ES2901178T3 - Junta - Google Patents

Abstract

Junta: - que tiene una parte central rígida (2) formada con una abertura (4), en la que se proporciona un conjunto de estrías concéntricas (8) alrededor de la abertura en cada lado de la parte central, y en la que se fija un revestimiento (12, 14) a cada conjunto de estrías concéntricas, o - que comprende una tira enrollada en espiral (34), en la que la tira tiene forma de canal, que tiene una región central y regiones laterales a cada lado de la región central, en la que el espesor pasante en la región central (46) de la tira es mayor que el espesor pasante en sus regiones laterales (48, 50), estando la tira enrollada formando una espiral en la que las regiones laterales de la tira presentan estrías en espiral opuestas, y en la que se fija un revestimiento (42, 44) a cada una de las estrías en espiral; en la que cada revestimiento comprende una primera capa (20) que está en contacto con un conjunto de estrías concéntricas respectivo o con una estría en espiral y una segunda capa (22) que está en contacto con la primera capa, en el que la primera capa comprende una película preformada fijada a la segunda capa para formar un revestimiento consolidado, que después se fija a las estrías concéntricas o espirales, la primera capa introduce o aumenta una propiedad mecánica, química o eléctrica que está ausente o es inadecuada en la segunda capa; en el que la primera capa tiene un espesor medio de al menos 75 μm pero que no es mayor de 300 μm; en el que el espesor de la segunda capa sin comprimir, antes de su uso, es mayor que el espesor de la primera capa; en el que la primera capa comprende, o consiste en, un material polimérico sustancialmente incompresible o apenas compresible y la segunda capa comprende, o consiste en, un material inorgánico compresible; y en la que la primera capa está formada por, o comprende, un polímero seleccionado de las clases siguientes: poliariletercetona (PAEK) (especialmente polieteretercetona, PEEK) poliimida (PI) copolímero de etileno-propileno fluorado (FEP) polieterimida (PEI) polietersulfona (PES) politetrafluoroetileno (PTFE) copolímero de etileno-clorotrifluoroetileno (E-CTFE) copolímero de etileno-tetrafluoroetileno (ETFE) policarbonato (PC) policlorotrifluoroetileno (PCTFE) poli(fluoruro de vinilideno) (PVDF) polímeros de silicona poliimida (termoendurecible) bis-maleimidas (BMI) polímeros epoxi resinas de ftalonitrilo.

Description

DESCRIPCIÓN

Junta

Campo

La presente invención se refiere a juntas, en particular, pero no exclusivamente, a juntas de sellado de uniones bridadas.

Antecedentes

El uso de juntas en aplicaciones de sellado es habitual en muchos sectores industriales. Una aplicación bien conocida de las juntas es proporcionar un sellado fluido entre dos superficies de acoplamiento, tal como entre dos extremos de tuberías o conductos contiguos, que generalmente tienen la forma de una unión bridada para facilitar el ensamblaje y el desensamblaje y para lograr un mejor sellado. Una junta de sellado de unión bridada normalmente comprende un anillo compresible que define una abertura de un tamaño que coincide con el conducto que se está sellando y un cuerpo que coincide con las dimensiones de las superficies de acoplamiento bridadas.

En aplicaciones de sellado de alta presión, una junta preferida se conoce como junta Kammprofile. Esta es efectivamente una junta con una serie de estrías concéntricas o un perfil en forma de concertina en una o ambas superficies enfrentadas. El perfil se superpone a una parte central sólida, generalmente metálica, mediante la serie de estrías concéntricas. Durante el proceso de sellado, el material de sellado más blando superpuesto del anillo compresible (denominado comúnmente revestimiento) se fuerza en los huecos presentes entre las estrías para mejorar el sellado mediante la inducción de concentraciones de tensión sobre las superficies de sellado y sellar microimperfecciones en las bridas. Las estrías también minimizan el movimiento lateral del material de sellado del revestimiento, mientras que la parte central metálica proporciona rigidez y resistencia al reventón. Dicho perfil proporciona a la junta una resistencia mecánica adicional para un uso satisfactorio en aplicaciones de alta presión. En función de la aplicación, el revestimiento puede ser, por ejemplo, de grafito exfoliado, politetrafluoroetileno (PTFE) o de un material de silicato estratificado tal como mica o vermiculita exfoliada.

Se requiere que los revestimientos de las juntas Kammprofile sean compresibles, proporcionen un buen sellado y sean resistentes al deslizamiento. En función del uso previsto de las juntas, se puede requerir que los revestimientos tengan una o más de buena resistencia química, buena resistencia a altas temperaturas y buenas propiedades dieléctricas.

Flexitallic Ltd. comercializa otra junta eficaz bajo la marca comercial registrada en Estados Unidos y la UE "Change". Este es un tipo significativamente mejorado de junta enrollada en espiral que tiene una tira o arrollamiento relativamente grueso en forma de canal, en el que la base del canal es más gruesa que los flancos o costados del canal. Se logran excelentes propiedades mecánicas. Puede encontrarse más información sobre este tipo de junta en el documento WO 2010/100469A.

El documento US 2010/237570 A1 describe una junta que tiene una lámina metálica ondulada concéntricamente que presenta un elemento de sellado estratificado y adherido a cada una de sus superficies opuestas. El documento US 2009/295103 A1 describe una junta o empaquetadura que comprende un material compuesto de arcilla de grafito y una dispersión de arcilla utilizada para el material compuesto. El documento US 2004/256129 A1 describe una junta multifuncional que comprende una capa de placa base metálica conductora, una capa de aislamiento y una capa de recubrimiento de microsello revestida sobre la superficie exterior de la capa de aislamiento. El documento DE 27 56 418 A1 describe un sistema de sellado de brida que tiene un elemento de sellado tipo peine con soportes en ambos lados fabricados de un material de sellado blando y plásticamente deformable. El documento US 2006/145429 A1 describe un ensamblaje de junta que tiene al menos una abertura de transporte de fluido y al menos un orificio para un perno. El documento WO 2010/100469 A1 describe una disposición de sellado que incluye una tira enrollada en espiral sujeta entre caras opuestas que se van a sellar. El documento DE 102008 037770 A1 describe una brida de sellado con una parte de soporte plana de material duro que está en contacto con al menos una capa plana de material blando. El documento DE 42 30 322 A1 describe un procedimiento para producir un sello, en el que una capa de soporte se conecta a superficies de un cuerpo de base metálico por medio de un adhesivo. El documento DE 31 49 753 A1 describe un anillo de sellado enrollado en espiral para sellos bridados que tiene superficies de sellado esmaltadas. El documento US 6 092 811 A describe una junta híbrida que incluye una parte central con un material de grafito que encapsula la parte del borde exterior y que está encapsulado alrededor de su borde interior con un material químicamente resistente.

Sin embargo, en opinión de los presentes inventores, no ha sido posible encontrar materiales para revestimientos que tengan todas las propiedades que puedan requerirse. Por ejemplo, los materiales con excelente resistencia térmica pueden no tener una resistencia química adecuada o buenas propiedades dieléctricas. Algunos ejemplos son el grafito y la vermiculita exfoliada. Estos materiales de uso común tienen una excelente resistencia térmica y química pero propiedades dieléctricas deficientes; el grafito es inherentemente un conductor eléctrico y la vermiculita exfoliada contiene agua, lo que reduce su resistencia dieléctrica. Estas propiedades limitan el uso de estos materiales en juntas que requieren buenas propiedades dieléctricas; por ejemplo, cuando se requiere que las uniones bridadas de tuberías estén aisladas eléctricamente; o cuando se emplea protección catódica. Esto es especialmente así cuando las tuberías contienen materiales inflamables o explosivos, tales como óxido de etileno o hidrocarburos refinados.

Otro material utilizado como material de revestimiento es el politetrafluoroetileno. Este material tiene buenas propiedades dieléctricas y buena resistencia química, pero su resistencia térmica y sus propiedades mecánicas no son satisfactorias, lo que limita su uso en determinadas aplicaciones.

Como consecuencia de dichas limitaciones, no existe un material de revestimiento que tenga propiedades mecánicas, resistencia química y propiedades dieléctricas suficientemente buenas como para utilizarlo en determinadas situaciones rigurosas de uso, y ningún material de revestimiento óptimo universal. En consecuencia, se ofrecen muchos tipos diferentes de juntas Kammprofile o juntas enrolladas en espiral mejoradas (juntas “Change” (RTM)) para su uso en diferentes situaciones, y el problema es lograr un equilibrio entre las propiedades de dichas juntas.

Los presentes inventores buscan proporcionar una junta Kammprofile en la que se superen algunas o todas las desventajas de las juntas Kammprofile existentes.

Como alternativa o adicionalmente, los presentes inventores buscan proporcionar una junta enrollada en espiral mejorada (junta "Change" (RTM)) en la que se superen algunas o todas las desventajas de dichas juntas.

Sumario

Según un primer aspecto de la presente invención, se proporciona una junta según la reivindicación 1.

La provisión de la primera capa permite introducir o potenciar una propiedad mecánica, química o eléctrica que está ausente o es inadecuada en la segunda capa. Por ejemplo, si la segunda capa tiene propiedades dieléctricas deficientes, puede usarse una primera capa que tenga propiedades dieléctricas excelentes. Preferentemente, la primera capa puede adaptarse a la forma de las estrías concéntricas o de las estrías espirales.

De forma adecuada, la primera capa es capaz de resistir la perforación provocada por las estrías concéntricas o las estrías espirales. Las estrías pueden diseñarse de forma que ayuden a lograr este objetivo, tal como se describirá con más detalle.

De forma adecuada, la primera capa comprende una película preformada. De forma adecuada, el material de la segunda capa y la película de la primera capa se juntan para formar el revestimiento.

Es importante que la primera capa tenga un espesor suficiente para realizar su función. Sorprendentemente, hemos determinado que una primera capa relativamente fina puede marcar una gran diferencia en las propiedades generales del revestimiento. Hemos descubierto que se pueden conseguir buenas mejoras de rendimiento en formas de realización de la invención en las que la primera capa tiene, de forma adecuada, un espesor medio de al menos 75 pm.

Se podría haber esperado que la primera capa fuera gruesa para producir la mayor diferencia posible en las propiedades generales del revestimiento. Sin embargo, hemos descubierto, sorprendentemente, que una primera capa gruesa puede ser perjudicial para el funcionamiento de las juntas Kammprofile o de las juntas enrolladas en espiral mejoradas (juntas "Change" (RTM)) en determinados aspectos. Hemos determinado que la primera capa tenga, de forma adecuada, un espesor medio que no sea superior a 300 pm, preferentemente que no sea superior a 200 pm.

Por lo tanto, hemos determinado que la primera capa tenga un espesor medio en el intervalo de 75 a 300 pm, y preferentemente de 75 a 200 pm.

De forma adecuada, la primera capa se fija a un conjunto respectivo de estrías concéntricas o a la estría espiral respectiva mediante una composición adhesiva.

De forma adecuada, la primera capa se fija a la segunda capa mediante una composición adhesiva.

La primera capa y la segunda capa se fijan una a otra para formar un revestimiento consolidado, que después se fija a las estrías concéntricas o a una estría espiral.

Preferentemente, la primera capa cubre completamente la segunda capa, con el fin de lograr el beneficio deseado del uso de la primera capa. Por ejemplo, cuando la segunda capa es grafito, una primera capa que tiene buenas propiedades dieléctricas debe cubrir completamente el grafito para que la junta tenga el beneficio de poseer resistencia dieléctrica. De forma adecuada, la primera capa tiene la misma impronta que la segunda capa, o tiene una impronta que se extiende más allá de la impronta de la segunda capa.

De forma adecuada, la primera capa está producida de un material sustancialmente incompresible o apenas compresible. De forma adecuada, está producida de un material termoplástico no expandido que es compresible hasta una medida muy limitada permitida por su estructura volumétrica.

De forma adecuada, la segunda capa está producida de un material compresible y, preferentemente, puede encontrarse en forma particulada, de lámina o fibrosa. En uso, cuando la junta está ubicada entre superficies opuestas de tuberías o conductos bajo una carga de compresión, la segunda capa se comprime. Normalmente, la compresión de la segunda capa en uso se encuentra dentro del intervalo del 30-90% de compresión en uso, más típicamente, del 40-80%, más típicamente, del 50-70% de compresión. En cualquier caso, la segunda capa tendrá típicamente más del 30% de compresión, de forma más típica más del 40% de compresión y de la forma más típica más del 50% de compresión en uso.

De forma adecuada, el espesor medio de la segunda capa cuando no está comprimida, antes de su uso, es de al menos 0,2 mm, preferentemente de al menos 0,4 mm, preferentemente de al menos 0,5 mm, y en algunas formas de realización de al menos 0,6 mm.

De forma adecuada, el espesor medio de la segunda capa cuando no está comprimida, antes de su uso, es de hasta 4 mm, preferentemente de hasta 2 mm y de la forma más preferida de hasta 1 mm.

De forma adecuada, el espesor de la segunda capa cuando no está comprimida, antes de su uso, es mayor que el espesor de la primera capa. De forma adecuada, la relación entre el espesor de la segunda capa, cuando no está comprimida, antes de su uso, y el espesor de la primera capa es de al menos 2, preferentemente de al menos 3, y de la forma más preferida de al menos 4.

De forma adecuada, el espesor de la segunda capa cuando está comprimida, en uso, es mayor que el espesor de la primera capa. De forma adecuada, la relación entre el espesor de la segunda capa, cuando está comprimida, en uso, y el espesor de la primera capa es de al menos 1,5, y preferentemente de al menos 2.

La provisión de una tercera capa, en contacto con el lado de la segunda capa opuesto a la primera capa, no está excluida en la puesta en práctica de la presente invención. Cuando se proporciona una tercera capa, ésta puede introducir o potenciar una propiedad mecánica, química o eléctrica que está ausente o es inadecuada en la segunda capa y/o la primera capa. Cuando se emplea una tercera capa, esta puede ser idéntica a la primera capa o puede ser diferente. Si es diferente, preferentemente es generalmente tal como se ha descrito anteriormente para la primera capa. Sin embargo, en formas de realización preferidas, el revestimiento se compone únicamente de la primera capa y la segunda capa.

Una dificultad particular ha sido la obtención de una junta Kammprofile o una junta enrollada en espiral mejorada (junta “Change” (RTM)) que tenga buenas propiedades dieléctricas, junto con buenas propiedades mecánicas y buena resistencia térmica y química. Las formas de realización preferidas de la invención que se describirán ahora abordan esta dificultad particular y, por lo tanto, se centran en lograr una mejora en las propiedades dieléctricas mientras se mantienen otras propiedades. Sin embargo, debe entenderse que esto es una ilustración de la presente invención y que el principio de utilizar una primera capa para introducir o potenciar una propiedad deficiente en el material de la segunda capa es de aplicabilidad más general.

En algunas juntas existentes, los revestimientos monocapa son de grafito, que tiene excelentes propiedades mecánicas y resistencia térmica y química, pero, al ser un conductor eléctrico, propiedades dieléctricas extremadamente deficientes. Esto lo hace inadecuado como junta para tuberías que deben tener aislamiento eléctrico de uniones bridadas, o sistemas de protección catódica. Esto es especialmente así cuando las tuberías contienen materiales inflamables o explosivos, tales como óxido de etileno o hidrocarburos refinados. En otras juntas existentes, los revestimientos de una sola capa son de productos de silicato estratificado, por ejemplo vermiculita exfoliada. Sin embargo, la vermiculita exfoliada también tiene propiedades dieléctricas deficientes debido al agua presente en su estructura.

Según la presente invención, la primera capa está formada preferentemente por un polímero termoplástico o termoendurecible que tiene al menos una de entre resistencia a altas temperaturas, alta resistencia química y alta rigidez dieléctrica. Los polímeros preferidos tienen al menos dos de resistencia a altas temperaturas, alta resistencia química y alta rigidez dieléctrica. Los polímeros especialmente preferidos tienen los tres de resistencia a altas temperaturas, alta resistencia química y alta rigidez dieléctrica.

De forma adecuada, la primera capa comprende o consiste en un polímero termoplástico, seleccionado de las clases siguientes:

poliariletercetona (PAEK) (de la cual un ejemplo particularmente preferido es polieteretercetona, PEEK)

poliimida (PI)

copolímero de etileno-propileno fluorado (FEP)

polieterimida (PEI)

polietersulfona (PES)

politetrafluoroetileno (PTFE)

copolímero de etileno-clorotrifluoroetileno (E-CTFE)

copolímero de etileno-tetrafluoroetileno (ETFE)

policarbonato (PC)

policlorotrifluoroetileno (PCTFE)

poli(fluoruro de vinilideno) (PVDF).

Alternativamente, la primera capa puede comprender o consistir en un polímero termoendurecible, seleccionado de las clases siguientes:

polímeros de silicona

poliimida (termoendurecible)

bis-maleimidas (BMI)

polímeros epoxi

resinas de ftalonitrilo.

Los polímeros termoplásticos y termoendurecibles descritos se pueden usar sin cargas o se pueden cargar con inclusiones inorgánicas, por ejemplo fibras de vidrio o microesferas de vidrio. Los productos actualmente disponibles incluyen una película de policarbonato - 30% en peso de fibra de vidrio y una película de politetrafluoroetileno - 25% en peso de fibra de vidrio.

Los polímeros siguientes tienen buena resistencia térmica además de otras propiedades adecuadas tales como buena resistencia química y propiedades dieléctricas, y se prefieren para su uso en la primera capa:

poliariletercetona (PAEK) (de la cual un ejemplo particularmente preferido es polieteretercetona, PEEK) poliimida (PI)

copolímero de etileno-propileno fluorado (FEP)

polieterimida (PEI)

polietersulfona (PES)

politetrafluoroetileno (PTFE).

Los polímeros especialmente preferidos para su uso como la primera capa son poliimidas (PI) y poliariletercetonas (PAEK), especialmente polieteretercetona, PEEK. Estos materiales tienen excelentes propiedades dieléctricas, resistencia a altas temperaturas y resistencia química, así como las propiedades mecánicas adecuadas para mantener la integridad de la capa cuando está en contacto con las estrías concéntricas de la junta Kammprofile en condiciones de uso rigurosas. Las poliariletercetonas son una clase de polímeros caracterizados por la presencia de grupos arilo (generalmente fenilo), cetona y éter en su esqueleto. Incluyen varias subclases importantes de polímeros que incluyen polieteretercetonas (PEEK), polietercetonas (PEK), polietercetonacetonas (PEKK), polieteretercetonacetonas (PEEKK) y polietercetonaetercetonacetonas (PEKEKK).

Las polieteretercetonas (PEEK) son una clase particularmente preferida de poliariletercetonas para su uso en la presente invención y generalmente se pueden ejemplificar mediante la estructura:

Las películas de polieteretercetona pueden obtenerse de Victrex.

Otros compuestos de poliariléter tienen las estructuras siguientes.

Las polietercetonas (PEK) tienen la estructura

Las polietercetonacetonas (PEKK) tienen la estructura

Las polieteretercetonacetonas PEEKK tienen la estructura

Las polietercetonaetercetonacetonas PEKEKK tienen la estructura

Las poliimidas se forman por reacción entre un dianhídrido y una diamina, o por reacción entre un dianhídrido y un diisocianato y tienen la estructura general:

Las poliimidas pueden ser termoplásticas o termoendurecibles.

Las poliimidas están disponibles en forma de película bajo la marca comercial UPILEX (RTM de Ube Industries). UPILEX es el producto de una reacción de policondensación entre dianhídrido bifeniltetracarboxílico y diamina y se

Los copolímeros de etileno-propileno fluorados son copolímeros de hexafluoropropileno y tetrafluoroetileno. Pueden obtenerse de DuPont.

Las polieterimidas son polímeros de arileno que tienen grupos éter en el esqueleto. Pueden obtenerse de Sabic. Las polietersulfonas se caracterizan por la subunidad -O-aril-SO2-arilo. Pueden obtenerse de Goodfellow Corp. Los politetrafluoroetilenos son polímeros de tetrafluoroetileno y pueden obtenerse de DuPont.

Los copolímeros de etileno-clorotrifluoroetileno son copolímeros alifáticos parcialmente fluorados y parcialmente clorados. Pueden obtenerse de Solvay.

Los copolímeros de etileno-tetrafluoroetileno son polímeros alifáticos fluorados que tienen un menor grado de fluoración que el politetrafluoroetileno. Pueden obtenerse de DuPont.

Los policarbonatos son polímeros de arileno que contienen grupos carbonato (-O-(C=O)-O-) en el esqueleto polimérico. Pueden obtenerse de Tekra.

Los policlorotrifluoroetilenos son polímeros alifáticos clorados y fluorados. Pueden obtenerse de Allied Signal.

Los poli(fluoruros de vinilideno) son polímeros fluorados alifáticos. Pueden obtenerse de Solvay. Los polímeros de silicona son materiales de polisiloxano ramificado y pueden obtenerse de Tego Chemie.

Las bis-maleimidas (BMI) se pueden producir mediante una reacción de condensación de una diamina con anhídrido maleico. Son una clase relativamente joven de polímeros termoendurecibles. Hay más información sobre los polímeros BMI disponible en la página web: https://polycomp.mse.iastate.edu/files/2012/01/6-Bismaleimide-Resins.pdf

Los polímeros epoxi son polímeros en los que un precursor que contiene epóxido, por ejemplo bisfenol A o F, se cura por medio de un agente de curado, típicamente un ácido, anhídrido de ácido, fenol, alcohol, tiol o (más comúnmente) y amina. Pueden obtenerse polímeros epoxi de Alchemie Ltd.

Las resinas de ftalonitrilo se derivan de monómeros de bis-ftalonitrilo y una diversidad de agentes de curado, incluidas poliaminas aromáticas. Hay más información disponible en la página web: Fire Performance of Phthalonitrile Resins/Composites, S.B. Sastri, J.P. Armistead, T.M. Keller y U. Sorathia, disponible en la página web: http://fire.nist.gov/bfrlpubs/fire96/PDF/f96127.pdf

Los polímeros preferidos para su uso en la presente invención presentan un valor de extensión a la rotura de al menos el 50%, preferentemente al menos el 100% y de la forma más preferida al menos el 200%, cuando se someten a ensayo para determinar las propiedades de tracción según el procedimiento de la norma ASTM F152 - 95(2009). Se cree que la capacidad de estiramiento de la primera capa en respuesta a la tensión aplicada es importante para lograr buenos resultados en un ensamblaje de junta.

Según la presente invención, la segunda capa puede seleccionarse de entre una amplia gama de materiales, incluidos materiales que tienen propiedades dieléctricas deficientes, y que anteriormente habrían sido excluidos de determinados sectores de aplicación que requieren una alta rigidez dieléctrica. Preferentemente, los materiales de la segunda capa tienen una excelente resistencia térmica. Los materiales para la segunda capa son materiales inorgánicos, incluidos silicatos estratificados, cerámica y grafito. Los materiales especialmente preferidos para la segunda capa incluyen silicatos estratificados y grafito. El término silicato estratificado en la presente memoria descriptiva incluye micas y vermiculitas. Podrían emplearse mezclas de dichos materiales. Cabe señalar que el término vermiculita en la presente memoria descriptiva incluye materiales que a veces se pueden llamar biotita, hidrobiotita y flogopita (la nomenclatura en este campo es polémica). Las micas son interesantes por sus buenas propiedades dieléctricas,

La vermiculita preferida para su uso en la presente invención es, o comprende, vermiculita exfoliada, que puede ser vermiculita exfoliada químicamente (CEV), vermiculita exfoliada térmicamente (TEV) o una mezcla de CEV y TEV. Puede estar mezclado con otros minerales. Por lo tanto, otros materiales preferidos incluyen vermiculita exfoliada (que puede comprender CEV, o TEV, o una mezcla de CEV y TEV), mezclada con otros minerales, por ejemplo uno o más de talco, mica y grafito.

Los materiales especialmente preferidos para la segunda capa incluyen vermiculita exfoliada y grafito exfoliado; en cada caso como tales o mezclados con otros materiales minerales.

Por lo tanto, aunque el material de la segunda capa tenga propiedades dieléctricas deficientes, la junta puede presentar aún buenas propiedades dieléctricas en general si se selecciona un material adecuado para la primera capa.

En una forma de realización preferida, la primera capa comprende, o consiste en, poliimida y la segunda capa comprende, o consiste en, vermiculita exfoliada.

En una forma de realización preferida, la primera capa comprende, o consiste en, polieteretercetona y la segunda capa comprende, o consiste en, vermiculita exfoliada.

En una forma de realización preferida, la primera capa comprende, o consiste en, poliimida y la segunda capa comprende, o consiste en, grafito exfoliado.

En una forma de realización preferida, la primera capa comprende, o consiste en, polieteretercetona y la segunda capa comprende, o consiste en, grafito exfoliado.

En otra forma de realización, la primera capa comprende, o consiste en, politetrafluoroetileno y la segunda capa comprende, o consiste en, vermiculita exfoliada.

En otra forma de realización, la primera capa comprende, o consiste en, politetrafluoroetileno y la segunda capa comprende, o consiste en, grafito exfoliado.

Se ha mencionado anteriormente que el politetrafluoroetileno tiene buenas propiedades dieléctricas y buena resistencia química pero su resistencia térmica y sus propiedades mecánicas no son satisfactorias, lo que limita su uso en determinadas aplicaciones rigurosas. Esa afirmación se refería al uso de politetrafluoroetileno como material de revestimiento. El politetrafluoroetileno todavía puede ser valioso, en la presente invención, como material de la primera capa del revestimiento. Una primera capa de politetrafluoroetileno puede mejorar la resistencia dieléctrica y química del revestimiento, pero en formas de realización preferidas de la presente invención no forma la masa principal o total del revestimiento y no determina sus propiedades másicas.

Tal como se ha indicado anteriormente y en la reivindicación 1, la invención se puede poner en práctica con el tipo de junta que tiene una parte central rígida formado con una abertura, con un conjunto de estrías concéntricas alrededor de la abertura a cada lado de la parte central; es decir, una junta Kammprofile. Los párrafos que siguen describen juntas Kammprofile que son particularmente adecuadas para su uso en la presente invención.

Según la presente invención, y a diferencia de muchas juntas Kammprofile existentes, las estrías concéntricas preferentemente no tienen picos agudos.

En una forma de realización según la presente invención, las estrías concéntricas de una junta Kammprofile pueden tener picos que terminan en puntas redondeadas, o en puntas cortadas o truncadas, o pueden tener una sección transversal con un perfil generalmente liso o redondeado (la sección transversal radial de la junta Kammprofile). Cuando existen dos caras de cada estría que forman un pico, subtienden de forma adecuada un ángulo obtuso, preferentemente de al menos 100°.

Según la presente invención, y en contraste con las juntas Kammprofile existentes, las estrías concéntricas no terminan en depresiones afiladas.

En una forma de realización según la presente invención, las estrías concéntricas pueden terminar en depresiones redondeadas, o en depresiones cortadas o truncadas, o pueden tener una sección transversal con un perfil generalmente liso o redondeado (la sección transversal radial de la junta Kammprofile). Cuando existen dos caras de cada estría que forman una depresión, subtienden de forma adecuada un ángulo obtuso, preferentemente de al menos 100°.

Dichas formas de realización representan un replanteamiento de la forma de la parte corrugada de la junta Kammprofile; pero todavía emplean un perfil de picos y depresiones. En formas de realización alternativas, sin embargo, puede que no haya picos, solo depresiones. Así, en dicha forma de realización, las estrías concéntricas de la junta Kammprofile tienen forma de surcos concéntricos, preferentemente con sección transversal redondeada (la sección transversal radial de la junta Kammprofile) y preferentemente separados por partes planas concéntricas. De forma adecuada, en esta forma de realización, la superficie de la junta Kammprofile no se forma mecanizando la superficie para formar picos y depresiones, sino que se guía para que forme únicamente los surcos concéntricos. Preferentemente, los surcos concéntricos definen en su sección transversal el arco de círculos, preferentemente de 90 a 180° de arco, preferentemente de 100 a 160° de arco.

La parte central de una junta Kammprofile que puede utilizarse en la presente invención puede tener cualquier diseño. Por ejemplo, podría ser una forma de anillo que coincida sustancialmente con la forma de anillo de los revestimientos; podría tener una parte central de raíz integral que se extienda más allá de las estrías y los revestimientos; podría tener una parte central de raíz suelta separada que se extienda más allá de las estrías y los revestimientos; o podría tener proyecciones u orejetas que se extienden hacia el exterior, más allá de las estrías y los revestimientos. La parte central de la junta es, de forma adecuada, de acero.

Tal como se ha indicado anteriormente, y en la reivindicación 1, la invención se puede poner en práctica con otro tipo de junta: una que tenga una tira enrollada en espiral, en la que la tira tiene forma de canal que se enrolla de forma encajada. Una tira en forma de canal de este tipo (que también podría denominarse tira en forma de depresión) tiene una región central y regiones laterales a cada lado de la región central. En algunas formas de realización, puede haber una discontinuidad entre cada región lateral y la región central; por ejemplo, una curva o pliegue, o un ángulo bien definido. En otras formas de realización, la tira puede curvarse suavemente de un lado a otro, pero aún se puede decir que tiene una región central entre las respectivas regiones laterales. De forma adecuada, el espesor pasante de la tira en su región central es mayor que el espesor pasante en sus regiones laterales. Cuando la tira se enrolla para formar una espiral, sus regiones laterales presentan estrías espirales opuestas, con las que se pueden acoplar los respectivos revestimientos. Dicha junta es una junta enrollada en espiral mejorada y la junta que comercializa Flexitallic Ltd se conoce como junta "Change" (RTM). La disposición geométrica significa que las regiones laterales pueden doblarse bajo presiones relativamente más bajas y la región central más gruesa puede doblarse bajo presiones relativamente más altas.

Los párrafos que siguen describen dichas juntas enrolladas en espiral mejoradas que son particularmente adecuadas para su uso en la presente invención.

De forma adecuada, dicha junta tiene una pluralidad de revoluciones (o arrollamientos de la tira). Por ejemplo, puede tener al menos 6 revoluciones completas y, de forma adecuada, al menos 8 revoluciones completas.

De forma adecuada, una pluralidad de arrollamientos exteriores pueden fijarse entre sí, por ejemplo, mediante soldadura por puntos. De forma adecuada, estos arrollamientos exteriores unidos están en contacto directo entre sí. De forma adecuada, por lo tanto, no tienen material intercalado.

De forma adecuada, una pluralidad de arrollamientos interiores pueden fijarse entre sí, por ejemplo, mediante soldadura por puntos. De forma adecuada, estos arrollamientos interiores unidos están en contacto directo entre sí. De forma adecuada, por lo tanto, no tienen material intercalado.

Los arrollamientos intermedios, es decir, los arrollamientos entre los arrollamientos exteriores unidos y los arrollamientos interiores unidos, se pueden fijar entre sí, pero no es necesario que se fijen entre sí. Estos arrollamientos intermedios pueden estar en contacto directo entre sí, sin material intercalado; alternativamente, los arrollamientos intermedios pueden estar separados por un material de empaquetadura intercalado, por ejemplo grafito exfoliado, vermiculita exfoliada, vermiculita exfoliada térmicamente, PTFE o cualquier otro material de empaquetadura conocido en la técnica. Las descripciones y definiciones de dichos materiales proporcionadas en otras partes de la presente memoria descriptiva son aplicables a estos materiales cuando se utilizan como materiales de empaquetadura intercalados entre arrollamientos.

Este tipo de junta en espiral tiene un alto grado de rigidez generada por la tira enrollada en espiral. Las formas de realización de alto rendimiento pueden tener solo la sección enrollada en espiral. Es decir, puede que no haya una parte central rígida o un anillo de guía en el interior o el exterior de la sección enrollada en espiral. En otras formas de realización, la junta puede incluir una parte central rígida o un anillo de guía en el exterior de la sección enrollada en espiral. En otras formas de realización, la junta puede incluir una parte central rígida o un anillo de guía en el interior de la sección enrollada en espiral. En otras formas de realización, la junta puede incluir partes centrales rígidas o anillos de guía tanto en el exterior como en el interior de la sección enrollada en espiral. Dichas partes centrales o anillos de guía pueden ser de chapa metálica sólida y pueden proporcionarse por motivos de geometría o de manipulación. Sin embargo, es importante enfatizar que la sección enrollada en espiral por sí sola, sin partes centrales internas o externas o anillos de guía, es una junta muy eficaz para muchas aplicaciones técnicas.

La tira puede ser, de forma adecuada, de acero, pero no se excluye el uso de otros materiales.

Las dimensiones generales de este tipo de junta pueden variar significativamente, en función de la aplicación técnica. El diámetro interior de la sección enrollada en espiral puede ser de forma adecuada de 1 cm a 5 m; de forma adecuada de 2 cm a 4 m (metros); de forma adecuada de 2,5 cm a 3 m. Se logran excelentes propiedades en estos grandes tramos de tamaño.

De forma adecuada, la anchura radial (que también puede denominarse anchura de meseta) de la sección enrollada en espiral de este tipo de junta se encuentra en el intervalo de 0,6 cm a 7 cm, de forma adecuada de 0,8 cm a 5 cm, de forma adecuada de 1 cm a 3 cm.

De forma adecuada, el espesor de la sección enrollada en espiral de este tipo de junta se encuentra en el intervalo de 0,1 cm a 2 cm, de forma adecuada de 0,2 cm a 1,5 cm, de forma adecuada de 0,25 cm a 1 cm, de forma adecuada de 0,3 cm a 0,8 cm, de forma adecuada de 0,25 cm a 0,6 cm, de forma adecuada de 0,3 cm a 0,5 cm. Dado que esta sección enrollada en espiral está formada por una pluralidad de arrollamientos, su espesor es igual al espesor máximo de la tira que forma la sección enrollada en espiral.

Tal como se ha indicado anteriormente en las formas de realización en "espiral" de la presente invención, la tira que forma la región enrollada en espiral tiene forma de canal. Puede tener dos regiones laterales o flancos rectos o generalmente rectos y una región central generalmente curvada entre los mismos. En formas de realización alternativas, puede estar curvada en toda su sección transversal. En todas las formas de realización, las regiones laterales tienen un espesor pasante inferior que la región central. De forma adecuada, la relación entre el espesor pasante de la región central y el espesor pasante de las regiones laterales es de al menos 1,2 a 1, de forma adecuada de al menos 1,4 a 1 y, en algunas formas de realización, de al menos 1,5. En términos absolutos, el espesor pasante de las regiones laterales es de forma adecuada al menos 0,4 mm, de forma adecuada al menos 0,5 mm; y de forma adecuada hasta 1 cm, por ejemplo hasta 0,8 cm. El espesor pasante de la región central es, de forma adecuada, de al menos 0,7 mm, de forma adecuada de al menos 0,8 mm y, en algunas formas de realización, al menos 0,9 mm; y de forma adecuada hasta 1,4 cm, por ejemplo hasta 1,2 cm.

A los efectos de cualquier definición geométrica dada en la presente memoria descriptiva para la tira en forma de canal, si el espesor pasante de cualquiera de dichas regiones varía, se debe tomar el valor mínimo que se puede aplicar a la región.

Al menos una y de forma adecuada ambas caras de la tira pueden incluir arcos. Cuando ambas incluyen arcos, el radio de cada arco puede ser el mismo o diferente.

De forma adecuada, cada región lateral de la tira termina en una cara terminal. De forma adecuada, las caras terminales de las dos regiones laterales son ortogonales entre sí. De forma adecuada, la unión de la superficie exterior de cada región lateral y su cara terminal adyacente está formada con un chaflán. Por superficie exterior se entiende la superficie que forma parte de la superficie generalmente cóncava de la tira en forma de canal. De forma adecuada, cada chaflán es oblicuo a la cara terminal adyacente y a la superficie exterior adyacente de la región lateral. De forma adecuada, la anchura de los chaflanes se encuentra en el intervalo de 0,06 mm a 0,3 mm, de forma adecuada de 0,08 mm a 1,5 mm. Estos chaflanes se proporcionan para que las secciones enrolladas en espiral, que estarán en contacto con los revestimientos, no presenten bordes afilados en los revestimientos. En una forma de realización alternativa puede no haber presencia de chaflanes, pero el borde mismo puede estar redondeado o embotado. La anchura de las regiones redondeadas o embotadas puede ser tal como se ha descrito anteriormente para los chaflanes.

La anchura o la anchura media de la tira con respecto a la altura de la tira puede ser más de 1:2 o 1:3 o 1:4 o encontrarse en la región de 1:5.

Una junta de tipo espiral utilizada en la presente invención puede comprender una primera y una segunda tira enrolladas en espiral enrolladas entre sí de forma intercalada. Al menos una de las tiras está dispuesta, en uso, de forma sujeta entre caras opuestas para sellar esas caras. La primera y la segunda espirales pueden tener propiedades diferentes. De forma adecuada, las tiras proporcionan una resistencia diferente a la fuerza de sujeción.

Una junta de tipo espiral utilizada en la presente invención puede comprender una de la primera o segunda tiras que es de mayor altura que la otra de la primera o segunda tira antes de que se aplique la fuerza de sujeción, siendo la altura de las tiras la misma que bajo la fuerza de sujeción aplicada.

De forma adecuada, cada revestimiento cubre la totalidad del pico en forma de espiral formado por el arrollamiento espiral. Es decir, cada revestimiento cubre de forma adecuada por completo el pico en forma de espiral. De forma adecuada, cada revestimiento se extiende radialmente más allá de la extensión interior del pico en forma de espiral en dirección hacia el interior y se extiende radialmente más allá de la extensión exterior del pico en forma de espiral en direcciones hacia el exterior (siendo el pico la unión de la superficie exterior de cada región lateral y su cara terminal adyacente). Sin embargo, la extensión de la proyección más allá del pico en el lado interior no debe interferir con el flujo de material en la tubería o el conducto.

Puede requerirse que la junta de la presente invención, cualquiera que sea el tipo de junta, opere a presiones de funcionamiento normales de entre 100 KPa y 43.000 KPa, más típicamente de entre 10.000 KPa y 20.000 KPa. Según un segundo aspecto de la presente invención, se proporciona un procedimiento para producir una junta del primer aspecto, que comprende:

- proporcionar una parte central que tiene una abertura y un conjunto de estrías concéntricas alrededor de la abertura en cada lado de la parte central,

o

- proporcionar una tira enrollada en espiral, en la que la tira tiene forma de canal, que tiene una región central y regiones laterales a cada lado de la región central, en la que el espesor pasante en la región central de la tira es mayor que su espesor pasante en su regiones laterales, estando enrollada la tira formando una espiral en la que las regiones laterales de la tira presentan una estría espiral a cada lado de la espiral;

formar dos revestimientos consolidados que comprenden cada uno una primera capa y una segunda capa; y fijar los revestimientos consolidados sobre la junta, poniendo las primeras capas en contacto con los respectivos conjuntos de estrías concéntricas o con las dos estrías espirales.

Según un tercer aspecto de la presente invención, se proporciona el uso de una junta del primer aspecto como junta de sellado que se puede usar a temperaturas de 120 °C como mínimo y para proporcionar resistencia a la ruptura eléctrica al aplicar una diferencia de potencial de al menos 15 kV aplicada a lo largo del espesor de la película. Según un cuarto aspecto de la presente invención, se proporciona el uso de una junta de sellado que se puede usar a temperaturas de al menos 200 °C y para proporcionar una resistencia a la ruptura eléctrica al aplicar una diferencia de potencial de al menos 25 kV aplicada a lo largo del espesor de la película.

De forma adecuada, el tercer y cuarto aspecto utilizan juntas de sellado que también tienen buenas propiedades mecánicas y resistencia química.

La invención se describirá ahora con más detalle, a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos adjuntos.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 muestra en una vista en perspectiva ampliada la parte central de una junta formada con estrías concéntricas en cada una de sus caras opuestas; y dos revestimientos para las mismas para realizar un sellado frente a las respectivas estrías concéntricas;

La figura 2 es una vista en sección transversal de la parte central de la junta de la figura 1;

La figura 3 es una vista en sección transversal a través de uno de los revestimientos mostrados en la figura 1;

La figura 4 muestra una vista en perspectiva ampliada de una junta formada por un arrollamiento en espiral y que, por tanto, tiene una estría en espiral en cada una de sus caras opuestas; y dos revestimientos para las mismas para realizar un sellado frente a las respectivas estrías en espiral;

La figura 5 es una vista en sección transversal a través de una parte de la junta de la figura 4;

La figura 6 es una vista a mayor escala de la cara terminal de una tira que cuando se enrolla en una espiral puede formar la junta de la figura 5; y

La figura 7 es una vista ampliada de un detalle de la junta de la figura 6.

Descripción de formas de realización

La figura 1 muestra una parte central de acero 2 de una junta "Kammprofile". La parte central de acero tiene una gran abertura central y caras superior e inferior, de las cuales la cara superior 6 es visible. Se puede observar que la cara superior 6 está formada con estrías "de junta Kammprofile" concéntricas 8 alrededor de la abertura 4. La cara inferior, no visible, es idéntica a la cara superior 6. La parte central de acero tiene dos orejetas 10 diametralmente opuestas, pero estas no tienen importancia en la presente invención.

También se muestran en la figura 1 los revestimientos superior e inferior 12, 14. Estos son anillos idénticos de material de sellado y están diseñados para acoplarse sobre las estrías concéntricas formadas en la cara superior 6 y la cara inferior de la parte central 2, respectivamente.

La naturaleza de las estrías concéntricas y de los revestimientos se describirá ahora con mayor detalle.

Es importante indicar que las estrías concéntricas no tienen bordes abruptos, por ejemplo formados por caras que se juntan en un ángulo de 90° o inferior. No tienen una configuración de "picos y depresiones" o de "zig-zag". Más bien, las estrías concéntricas tienen forma de surcos concéntricos 16, separados por porciones planas concéntricas o mesetas 18. De forma adecuada, la superficie de la junta Kammprofile no se forma mecanizando la superficie para formar picos y depresiones, sino que se guía para que forme los surcos concéntricos. Cada surco concéntrico tiene una sección transversal que es el arco de un círculo, y en estas formas de realización cada arco es de 120° de un círculo. En estas formas de realización hay cinco surcos concéntricos de este tipo en cada lado de la parte central.

La figura 3 es una vista en sección transversal de uno de los revestimientos. Muestra las dos capas del revestimiento. Al ensamblar la junta, la primera capa 20 entra en contacto directamente con las estrías de la junta Kammprofile y se une a las mismas mediante un adhesivo en aerosol. La primera capa 20 se une a la capa inferior 22 mediante un adhesivo en aerosol.

Aunque los dibujos no están a escala, se puede deducir correctamente de la figura 3 que la primera capa 20 es fina y la segunda capa 22 es más gruesa. En formas de realización de la presente invención que se describirán con más detalle, el espesor medio de la primera capa es de 75 gm, 125 gm y 200 gm; y el espesor medio de la segunda capa es de 0,5 mm.

En formas de realización preferidas de la invención que se describirán con más detalle, los materiales empleados para la primera capa fueron polímeros de polieteretercetona y de poliimida.

Los materiales empleados para la segunda capa fueron grafito exfoliado o vermiculita exfoliada. Dichos materiales son compresibles y, en el ensamblaje y la instalación de la junta, normalmente se comprimen entre el 40% y el 80% de espesor. La compresión se acompaña del llenado de las depresiones de la junta Kammprofile y del esparcimiento del material de revestimiento a lo largo de las caras de la junta.

Tal como se ha indicado anteriormente, el grafito exfoliado y la vermiculita exfoliada tienen muchas propiedades excelentes para su uso en el revestimiento de una junta, en particular excelentes propiedades mecánicas, alta resistencia térmica y muy buena resistencia química. No tienen buenas propiedades dieléctricas. Sin embargo, los polímeros de polieteretercetona y poliimida de la primera capa del revestimiento consolidado de la figura 3 tienen excelentes propiedades dieléctricas. En consecuencia, un revestimiento consolidado tal como se describe en el presente documento puede tener excelentes propiedades en todos los aspectos.

Al comprimir la junta, las estrías concéntricas aplican fuerza a cada revestimiento, y esta fuerza se aplica directamente a la primera capa. Si se perforara la primera capa, se podría perder el beneficio derivado de la primera capa y el rendimiento de la junta se verá comprometido. Sin embargo, esto se evita mediante el diseño de estrías concéntricas, que comprenden surcos concéntricos sin bordes abruptos, junto con las excelentes propiedades mecánicas de los polímeros de politetrafluoroetileno y poliimida preferidos.

La eficacia de las películas de polieteretercetona y poliimida como materiales dieléctricos en revestimientos se investigó mediante un ensayo de laboratorio empleando un ánodo y un cátodo aplicados a superficies opuestas de los revestimientos. Se aplicó voltaje alterno a una frecuencia de energía comercial (60 Hz) a un espécimen de ensayo. Los especímenes sometidos a ensayo eran cuadrados de 25 mm y se habían acondicionados disponiéndolos en un horno a 100 °C durante 1 hora antes de colocarlos en un desecador. Los electrodos anódico y catódico consisten en varillas cilíndricas opuestas de 6,4 mm de diámetro con bordes redondeados a un radio de 0,8 mm. Los electrodos están fabricados de acero inoxidable. El ánodo y el cátodo se aplicaron a superficies opuestas de los especímenes de ensayo para proporcionar una gran diferencia de potencial. La diferencia de potencial se aumentó hasta que se produjo la ruptura. El voltaje de inicio para el ensayo fue de 2,5 kV y se mantuvo durante un total de 10 segundos. Si no se detectó ningún fallo, el voltaje se aumentó en 0,5 kV y se mantuvo de nuevo durante 10 segundos. Esto se repitió hasta que se produjo el fallo dieléctrico del espécimen de ensayo. El fallo se produjo generalmente dentro de 1-2 segundos después de aplicar el voltaje. En caso de ruptura, la resistencia dieléctrica se redujo significativamente o se perdió completamente y se permitió que fluyera una alta corriente. Esta alta corriente se señalizó por medio de una sirena y por una luz, cada una conectada en el circuito.

Los ensayos se llevaron a cabo a 20 °C y el 75% de humedad relativa.

Los resultados fueron los siguientes.

Las propiedades dieléctricas de estos materiales los hacen adecuados para suministrar resistencia dieléctrica a revestimientos en los que la segunda capa tiene poca resistencia dieléctrica.

Un revestimiento unido que tiene una primera capa y una segunda capa tal como se ha descrito tiene una excelente resistencia mecánica y resistencia al deslizamiento, incluida la capacidad para resistir altas presiones de operación, excelente resistencia térmica y química, así como resistencia dieléctrica. Si alguna vez se produce un evento térmico que compromete el polímero termoplástico de la primera capa, es beneficioso que esta capa sea relativamente fina, y la segunda capa, que comprende de forma adecuada grafito exfoliado o vermiculita exfoliada, que tienen la propiedad de resiliencia natural, puede empaquetarse en contacto íntimo con las estrías concéntricas, para mantener el sello hasta que se pueda realizar la reparación.

Las figuras 4 y 5 muestran una junta 32 enrollada en espiral. La junta está formada por una tira 34 de acero enrollada en espiral. Está enrollada de forma que presente una gran abertura central 36. Sus caras superior e inferior tienen cada una una estría espiral continua 38, 40, formada por los bordes laterales de la tira.

También se muestran en las figuras 4 y 5 los revestimientos superior e inferior 42, 44. Estos son anillos idénticos de material de sellado y están diseñados respectivamente para acoplarse sobre las estrías en espiral 38, 40 con una ligera proyección más allá de las mismas en las direcciones hacia el interior y hacia el exterior, respectivamente. Los revestimientos 42, 44 son tal como se describen para la forma de realización de las figuras 1 a 3.

Las figuras 4 y 5 no muestran una junta enrollada en espiral tradicional, sino un tipo mejorado de junta enrollada en espiral que tiene una tira relativamente gruesa en forma de canal, enrollada entre sí en forma encajada, en la que la base de la tira 46 es más gruesa que las regiones laterales, que también pueden denominarse flancos o costados 48, 50 de la tira. Esto se puede observar en la figura 5 y en la vista ampliada de la figura 6.

Puede observarse en la figura 6 que la tira está generalmente curvada de un lado a otro, excepto por los flancos o costados 48, 50 que son aproximadamente rectos. Las regiones curvadas son arcos que pueden tener el mismo radio, pero están centradas en posiciones seleccionadas de modo que el espesor de la tira se encuentre en su máximo en el centro de la base de la tira y disminuya en las direcciones laterales.

Cada flanco o costado 48, 50 termina en una cara terminal 52, 54. Las caras terminales son ortogonales entre sí. La unión de la cara exterior 56, 58 de cada flanco o costado y su cara terminal adyacente está formada con un chaflán, 60, 62 de los que se puede observar uno más claramente en la vista ampliada de la figura 7. Cada chaflán es oblicuo a su cara terminal adyacente y su superficie exterior adyacente de la región lateral. Resultará evidente a partir de la figura 5 que cuando la junta se pone en uso, los revestimientos 42, 44 se acoplan en primer lugar a los chaflanes de las estrías espirales, que no presentan bordes afilados hacia los revestimientos.

En esta forma de realización, la anchura máxima de la tira, desde el chaflán 60 hasta el chaflán 62, es de 3,18 mm. La anchura de las caras terminales 52, 54 es de 0,59 mm. La anchura de la base de la tira, en su centro, es de 0,83 mm. La anchura de los chaflanes es de 0,1 mm.

La tira está enrollada formando una espiral apretada, cuya formación de canales encaja en la formación de canales. Los arrollamientos más externos y más internos son 64, 66 están enrollados metal sobre metal, sin ningún material intercalado, y están fijados entre sí mediante soldadura por puntos. Los arrollamientos intermedios tienen un material intercalado 68, que en esta forma de realización es grafito exfoliado.

Cuando se dispone la junta bajo carga, el material intercalado 68 se aprieta hacia el exterior y entra en contacto con el material de los revestimientos. Los revestimientos se acoplan a los chaflanes y no son perforados por los arrollamientos en espiral.

Tal como se ha indicado anteriormente, el revestimiento de dos capas descrito tiene una excelente resistencia mecánica y resistencia al deslizamiento, incluida la capacidad para soportar altas presiones de operación, excelente resistencia térmica y química, así como resistencia dieléctrica. Si alguna vez se produce un evento térmico que compromete el polímero termoplástico de la primera capa, es beneficioso que esta capa sea relativamente fina, y la segunda capa, que comprende de forma adecuada grafito exfoliado o vermiculita exfoliada, que tienen la propiedad de resiliencia natural, puede empaquetarse en íntimo contacto con las estrías en espiral, para mantener el sello hasta que se pueda realizar la reparación. Los beneficios de este tipo de revestimiento son tan importantes para la forma de realización en espiral rígida de las figuras 4 - 7 como son para la forma de realización de junta Kammprofile de las figuras 1 a 3.

Claims (16)

REIVINDICACIONES

1. Junta:

- que tiene una parte central rígida (2) formada con una abertura (4), en la que se proporciona un conjunto de estrías concéntricas (8) alrededor de la abertura en cada lado de la parte central, y en la que se fija un revestimiento (12, 14) a cada conjunto de estrías concéntricas,

o

- que comprende una tira enrollada en espiral (34), en la que la tira tiene forma de canal, que tiene una región central y regiones laterales a cada lado de la región central, en la que el espesor pasante en la región central (46) de la tira es mayor que el espesor pasante en sus regiones laterales (48, 50), estando la tira enrollada formando una espiral en la que las regiones laterales de la tira presentan estrías en espiral opuestas, y en la que se fija un revestimiento (42, 44) a cada una de las estrías en espiral;

en la que cada revestimiento comprende una primera capa (20) que está en contacto con un conjunto de estrías concéntricas respectivo o con una estría en espiral y una segunda capa (22) que está en contacto con la primera capa,

en el que

la primera capa comprende una película preformada fijada a la segunda capa para formar un revestimiento consolidado, que después se fija a las estrías concéntricas o espirales,

la primera capa introduce o aumenta una propiedad mecánica, química o eléctrica que está ausente o es inadecuada en la segunda capa;

en el que la primera capa tiene un espesor medio de al menos 75 gm pero que no es mayor de 300 gm; en el que el espesor de la segunda capa sin comprimir, antes de su uso, es mayor que el espesor de la primera capa;

en el que la primera capa comprende, o consiste en, un material polimérico sustancialmente incompresible o apenas compresible y la segunda capa comprende, o consiste en, un material inorgánico compresible; y

en la que la primera capa está formada por, o comprende, un polímero seleccionado de las clases siguientes:

poliariletercetona (PAEK) (especialmente polieteretercetona, PEEK)

poliimida (PI)

copolímero de etileno-propileno fluorado (FEP)

polieterimida (PEI)

polietersulfona (PES)

politetrafluoroetileno (PTFE)

copolímero de etileno-clorotrifluoroetileno (E-CTFE)

copolímero de etileno-tetrafluoroetileno (ETFE)

policarbonato (PC)

policlorotrifluoroetileno (PCTFE)

poli(fluoruro de vinilideno) (PVDF)

polímeros de silicona

poliimida (termoendurecible)

bis-maleimidas (BMI)

polímeros epoxi

resinas de ftalonitrilo.

2. Junta según la reivindicación 1, en la que la primera capa puede adaptarse a la forma de las estrías concéntricas o espirales y es capaz de resistir la perforación causada por las estrías concéntricas o espirales.

3. Junta según cualquier reivindicación anterior, en la que la primera capa tiene un espesor medio de al menos 75 gm pero que no es mayor de 200 gm.

4. Junta según cualquier reivindicación anterior, en la que el espesor de la segunda capa cuando no está comprimida, antes de su uso, es mayor que el espesor de la primera capa en una razón de al menos 2, preferentemente al menos 3, y de la forma más preferida al menos 4; y la relación entre el espesor de la segunda capa, cuando está comprimida, en uso, y el espesor de la primera capa es de al menos 1,5, y preferentemente de al menos 2.

5. Junta según cualquier reivindicación anterior, en la que la primera capa está formada por, o comprende, una poliimida o una poliariletercetona, preferentemente una polieteretercetona.

6. Junta según la reivindicación 5, en la que la primera capa está formada por, o comprende, una poliariletercetona, preferentemente una polieteretercetona.

7. Junta según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la segunda capa está formada por, o comprende, silicatos estratificados, una cerámica o grafito.

8. Junta según la reivindicación 7, en la que la segunda capa está formada por, o comprende, grafito o vermiculita (incluyendo vermiculita exfoliada, biotita, hidrobiotita y flogopita).

9. Junta según cualquier reivindicación anterior que tiene estrías concéntricas.

10. Junta según la reivindicación 9, en la que las estrías concéntricas tienen forma de surcos concéntricos, preferentemente de sección transversal redondeada (16), y preferentemente están separadas por partes planas concéntricas (18).

11. Junta según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 que tiene estrías espirales.

12. Junta según la reivindicación 11, en la que el espesor de la región central de la tira es de al menos 0,7 mm; y la relación entre el espesor pasante de la región central y el espesor pasante de las regiones laterales es de al menos 1,2 a 1.

13. Junta según la reivindicación 11 o 12, en la que las estrías espirales de cada lado de la junta terminan en picos que en primer lugar se acoplan a los revestimientos, estando los picos achaflanados, embotados o redondeados (60, 62).

14. Un procedimiento para producir una junta que tiene la construcción reivindicada en cualquier reivindicación anterior, comprendiendo el procedimiento:

- proporcionar la parte central (2) o la tira enrollada en espiral (34),

- formar los dos revestimientos consolidados (12, 14; 42, 44) que comprenden cada uno una primera capa (20) y una segunda capa (22), y

- fijar los revestimientos consolidados a la junta, poniendo las primeras capas en contacto con los respectivos conjuntos de estrías concéntricas o con las dos estrías espirales.

15. Uso de una junta según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13 o producida mediante el procedimiento de la reivindicación 14 como una junta de sellado que se puede usar a temperaturas de 120 °C como mínimo y para proporcionar resistencia a la ruptura eléctrica al aplicar una diferencia de potencial de al menos 15 kV aplicada a lo largo del espesor del revestimiento.

16. Uso según la reivindicación 15, en el que la junta es una junta de sellado que se puede utilizar a temperaturas de al menos 200 °C y para proporcionar resistencia a la ruptura eléctrica al aplicar una diferencia de potencial de al menos 25 kV aplicada a lo largo del espesor del revestimiento.