliente A pasando a
través de la esquina de la junta (distancia 3).
En un método preferido, el revestimiento
utilizado se deforma o se alarga mientras que está húmedo o antes de
que llegue a estar completamente sólido. A continuación, cuando las
juntas se separan antes de que el revestimiento en el borde llegue a
estar sólido, el revestimiento se extrae y se estira de forma que se
forme la longitud saliente A. Un revestimiento que es
particularmente excelente para esto es un polímero de látex
acrílico.
Preferiblemente, cuando los bordes de la abertura
están revestidos, las hojas de la junta tienen al menos una hoja
separadora entre las dos hojas de la junta. Las otras hojas entre
las hojas de la junta son "separadores" para separar las juntas
entre sí. Estos separadores permiten una separación entre cada hoja
de la junta para permitir que se forme la longitud saliente A. Las
hojas separadoras tendrán también aberturas, pero las aberturas
pueden ser más anchas, más pequeñas, o el mismo tamaño que las
aberturas de las juntas. Cuando el separador tiene una abertura más
amplia que la junta, una parte de la cara de la hoja de la junta
queda expuesta y el material del revestimiento puede contactar y
revestir la cara en que está expuesta alrededor de la abertura. En
tal caso, si una o ambas caras quedan expuestas en una magnitud
efectiva para permitir que el revestimiento entre en contacto con la
cara expuesta, entonces se formará una longitud saliente que
descansará en parte sobre la cara de la junta. Preferiblemente, la
cara de la junta alrededor del borde está expuesta al revestimiento
en una magnitud de al menos aproximadamente 0,13 mm (5 milésimas de
pulgada); más preferiblemente la junta está expuesta al
revestimiento en una magnitud de al menos aproximadamente 0,2 mm (8
milésimas de pulgada).
Cualquier borde vertical entre las caras opuestas
del material de la hoja de la junta puede recibir un revestimiento,
incluyendo el borde que forma el perímetro exterior de la junta. El
revestimiento puede ser de polímeros orgánicos, inorgánicos, o un
híbrido de inorgánico / orgánico, así como también polímeros
rellenados. Cuando el borde vertical es uno que encuentre fluidos
durante la utilización, sin embargo, el revestimiento de polímero es
particularmente útil y preferido. En la forma adecuada, los
materiales de revestimiento de polímeros son revestimientos
seleccionados a partir del grupo que comprende productos acrílicos,
de acrilinitrilo, cloruro de poliviniledeno, fluorsilicona,
poliuretano, goma de butadineno de acritlonitro (NBR), polímeros de
fluor, NBR hidrogenado, revestimientos de goma de silicona
(vulcanizables por ultravioletas, por calor y a la temperatura
ambiente), polímero de butadieno estireno, polímero de
fluoroelastómero, polímero de fluorosilicona, polímero de
acrílico-acrilinitrilo, polímetro de acrilinitrilo
carboxilatado, polímero de goma de cloropreno, polímero de goma de
propileno de etileno, acetato de etileno/vinilo, epoxia, y mezclas
de los mismos. Puede utilizarse cualquier látex. Son adecuados
también los polvos de polímeros que se calientan para fundirse sobre
la superficie de la junta y formar un revestimiento sobre el borde
de la junta. De hecho, cualquier polvo que pueda fundirse puede ser
utilizado para sellar y revestir la junta.
La presente invención se comprenderá mejor a
partir de los ejemplos que siguen a continuación. Estos ejemplos
tienen por objeto ilustrar la invención, y no la limitan. Todas las
partes y porcentajes están expresados en peso a menos que se indique
lo contrario.
Se cortaron juntas idénticas anulares a partir de
un material de hoja de justa de papel basado en celulosa. Cada junta
tenia era un círculo y con las medidas siguientes: diámetro del
anillo interior 6,4 cm (2,5 de pulgada) (desde un lado de la
abertura al otro), diámetro exterior del anillo de 9,5 cm (3,75
pulgadas), grosor de 0,8 mm (31 milésimas de pulgada. Las juntas
tenían todas el borde vertical interno de al abertura revestido con
un látex acrílico para las muestras de las juntas. La longitud del
grosor B (indicada como la distancia 4 en las figuras 1 y 2), y la
longitud saliente A (indicada como la distancia 3 en las figuras 1
y 2) están indicadas como la "longitud B" y la "longitud
A" para cada junta en cada uno de los ejemplos.
Se proporciona también el resultado de la prueba
de la junta de sellado EMALT, que muestra la calidad y el
rendimiento de la junta. La prueba de sellado EMALT indica la
capacidad de sellado de la junta probada. Para la prueba EMALT, las
muestras de las juntas fueron colocadas en un cilindro que podía ser
presurizado con nitrógeno. Para estas pruebas, la presión de las
bridas fue de 207 N/cm^{2} (300 libras/pulgada^{2}), y la
presión del nitrógeno en el cilindro era de 9,7 N/cm^{2} (14
libras por pulgada cuadrada), y se midió el número de minutos que
transcurrieron mientras que la presión disminuyó hasta 9,0
N/cm^{2} (13 libras por pulgada cuadrada). Cuanto más tarde la
presión en caer, mejor será la junta de sellado. Si la presión falla
en la caída en todo el cilindro, entonces es que el nitrógeno no
pasa a través de la junta, y entonces la junta de sellado se
registra como un "sellado total", y en las juntas algo
inferiores al sellado perfecto se proporciona la caída de la presión
al cabo de un minuto. La prueba se efectuó en una brida uniforme,
midiendo 0,46 \mum como el valor de rugosidad promedio (18 Ra,
cuando Ra se mide en micro-pulgadas).
En los ejemplos 1 a 11, los resultados de las
pruebas EMALT son una junta de sellado total. En los ejemplos 12 a
18 la junta de sellado está indicada como una tasa de fuga en libras
por pulgada cuadrada por minuto.
Ejemplos 1 a
9
En el revestimiento de los ejemplos siguientes,
el labio saliente (longitud A) estaba descansando parcialmente sobre
la cara de la junta. Un "sellado total" significa que no
existía caída de presión detectable en los primeros 10 minutos.
Ejemplos 10 a
11
En el revestimiento de los ejemplos siguientes el
labio saliente (longitud A) estaba descansando parcialmente sobre la
cara de la junta.
Para la longitud A, las juntas en estos ejemplos
tiene un valor distinto en cada lado de la junta. La longitud de A1
y de A2 queda indicada.
Ejemplos 12 a
18
En el revestimiento de los ejemplos siguientes,
el labio saliente (longitud A) fue del tipo indicado en la figura 4.
El nivel de sellado se indica por la tasa de caída de presión PSI
(libras por pulgada cuadrada / minuto).
Claims (10)
1. Un material de junta blanda que comprende un
material de hoja que tiene dos caras opuestas (1, 7) y un borde (2)
substancialmente perpendicular a las dos caras (1, 7), teniendo el
borde (2) un punto central, el cual está igualmente distante de cada
cara (1, 7) y teniendo el borde (2) un revestimiento (5, 11) sobre
el mismo, cuyo recubrimiento (5, 11) tiene:
- -
- una longitud de grosor (B, 4) que es la distancia entre el punto central del borde (2) y la superficie exterior del revestimiento (5, 11) en un plano paralelo a las caras (1, 7) y
- -
- al menos una longitud saliente (A; A_{1}, A_{2}) que es la distancia en que el revestimiento (5, 11) se extiende más allá de la cara adyacente (1, 7) en una dirección perpendicular,
- -
- en el que la longitud del grosor (B, 4) es un mínimo de al menos aproximadamente 0,08 mm (3 milésimas de pulgada) y
- -
- en el que la relación de la longitud saliente (A; A_{1}, A_{2}) con respecto a la longitud del grosor (B, 4) es al menos de aproximadamente 0,8.
2. Un material de junta blanda de acuerdo con la
reivindicación 1 en el que la longitud saliente (A; A_{1},
A_{2}) se encuentra en el rango de aproximadamente 0,1 mm (4
milésimas de pulgada) a aproximadamente 3,8 mm (150 milésimas de
pulgada), y estando preferiblemente en el rango de aproximadamente
0,25 mm (10 milésimas de pulgada) a aproximadamente 3,2 mm (125
milésimas de pulgada).
3. Un material de junta blanda de acuerdo con la
reivindicación 1 ó 2, en el que la relación de la longitud saliente
(A; A_{1}, A_{2}) con respecto a la longitud del grosor (B, 4)
es de 0,8 a 20, preferiblemente de 2 a 9.
4. Un material de junta blanda de acuerdo con las
reivindicaciones 1 a 3 en el que la longitud del grosor (B, 4) se
encuentra en el rango de aproximadamente 0,08 mm (3 milésimas de
pulgada) a aproximadamente 1,3 mm (50 milésimas de pulgada) y
preferiblemente en el rango de aproximadamente 0,25 mm (10 milésimas
de pulgada) a aproximadamente 1 mm (40 milésimas de pulgada).
5. Un material de junta blanda que comprende un
material de hoja que tiene dos caras opuestas (1, 7) y un borde (2)
substancialmente perpendicular a las dos caras (1, 7), teniendo el
borde (2) un punto central que es equidistante de cada cara (1, 7),
y teniendo el borde (2) un revestimiento (9, 10) sobre el mismo,
cuyo revestimiento (9, 10) tiene:
- -
- una longitud de grosor (B, 4) que es la distancia entre el punto central del borde (2) y la superficie exterior del revestimiento (9, 10) en un plano paralelo a las caras (1, 7) y
- -
- al menos una longitud saliente (A; A_{1}, A_{2}) que es la distancia en que el revestimiento (9, 10) se extiende más allá de la cara adyacente (1, 7) en una dirección perpendicular, y
- -
- una distancia de solapado (C, 6, 8) a lo largo de la cual se extiende el revestimiento (9, 10) desde el borde (2) sobre al menos una cara (1, 7),
- -
- en el que la longitud del grosor (B, 4) es un mínimo de al menos aproximadamente 0,06 mm (2 milésimas de pulgada) y
- -
- en el que la relación de la longitud saliente (A; A_{1}, A_{2}) con respecto a la longitud del grosor (B, 4) es al menos de aproximadamente 0,6.
6. Un material de junta blanda de acuerdo con la
reivindicación 4, en el que la longitud saliente (A; A_{1},
A_{2}) se encuentra en el rango de aproximadamente 0,08 mm (3
milésimas de pulgada) hasta aproximadamente 3,8 mm (150 milésimas de
pulgada), y preferiblemente en el rango de aproximadamente 0,25 mm
(10 milésimas de pulgada) hasta aproximadamente 2,5 mm (100
milésimas de pulgada).
7. Un material de junta blanda de acuerdo con la
reivindicación 4 ó 5, en el que la relación de la longitud saliente
(A; A_{1}, A_{2}) con respecto a la longitud del grosor (B, 4)
es de 0,6 a 10, preferiblemente de 2 a 9.
8. Un material de junta blanda de acuerdo con una
de las reivindicaciones 5 a 7, en el que la longitud del grosor (B,
4) se encuentra en el rango de aproximadamente 0, 06 mm (2 milésimas
de pulgada) a aproximadamente 1,3 mm (50 milésimas de pulgada), y
preferiblemente de aproximadamente 0,25 mm (10 milésimas de pulgada)
a aproximadamente 1 mm (40 milésimas de pulgada).
9. Un material de junta blanda de acuerdo con una
de las reivindicaciones 5 a 8, en el que la distancia de solapado
(C, 6, 8) se encuentra en el rango de aproximadamente 0,025 mm (1
milésima de pulgada) hasta aproximadamente 6,4 mm (250 milésimas de
pulgada), preferiblemente de 0,13 mm (5 milésimas de pulgada).
10. Un material de junta blanda de acuerdo con
una de las reivindicaciones anteriores, en el que el revestimiento
(5, 9, 10, 11) es un material polímero seleccionado a partir del
grupo que comprende productos acrílicos, de acrilinitrilo, cloruro
de poliviniledeno, fluorosilicona, poliuretano, goma de butadineno
de acritlonitro (NBR), polímeros de fluor, NBR hidrogenado,
revestimientos de goma de silicona (vulcanizables por ultravioletas,
por calor y a la temperatura ambiente), polímero de butadieno
estireno, polímero de fluoroelastómero, polimero de fluorosilicona,
polímero de acrílico-acrilinitrilo, polímetro de
acrilinitrilo carboxilatado, polímero de goma de cloropreno,
polímero de goma de propileno de etileno, acetato de etileno/vinilo,
epoxia, y mezclas de los mismos.
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