FI85538C - Speciellt foer transport av kyl- eller koeldvaetskor anvaendbart flexibelt roer. - Google Patents

Description

1 85538

Erityisesti jäähdytys- tai kylmänesteiden kuljetukseen käytettävä joustava putki Tämä keksintö koskee patenttivaatimuksen 1 johdannon mukaista uutta taipuisaa putkirakennetta, jonka sisäseinät voivat kestää voimakkaita paineita kokematta hyvin suurta murtumista.

Eräs keksinnön tarkoituksista on valmistaa taipuisia putkia, jotka pystyvät kestämäään voimakkaita differentiaalisia paineita, tulivatpa ne mistä suunnasta tahansa.

Tämän keksinnön eräs toinen tarkoitus on aikaansaada putkia, joita voidaan käyttää erityisesti kaupunki-lämmitykseen tarkoitettujen nesteiden, kuten veden, siirtoon tai edelleen jäähdytysnesteiden siirtoon. Tällaiseen käyttöön tarkoitetut, aikaisemman tavan mukaan valmistetut putket ovat yleensä jäykkiä, mistä johtuvat monimutkaiset ja kalliit asennukset esteiden kiertämiseksi ja näiden putkien lämpölaajenemisen huomioon ottamiseksi. Lisäksi lämpöeristykseen yleensä käytetyillä aineilla on hyvä puristuslujuus vain, jos niiden tiheys on korkea ja silloin ne ovat keskinkertaisia eristäjiä. Jos niitä käytetään alhaisella tiheydellä, on niiden puristuslujuus heikko ja tästä johtuu, että näitä putkia käytettäessä huomattavissa ulkoisissa paineissa, esimerkiksi maahan kaivettuina, todetaan huomattava lämpöeristysaineen murtuminen. Tätä murtumista seuraa tämän aineen lämpöeristysominai-suuksien huononeminen.

Tämän keksinnön mukainen putki välttää suuren osan näistä haitoista.

2 85538

Aikaisempaa tapaa voidaan kuvata ranskalaisilla patenteilla tai patenttihakemuksilla FR-A-1 550 050, FR-A-1 333 402 ja FR-A-2 337 298, brittiläisillä patenteilla GB-A-591 307 ja GB-A-1 414 113, samoin kuin eurooppalaisilla patenttihakemuksilla EP-A-0 050 469 ja EP-A-0 140 773. Patentti FR-A-1 550 050 kuvaa aaltoilevaa putkea, jonka aaltoilut on täytetty taipuisalla aineella tai elastomeerilla, joka kiinnittyy putken perusaineeseen.

Tämä keksintö täsmentää aaltoilevan vuorauksen ja vahvike-elementin pinnanmuodostustunnusmerkit, joita ei löydy aikaisemmista asiakirjoista ja jotka tekevät mahdolliseksi parantaa huomattavasti tuloksena olevan tuotteen ominaisuuksia.

Tämän keksinnön mukaisesti käytetään ainakin yhtä vahvike-elementtiä, joka noudattaa tiiviisti aaltoilujen muotoa ja joka ei kuulu putken perusaineeseen. Lisäksi, keksinnön mukaisesti, tämä elementti on jäykkää poikittaissuunnassa ja sisältää tarpeen vaatiessa pitkittäisvetolujuusvälineitä, esimerkiksi punoksen.

Ranskalainen patenttihakemus FR-A-2 337 298 kuvaa jäykkää putkea, jolla on tehokas eristys. Neste, jolla on keskilämpötila, kiertää keskeisessä asemassa olevan pääasiallisen nesteen suhteen vastavirtaan.

Tämä tuote on vaikeasti verrattavissa keksinnön mukaiseen putkijohtoon, eikä myöskään voida verrata kaasujen hyvää kiertoa ensimmäisessä renkaassa varmistavia pitkittäiserotteluja kennorakenteeseen, *:··: jonka keksinnön mukainen putki voi sisältää.

l! 3 85538

Brittiläinen patentti GB-A-591 307 kuvaa vahvistettua taipuisaa putkea, joka on muodostunut läpäisemättömästä päällysteestä ja kahden samankierteisen metallispi-raalin, toi-nen sisä- ja toinen ulkopuolinen, väliin työnnetyistä kankaista. Tämän aikaisemman asiakirjan mukaisesti pysyy rengassäde suurena ja siitä johtuen täytyy kankaiden kerroksen lujuuden olla huomattava, jotta tämä putki kestäisi voimakkaita paineita. Täten saadusta tuotteesta tulee kallis, jäykkä eikä kovin vastustuskykyinen.

Brittiläinen patentti GB-A-1 414 113 kuvaa putken, jossa on eriste kahden kangaskerroksen välissä.

Eurooppalainen patentti EP-A-0 050 469 kuvaa puolestaan vahvike-elementtien erikoismuotoa.

Näiden tavoitteiden saavuttamiseksi ja edellä kuvattujen tunnettujen rakenteiden haittapuolien poistamiseksi on keksinnön mukaiselle taipuisalle putkelle tunnusomaista se, mitä on määritelty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

Kun jokainen pyöristetyistä alueista sisältää huipullaan osan, jolla on selvästi pysyvä kaarevuussäde, voi vahvike-elementillä olla riittävä korkeus mainittujen syven- 4 85538 nysten ja kahden toisiaan seuraavan pyöristetyn alueen välisen tilan täyttämiseen, kunnes se saavuttaa ainakin pyöristetyn alueen ne osat, joilla on pysyvä kaarevuus-säde.

Vahvike-elementti voi täyttää syvennykset ja ulottua selvästi aaltoilun koko korkeudelle ja se voi saavuttaa aaltoilun huipun, mutta niin että tämä vahvike-elementti ei jatku mainitun vuorauksen äärialueelle kahden toisiaan seuraavan aaltoilun välillä.

Vahvike-elementti voi täyttää syvennykset, tilan kahden toisiaan seuraavan pyöristetyn alueen välillä ja ulottua pyöristetyn alueen huipun toiselle puolelle, mutta niin että sillä on epäjatkuvuus mainitun vuorauksen äärialueella kahden toisiaan seuraavan aaltoilun välillä.

Vahvike-elementti voi sisältää hartsia ja/tai kuituja.

Vuoraus voi sisältää tarpeen tullen yhden tai useita sisäisiä vahvike-elementtejä. Mainitun vuorauksen leikkauskohta pitkittäisen tason kanssa, joka tunkeutuu mainitun vuorauksen sisään, määrittelee aaltoilut korkeudelta tai ääriasennosta H, mitattaessa tätä korkeutta niin, että otetaan huomioon aaltoilu mainitun vuorauksen ulko-. sivulla. Keksinnön mukainen putki käsittää ainakin yh den ulkoisen vahvike-elementin, jolla on aaltoilun syvennyksen muotoa noudattava sisäpinta, jonka syvennyksen se täyttää korkeudelle (h), kuitenkaan kiinnittymättä mainittuun vuoraukseen. Keksinnön mukainen putki voi käsittää pitkittäisvetolujuusvälineitä, kuten ulkoisen vahvikepunoksen, näiden vahvikevälineiden ympäröidessä mainittua sisävuorausta, joka on varustettu ulkoi-: sella vahvike-elementillä, mainittujen välineiden teh dessä mahdolliseksi rajoittaa sisävuorauksen piteneminen, etenkin kun mainittu vuoraus saatetaan paineen 1

H

5 85538 alaiseksi sisältä.

Ulkoinen vahvike-elementti on jäykkä poikittaissuunnassa.

Ulkoisen vahvike-elementin ulkosivulla voi olla muoto, joka noudattaa selvästi, ainakin osittain, sylinteriä.

Keksinnön mukainen taipuisa putki voi käsittää kenno-rakenteen, joka kattaa joko ulkoisen vahvike-elementin tai punoksen, tämän kennorakenteen ollessa taipuisa putken pitkittäissuunnassa ja jäykkä säteen suunnassa.

Kennorakenne voidaan edullisesti täyttää materiaalilla, jolla on lämpöeristysominaisuuksia.

lopuksi, kyseisen keksinnön mukainen taipuisa putki voidaan peittää ulkopäällysteellä.

Voidaan edullisesti luoda alipaine sisävuorauksen ja ulkopäällysteen määrittelemään tilaan. Tällainen alipaine luo nimittäin osittaisen tyhjiön tähän tilaan ja tunnettua on, että ohennettu ilma on hyvä lämpöeriste1

Sisä/ulkopäällysteiden määrittelemän tilan saattaminen • alipaineeseen ei aiheuta ulkopäällysteen murtumista, sil- lä tämä saa tukea kennorakenteesta.

Kyseinen keksintö koskee myös keksinnön mukaisen putken valmistusmenetelmää, tämän käsittäessä vahvike-elementin, jossa itsessään on hartsia.

Tämän menetelmän mukaisesti laitetaan hartsi paikalleen aaltoiluihin silloin kun se ei vielä ole kovettunut. Tämä hartsi voidaan sitten kovettaa. Kovettumisen jälkeen putkea voidaan muuntaa niin että päällysteen vahvike-·1. elementti voidaan irrottaa, mikäli se on välttämätöntä.

• · » 6 85538

Kyseinen keksintö voidaan ymmärtää paremmin ja sen edut näkyvät selvemmin kuvauksesta, joka noudattaa erityis-esimerkkejä valmistuksesta esitettyinä liitteenä olevilla kuvioilla, joista: - Kuvio 1 esittää kyseisen keksinnön mukaisen putken poikkileikkausta, - Kuvio 2 kuvaa poikkileikkausta keksinnön mukaisesta putkesta, jolla on kennorakenne, - Kuvio 3 esittää yksityiskohtaisesti yhden aaltoilun, - Kuviot 4-6 esittävät erilaisia tämän aaltoilun syvennyksen täyttötapoja vahvike-elementillä.

Viite 1 kuviossa 1 tarkoittaa taipuisan putken aaltoilevaa sisävuorausta.

Kuvatussa kokonaisuudessa aaltoileva sisävuoraus käsittää sisäisiä vahvikevälineitä 2, jotka voivat olla muodostuneita renkaista tai kierukkamaisesta elementistä.

Nämä sisäiset vahvikevälineet tekevät vuoraukselle mahdolliseksi kestää säteettäisen puristuksen rasitukset, jotka johtuvat siitä, että putken ulkopuolella 3:ssa vallitseeca paine on korkeampi kuin putken sisällä 4:ssä vallitseva : paine.

: Putken leikkauskohta pitkittäissuuntaisen tason kanssa, joka tunkeutuu mainitun vuorauksen sisäosaan, määrittelee aaltoilun.

Kyseisen keksinnön mukaisesti vahvistetaan aaltoileva sisävuoraus asettamalla ulkoinen vahvike-elementti 5 aaltoilevalle vuoraukselle. Tämä elementti 5 on vuorauksen aaltoilujen syvennyksessä. Se noudattaa aaltoilun muotoa, jonka syvennyksen se täyttää korkeudelle h. Kuvioiden 1, 2, 4 ja 5 tapauksessa korkeus h on alempi kuin aaltoilun itsensä korkeus H. Siten viitteessä 6 eivät sisävuo-rauksen alueet ole kosketuksessa vahvike-elementin 5 kans-: sa. Nämä alueet eivät mahdollista putken taipumista, vaan 7 85538 sen tekee vahvike-elementin 5 liike suhteessa aaltoilevaan vuoraukseen, joka sallii putken paikallisen pitenemisen.

Ulkoinen vahvike-elementti 5 voi käsittää kuitumaisia aineita, esimerkiksi lasikuituja.

Samoin voi tämä elementti käsittää useita renkaita tai yhden tai useita kierukoita, tämän riippuessa tietenkin aaltoilevan vuorauksen rakenteesta. Ulkoinen vahvike-elementti käsittää ulkosivun, joka ainakin osittain noudattaa selvästi sylinteriä. Tietenkin voidaan sisäiset vahvike-elementit 2 poistaa, etenkin siinä tapauksessa jolloin sisäpaine 4:ssä on aina korkeampi kuin ulkopaine 3:ssa.

Kuviot 3-6 tekevät mahdolliseksi ymmärtää kyseisen keksinnön mukaisen vuorauksen ja vahvike-elementin pinnanmuodostuksia.

Kuviossa 3 esitetty aaltoilu vastaa vuorauksen ja vuorauksen 1 akselin 13 kautta kulkevan tai pitkittäissuuntaisen tason leikkauskohdan jälkeä.

Tarkastellussa esimerkissä oletetaan putken olevan suoras-/- sa suunnassa levossa. Mikäli kyseessä ei ole tällainen tapaus, voinee termi aaltoilu vastata vuorauksen jälkeä, joka on saatu sylinterin pinnan, jota vuorauksen akselille tukeutuva suora vahvistaa, aukaistulle pinnalle, tämän sylinterin pinnan leikatessa mainitun vuorauksen.

Kuviossa 3 esitetyssä tapauksessa käsittää aaltoilu syvennetyn alueen tai syvennyksen 14 joka muodostuu käyrästä osasta 13 ja tarpeen vaatiessa suorasta osasta 16. Aaltoilu käsittää lisäksi pyöristetyn alueen 17, ainakin silloin kun vuoraus 1 on sisäisen paineen alainen. Tä- 8 85538 män pyöristetyn alueen oskuloivilla piireillä on ei-ääre-tön säde ja niiden keskikohta on vuorauksen 1 samalla puolella ja vuorauksen akselin puolella. Siten tämän pyöristetyn alueen kaarevuus suuntautuu kohti vuorauksen akselia 13. Pyöristetty osa 17 käsittää yleensä osan 18, jolla on pysyvä säde ja joka sijaitsee aaltoilun huipun 19 molemmilla puolilla.

Kuviossa 4 täyttää vahvike-elementti 5 aaltoilun syvennyksen 14 ja ulottuu ainakin pyöristetyn alueen 17 alkuun saakka.

Kuvion 5 tapauksessa ulottuu vahvike-elementti 5 syvennyksestä 14 lähtien ainakin pyöristetyn alueen 17 sen osan alkuun saakka, jolla on pysyvä säde.

Kuvio 6 esittää tapauksen, jolloin vahvike-elementti 5 ulottuu aaltoilun syvennyksestä lähtien aaltoilun 19 huipun toiselle puolelle. Tietenkin voi vahvike-elementti olla samalla tasolla kuin aaltoilun huippu 19.

Kaikissa tapauksissa täytyy kahden toisiaan seuraavan aaltoilun vahvike-elementillä olla katkokohta 20.

Juuri tämä katkokohta antaa putkelle sen taipuisuuden.

Esillä olevan keksinnön mukaisesti noudattaa vahvike-elementti 5 täydellisesti aaltoilun muotoa, mutta ei kiinnity siihen. Lisäksi vahvike-elementti on jäykkä sivusuuntaan sekä akselinsuuntaan voidakseen kestää kehäjännityk-set, jotka ilmaantuvat, kun vuoraus on paineen alaisena.

Tämän keksinnön puitteista ei poistuta, jos osa, jolla on : pysyvä säde 18, vastaa yli 180° sektoria.

n 9 85538

Kyseisen keksinnön mukainen putki siirtää kauemmaksi päällysteen murtumiskynnyksen verrattuna aikaisemman tavan mukaisesti valmistettuun putkeen.

Se tosiasia, että vahvike-elementti on jäykkä sivusuuntaan, aiheuttaa sen että taipumisen aikana putken neutraali kuitu on putken puolella puristuksessa eikä enää putken akselilla.

Kyseisen keksinnön mukaisesti on tärkeää, että vahvike-elementti noudattaa levossa mahdollisimman hyvin vuorauksen muotoa. Tämä on hyvin toteutettu vahvike-elementin käsittäessä hartsia.

Tämä hartsi voidaan siis asettaa paikalleen aaltoiluihin silloin kun se ei vielä ole kovettunut ja se voidaan sitten kovettaa.

Tietenkin voidaan putki tämän toimenpiteen lopulla muokata jotta voitaisiin irrottaa vuorauksesta vahvike-elementti, mikäli se on välttämätöntä.

Samoin jos vahvike-elementti on asetettu niin, että se saavuttaa aaltoilujen huiput, voidaan putki muokata, jotta voidaan rikkoa varmalla tavalla päällys, joka voisi yhdistää vahvike-elementin, aaltoilun huipun 19 yläpuolelta niin että varmistetaan vahvike-elementin epäjatkuvuuden kaksi toisiaan seuraavaa osaa.

Kyseisen keksinnön mukainen vahvike-elementti voi sisältää kuitumaisia säikeitä.

Jotta vahvistettaisiin pitkittäissuuntaisesti edellä kuvattua putkea, voidaan se varustaa pitkittäisvetolujuus-välineillä, kuten esimerkiksi kuviossa 2 kaavamaisesti esitetyllä ja viitteellä 7 määritetyllä punoksella. Tä- 10 85538 ten muodostunut putki voi tietenkin sisältää ulkoisen päällysteen 8.

Keksinnön erään erityisen edullisen toteuttamistavan mukaisesti, jota voidaan käyttää hyväksi etenkin vähentämään lämmönvaihtoja ulkoisen ympäristön 3 ja putken sisätilan 4 välillä, asetetaan ulkopuolelta kennorakenne 9 sisävuorauksen 1 ympärille, joka on varustettu ulkoisella vahvike-elementillä 5 ja tarpeen vaatiessa punoksella 7.

Tämä kennorakenne on säteettäisessä suunnassa jäykkää, putken akseliin nähden selvästi kohtisuorassa suunnassa olevien väliseinien ansiosta. Kennorakenne voidaan peittää ulkoisella suojapäällysteellä.

Kennot voidaan edullisesti täyttää aineella 10, jolla on lämpöeristysominaisuuksia.

Kun tällainen putki käsittää kennorakenteen' 9, joka on varustettu eristysaineella 10, toimii juuri kennorakenne murtumispyrkimysten välittäjänä, kuten viitteellä 12 kuviossa 2 on esitetty, eikä eristysaine.

Tästä johtuu, että tällaisen putken on mahdollista kestää sisäseiniin kohdistuvia huomattavia paineita, ilman että aiheutuu eristysaineen murtumista jopa silloin kun tällä on hyvin heikko puristuslujuus.

Tässä sopii muistuttaa, että lämpöeristysaineen murtumista seuraa yleensä lämpöeristysominaisuuksien väheneminen.

Kun taipuisa putki käsittää tiiviin ulkopäällysteen, on mahdollista toteuttaa, pumppauslaitteiden avulla, osittainen tyhjiö rengasmaiseen tilaan ulkoisen pääl- li 11 85538 lysteen ja sisäisen vuorauksen väliin näiden ollessa ken-norakenteen erottamat. Tällainen ratkaisu tuo mukanaan huomattavia etuja, joiden joukossa ovat hyvä lämpöeristys ja alhainen hinta.

Lisäksi mahdollistaa tällainen toteutustapa aikaansaada vuotojen paljastuksen ennenkuin nämä saavuttavat huomattavia mittasuhteita, jotka ovat aina kalliita. Vuodon, vieläpä lievän, sattuessa reagoivat nimittäin pumppaus-laitteet normaalivirtaamaa korkeammalla pumpatulla virtaamalla. Siinä tapauksessa hälytyslaitteet voivat varoittaa epänormaalista tilanteesta.

Tämä haitta poistetaan edellämainitulla rakenteella.

Tällaista putkea voidaan käyttää esimerkiksi kaupunki-lämmitykseen käytettävien nesteiden siirtoon, jäähdyte-tai jäähdytysnesteiden tai yleisemmin sellaisten nesteiden siirtoon, joiden lämmönvaihtoja halutaan rajoittaa tämän siirtovaiheen aikana, esimerkiksi raskaan poltto- , öljyn tai nesteytetyn luonnonkaasun siirtoon. j

• I

• » Γ.' !

Claims (4)

1. Taipuisa putki, joka käsittää vuorauksen (1), jonka ulkopinta on muodoltaan aaltoileva, toisin sanoen, että vuorauksen ulkopinnan ja putken akselin kautta kulkevan tason leikkauskohdan jälki vastaa käyrää, jossa on toisiaan seuraavia syvennyksiä (14) ja pyöristettyjä alueita (18) sisältäviä aaltoiluja, syvennysten ollessa putken akselia lähellä olevassa vuorauksen osassa, pyöristettyjen alueiden ollessa putken akselista etäällä olevassa vuorauksen osassa, pyöristettyjen alueiden omatessa joka kohdassa oskuloivan piirin, jonka keskikohta sijaitsee mainitun vuorauksen samalla puolella ja jonka kaarevuussäde ei ole ääretön, pyöristyksen kaarevuuden ollessa suuntautuneena putken akselia kohden, käsittäen ainakin yhden ulkoisen sivusuuntaan jäykän, syvennykseen sijoitetun vahvike-elementin (5), joka on kiinnittämättä vuorauksen (1) sisäseiniin, tunnettu siitä, että vahvike-elementti täyttää syvennykset (14) ainakin aaltoilun huippuun (19) saakka.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen putki, tunnettu siitä, että vahvike-elementissä (5) on katko (20) aaltoilun huipun • (19) kehäviivalla.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen putki, tunnettu siitä, että vahvike-elementti (5) sisältää hartsia.

4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen putki, tunnettu siitä, että vahvike-elementti (5) sisältää kuituja. 13 85538