ES2891091T3

ES2891091T3 - Recipiente

Info

Publication number: ES2891091T3
Application number: ES10796174T
Authority: ES
Inventors: Jan Koppert; Lindenberg Gerrit Van
Original assignee: Advanced Lightweight Eng BV
Current assignee: Advanced Lightweight Eng BV
Priority date: 2010-11-30
Filing date: 2010-11-30
Publication date: 2022-01-26
Anticipated expiration: 2030-11-30
Also published as: HRP20211498T1; JP2014501890A; PT2646736T; EP2646736B1; US20130299504A1; PH12013501107A1; KR20140017512A; BR112013013427A2; BR112013013427B1; JP5792825B2; CN103380323A; AU2010364996A1; WO2012074373A1; EP2646736A1; CN103380323B; US8863977B2; KR101849431B1

Abstract

Recipiente (1), que comprende un revestimiento (2) sustancialmente hermético a los fluidos provisto de una capa (3) de material de fibra, y una montura (4) para montar apéndices (13) en el recipiente (1), la montura (4) que comprende una porción (5) de cuello sustancialmente cilíndrica con un reborde (6) base que se extiende radialmente hacia afuera, en donde el reborde (6) base se sostiene entre el revestimiento (2) y la capa (3) de material de fibra caracterizado porque el reborde (6) base se sostiene fijo axialmente pero rotacionalmente libre con respecto al revestimiento (2) y a la capa (3) de material de fibra, en donde el reborde (6) base está conectado a una porción (8) rígida del revestimiento (2) mediante una conexión rápida, en donde la conexión rápida comprende una conexión de surco (10) y de muesca (11) que se extiende circunferencialmente que actúa radialmente entre la montura (4) y el revestimiento (2).

Description

DESCRIPCIÓN

Recipiente

La invención se refiere a un recipiente, que comprende un revestimiento sustancialmente hermético a los fluidos sobreenrollado con una capa de material de fibra y una montura para montar apéndices en el recipiente.

Por ejemplo, la literatura de patentes US 7,219,812 B2, WO 2007/079971 A1, JP 2001 050494 A, y WO 2010/091062 A1 describen recipientes del tipo mencionado anteriormente. Dichos recipientes reforzados con fibra se utilizan con éxito como recipientes a presión y ofrecen la ventaja de una construcción liviana. Estos tipos de recipientes se utilizan ventajosamente como recipientes a presión, por ejemplo, como recipiente a presión para fluidos gaseosos de presiones de hasta 700 bar. Dichos recipientes también se pueden usar para contener fluidos líquidos o incluso fluidos sólidos y fluidos a presión atmosférica. Sin embargo, hasta ahora ha sido difícil montar apéndices de tales recipientes de manera satisfactoria. En particular, ha sido difícil evitar que las fuerzas a las que están sometidos dichos apéndices durante el uso dañen la construcción ligera del recipiente.

La invención tiene como objetivo aliviar el problema mencionado anteriormente. Para ello, la invención proporciona en un recipiente como se define en la reivindicación al sostener el reborde base de la montura rotacionalmente libre entre el revestimiento y la capa de material de fibra cualquier momento de torsión que se ejerza sobre el apéndice alrededor de su eje longitudinal no necesita ser absorbido por la estructura del recipiente. En lugar de provocar la rotura de la montura, un momento de torsión simplemente provoca un movimiento de rotación de la montura.

Al conectar la base del reborde a una porción rígida del revestimiento mediante una conexión rápida, se puede facilitar el sobreenrollamiento del revestimiento con material de fibra mientras se tiene la montura fijada al mismo. Al incorporar la conexión rápida como un surco que se extiende circunferencialmente y una conexión de muesca que actúa radialmente entre la montura y el revestimiento, se puede obtener una conexión rápida simple pero elegante.

Al proporcionar al revestimiento un rebaje de montura de modo que la superficie exterior del revestimiento se conecte de manera sustancialmente suave a la superficie superior del reborde base, la capa de material de fibra se puede aplicar al revestimiento y a la montura conectada en una transición suave sin riesgo de reducción de la resistencia del material fibroso.

Al proporcionar la montura con una porción de cuello cilíndrico que rodea una abertura del revestimiento, la montura puede ser muy adecuada para montar un apéndice que controle la comunicación fluida con el recipiente, tal como una válvula. Ventajosamente, tal apéndice del recipiente puede extenderse hacia el interior de la porción de cuello tubular. En particular, el apéndice puede montarse directa o indirectamente en el interior de la porción de cuello tubular. El montaje directo se puede realizar, por ejemplo, mediante una conexión de rosca de tornillo.

Ventajosamente, el revestimiento puede estar provisto de una porción de borde que se extiende hacia el interior de la porción de cuello tubular, mientras que una porción inferior del apéndice se engancha de manera sellada con la porción de borde del revestimiento. Esto permite una construcción hermética a los fluidos simple pero confiable del recipiente. Ventajosamente, el apéndice puede ser axialmente fijo, pero libre de rotación retenido en el interior de la porción de cuello tubular. Esto permite una prevención de dos etapas de la carga torsional del recipiente a través del apéndice. Tal construcción puede, por ejemplo, ser realizada proporcionando un surco circunferencial en el apéndice y orificios transversales en la porción de cuello tubular a través de los cuales se extienden los pasadores o clips de retención.

En el recipiente, el revestimiento puede proporcionar hermeticidad a los fluidos, mientras que la capa de fibra puede proporcionar la resistencia de la construcción. El revestimiento puede ser flexible y, por ejemplo, estar hecho de láminas. Sin embargo, el revestimiento también puede construirse de forma más rígida, de modo que conserve su forma en estado descargado. En una configuración de este tipo, las propiedades de retención de forma del revestimiento pueden facilitar el sobreenrollamiento del revestimiento con material de fibra. En una construcción muy elegante, la capa de material de fibra puede estar libre de material de matriz que inhibe el movimiento de la fibra. Esto permite que las fibras se muevan tras la deformación del recipiente, de modo que la resistencia al impacto del recipiente puede aumentar considerablemente en comparación con un recipiente en el que el material de fibra se enrolla en un material de matriz que mantiene la fibra en su lugar. Preferiblemente, la capa de material de fibra comprende una o más fibras que se enrollan sobre el revestimiento en un patrón geodésico, de manera que la o cada fibra se cargue solo a lo largo de su eje. Tal recipiente es, por ejemplo, divulgado en el documento US 7219812. El material de fibra flexible puede, por tanto, proporcionar resistencia estructural al recipiente, mientras que el revestimiento simplemente proporciona hermeticidad a los fluidos.

El exterior radial de la capa de material de fibra puede estar provisto de un recubrimiento, por ejemplo, un recubrimiento protector para evitar que el material de fibra se dañe. Tal recubrimiento está hecho preferiblemente de un material dúctil resistente y flexible, por ejemplo poliuretano blando (PUR).

El exterior radial del recipiente puede estar provisto de una porción de asa que rodea la montura. Una porción de asa de este tipo puede facilitar el manejo del recipiente, pero también puede servir como una estructura protectora para proteger la montura y el apéndice de las fuerzas transversales y los momentos pendientes.

La porción de asa puede estar provista de una superficie inferior que se une al exterior del recipiente. Tal unión puede, por ejemplo, tener lugar fusionando o pegando la superficie inferior de la porción de asa a la superficie exterior del recipiente que rodea la montura. Una porción de asa de este tipo se puede unir ventajosamente a un recubrimiento que se ha proporcionado en el exterior radial de la capa de material de fibra. Ventajosamente, dicha porción de asa se puede montar en otra estructura que no sea la montura, por ejemplo, hacia el exterior del recipiente, de modo que se evita la transferencia directa de fuerzas ejercidas sobre la porción de asa a la montura. Una porción de asa de este tipo también se puede usar ventajosamente en cualquier tipo de recipiente, que comprenda un revestimiento sustancialmente hermético a los fluidos sobreenrollado con una capa de material de fibra a la que se une la porción de asa. Preferiblemente, el exterior radial de la capa de material de fibra se proporciona luego con un recubrimiento (es decir, también en recipientes con una montura convencional para el apéndice).

En las reivindicaciones dependientes se describen otras formas de realización ventajosas de la invención.

La invención se explicará ahora con más detalle utilizando un número de realizaciones de ejemplo que se muestran en un dibujo.

En el dibujo:

La figura 1 muestra una vista de un recipiente según la invención;

La figura 2 muestra una sección transversal de la porción superior del recipiente de la figura 1, y

La figura 3 muestra una construcción alternativa para la porción superior del recipiente de la figura 1.

Los dibujos son representaciones esquemáticas de realizaciones preferidas de la invención, que se proporcionan como ejemplos no limitativos.

La figura 1 muestra un recipiente 1. El recipiente 1 puede, en esta realización, por ejemplo, ser un recipiente a presión de peso ligero. En particular, el recipiente 1 puede usarse para contener propano y puede tener una presión de prueba de 30 bar. El volumen del recipiente 1 puede, por ejemplo, ser 30.5 1, y el peso vacío puede, por ejemplo, ser 6.5 kg. El peso del gas propano contenido en el recipiente 1 puede, por ejemplo, ser 12.8 kg. La altura del recipiente puede, por ejemplo, ser de 710 mm, y el diámetro puede, por ejemplo, ser 296 mm. Un recipiente 1 de este tipo se puede utilizar, por ejemplo, para contener propano para una carretilla elevadora.

Con referencia a la figura 2, el recipiente 1 comprende un revestimiento 2 sustancialmente hermético a los fluidos. El revestimiento 2 está diseñado para contener líquido, en particular gas licuado y gas a presiones de hasta 30 bar durante un período de tiempo prolongado, por ejemplo, varios días o meses. El revestimiento 2 de la realización de ejemplo conserva su forma cuando no está sujeto a la carga de contenido presurizado. El revestimiento 2 puede, por ejemplo, estar hecho de un material plástico sustancialmente rígido, por ejemplo, HDPE y puede, por ejemplo, ser fabricado en un proceso de moldeo por rotación o moldeo por soplado. Como alternativa, el revestimiento 2 también puede fabricarse a partir de un material flexible, tal como una lámina única o múltiple.

El revestimiento 2 ha sido provisto sobre su superficie 33 exterior una capa 3 de material de fibra. Tal material de fibra puede, por ejemplo, ser hebras cortas o largas de fibra incrustadas en un material de matriz que inhibe el movimiento de las fibras entre sí. Tal capa 2 puede, por ejemplo, construirse utilizando esteras impregnadas de resina de material de fibra tejida o no tejida. El material de fibra puede por ejemplo, ser fibra de carbono, fibra de vidrio, fibra de kevlar o fibra de aramida o combinaciones de las mismas.

En la realización de ejemplo, la capa de material de fibra está formada por un número de filamentos de fibra con los que se ha sobreenrollado el revestimiento 2. Ventajosamente, los filamentos de fibra se pueden enrollar en seco y, por lo tanto, pueden estar libres de material de matriz que inhiba el movimiento de la fibra. En tal configuración, la capa 3 de material de fibra puede comprender una o más fibras que se enrollan sobre la superficie 33 exterior del revestimiento en un patrón geodésico, de modo que la o cada fibra se cargue a lo largo de su eje longitudinal solamente. La superficie 33 exterior del revestimiento puede cubrirse preferiblemente sustancialmente por completo con una capa 3 de material de fibra de modo que el material de fibra absorba la carga mecánica y el revestimiento 2 funcione para proporcionar hermeticidad a los fluidos. El exterior 34 radial de la capa 2 de material de fibra puede estar provisto de un recubrimiento 32, por ejemplo, para proteger la capa 3 de material de fibra de daños. Ventajosamente, el recubrimiento 32 está hecho de un material flexible para permitir el movimiento de las fibras con las que está en contacto.

El recipiente 1 está provisto de una montura 4 para montar apéndices en el recipiente 1. Tal apéndice puede, por ejemplo, ser una válvula 13, pero también puede ser, por ejemplo, un medidor de presión, una línea de flujo o un redactor de presión. La montura 4 comprende una porción 5 de cuello sustancialmente cilíndrica con un reborde 6 base que se extiende radialmente hacia afuera. El reborde 6 base está fijado axialmente, pero rotacionalmente libre entre el revestimiento 2 y la capa 3 de material de fibra. Por lo tanto, se puede prohibir que la montura 4 se mueva a lo largo de su eje A con respecto al recipiente 1, pero se puede permitir que gire alrededor de su eje A sin dañar el revestimiento 2 o la capa 3 de material de fibra. La rotación puede ser libre porque puede girar sin topes. Sin embargo, tal rotación libre aún puede incluir una cantidad significativa de fricción, o puede incluir indexación mediante un mecanismo de trinquete.

Haciendo referencia nuevamente a la figura 2, se muestra que el reborde 6 base está soportado sobre la superficie 33 exterior del revestimiento 2. En esta realización, el revestimiento 2 está provisto de un rebaje 12 de montura, de modo que la superficie 33 exterior del revestimiento se conecta de forma sustancialmente suave a la superficie superior del reborde 6 base. En esta realización, el reborde 6 base está conectado a una porción rígida del revestimiento 2 mediante una conexión 9 rápida. La conexión 9 rápida puede comprender un surco 10 que se extiende circunferencialmente que coopera con una muesca 11, de modo que la conexión de surco y muesca actúa radialmente entre la montura 4 y el revestimiento 2.

En la realización mostrada, la porción 5 de cuello cilíndrico es tubular y se corresponde con una abertura 20 del recipiente 1. Como se muestra, la porción 6 de cuello cilíndrico rodea circunferencialmente una abertura en el revestimiento 2. Una porción 14 de borde del revestimiento 2 se extiende hacia el interior 15 de la porción 5 de cuello tubular. La porción 14 de borde está enganchada de manera cerrada por una porción 16 inferior del apéndice 13. El apéndice 13 está en la realización mostrado de forma axialmente fija pero rotacionalmente libre sostenido en el interior 15 de la porción 5 de cuello tubular.

Se ha proporcionado un anillo 22 de sellado en un surco 23 de un pie 24 cilíndrico del apéndice 13. La porción 14 de borde del revestimiento 2 que se extiende hacia el interior 15 de la porción 5 de cuello se ha mecanizado en esta realización para proporcionar una superficie lisa para la cooperación de sellado con el anillo 22 de sellado del apéndice. El propio pie 24 cilíndrico se ha fijado contra el movimiento axial con respecto a la montura 4 mediante un conjunto de pasadores 25 de bloqueo. Los pasadores 25 de bloqueo se extienden a través de la porción 5 de cuello de la montura 4 y se reciben en un surco 26 circunferencial del pie 24 cilíndrico del apéndice 13 de modo que pueda girar libremente alrededor de su eje longitudinal A con respecto a la porción 5 de cuello de la montura 4. Una carcasa 27 de válvula se ha enganchado de manera roscada en el pie 24 cilíndrico a través de una rosca 28 de tornillo. Un conjunto de agujeros 29 se ha dispuesto en la porción superior del pie 24 cilíndrico de modo que pueda ser enganchado por una herramienta para frenarlo contra la rotación, de modo que la carcasa 27 de la válvula se pueda atornillar dentro o fuera del pie 24 cilíndrico.

Se ha proporcionado una porción 18 de asa en la superficie superior del recipiente 1 que rodea la montura 4. La porción de asa forma una corona que protege la montura 4 y el apéndice montado en el mismo de cargas transversales. La porción 18 de asa ha sido provista de una superficie 19 inferior que está unida a la superficie exterior del recipiente 1. En esta realización, la superficie 19 inferior de la porción 18 de asa está pegada a la superficie exterior del recubrimiento 32 que se aplica a la capa 3 de material de fibra. Las cargas que se aplican a la porción 18 de asa se transfieren al recubrimiento 32.

Con referencia a la figura 3, se muestra una realización simplificada del apéndice 13. En esta realización, el apéndice 13 se proporciona sin un pie cilíndrico, de modo que la porción de abajo de la carcasa 27 de la válvula se engancha directamente de manera roscada en el interior 15 de la porción 5 del cuello de la montura 4. El apéndice 13 puede entonces girar conjuntamente con la montura 4. Una barrera 31 protectora de la porción 18 de asa durante el uso protege la porción 5 de cuello de la montura 4 contra el enganche por fuerzas transversales. Durante el funcionamiento normal, la barrera 31 protectora protege la porción 5 de cuello de la montura 4, de modo que se evita el desatornillado de la carcasa 27 de la válvula de la porción de cuello con la que gira libre y conjuntamente.

Será evidente para el experto en la técnica que la invención no se limita a las realizaciones de ejemplo descritas anteriormente, sino que son posibles muchas variaciones dentro del alcance de la invención tal como se define en las reivindicaciones adjuntas.

Señales de referencia

1 recipiente

2 revestimiento

3 capa

4 montura

5 porción de cuello

6 reborde base

7 -

8 porción rígida

conexión rápida

surco

muesca

rebaje de montura

apéndice

porción de borde

porción interior del cuello apéndice de la porción inferior -porción de asa

superficie inferior

abertura

-anillo de sellado

surco

pie cilíndrico

pasadores de bloqueo

surco circunferencial

carcasa de válvula

rosca de tornillo

agujeros

pie cilíndrico de la porción superior barrera protectora

recubrimiento

superficie exterior

exterior radial

Claims

REIVINDICACIONES

1. Recipiente (1), que comprende un revestimiento (2) sustancialmente hermético a los fluidos provisto de una capa (3) de material de fibra, y una montura (4) para montar apéndices (13) en el recipiente (1), la montura (4) que comprende una porción (5) de cuello sustancialmente cilíndrica con un reborde (6) base que se extiende radialmente hacia afuera, en donde el reborde (6) base se sostiene entre el revestimiento (2) y la capa (3) de material de fibra caracterizado porque el reborde (6) base se sostiene fijo axialmente pero rotacionalmente libre con respecto al revestimiento (2) y a la capa (3) de material de fibra, en donde el reborde (6) base está conectado a una porción (8) rígida del revestimiento (2) mediante una conexión rápida, en donde la conexión rápida comprende una conexión de surco (10) y de muesca (11) que se extiende circunferencialmente que actúa radialmente entre la montura (4) y el revestimiento (2).

2. El recipiente (1) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el revestimiento (2) está provisto de un rebaje (12) de montura, de manera que la superficie exterior del revestimiento (2) se conecta de manera sustancialmente suave a la superficie superior del reborde (6) base.

3. El recipiente (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la porción (5) de cuello cilíndrico es tubular, y se corresponde con una abertura (20) del recipiente.

4. El recipiente (1) de acuerdo con la reivindicación 3, en el que el apéndice (13) del recipiente se extiende hacia el interior (15) de la porción (5) de cuello tubular.

5. El recipiente (1) de acuerdo con la reivindicación 3 o 4, en el que una porción (14) de borde del revestimiento (2) se extiende hacia el interior (15) de la porción (5) de cuello tubular, mientras que una porción (16) inferior del apéndice (13) se engancha de manera cerrada a la porción de borde del revestimiento.

6. El recipiente (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en donde el recipiente (1) comprende un apéndice (13) que está axialmente fijo pero libre de rotación sostenido en el interior (15) de la porción (5) de cuello tubular.

7. El recipiente (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el revestimiento (2) conserva su forma en estado descargado.

8. El recipiente (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la capa (3) de material de fibra está libre de material de matriz que inhibe el movimiento de la fibra.

9. El recipiente (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la capa (3) de material de fibra comprende una o más fibras que se enrollan sobre el revestimiento (2) en un patrón geodésico, de manera que la o cada fibra es cargada sólo a lo largo de su eje longitudinal.

10. El recipiente (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el exterior (34) radial de la capa de material de fibra está provisto de un recubrimiento.

11. El recipiente (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el exterior radial del recipiente está provisto de una porción de asa que rodea la montura.

12. El recipiente (1) de acuerdo con la reivindicación 11, en el que la porción (18) de asa está provista de una superficie (19) inferior que está unida a la superficie exterior del recipiente.