ES2963935T3 - Manguera de calefacción para el transporte de un líquido, en especial para el transporte de un adhesivo - Google Patents

Manguera de calefacción para el transporte de un líquido, en especial para el transporte de un adhesivo Download PDF

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Abstract

La invención se refiere a una manguera calefactora (1) para transportar un líquido, en particular para transportar un adhesivo. La manguera de calentamiento tiene: - una manguera flexible (2) para hacer pasar el líquido, - una capa aislante que rodea la manguera flexible (2), - un dispositivo de calentamiento (3) que rodea la manguera flexible (2), el dispositivo de calentamiento (3)) que está dispuesta entre la manguera flexible (2) y la capa aislante. La capa aislante comprende un material aislante (4) en forma de tira, estando enrollado el material aislante (4) en forma de tira alrededor de la manguera flexible (2). El material aislante (4) en forma de tira presenta un aerogel. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Manguera de calefacción para el transporte de un líquido, en especial para el transporte de un adhesivo
La presente invención se refiere a una manguera de calefacción para el transporte de adhesivo termofusible líquido u otras sustancias fluidas en estado caliente de un aparato de fusión hasta un cabezal de aplicación. La manguera de calefacción sirve en especial para la conexión a un aparato fusor, sirviendo el aparato fusor para fundir adhesivo termofusible sólido a temperatura ambiente. El adhesivo termofusible se transporta a continuación al punto de aplicación, normalmente un cabezal de aplicación, con la manguera de calefacción, aplicándose el adhesivo sobre un sustrato en el punto de aplicación, o bien por medio del cabezal de aplicación. La manguera flexible sirve en especial para mantener el líquido a transportar en la manguera de calefacción en un determinado intervalo de temperatura y/o para calentar el líquido a transportar en la manguera de calefacción a una determinada temperatura especificada o en un determinado intervalo de temperatura especificada.
Se conoce una manguera de calefacción, que presenta las características del preámbulo de la reivindicación 1, por la publicación US 2003/0007789 A1. La manguera de calefacción conocida por la publicación citada anteriormente presenta:
• una manguera flexible para el paso del líquido,
• una capa aislante que rodea la manguera flexible,
• un dispositivo de calefacción que rodea la manguera flexible, estando dispuesto el dispositivo de calefacción entre la manguera flexible y la capa aislante. La capa aislante presenta un material aislante en forma de bandas, estando enrollado helicoidalmente el material aislante en forma de bandas alrededor de la manguera flexible.
En el documento WO 03/098093 A1 se describe un sistema de tubo-en-tubo rígido aislado térmicamente, que comprende un aerogel como material aislante. El sistema tubular descrito en este se aplica como oleoducto submarino. Tales sistemas tubulares se tienden normalmente en el denominado procedimiento de devanado, en el que se suelda el oleoducto a tender en la tierra y se enrolla en una gabarra de tendido sobre un tipo de tambor (carrete). El oleoducto se deforma plásticamente en el bobinado y se estira de nuevo en el siguiente tendido.
El documento EP0 080 811 A1 y el documento EP 2519 765 A1 muestran el estado de la técnica más amplio. Es tarea de la presente invención perfeccionar una manguera de calefacción que presente las características del preámbulo de la reivindicación 1 para obtener una pérdida de calor especialmente reducida de la manguera de calefacción con una extensión radial, por consiguiente un grosor lo menor posible, de la manguera de calefacción.
Esta tarea se soluciona mediante una manguera de calefacción que presenta las características de la reivindicación 1.
Según la invención, está previsto que el material aislante en forma de bandas presente un aerogel.
Los aerogeles son cuerpos sólidos porosos que presentan una variedad de poros. Los aerogeles se distinguen por una conductividad térmica especialmente reducida.
Debido a la conductividad térmica del aerogel, especialmente reducida, el material aislante en forma de bandas presenta asimismo una conductividad térmica especialmente reducida para que el material aislante en forma de bandas pueda presentar un grosor relativamente reducido y aún se pueda conseguir un aislamiento térmico especialmente bueno de la manguera flexible.
Los aerogeles, o bien los materiales convencionales que contienen aerogel, tienen la peculiaridad de poderse dañar fácilmente en el caso de esfuerzo mecánico y tender a una formación de polvo en el caso de un esfuerzo mecánico. Estos daños influyen desfavorablemente sobre el efecto aislante por una parte. Por otra parte, existe el peligro de que la abrasión o el polvo lleguen al ambiente, mediante lo cual se pueden producir, a modo de ejemplo, impurezas no deseadas del líquido a elaborar y/o de los sustratos sobre los que se debe aplicar el líquido. Además, es ventajoso evitar una formación de polvo en la producción de la manguera de calefacción para ahorrar medidas de protección necesarias en caso contrario, a modo de ejemplo succiones, máscaras, etc.
El uso de un material aislante en forma de bandas que contiene aerogel y que está enrollado helicoidalmente alrededor de la manguera flexible ha demostrado ser ventajoso, ya que, en el caso de un esfuerzo mecánico de la manguera de calefacción, a modo de ejemplo en forma de una flexión de la manguera de calefacción, se puede efectuar un desplazamiento de los bobinados entre sí, de modo que se reduce la carga por tracción y presión del material aislante de la capa aislante. De este modo se evita o al menos se reduce una abrasión y/o una formación de polvo del aerogel contenido en el material aislante.
En el presente documento, bajo el término "helicoidal" no se entiende necesariamente un bobinado con un ángulo de paso constante. Sin embargo, se considera especialmente ventajoso un bobinado con un ángulo de paso constante.
Con respecto a un aislamiento térmico especialmente bueno y lo más constante posible en la longitud de la manguera ha demostrado ser ventajoso que el material aislante en forma de bandas esté enrollado de manera autosolapante alrededor de la manguera flexible. El solapamiento referido a una anchura del material aislante en forma de bandas se sitúa preferentemente en 20 % a 50 %, preferentemente 40 % a 50 %, en especial 45 % a 50 %. Se considera especialmente ventajoso un solapamiento de aproximadamente 50 %. En el caso de un solapamiento de aproximadamente 50 %, el grosor de la capa aislante asciende aproximadamente al doble del grosor del material aislante en forma de bandas. En el caso de un movimiento de flexión de la manguera de calefacción, debido al bobinado, el material aislante se estira y se comprime, en especial en comparación con materiales aislantes en forma de tubo, y además los estratos de bobinado se pueden deslizar entre sí en cierta medida para que, también en el caso de una manguera de calefacción tendida de forma curvada, se eviten huecos en la capa aislante en la zona de la flexión.
Con respecto a una estabilidad mecánica del material aislante especialmente elevada y a un procesamiento especialmente sencillo y rápido del material aislante para la formación de la capa aislante ha demostrado ser ventajoso que el material aislante en forma de bandas presente una anchura de 15 mm a 60 mm.
El material aislante en forma de bandas presenta preferentemente un grosor de 0,5 mm a 6,0 mm, en especial un grosor de 2 mm a 5 mm, preferentemente un grosor de 1 mm a 3 mm.
Preferentemente, una relación de grosor de material aislante respecto a anchura de material aislante se sitúa preferentemente entre 1/30 y 1/6.
En el caso del aerogel se trata en especial de un aerogel a base de silicato.
En el caso del material aislante se trata en especial de un vellón.
Para obtener una estabilidad mecánica del material aislante especialmente buena se considera ventajoso que el material aislante presente una estructura de apoyo. En el caso de esta estructura de apoyo se trata en especial de una estructura de apoyo basada en fibras. La estructura de apoyo puede incluir en especial fibras de poliéster y/o fibras de vidrio.
Para evitar o al menos reducir un daño del material aislante y/o una liberación de polvo en el procesamiento, o bien en el caso de una carga mecánica del material aislante, a modo de ejemplo en el caso de una flexión de la manguera de calefacción, se considera especialmente ventajoso que el material aislante presente un revestimiento, en especial un revestimiento hermético al polvo o que retenga el polvo. Para obtener un deslizamiento de bobinados especialmente bueno, a modo de ejemplo en el caso de una flexión de la manguera de calefacción, se considera ventajoso que en el caso del revestimiento se trate de un revestimiento antifricción.
En el caso del revestimiento se trata en especial de un revestimiento a base de silicona y/o poliuretano. En el caso del revestimiento se trata en especial de un revestimiento de silicona o de un revestimiento de poliuretano.
Además, es perfectamente concebible prever un recubrimiento del material aislante en forma de bandas adicional o alternativamente al revestimiento. En el caso del recubrimiento se puede tratar, a modo de ejemplo, de un recubrimiento a partir de una lámina de plástico. También son concebibles materiales de tipo papel para el recubrimiento, en especial materiales de tipo papel revestidos, por ejemplo a modo de una lámina separadora de horneado. El recubrimiento rodea preferentemente el material aislante sin adherirse al mismo.
En una forma de realización especialmente ventajosa está previsto que la manguera de calefacción presente una capa de cubierta, preferentemente hermética al polvo, rodeando directamente la capa de cubierta la capa aislante. Tal diseño se debe considerar ventajoso en especial con respecto a la prevención de una formación de polvo debida a la carga mecánica del material aislante en la producción de la manguera de calefacción. Además, la capa de cubierta se considera especialmente ventajosa en el sentido de que los estratos adicionales de la manguera de calefacción, que rodeen la capa aislante, no entran en contacto directo con la capa aislante, mediante lo cual se evita un daño del material aislante, o bien de la capa aislante.
En el caso de la capa de cubierta se trata en especial de un material de cubierta en forma de bandas, estando enrollado helicoidalmente el material de cubierta en forma de bandas alrededor de la capa aislante, preferentemente de manera autosolapante alrededor de la capa aislante. En el caso del material de cubierta en forma de bandas se puede tratar, a modo de ejemplo, de una cinta textil o de una cinta de tejido de fibra de vidrio. En el caso del material de cubierta en forma de bandas se puede tratar, a modo de ejemplo, de un material de cubierta con una capa de adhesivo. La capa de adhesivo está diseñada preferentemente de modo que no se adhiera al material aislante, para que se produzca únicamente una autoadherencia del material de cubierta en la zona del autosolapamiento.
En una forma especialmente preferente de realización de la manguera de calefacción, la manguera de calefacción presenta una línea de control y/o una línea de abastecimiento eléctrico, pudiéndose conectar la línea de control y/o la línea de abastecimiento eléctrico a un componente que interacciona con la manguera de calefacción de un dispositivo de transporte y/o dispositivo de aplicación. La integración de la línea de abastecimiento eléctrico y/o de la línea de control en la manguera de calefacción tiene la ventaja de que las líneas no se deben conducir por separado respecto a los componentes que interaccionan con la manguera de calefacción. De este modo se produce una instalación sencilla y clara con baja propensión a errores. En el caso de aplicaciones manuales se aumenta la seguridad del personal, ya que el número de líneas de conexión se puede mantener especialmente reducido en tal forma de realización.
En relación con una línea de control y/o línea de abastecimiento eléctrico integrada se considera especialmente ventajoso que la manguera de calefacción presente una estructura de conexión, estando conectada la estructura de conexión a la línea de control y/o la línea de abastecimiento eléctrico y pudiéndose conectar la estructura de conexión a una correspondiente contraestructura del componente. De este modo, el manejo, en especial la instalación de la manguera de calefacción, es posible de manera especialmente sencilla. La estructura de conexión está formada en especial como conector y la contraestructura como clavija o viceversa.
Con respecto a la línea de control y/o la línea de abastecimiento eléctrico se considera especialmente ventajoso que estas estén enrolladas helicoidalmente alrededor de la capa aislante, en especial que la línea de control y/o la línea de abastecimiento eléctrico estén enrolladas helicoidalmente alrededor de la capa de cubierta.
En una forma de realización especialmente preferente, la manguera de calefacción presenta una envoltura exterior, preferentemente cerrada. En el caso de la envoltura exterior se trata en especial de una envoltura exterior de silicona, poliuretano o polietileno. Preferentemente, la envoltura exterior está diseñada de modo que se evite una penetración de agua en la zona interior de la manguera de calefacción. Con respecto a una limpieza de la envoltura exterior de la manguera de calefacción se considera especialmente ventajoso que la envoltura exterior tenga forma lisa. De este modo es posible una limpieza especialmente sencilla, o bien un lavado de la envoltura exterior. Además, se considera especialmente ventajoso que la envoltura exterior esté constituida por un material eléctricamente aislante, o bien sea eléctricamente aislante.
En el caso de la envoltura exterior se trata preferentemente de una manguera de silicona extruida o de una manguera de silicona espumada.
La envoltura exterior está desplazada preferentemente sobre los componentes restantes de la manguera de calefacción.
Para mejorar un deslizamiento especialmente bueno de la envoltura exterior sobre los componentes restantes de la manguera de calefacción en el caso de un desplazamiento de la envoltura exterior y/o una flexión de la manguera de calefacción se considera especialmente ventajoso que un lado interior de la envoltura exterior esté formado de tal manera que presente un coeficiente de fricción especialmente reducido. Esto se puede conseguir, a modo de ejemplo, estando espolvoreado con talco el lado interior de la envoltura exterior.
Además, se considera especialmente ventajoso que un diámetro interior de la envoltura exterior sea ligeramente mayor que el diámetro exterior de una capa de la manguera de calefacción adyacente a la envoltura exterior.
Se considera especialmente ventajoso que una dirección de bobinado del material de cubierta y/o una dirección de bobinado del conducto de control y/o una dirección de bobinado del conducto de abastecimiento eléctrico y/o una dirección de bobinado del dispositivo de calefacción corresponda a una dirección de bobinado del material aislante. Preferentemente, todos los componentes de la manguera de calefacción enrollados helicoidalmente alrededor de la manguera flexible presentan la misma dirección de bobinado. Tal diseño ha demostrado ser ventajoso con respecto a una buena flexibilidad de la manguera de calefacción, con carga mecánica de los componentes individuales especialmente reducida.
En un perfeccionamiento ventajoso de la manguera de calefacción está previsto que un ángulo de paso de los bobinados del material aislante en forma de bandas se sitúe entre 5° y 30°, preferentemente entre 10° y 15°.
En el caso de la manguera flexible se trata en especial de una manguera de alta presión.
La manguera flexible presenta preferentemente un núcleo interior de PTFE. No obstante, es perfectamente concebible que el núcleo interior esté constituido por otro plástico fluorado.
La manguera flexible presenta preferentemente un refuerzo exterior a partir de un trenzado metálico, en especial un refuerzo a partir de un trenzado de acero. Con respecto al refuerzo, es perfectamente concebible emplear un trenzado de fibras de aramida en lugar del trenzado de acero, o bien un trenzado metálico.
En una forma de realización preferente, un núcleo interior de la manguera flexible está formado por una manguera ondulada de metal. La manguera ondulada de metal puede estar ondulada en paralelo u ondulada en espiral. Además, es perfectamente concebible que el núcleo interior en forma de una manguera ondulada de metal esté rodeado a su vez por un refuerzo exterior, en especial un refuerzo del tipo citado anteriormente.
En el caso del dispositivo de calefacción se trata en especial de una calefacción por resistencia.
Es perfectamente concebible que la manguera de calefacción comprenda adicionalmente un sensor de temperatura, estando dispuesto el sensor de temperatura preferentemente entre la capa aislante y la manguera flexible.
La manguera flexible está diseñada preferentemente para mantener, o bien calentar el líquido a transportar en un intervalo de temperaturas de 80°C a 230°C, en especial 120°C a 200°C.
En las siguientes figuras, la invención se explica más detalladamente por medio de un ejemplo de realización, sin limitarse al mismo.
Muestran:
la Fig. 1
una forma de realización de una manguera de calefacción en una vista en sección,
la Fig. 2
la manguera de calefacción según la Fig. 1 en un estadio intermedio en la producción de la manguera de calefacción en una vista en perspectiva.
Las Figs. 1 y 2 muestran una manguera de calefacción 1 para el transporte de un líquido, en el presente caso para el transporte de un adhesivo, mostrando la Fig. 2 la manguera de calefacción 1 en un estadio intermedio en la producción de la manguera de calefacción 1, por lo tanto mostrando la Fig. 2 la manguera de calefacción 1 en un estado no acabado.
La manguera de calefacción 1 presenta una manguera flexible 2 para el paso del líquido. La manguera flexible 2 está rodeada por un dispositivo de calefacción 3, comprendiendo el dispositivo de calefacción 3 en el presente caso dos alambres de calefacción enrollados helicoidalmente alrededor de la manguera flexible 2, estando conectado un extremo de un cable de calefacción con un extremo del otro cable de calefacción. En tal diseño del dispositivo de calefacción 3 con cables de calefacción conectados entre sí por los extremos es posible conectar el abastecimiento de energía del dispositivo de calefacción 3 en solo un extremo de la manguera de calefacción 1. Se considera especialmente ventajoso que el respectivo cable de calefacción esté rodeado de un aislamiento eléctrico. En el caso del aislamiento eléctrico se puede tratar, a modo de ejemplo, de un revestimiento de PTFE o un revestimiento de silicona o una envoltura de PTFE o una envoltura de silicona. Sin embargo, es preferente el material PTFE.
La manguera de calefacción 1 presenta además una manguera flexible 2 y la capa aislante que rodea el dispositivo de calefacción 3, estando formada la capa aislante por un material aislante 4 en forma de bandas, estando enrollado el material aislante 4 en forma de bandas helicoidalmente y de manera autosolapante alrededor de la manguera flexible 2 y el dispositivo de calefacción 3, ascendiendo el solapamiento, referido a una anchura B del material aislante 4 en forma de bandas, aproximadamente a 50 %. El material aislante 4 en forma de bandas presenta un aerogel.
La manguera de calefacción 1 presenta además una capa de cubierta 5 hermética al polvo o que reduce al menos la liberación de polvo, rodeando la capa de cubierta 5 directamente la capa aislante. La manguera de calefacción 1 comprende además varias líneas de control 6 y varias líneas de abastecimiento eléctrico 7, estando enrolladas helicoidalmente las diversas líneas de control 6 y las diversas líneas de abastecimiento eléctrico 7 alrededor de la capa de cubierta 5.
La manguera de calefacción 1 presenta una envoltura exterior 8, rodeando la envoltura exterior 8 la línea de control 6 y las líneas de abastecimiento eléctrico 7 y estando hermetizados los componentes interiores de la manguera de calefacción 1 frente al ambiente.
En el lado del extremo, la manguera de calefacción 1 presenta una estructura de racor 9, para establecer una conexión fluídica entre la manguera de calefacción 1 y otros componentes de un dispositivo de aplicación y/o dispositivo de transporte y/o dispositivo de fusión. Para evitar una penetración de polvo y/o líquidos en el interior de la manguera de calefacción 1 en la zona de la estructura de racor 9, la manguera de calefacción 1 presenta una tapa de extremo 10 que rodea la estructura de racor 9 en el lado del extremo, por consiguiente en la zona de la estructura de racor 9, rodeando la tapa de extremo 10 también una zona parcial de la envoltura exterior 8 en el lado del extremo.
Es perfectamente concebible que la manguera de calefacción 1 comprenda adicionalmente un sensor de temperatura, estando dispuesto el sensor de temperatura preferentemente entre la capa aislante y la manguera flexible 2.
Como se puede extraer en especial de la Fig. 1, todos los componentes de la manguera de calefacción 1 enrollados helicoidalmente alrededor de la manguera flexible 2 presentan la misma dirección de bobinado.
Lista de signos de referencia
1 Manguera de calefacción
2 Manguera flexible
3 Dispositivo de calefacción
4 Material aislante
5 Capa de cubierta
6 Línea de control
7 Línea de abastecimiento
8 Envoltura exterior
9 Estructura de racor
10 Tapa de extremo
B Anchura

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Manguera de calefacción (1) para el transporte de adhesivo termofusible líquido u otras sustancias fluidas en estado caliente de un aparato de fusión hasta un cabezal de aplicación, que presenta:
- una manguera flexible (2) para el paso del líquido,
- una capa aislante que rodea la manguera flexible (2),
- un dispositivo de calefacción (3) que rodea la manguera flexible (2), estando dispuesto el dispositivo de calefacción (3) entre la manguera flexible (2) y la capa aislante,
comprendiendo la capa aislante un material aislante (4) en forma de bandas, estando enrollado helicoidalmente el material aislante (4) en forma de bandas alrededor de la manguera flexible (2),caracterizada por queel material aislante (4) en forma de bandas presenta un aerogel.
2. Manguera de calefacción según la reivindicación 1, presentando el material aislante (4) en forma de bandas una anchura (B) de 15 mm a 60 mm y/o presentando el material aislante (4) en forma de bandas un grosor de 1 mm a 3 mm.
3. Manguera de calefacción según la reivindicación 1 o 2, estando enrollado el material aislante (4) en forma de bandas de manera autosolapante alrededor de la manguera flexible (2), preferentemente situándose el solapamiento, referido a la anchura del material aislante (4) en forma de bandas en 20 % a 50 %, preferentemente 40 % a 50 %, en especial 45 % a 50 %.
4. Manguera de calefacción según una de las reivindicaciones 1 a 3, tratándose de un aerogel a base de silicato en el caso del aerogel.
5. Manguera de calefacción según una de las reivindicaciones 1 a 4, presentando el material aislante (4) una estructura de apoyo, en especial una estructura de apoyo basada en fibras.
6. Manguera de calefacción según una de las reivindicaciones 1 a 5, presentando el material aislante (4) en forma de bandas un revestimiento, preferentemente un revestimiento antifricción y/o un revestimiento que retiene el polvo.
7. Manguera de calefacción según la reivindicación 6, siendo el revestimiento un revestimiento a base de silicona y/o poliuretano, preferentemente siendo el revestimiento un revestimiento de silicona o un revestimiento de poliuretano.
8. Manguera de calefacción según una de las reivindicaciones 1 a 7, presentando el material aislante (4) en forma de bandas un recubrimiento.
9. Manguera de calefacción según una de las reivindicaciones 1 a 8, presentando la manguera de calefacción (1) una capa de cubierta (5), rodeando directamente la capa de cubierta (5) la capa aislante.
10. Manguera de calefacción según la reivindicación 9, comprendiendo la capa de cubierta (5) un material de cubierta en forma de bandas, estando enrollado helicoidalmente el material de cubierta en forma de bandas alrededor de la capa aislante, preferentemente de manera autosolapante alrededor de la capa aislante.
11. Manguera de calefacción según una de las reivindicaciones 1 a 10, comprendiendo la manguera de calefacción (1) una línea de control (6) y/o una línea de abastecimiento eléctrico (7), pudiéndose conectar la línea de control (6) y/o la línea de abastecimiento eléctrico (7) a un componente que interacciona con la manguera de calefacción (1) de un dispositivo de transporte y/o dispositivo de aplicación, presentando preferentemente la manguera de calefacción (1) una estructura de conexión, estando conectada la estructura de conexión a la línea de control y/o la línea de abastecimiento eléctrico, pudiéndose conectar la estructura de conexión a una correspondiente contraestructura del componente.
12. Manguera de calefacción según la reivindicación 11, estando enrollada helicoidalmente la línea de control (6) y/o la línea de abastecimiento eléctrico (7) alrededor de la capa aislante, en especial estando enrollada helicoidalmente la línea de control (6) y/o la línea de abastecimiento eléctrico (7) alrededor de la capa de cubierta (5).
13. Manguera flexible según una de las reivindicaciones 1 a 12, presentando la manguera de calefacción (1) una envoltura exterior (8), preferentemente presentando la envoltura exterior (8) silicona y/o poliuretano y/o polietileno o estando constituida esta por silicona, poliuretano o polietileno.
14. Manguera de calefacción según una de las reivindicaciones 10 a 13, correspondiendo una dirección de bobinado del material de cubierta (5) y/o una dirección de bobinado de la línea de control (6) y/o una dirección de bobinado de la línea de abastecimiento eléctrico (7) y/o una dirección de bobinado del dispositivo de calefacción (3) a una dirección de bobinado del material aislante (4), preferentemente presentando la misma dirección de bobinado todos los componentes de la manguera de calefacción (1) enrollados helicoidalmente alrededor de la manguera flexible (2).
15. Manguera de calefacción según una de las reivindicaciones 1 a 14, situándose un ángulo de paso del bobinado del material aislante (4) en forma de bandas entre 5° y 30°, en especial entre 10° y 15°, preferentemente 15°.
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