ES2575177T3 - Membrana y disposición de recipiente - Google Patents

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ES2575177T3 ES13185662.7T ES13185662T ES2575177T3 ES 2575177 T3 ES2575177 T3 ES 2575177T3 ES 13185662 T ES13185662 T ES 13185662T ES 2575177 T3 ES2575177 T3 ES 2575177T3
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Herwig Miessbacher
Wolfgang Meyer
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Abstract

Membrana de un recipiente, en particular de un recipiente de expansión a presión, en donde la membrana (20) puede disponerse dentro de un recipiente (60) y presenta una zona de trabajo (22) que está diseñada para una traslación en el recipiente (60), en donde en el recipiente (60) puede aplicarse a la membrana (20) un diferencial de presión (Δp), en donde la zona de trabajo (22) está formada al menos parcialmente por un primer material (40), que con el diferencial de presión (Δp) se comporta fundamentalmente de forma rígida e impide una difusión de sustancias o gases y/o líquidos, y en donde la zona de trabajo (22) presenta al menos una zona elástica (44), que con el diferencial de presión (Δp) se comporta elásticamente, con lo que la zona de trabajo (22) puede trasladarse dentro del recipiente (60), de forma preferida mediante el diferencial de presión (Δp), caracterizada porque la zona de trabajo (22) presenta el primer material (40) fundamentalmente en una zona central (26) de la membrana (20), y en donde la zona central (26) está formada exclusivamente por el primer material (40), o en donde la zona central (26) formada por el primer material (40) está rodeada arriba y/o abajo al menos por zonas con el material elástico, y en donde el primer material (40) presenta una permeabilidad al gas y/o al fluido/líquido menor que la zona elástica.

Description

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DESCRIPCION
Membrana y disposicion de recipiente
La presente invencion hace referencia a una membrana, en particular de un recipiente de expansion a presion, as! como a una disposicion de recipiente que esta configurada en particular como recipiente de expansion a presion.
Los recipientes de expansion o recipiente de compensacion de presion de la clase que hablamos se conocen desde hace tiempo del estado de la tecnica. De este modo los recipientes de compensacion de presion de esta clase se configuran como componentes en sistemas hidraulicos, que absorben la variacion de volumen del llquido hidraulico entre temperatura minima y maxima y, de este modo, deben mantener la presion en gran medida constante. Los recipientes de expansion de este tipo se emplean con frecuencia en instalaciones de calefaccion as! como circuitos de agua industrial, agua frla, solares e hidraulicos. Los recipientes de compensacion de esta clase presentan una membrana flexible, en particular una membrana de goma, que separa el llquido y el acumulador de gas dentro de un recipiente configurado normalmente mediante dos mitades de recipiente. Los materiales utilizados para la membrana de goma son normalmente caros, poco disponibles y diflciles de mecanizar. Asimismo las membranas de goma de este tipo, para asegurar una permeacion reducida, deben fabricarse con un grosor de pared correspondiente. Esto aumenta evidentemente los costes de material y reduce la flexibilidad de la membrana. Asimismo a temperaturas mas elevadas la resistencia de la membrana y su creciente permeabilidad suponen unos requisitos.
El documento DE 20 2006 015 642 U1 hace referencia a un recipiente de expansion a presion de membrana con dos mitades de recipiente, que estan unidas entre ellas de forma estanca a la presion y a los fluidos en una zona de union perimetrica, en donde el interior de recipiente formado por las dos mitades de recipiente se divide con una membrana en una camara de agua y una camara de gas, en donde la camara de agua puede unirse a la red de conductos a traves de un racor de empalme.
De este modo el objeto de la presente invencion consiste en prever una membrana para un recipiente as! como una disposicion de recipiente, en particular un recipiente de expansion a presion, que presenten una elevada durabilidad a la fatiga al mismo tiempo que una maxima flexibilidad y una reducida permeabilidad con unos costes de material reducidos.
Este objeto es resuelto mediante una membrana para un recipiente conforme a la reivindicacion 1 as! como mediante una disposicion de recipiente conforme a la reivindicacion 14. Se deducen ventajas y caracterlsticas adicionales de la invencion de las reivindicaciones dependientes as! como de la exposicion y de las figuras adjuntas.
Conforme a la invencion esta prevista una membrana para un recipiente, en particular un recipiente de expansion a presion, en donde la membrana puede disponerse dentro de un recipiente y presenta una zona de trabajo que esta disenada para una traslacion en el recipiente, en donde en el recipiente puede aplicarse a la membrana un diferencial de presion, en donde la zona de trabajo esta formada al menos parcialmente por un primer material, que con el diferencial de presion se comporta fundamentalmente de forma rlgida, y en donde la zona de trabajo presenta al menos una zona elastica, que con el diferencial de presion se comporta elasticamente, con lo que la zona de trabajo puede trasladarse dentro del recipiente, de forma preferida mediante el diferencial de presion. Los recipientes de este tipo o tambien los recipientes de expansion a presion se utilizan ventajosamente en instalaciones de calefaccion as! como circuitos de agua industrial, agua frla, solares e hidraulicos, etc. para compensar variaciones de volumen de un fluido. La membrana divide el recipiente de forma preferida en una camara de fluido y un
acumulador de gas o camara de gas. El fluido o el llquido es de forma preferida agua, que de forma preferida en
instalaciones de calefaccion puede poseer tambien unos aditivos de caldeo correspondientes. La camara de fluido, llamada a partir de ahora camara de agua, esta unida al circuito de agua, por ejemplo de la instalacion de calefaccion. La camara de gas posee una presion previa obligada por la instalacion. En el caso de un aumento de temperatura en la instalacion el agua de expansion que se produce empuja contra la presion gaseosa. En el caso de un enfriamiento y la reduccion de volumen ligada a ello la presion gaseosa que actua contra la membrana asegura
que el agua de expansion se alimente de nuevo a la instalacion. El diferencial de presion se obtiene por lo tanto
normalmente entre la presion en la camara de agua, que de forma preferida esta unida al circuito de agua de la instalacion de calefaccion, y la presion en la camara de gas, a la que puede aplicarse una presion previa de forma preferida a traves de una valvula, en particular una valvula de casquete que puede bloquearse, que esta dispuesta sobre el recipiente. Por medio de que la membrana comprende la zona de trabajo, que presenta una zona al menos parcialmente elastica, la zona de trabajo puede trasladarse en funcion del diferencial de presion que se ajuste. A este respecto tiene lugar ventajosamente una separacion de funciones, ya que la zona de trabajo esta formada al menos parcialmente por un primer material, que en el caso del diferencial de presion se comporta rigidamente. El primer material no permite por lo tanto por si solo una traslacion, ya que con las relaciones de presion aplicadas fundamentalmente no puede deformarse. Sin embargo, el primer material es ventajosamente un material, que destaca por una durabilidad muy elevada, una permeabilidad minima y unos costes mlnimos. Por ello un objetivo importante es impedir una difusion de sustancias desde la camara de gas a la camara de fluido y a la inversa. Normalmente el gas en la camara de gas es nitrogeno. Si la zona de trabajo, que esta expuesta a un contacto directo con la camara de gas, presenta una elevada permeabilidad, la presion previa ajustada en la camara de gas
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con el tiempo se reducirla notablemente y ya no estarla garantizada la funcionalidad del sistema. El nitrogeno se difundirla desde la camara de gas a la camara de agua. Se entiende que a la inversa tambien debe impedirse la permeacion de H2O a traves de la membrana. El primer material impide ventajosamente la difusion de sustancias desde la camara de gas a la camara de fluido y a la inversa. Para aun as! poner a disposicion en conjunto la capacidad de traslacion de la membrana o de la zona de trabajo, esta prevista al menos una zona elastica. La zona de trabajo de la membrana formada por el primer material esta montada por lo tanto dentro del recipiente, por as! decirlo de forma movil sobre la al menos una zona elastica. El primer material presenta convenientemente una menor permeabilidad de gas y/o fluido/llquido (llamada a partir de ahora tambien solamente “permeabilidad”) que la zona elastica. A la inversa, la zona elastica es mas elastica que el primer material. De forma preferida los valores de resistencia a la flexion y/o resistencia a la traccion del primer material son superiores a los de la zona elastica. La permeabilidad del primer material no o casi no varla ventajosamente conforme aumenta la temperatura. Por lo tanto la permeabilidad no aumenta cuando aumenta la temperatura en el recipiente. Los margenes de temperatura planteados estan situados a este respecto en un margen de aprox. 50 a 70 °C y superiores. De este modo es posible ventajosamente una funcion constante de la membrana durante toda la vida util del recipiente.
La zona de trabajo presenta ventajosamente el primer material fundamentalmente en una zona central de la membrana, que se extiende fundamentalmente en paralelo a un plano de membrana, en donde la al menos una zona elastica esta dispuesta alrededor de la zona central. La citada forma se corresponde de manera ideal con las formas usuales o conocidas de recipientes o recipientes de expansion a presion de este tipo. Estos presentan normalmente una forma cillndrica y/o rectangular, en donde la membrana esta dispuesta en una seccion transversal redonda del recipiente, que se obtiene a causa de la forma cillndrica. De forma preferida la membrana esta configurada por lo tanto fundamentalmente redonda o de forma particularmente preferida aproximadamente circular. El plano de membrana, que se extiende fundamentalmente en paralelo a la membrana o a la inversa, esta situado por lo tanto ventajosamente en perpendicular a un eje longitudinal del recipiente o en paralelo a la seccion transversal del recipiente. De aqul se obtiene la forma de realizacion particularmente preferida de una membrana con la zona de trabajo, que esta formada en la zona central por el primer material, en donde la al menos una zona elastica esta dispuesta alrededor de la zona central. De forma preferida la zona central esta configurada aproximadamente redonda o de forma preferida tambien fundamentalmente circular y rodeada, por as! decirlo, anularmente por la zona elastica. En otras palabras la zona elastica representa por as! decirlo un punto de enlace flexible o un punto de apoyo blando entre la zona central (rlgida), formada por el primer material, y el recipiente tambien rlgido fabricado normalmente con un metal, p.ej. chapa de acero. Por medio de que el punto de enlace esta conformado movil en forma de la zona elastica, la zona central rlgida puede trasladarse con relacion al recipiente rlgido. Las fluctuaciones de volumen del fluido o del agua pueden compensarse de este modo de forma ideal, aunque la zona de trabajo de la membrana este formada por el primer material, que con las relaciones de presion imperantes se comporta rlgidamente. Se entiende que la zona central formada por el primer material no tiene que estar configurada circularmente.
La zona de trabajo esta formada, partiendo radialmente de un punto central de la membrana, al menos por segmentos o bien por el primer material o por la zona elastica. El punto central de la membrana esta situado ventajosamente sobre un eje del recipiente fundamentalmente cillndrico. En la zona central o partiendo del punto central se extiende a continuacion el primer material. En esta zona esta previsto por lo tanto ventajosamente solo el primer material. En una forma de realizacion preferida el primer material se extiende hasta un primer radio. Entre el primer radio y un segundo radio, partiendo del punto central, se extiende despues anularmente solo la zona elastica. De forma preferida existe un diferencial entre el primer y el segundo radio en un margen de aprox. 0,3 a 0,95, de forma particularmente preferida de aprox. 0,4 a 0,9 o tambien aprox. 0,5 a 0,85. A este respecto puede afirmarse que basicamente la zona de trabajo formada por el primer material esta configurada de forma preferida plana como un disco fundamentalmente plano. De forma alternativamente preferida son concebibles tambien otras formas de realizacion, por ejemplo una configuracion ondulada o en zigzag o una forma esferica, en particular una configuracion fundamentalmente semiesferica y/o una forma de cupula. A este respecto la forma ondulada o la forma de zigzag y/o tambien una forma poligonal se extienden fundamentalmente de forma concentrica, partiendo del punto central. La transicion desde el primer material a la zona elastica puede estar configurada ventajosamente sin escalones y/o tambien de forma escalonada. Como procedimiento de ensamblaje preferido se quiere citar en este punto un procedimiento de pegado, a traves del cual se ensambla la zona elastica con el primer material. A este respecto puede formarse una juntura, pero como ha mencionado tambien es posible una transicion sin escalones. Tambien es preferible alternativamente una fusion alrededor y/o una inyeccion alrededor o bien una fusion y/o inyeccion de la zona elastica en o sobre el primer material. Para la inyeccion alrededor, la fusion alrededor, la inyeccion o fusion es posible una adherencia directa de los componentes bandos sobre los componentes duros, en otras palabras por lo tanto de la zona elastica sobre el primer material. Por lo tanto el primer material y la zona elastica estan ajustados una al otro de forma preferida en cuanto a la adherencia. Es tambien preferible la utilizacion de unos adhesivos adecuados, que mejoren la union o la adherencia del primer material con la zona elastica. La zona de trabajo esta tambien formada convenientemente por segmentos, partiendo radialmente del punto central de la membrana, solamente por la zona elastica. Las formas de realizacion de este tipo son de forma preferida de interes, si la zona de trabajo formada por el primer material se inyecta alrededor p.ej. con componentes blandos. En una forma de realizacion preferida la zona de trabajo formada por el primer material es una pieza perfilada de material plastico, en particular con una nervadura. La pieza perfilada formada por el primer material esta inyectada
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alrededor de forma preferida con un material blando, que representa o forma la zona flexible. La inyeccion alrededor se realiza a este respecto de tal manera, que la zona de trabajo en una seccion transversal paralela al plano de membrana se compone parcialmente del primer material y de la zona elastica. Al mismo tiempo estan previstos sin embargo en la zona de trabajo tambien unos segmentos, en los que transversalmente al plano de membrana solo existe la zona elastica. Una zona de trabajo formada por el primer material puede presentar ventajosamente tambien una extension transversalmente al plano de membrana. La extension puede estar configurada ventajosamente en forma de nervios, perfiles o almas, etc. Asimismo pueden estar previstos rebajes, aberturas, rendijas, etc. El foco no se pone a este respecto solamente en que las zonas de trabajo configuradas de este modo y formadas por el primer material presenten solo una buena rigidez, sino que tambien deben poder inyectarse alrededor con otro materiales, p.ej. elastomeros.
Asimismo de forma preferida la zona de trabajo presenta en una seccion transversal, fundamentalmente en perpendicular al plano de membrana al menos por zonas, la zona elastica y el primer material. En otras palabras tambien se prefiere por lo tanto una estructura estratificada, que por as! decirlo preve un proceso a partir de la zona elastica y del primer material. Para poner a disposicion una flexibilidad suficiente, la estructura estratificada solo esta prevista parcialmente. En una forma de realizacion preferida una zona central fundamentalmente redonda y formada por el primer material esta rodeada arriba y abajo, es decir fundamentalmente de forma transversal al plano de membrana, por la zona elastica. Debido a que el primer material solo esta previsto en la zona central, sigue estando previsto solamente la zona elastica de forma preferida anularmente alrededor de la zona central configurada rlgidamente. En otras palabras, el primer material esta por as! decirlo incrustado en la zona elastica. A este respecto la disposicion puede realizarse tambien de tal manera, que solo una superficie de la zona de trabajo configurada rlgidamente este equipada con la zona elastica. El primer material y la zona elastica pueden pegarse uno sobre la otra. De forma alternativamente preferida el primer material puede estar tambien fusionado alrededor y/o en la zona elastica.
Un grosor del primer material, que se mide fundamentalmente en una direccion transversal a la membrana, esta con respecto a una extension maxima de la zona elastica en esta direccion en un diferencial de 0,001 a 0,5, de forma particularmente preferida en un margen de aprox. 0,0015 a 0,4 o tambien aprox. de 0,002 a 0,3. Tambien puede ser preferida un diferencial superior a aprox. 0,5 o tambien superior a aprox. 1, con lo cual el primer material esta despues configurado mas grueso en relacion a la zona elastica. De este modo nos referimos por lo tanto al material en el que, transversalmente a la membrana o al plano de membrana, estan previstos el primer material y la zona elastica. Si se presentan varias de estas por as! decirlo “capas” del primer material y de la zona elastica, se anaden para el calculo del diferencial los grosores de las capas individuales. De forma preferida debe elegirse el diferencial de tal manera, que se garantice el mejor compromiso posible entre la minima permeabilidad al mismo tiempo que la maxima flexibilidad. Por medio de que el primer material presenta una permeabilidad tan reducida, puede reducirse el grosor con relacion al estado de la tecnica, con lo que pueden fabricarse unas membranas mas favorables. Alternativamente puede conseguirse con un mismo grosor de la membrana, como se conoce del estado de la tecnica, una permeabilidad extremadamente reducida y con ello una ausencia de mantenimiento.
De forma preferida esta configurado en una zona marginal de la membrana un segmento de fijacion, a traves del cual puede disponerse la membrana entre y/o en dos mitades de recipiente, en donde la zona marginal es la al menos una zona elastica. Los recipientes mencionados, fundamentalmente cillndricos, estan estructurados con dos mitades de recipiente fundamentalmente cillndricas. La disposicion de la membrana entre las mitades de recipiente se realiza a este respecto de forma preferida en union positiva de forma y/o en arrastre de fuerza. Alternativamente de forma preferida es concebible tambien una union en la forma de union material. En una forma de realizacion preferida el segmento de fijacion esta configurado como anillo de tipo reborde.
El segmento de fijacion presenta al menos un elemento de refuerzo, de forma preferida un anillo de material plastico y/o de metal. El elemento de refuerzo esta configurado de forma preferida tambien fundamentalmente de forma periferica dentro del segmento de fijacion. Una seccion transversal del elemento de refuerzo es a este respecto de forma preferida fundamentalmente redonda o circular. De forma alternativamente preferida se utilizan tambien formas de seccion transversal poligonales. De forma asimismo preferida puede disponerse tambien un gran numero de por ejemplo dos, tres, cuatro o mas elementos de refuerzo dentro del segmento de fijacion. Tambien es preferible una posibilidad de disposicion, no dentro del segmento de fijacion, sino sobre el segmento de fijacion.
El primer material presenta ventajosamente una menor permeabilidad que un segundo material, en donde la zona elastica esta formada por el segundo material. El material utilizado en el estado de la tecnica para la membrana es normalmente IIR (isobuteno-isopreno-caucho, butilcaucho), que es caro, diflcilmente disponible y diflcil de tratar. Asimismo la permeacion del IlR aumenta conforme sube la temperatura. Esto tiene como consecuencia que el acolchado de nitrogeno tiene que sustituirse despues de un tiempo definido y que el sistema no esta exento de mantenimiento. El primer material es ventajosamente una chapa metalica o PA (poliamida), PET o PBT (polietinelo tereftalato/polibutileno tereftalato). El primer material presenta de este modo preferiblemente una resistencia a la traccion y/o una resistencia a la flexion mayor que el segundo material. Asimismo el primer material presenta una menor permeabilidad (permeabilidad al gas y/o fluido/llquido) que el segundo material. A esto hay que anadir que la permeabilidad es constante en diferentes margenes de temperatura. En los margenes de temperatura planteados,
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que imperan en el recipiente, de aprox. 50 a 70 °C y superiores, la permeabilidad del primer material no es por lo tanto mayor cuando asciende la temperatura (o tambien desciende). La permeabilidad es ventajosamente constante o casi constante en los margenes de temperatura que imperan en los citados margenes de aplicacion. Alternativamente es tambien concebible una combinacion de materiales de entre los materiales antes citados. Los materiales citados para el primer material muestran una permeabilidad bastante menor que p.ej. el IIR. El segundo material es de forma preferida un elastomero o un material blando a la flexion. Tambien es concebible una combinacion de materiales de elastomero/elastomero. El primer material puede ser por lo tanto tambien un elastomero que presente una mayor rigidez a la flexion, una mayor resistencia a la traccion y una menor permeabilidad que el segundo material, que tambien es un elastomero.
Es decisiva ventajosamente la separacion de funciones, precisamente de prever una zona elastica que hace posible la traslacion de la zona de trabajo en si (mediante su elasticidad) y de conformar una zona de la zona de trabajo de tal manera, que presente una permeabilidad muy reducida o una permeabilidad menor que la zona elastica o el segundo material, p.ej. el IIR.
De forma preferida, sin aplicar el diferencial de presion, el diferencial entre una superficie del primer material y una superficie de la zona elastica esta situada en un margen de aprox. 0,001 a 0,7, de forma particularmente preferida en un margen de aprox. 0,002 a 0,65 o tambien aprox. 0,003 a 0,6. Con el termino superficie nos referimos a las superficies de la zona formada por el primer material y de la zona elastica, que se configuran fundamentalmente en paralelo al plano de membrana. A esto hay que anadir tambien los segmentos del primer material ocultos dado el caso por el segundo material. Los nervios, rebajes, etc. antes citados no deben anadirse a esto. Si la zona de trabajo formada por el primer material y/o la zona elastica presentan en un estado sin carga unas formas, que al menos parcialmente no se extienden en paralelo al plano de membrana (por ejemplo a causa de una forma en arco u onda), deben asumirse como superficies para el calculo de las relaciones las superficies proyectadas verticalmente sobre el plano de membrana.
Una resistencia y/o rigidez del primer material transversalmente al plano de membrana es convenientemente mayor que una resistencia y/o rigidez de la zona elastica en esta direccion. De este modo puede garantizarse convenientemente un posicionamiento homogeneo de la membrana tambien al trasladarse dentro del recipiente. La membrana y en particular la zona de la membrana que esta fabricada con la zona elastica, adopta por medio de esto de forma preferida al trasladarse una posicion fundamentalmente paralela al plano de membrana en el estado sin carga, respectivamente respecto a las dos mitades de recipiente.
El primer material y la zona elastica estan unidos a traves de al menos una zona de contacto, en donde la zona de contacto presenta una menor permeabilidad al gas y/o fluido/llquido que la zona elastica. En otras palabras la zona de contacto hace posible por lo tanto una obturacion estanca al gas entre el primer material y la zona elastica. Por ello no serla muy logico prever un primer material que destaque por una permeabilidad extraordinariamente reducida, si al mismo tiempo es permeable el punto de union entre el primer material y la zona elastica o el segundo material.
Fundamentalmente la zona de contacto se extiende de forma preferida transversalmente al plano de membrana. Este es en particular el caso cuando la zona elastica o el segundo material en el plano de membrana estan dispuesta(o) radialmente alrededor del primer material. Se entiende que la zona de contacto puede extenderse tambien de forma preferida oblicuamente o en particular tambien paralelamente al plano de membrana, en particular si la zona elastica o el segundo material abrazan el primer material.
De forma preferida un grosor del primer material transversal al plano de membrana se corresponde fundamentalmente con un grosor de la zona elastica transversal al plano de membrana. La zona elastica no es necesario ventajosamente que se engrose, para reducir por ejemplo la permeabilidad. Esto aumentarla los costes a causa de una mayor necesidad de material y reducirla la flexibilidad. El primer material se usa ventajosamente para reducir la permeabilidad. La membrana puede estar configurada de esta manera, con poco empleo de material, estanca a los gases y con ello de forma extraordinariamente flexible.
De modo tambien preferido el primer material esta formado por medio de que la zona elastica esta tratada al menos por zonas con un procedimiento qulmico, un tratamiento termico y/o con un recubrimiento. En otras palabras, el primer material esta formado por medio de que la zona elastica o el segundo material esta tratada(o) con un procedimiento qulmico, un tratamiento termico y/o con un recubrimiento.
La disposition de recipiente, en particular un recipiente de expansion a presion, comprende conforme a la invention un recipiente y una membrana de un primer material, en donde la membrana presenta una zona de trabajo que esta disenada para una traslacion en el recipiente, en donde en el recipiente puede aplicarse un diferencial de presion a la membrana, en donde la zona de trabajo esta formada por un primer material que, con un diferencial de presion, se comporta fundamentalmente de forma rlgida, en donde la zona de trabajo presenta al menos una zona elastica, que con un diferencial de presion se comporta elasticamente, con lo que la zona de trabajo puede trasladarse dentro del recipiente, de forma preferida mediante el diferencial de presion. Todas las caracterlsticas y ventajas de la
membrana conforme a la invencion son validas del mismo modo para la disposicion de recipiente, as! como a la inversa.
En otra forma de realizacion preferida un diferencial entre un grosor maximo del segundo material, en una zona que fundamentalmente de forma transversal al plano de membrana solo presenta el segundo material, y una extension 5 maxima de la membrana en paralelo al plano de membrana esta situada en un diferencial de aprox. 0,00001 a 0,05, de forma particularmente preferida en un margen de aprox. 0,0001 a 0,002 o aprox. 0,0005 a 0,001. El grosor maximo se mide fundamentalmente de forma transversal al plano de membrana. Si la zona del segundo material no esta situada en paralelo al plano de membrana, el grosor maximo del segundo material se calcula fundamentalmente en perpendicular a la superfine de la zona correspondiente.
10 Sobre la membrana esta dispuesto ventajosamente otro elemento. El otro elemento puede ser una lamina aplicada a posteriori o unas laminas aplicadas a posteriori, que pueden reducir de nuevo la permeabilidad. Tambien pueden aplicarse barnices, etc. para reducir la permeabilidad. A este respecto el primer material es apropiado a causa de su rigidez para que puedan aplicarse otros elementos. Esto no serla posible si el primer material no tuviese estabilidad de forma durante la traslacion de la zona de trabajo.
15 Se deducen ventajas y caracterlsticas adicionales de la siguiente descripcion de unas formas de realizacion preferidas de la membrana conforme a la invencion de un recipiente, as! como de la disposicion de recipiente en relacion a las figuras adjuntas. A este respecto pueden combinarse entre si caracterlsticas individuales de las formas de realizacion individuales en el marco de la invencion.
Aqul muestran:
20 la fig. 1 una forma de realizacion preferida de una membrana de un recipiente en una exposicion en corte, dispuesta entre dos mitades de recipiente;
la fig. 2 una forma de realizacion preferida de una membrana de un recipiente en dos estados de traslacion; la fig. 3 una forma de realizacion preferida de una membrana en una vista en planta.
La fig. 1 muestra una forma de realizacion preferida de una membrana 20 con una zona de trabajo 22, que esta 25 dispuesta entre una camara de fluido 66 y una camara de gas 64. Entre la camara de fluido 66 y la camara de gas 64 se ajusta un diferencial de presion Ap. La zona de trabajo 22 presenta en su zona central 26 un primer material 40. La membrana 20 o la zona de trabajo 22 esta orientada fundamentalmente en paralelo a un plano de membrana E. Un centro de la membrana se marca mediante un punto central 27. La zona central 26 esta enmarcada por una zona marginal 28, que en la fig. 1 representa una zona elastica 44 y en la forma de realizacion preferida se compone 30 de un segundo material 42. La zona marginal 28 termina en un segmento de fijacion 24. El segmento de fijacion 24 esta fabricado en la forma de realizacion representada en la fig. 1 como componente aparte fundamentalmente anular, por ejemplo con metal, que por un lado esta unido en la forma de union material a la zona elastica 44, y por otro lado en la forma de union material a las mitades de recipiente 62. La union en la forma de union material del elemento de fijacion 24 a las mitades de recipiente 62 o al recipiente 62 se realiza, en la forma de realizacion 35 presente, de forma preferida a traves de una union por soldadura. La membrana 20 presenta un grosor d fundamentalmente de forma transversal al plano de membrana E. Partiendo del punto central 27 el primer material se extiende en un radio r1. Hasta un borde de la membrana 20 se extiende un diametro r2, partiendo del punto central 27. En la forma de realizacion preferida representada se obtiene, a traves de los radios r2 y r1, la conformacion fundamentalmente anular de la zona elastica 44.
40 La fig. 2 muestra una forma de realizacion preferida de una disposicion de recipiente en una representacion en corte, en dos estados de traslacion diferentes de una membrana 20. Un recipiente 60 se une mediante dos mitades de recipiente 62. La mitad de recipiente superior 62 presenta una conexion (sin slmbolo de referencia), a traves de la cual puede introducirse agua en una camara de fluido 66. La camara de fluido 66 se separa de una camara de gas 64 mediante la membrana 20 o una zona de trabajo 22. En la mitad izquierda de la imagen o del recipiente se ha 45 representado un estado, en el que en la camara de fluido 66 impera una presion menor en comparacion con la camara de gas 64. Un diferencial de presion Ap esta configurado de este modo de tal manera, que la membrana 20 o la zona de trabajo 22 esta trasladada desde la camara de gas 64 en la direccion de la camara de fluido 66. Una presion en la camara de gas 64 es por lo tanto mayor que una presion en la camara de fluido 66. La fig. 2 muestra a este respecto claramente que solo se deforma una zona marginal 28, que representa una zona elastica 44, En la 50 mitad derecha de la imagen o del recipiente se ha representado frente a esto un estado, en el que en la camara de fluido 66 impera una presion elevada con respecto a la camara de gas 64. El diferencial de presion Ap que aqul se obtiene conduce a que la membrana 20 o la zona de trabajo 22 esta trasladada desde la camara de fluido 66 en direccion a la camara de gas 64. La zona de trabajo 22 se compone de una zona central 26 de un primer material 40. La zona marginal 28 esta configurada, como se ha mencionado, como la zona elastica 44. La fig. 2 muestra una 55 zona central configurada 26 fundamentalmente plana. De forma alternativamente preferida la zona central 26 esta
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configurada p.ej. fundamentalmente en forma de semiesfera y/o en forma de cupula. En la forma de realizacion preferida la zona elastica 44 se compone del segundo material 42. La zona marginal 28 presenta asimismo un segmento de fijacion 24 conformado en la forma de realizacion preferida en forma de reborde, el cual esta formado tambien con el segundo material 42. En la mitad izquierda de la imagen esta dispuesto un elemento de refuerzo 80 dentro del segmento de fijacion 24, el cual presenta fundamentalmente una seccion transversal redonda o circular. El elemento de refuerzo 80 esta configurado de forma preferida como un anillo al menos parcialmente periferico de un material duro o de componentes duros, como un anillo de material plastico y/o metal. En la mitad derecha de la imagen se muestra una forma de realizacion alternativamente preferida del elemento de refuerzo 80. La forma es similar a la de la mitad izquierda de la imagen, aunque aqul se han dispuesto de forma preferida tres elementos de refuerzo 80 menores. La mitad de recipiente inferior 62 muestra de forma esquematica una valvula (sin slmbolo de referencia), a traves de al cual puede ajustarse la presion de gas en al camara de gas 64. Las dos mitades de recipiente 62, que forman el recipiente 60, estan unidas respectivamente en la zona marginal 28 o en el segmento de fijacion 24 de la membrana 20 a traves de una especie de grapa (sin slmbolo de referencia) en union positiva de forma y/o en arrastre de fuerza. Esta fijacion puede aplicarse ventajosamente a traves de al menos una grapa, ya que mediante los elementos de refuerzo 80, que apoyan el segmento de fijacion 24 por as! decirlo desde dentro, este puede aprisionarse desde fuera. La consecuencia es una accion obturadora excelente.
La fig. 3 muestra una forma de realizacion preferida de una membrana 20 en una vista en planta. Puede verse una forma fundamentalmente circular de la membrana 20. La membrana 20 presenta la division conocida de una zona de trabajo 22 en una zona central 26 y una zona marginal 28. La zona central 26 comprende un punto central 27. La zona de trabajo 22 esta fabricada en la zona central 26 con un primer material 40. La zona marginal 28 se compone de un segundo material 42 y representa de este modo una zona elastica 44. En la zona central 26 el segundo material 42 y un primer material 40 estan dispuestos al menos en parte simultaneamente. De este modo la fig. 3 muestra una pieza perfilada de material plastico formada por el primer material 40 con unos nervios 29, que se extienden radialmente hacia fuera del punto central 27 y se transforman a traves de unos flancos 29' en un plato 30 fundamentalmente plano. La pieza perfilada de material plastico esta inyectada alrededor al menos parcialmente con el segundo material 42 y en consecuencia rodeada al menos parcialmente por el segundo material 42. Sin embargo, una flexibilidad en el sentido de una zona elastica 44 solo se consigue en la zona marginal 28. Aqul no esta previsto un primera material 40. En la zona central 26 de la membrana 20 se presenta de este modo en la fig. 3 por as! decirlo en parte una estructura estratificada.
Lista de slmbolos de referencia
20 Membrana
22 Zona de trabajo
24 Segmento de fijacion
26 Zona central
27 Punto central
28 Zona marginal
29 Nervio
29' Flanco
30 Plato
40 Primer material
42 Segundo material
44 Zona elastica
60 Recipiente
62 Mitades de recipiente
64 Camara de gas
66
Camara de fluido
80
Elemento de refuerzo
Ap
Diferencial de presion
d
Grosor
E
Plano de membrana
r1, r2
Radios

Claims (14)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    REIVINDICACIONES
    1. Membrana de un recipiente, en particular de un recipiente de expansion a presion, en donde la membrana (20) puede disponerse dentro de un recipiente (60) y presenta una zona de trabajo (22) que esta disenada para una traslacion en el recipiente (60), en donde en el recipiente (60) puede aplicarse a la membrana (20) un diferencial de presion (Ap), en donde la zona de trabajo (22) esta formada al menos parcialmente por un primer material (40), que con el diferencial de presion (Ap) se comporta fundamentalmente de forma rlgida e impide una difusion de sustancias o gases y/o llquidos, y en donde la zona de trabajo (22) presenta al menos una zona elastica (44), que con el diferencial de presion (Ap) se comporta elasticamente, con lo que la zona de trabajo (22) puede trasladarse dentro del recipiente (60), de forma preferida mediante el diferencial de presion (Ap), caracterizada porque la zona de trabajo (22) presenta el primer material (40) fundamentalmente en una zona central (26) de la membrana (20), y en donde la zona central (26) esta formada exclusivamente por el primer material (40), o en donde la zona central (26) formada por el primer material (40) esta rodeada arriba y/o abajo al menos por zonas con el material elastico, y en donde el primer material (40) presenta una permeabilidad al gas y/o al fluido/llquido menor que la zona elastica.
  2. 2. Membrana (20) segun la reivindicacion 1, en donde la membrana (20) se extiende fundamentalmente en paralelo a un plano de membrana (E), en donde la al menos una zona elastica (44) esta dispuesta alrededor de la zona central (26).
  3. 3. Membrana (20) segun la reivindicacion 1 o 2, en donde la zona de trabajo (22) esta formada, partiendo radialmente de un punto central (27) de la membrana (20), al menos por segmentos o bien por el primer material (40) o por la zona elastica (44).
  4. 4. Membrana (20) segun la reivindicacion 3, en donde un grosor (d) del primer material (40), que se mide fundamentalmente en una direction transversal a la membrana (20), esta con respecto a una extension maxima de la zona elastica (44) en esta direccion en un diferencial de 0,001 a 0,5.
  5. 5. Membrana (20) segun una de las reivindicaciones anteriores, en donde esta configurado en una zona marginal (28) de la membrana (20) un segmento de fijacion (24), a traves del cual puede disponerse la membrana (20) entre y/o en dos mitades de recipiente (62), en donde la zona marginal (28) es la al menos una zona elastica (44).
  6. 6. Membrana (20) segun la reivindicacion 5, en donde el segmento de fijacion (24) presenta al menos un elemento de refuerzo (80), de forma preferida un anillo de material plastico y/o de metal.
  7. 7. Membrana (20) segun una de las reivindicaciones anteriores, en donde el primer material (40) presenta una menor permeabilidad que un segundo material (42), y en donde la zona elastica (44) esta formada por el segundo material (42).
  8. 8. Membrana (20) segun una de las reivindicaciones anteriores, en donde sin aplicar el diferencial de presion (Ap), el diferencial entre una superficie del primer material (40) y una superficie de la zona elastica (44) esta situada en un margen de aprox. 0,001 a 0,7.
  9. 9. Membrana (20) segun una de las reivindicaciones anteriores, en donde una resistencia y/o rigidez del primer material (40) transversalmente al plano de membrana (E) es mayor que una resistencia y/o rigidez de la zona elastica (44) en esta direccion.
  10. 10. Membrana (20) segun una de las reivindicaciones anteriores, en donde el primer material (40) y la zona elastica (44) estan unidos a traves de al menos una zona de contacto, y en donde la zona de contacto presenta una menor permeabilidad al gas y/o fluido/llquido que la zona elastica (44)
  11. 11. Membrana (20) segun una de las reivindicaciones anteriores, en donde la zona de contacto se extiende transversalmente al plano de membrana (E).
  12. 12. Membrana (20) segun una de las reivindicaciones anteriores, en donde un grosor del primer material (40) transversal al plano de membrana (E) se corresponde fundamentalmente con un grosor de la zona elastica (44) transversal al plano de membrana (E).
  13. 13. Membrana (20) segun una de las reivindicaciones anteriores, en donde el primer material (40) esta formado por medio de que la zona elastica (44) esta tratada al menos por zonas con un procedimiento qulmico, un tratamiento termico y/o con un recubrimiento.
  14. 14. Disposition de recipiente, en particular recipiente de expansion a presion, que comprende un recipiente (60) y una membrana (20) de un primer material (40), en donde la membrana (20) presenta una zona de trabajo (22) que esta disenada para una traslacion en el recipiente (60), en donde en el recipiente (60) puede aplicarse a la
    membrana (20) un diferencial de presion (Ap), en donde la zona de trabajo (22) esta formada al menos parcialmente por un primer material (40), que con el diferencial de presion (Ap) se comporta fundamentalmente de forma rlgida e impide una difusion de sustancias o gases y/o llquidos, y en donde la zona de trabajo (22) presenta al menos una zona elastica (44), que con el diferencial de presion (Ap) se comporta elasticamente, con lo que la zona de trabajo 5 (22) puede trasladarse dentro del recipiente (60), de forma preferida mediante el diferencial de presion (Ap),
    caracterizada porque la zona de trabajo (22) presenta el primer material (40) fundamentalmente en una zona central (26) de la membrana (20), y en donde la zona central (26) esta formada exclusivamente por el primer material (40), o en donde la zona central (26) formada por el primer material (40) esta rodeada arriba y/o abajo al menos por zonas con el material elastico, y en donde el primer material (40) presenta una permeabilidad al gas y/o al fluido/llquido 10 menor que la zona elastica.
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