PT2248648E

PT2248648E - Método e dispositivo para a produção de uma conduta termicamente isolada

Info

Publication number: PT2248648E
Application number: PT09006098T
Authority: PT
Inventors: Knecht Karl
Original assignee: Brugg Rohr Ag Holding
Priority date: 2009-05-05
Filing date: 2009-05-05
Publication date: 2016-06-03
Also published as: US20110047774A1; EP2248648B1; ES2568044T3; DK2248648T3; US8950071B2; PL2248648T3; EP2248648A1; WO2010127463A1

Description

DESCRIÇÃO "MÉTODO E DISPOSITIVO PARA A PRODUÇÃO DE UMA CONDUTA TERMICAMENTE ISOLADA" Âmbito técnico 0 invento diz respeito a um método para a produção descontinua de uma conduta termicamente isolada, método esse que inclui o posicionamento de pelo menos um tubo interior dentro de um tubo exterior — do qual resulta a constituição de um espaço oco entre a parede externa do tubo interior e a parede interna do tubo exterior — bem como o preenchimento desse espaço oco com espuma, em conformidade com a reivindicação 1. 0 invento diz igualmente respeito a um dispositivo para a produção de tais tubos termicamente condutores, em conformidade com a reivindicação 7 .

Estado da arte

Na produção das referidas condutas procede-se de modo a que o tubo interior seja posicionado no interior do tubo exterior com recurso a peças distanciadoras em plástico que permanecem no interior da conduta depois de concluída. Sucede que a disposição dos peças distanciadoras é morosa e que estas constituem pontes térmicas indesejadas no interior da conduta acabada. Acresce que apenas se consegue um posicionamento rigoroso do tubo interior junto às peças distanciadoras. Antes de envolvido com espuma, o tubo interior pode mostrar-se encurvado entre as peças distanciadoras, o que somente pode ser evitado com recurso a um maior número de peças distanciadoras. 0 preenchimento da cavidade oca com espuma é feito por intermédio de uma lança de espuma comprida, a qual é introduzida na cavidade oca entre os tubos interno e externo a partir de uma primeira extremidade daquela, sendo impelida até alcançar a segunda das extremidades. Em seguida, o material isolante formador de espuma é introduzido na cavidade oca através da lança, ao mesmo tempo que se faz retroceder esta até à primeira extremidade da cavidade oca, até que a mesma esteja total e o mais uniformemente possível preenchida com espuma isolante. Para tal, as peças distanciadoras foram configuradas e dispostas de modo a constituírem um entrave o mais insignificante possível ao movimento da lança, se bem que a introdução do isolamento continue a ser dificultada pela sua presença. 0 documento WO 00/47387 dá a conhecer um método para a produção de uma conduta termicamente isolada, em que um tubo interior é introduzido num tubo exterior, sendo a cavidade oca que se forma entre ambos os tubos preenchida com espuma. O tubo interior é mantido rectilíneo com recurso uma força de tracção.

Descrição do invento

Ao invento subjazia a tarefa de desenvolver um método que permitisse evitar as desvantagens referidas.

Procedendo do modo referido no inicio, tal objec-tivo é alcançado na medida em que, com recurso a uma força de tracção, o tubo interior é mantido praticamente rectilí-neo segundo a direcção longitudinal dos tubos, sendo envolvido com espuma enquanto nessa posição. No método são utilizados um receptáculo para os tubos que se estende segundo a direcção longitudinal destes, meios tensores dispostos de ambos os lados das extremidades longitidinais do receptáculo para os tubos, bem como pelo menos um membro tractor ligando entre si de forma amovível os meios tensores. A força de tracção é exercida sobre o membro tractor, o qual fica assim mantido sob tensão de modo a ser rectilí-neo, em consequência do que o tubo interior ligado ao membro tractor adquire a forma rectilínea. Os meios tensores incluem um dispositivo de accionamento, por intermédio do qual é exercida a força de tracção regulável sobre o membro tractor. Ao longo da sua extensão longitudinal, pelo menos no que respeita a alguns troços seus, um tubo é suportado pelo membro tractor, sendo usado enquanto tal um cabo de aço que exibe ao longo da sua extensão longitudinal diversos elementos de centragem destinados ao tubo interior. Os elementos de centragem são mantidos a certa distância uns dos outros com recurso a peças distanciadoras dispostas de modo a serem coaxiais em relação ao cabo de aço.

Revelou-se que, por efeito de uma força de trac-ção, o tubo interior é mantido rectilíneo de modo a também poder ser mantido rectilíneo no interior de um tubo exterior sem recurso a peças distanciadoras. Assim sendo, as desvantagens anteriormente referidas desaparecem.

De modo não conforme ao invento, a forma rectilí-nea do tubo interior pode ser realizada mediante o exercício de uma força tractora sobre o próprio tubo, solução que pode estar prevista em especial para tubos internos em metal. Na presente solução, a força tractora não é, de facto, exercida sobre o próprio tubo interior, mas sobre o membro tractor sobre o qual este se apoia. 0 membro tractor é executado enquanto cabo de aço.

De qualquer modo, o tubo interior tem de ser mantido rectilíneo durante a etapa de produção que consiste no envolvimento do tubo interior com espuma ou no prenchimento da cavidade oca com espuma. Contudo, o tubo interior já é mantido rectilíneo desde a etapa precedente que consiste no seu posicionamento no interior do tubo exterior com recurso à força tractora. Para efeito do posicionamento pode então regular-se a posição do tubo exterior relativamente ao tubo interior mantido rectilíneo, cuja posição também é mantida fixa. Numa outra variante do método, e enquanto ainda não se encontra na situação rectilínea, o tubo interior é simplesmente colocado por via das suas extremidades na posição desejada relativamente ao tubo exterior, sendo somente após essa operação que, para efeito da injecção de espuma, o tubo interior é colocado na posição rectilinea com recurso à força de tracção.

Numa forma preferida de execução começa por se encaixar o tubo interior em torno dos elementos do membro tractor ou por se fazer passar este através do tubo interior. Em seguida, juntamente com o membro tractor, o tubo interior é introduzido no tubo exterior. Recorrendo ao membro tractor leva-se então o tubo interior a assumir uma posição totalmente rectilinea, na medida em que se aplica uma força tractora sobre as extremidades do membro tractor e que este é colocado sob tensão, tornando-se rectilíneo, após o que se procede ao posicionamento para efeito da constituição da cavidade oca definida, para o que se altera a posição do tubo exterior até ser alcançada a posição desejada relativamente ao tubo interior cuja posição foi fixada.

Ao invento subjazia ainda a tarefa de desenvolver um dispositivo para a produção de condutas termicamente isoladas que impedisse a ocorência das desvantagens referidas .

Este objectivo foi alcançado com um dispositivo de acordo com a reivindicação 7.

Breve descrição do invento

Com recurso aos desenhos anexos serão em seguida descritos em mais pormenor exemplos de execução do invento. Nos desenhos são mostrados, na

Figura 1: um corte vertical longitudinal através de uma conduta, bem como, esquematicamente, o dispositivo para a execução desta; e na

Figura 2: um corte vertical transversal através da conduta.

Vias para a execução do invento

Na Figura 1 é mostrado um corte vertical ao longo do eixo longitudinal de uma conduta termicamente isolada produzida de acordo com o presente invento. Na figura encontra-se ainda esquematicamente representada uma forma preferida de execução do dispositivo para realizar o método. Neste trabalha-se de modo descontinuo, ou seja, a injecção de espuma permite produzir tubos individuais de comprimento definido mantidis estacionários. A conduta 1 em causa exibe um tubo exterior 2, normalmente em plástico, por exemplo polietileno. Dentro do tubo exterior foi disposto um tubo interior 3 cujo diâmetro é nitidamente inferior ao do tubo exterior, pelo que, quando da produção da conduta, começa por ficar constituída, entre a parede interna 7 do tubo exterior 2 e a parede externa 6 do tubo interior 3, uma cavidade oca 4 que é preenchida com uma espuma isolante, por exemplo uma espuma de poliuretano, no decurso da produção da conduta por forma a que, terminada essa operação, a cavidade oca 4 se encontre preenchida com um material isolante 14. Este adquire presa, passando a constituir, além de uma camada isolante térmica, o meio de fixação do tubo interior 3 no seio do tubo exterior 2.

Para produzir uma tal conduta 1, o tubo interior 3 tem de ser posicionado dentro do tubo exterior 2 e mantido fixo nessa posição durante a injecção de espuma. Nesta operação, e para que fiquem asseguradas propriedades iso-lantes homogéneas da conduta terminada ao longo do seu comprimento, é essencial que o tubo interior se estenda o mais rectilineamente possível, a fim de que a cavidade oca exiba uma forma o mais uniforme possível.

De acordo com o invento, a fixação do tubo interior 3 numa situação de rectilinearidade é realizada na medida em que seja exercida uma força de tracção segundo a direcção longitudinal dos tubos. Esta força de tracção coloca — em desconformidade com o invento — o próprio tubo interior 3, ou — em conformidade com o invento — um membro tractor 10 separado que sustenta o tubo interior, sob uma tensão conducente a que este último se estenda na prática rectilínea e não arqueadamente. O exercício de uma força de tracção sobre o próprio tubo interior 3 está sobretudo em causa quando este consiste num tubo metálico. De facto, o tubo interior 3 é de preferência um tubo de plástico, por exemplo em ABS (acrilato de acrilonitrilo-butadieno) Neste caso, a aplicação ao próprio tubo interior de uma força de tracção segundo a sua direcção longitudinal produziria um estiramento do mesmo, o que não é desejado. É por esse motivo que se utiliza um membro tractor separado que serve de apoio ao tubo interior. 0 membro tractor pode estar disposto no exterior do tubo interior e consistir, por exemplo, numa banda metálica passivel de ser colocada sob tensão de modo a estender-se rectilineamente e servir de suporte ao tubo interior. Esta banda permanece na conduta 1 após a injecção neste da espuma. A solução preferida é aliás a representada por um membro tractor 10 que se estende no interior do tubo interior, pelo que pode voltar a ser retirado de dentro deste uma vez concluída a injecção de espuma ou após o endurecimento da mesma.

Na Figura 1 encontra-se representado um exemplo em que o membro tractor 10 consiste num cabo, em particular num cabo de aço. Ao longo desta corda foram dispostos elementos, no caso vertente elementos de centragem 16, 17, que seguram ou suportam o tubo. Os elementos podem ter sido fixados na corda. No entanto é preferido que envolvam a corda de modo a poderem ser translacionados ao longo dela. A distância mútua entre os elementos de centragem é determinada por peças distanciadoras 18 que ligam entre si os elementos, em particular os elementos de centragem. Também pode ter sido prevista a presença de peças distanciadoras 18 em relação às tampas 4 e 5 que fecham frontalmente a conduta quando da sua produção, de modo a que seja possível proceder à injecção de espuma naquela. A lança de espuma já mencionada anteriormente é então introduzido na cavidade oca 4 através de pelo menos um orifício 19 exibido por uma das tampas por forma a que a referida cavidade possa ser preenchida com espuma. Para tal, a lança é introduzida através do orifício 19, impelida até alcançar a tampa oposta 4 e depois forçada a recuar sucessivamente no sentido da tampa 5 enquanto e à medida que se processa a ejecção de espuma, que termina quando toda a cavidade oca estiver preenchida. No decurso desta operação, o tubo interior 3 é mantido rectilíneo com recurso ao membro tractor 10 que lhe serve de suporte e foi colocado sob tensão por uma força de tracção, pelo que não é passível de deslocamentos causados pela pressão exercida pela espuma. Também o tubo exterior 2 é preferencialmente mantido fixo: no dispositivo representado encontra-se apoiado sobre o leito 21 de um receptáculo para condutas 20 não representado em pormenor. Neste caso, e por intermédio de meios não representados, o tubo exterior 2 é fixado na posição pretendida no interior do receptáculo de modo a não sofrer deslocamentos por acção da pressão da espuma. A força de tracção exercida sobre o membro tractor 10 é produzida por meios discricionários que podem ou não ser componentes do receptáculo da conduta. Pode por exemplo estar previsto que, tal como representado na figura, um dos lados do membro tractor 10 esteja fixado num bloco 9' solidário com o dispositivo e o seu outro lado esteja fixado num bloco 9 accionado de modo a ser móvel no sentido indicado pela seta B (bem como em sentido contrá- rio) . 0 accionamento no sentido da seta B para efeito da colocação sob tensão do membro tractor 10 pode processar-se hidráulica ou pneumaticamente ou com recurso a um electromotor, além de manualmente, se desejado, por intermédio de um meio de accionamento 2 9 do conhecimento de um especialista na matéria. No caso de o membro tractor ser um cabo, para efeito da sua colocação sob tensão entre os blocos 9, 9', pode estar prevista a presença de mangas 12, 14 providas de meios de fixação 13 e 15, por exemplo roscados, a fim de fixar de forma amovivel o membro tractor nos elementos 9, 9' para que possa ser aplicada a força de trac-ção. Deste modo, o membro tractor pode, para efeito da retirada da conduta concluída de dentro do dispositivo, ser simplesmente solto dos elementos tractores 9 e 9' quando se faz retroceder o bloco 9 no sentido oposto ao indicado pela seta B, o que leva a que o meio tractor volte a deixar de estar sob carga. Em seguida afasta-se as tampas 5' e 5, e o membro tractor 10 é extraído de dentro do tubo interior 3 da conduta 1. A superfície de contacto entre os elementos de centragem 16 e 17, ou os outros elementos de centragem, e o lado interno do tubo interior 3 pode para o efeito estar provida de um revestimento inibidor do deslizamento ou de corpos rolantes, por forma a facilitar a retirada do membro tractor de dentro do tubo interno.

Estas formas de execução dos elementos de centragem 16, 17 facilitam também a introdução do membro tractor no tubo interior 3. Esta operação ocorre no início da produção da conduta 1. O tubo exterior 2 pode ser encaixado em torno do tubo interior 3 numa etapa precedente ou subsequente. Este conjunto constituído pelo tubo exterior 2 e pelo tubo interior 3 internamente provido do membro tractor 10 é em seguida disposto no dispositivo, tal como representado na figura, na medida em que o membro tractor 10 é fixado nos elementos tractores 9' e 9. Além disso, o tubo exterior é posicionado — ou o receptáculo da conduta dotado do leito 21 é colocado — de modo a que o tubo exterior fique apoiado sobre o leito 21. Em seguida, procede-se em regra de modo a que, por intermédio do accionamento de pelo menos um dos elementos tractores, seja exercida uma força de tracção sobre o membro tractor 10 a fim de que este fique sob tensão e se estenda de forma completamente rectilí-nea entre os elementos ou blocos tractores 9' e 9. Na prática, se a tensão sob a qual se encontra o membro tractor 10 for suficiente, isto é, conducente à rectilinearidade deste último, o tubo interior 3, apoiado sobre o membro tractor ou seguro por este também se estenderá de modo completamente rectilíneo. Assim sendo, o tubo interior 3 fica adicionalmente numa posição fixa, ao estar fixado entre os elementos 9, 9' . Mediante uma deslocação ou elevação do leito 21 com recurso a meios de accionamento meramente sugeridos na figura, ou seja um deslocamento em particular segundo a direcção indicada pelas setas A, bem como de preferência também segundo a direcção perpendicular a esta e perpendicular ao plano do desenho, pode posicionar-se o tubo exterior 2 em relação ao tubo interior 3 que se estende rectilineamente, numa posição que ficou fixa, de modo a que seja constituida a cavidade oca 4, como desejado. Em regra, o posicionamento é efectuado de modo a que a cavidade oca exiba uma secção transversal anelar uniforme. No entanto, e de forma simples, o método permite também uma disposição excêntrica do tubo interior 3 no seio do tubo exterior 2. Também se pode, de modo igualmente simples, manter sob tensão por forma a serem rectilineos diversos tubos interiores distanciados entre si ou adjacentes uns aos outros com recurso a um ou mais membros tractores de acordo com o invento. Uma vez concluído o posicionamento procede-se ao preenchimento da cavidade oca com a espuma isolante por meio de uma lança de espuma, tal como anteriormente mencionado .

No caso da produção estacionária descontínua de condutas termicamente isoladas compostas por um tubo interior, um tubo exterior e, entre estes, um isolante sob a forma de espuma, o tubo interior pode ser colocado sobre o membro tractor. Este é colocado sob tensão entre meios tractores com recurso à aplicação de uma força tractora, passando a estender-se rectilineamente, o que conduz a que também o tubo interno se estenda em linha recta. Tendo assumido esta forma rectilinea, o tubo interno disposto no interior do tubo externo pode ser envolvido com espuma sem recurso à presença de elementos distanciadores entre os dois tubos.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método para a produção de uma conduta termicamente isolada (1), o qual inclui o posicionamento de pelo menos um tubo interior (3) dentro de um tubo exterior (2) — do qual resulta a constituição de uma cavidade oca (4) entre a parede externa (6) do tubo interior (3) e a parede interna (7) do tubo exterior (2) — além do preenchimento da cavidade oca (4) com espuma, sendo o tubo interior (2) mantido rectilineo por acção de uma força de tracção exercida segundo a direcção longitudinal dos tubos e envolvido com espuma enquanto se encontra nessa posição, em que é feito uso de um receptáculo (20, 21) dos tubos a posicionar que se estende segundo a direcção longitudinal dos mesmos e de meios tensores (9, 9') dispostos adjacentemente a ambas as extremidades longitudinais do referido receptáculo, em que é feito uso de pelo menos um membro tractor (10) que liga entre si de modo amovível os meios tensores, em que os meios tensores incluem um meio de accionamento (29) com recurso ao qual é exercida sobre o membro tractor a força tractora regulável, e em que, quando se considera a extensão longitudinal de um tubo, pelo menos alguns dos seus troços são suportados pelo membro tractor, em que se utiliza como membro tractor (10) um cabo de aço (11) que exibe ao longo da sua extensão longitudinal diversos elementos de centragem (16, 17) destinados ao tubo interior e em que os elementos de centragem são mantidos afastados uns dos outros por elementos distanciadores (18) coaxiais em relaçao ao cabo de aço
2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o tubo interior ser mantido rectilineo no decurso do seu posicionamento.
3. Método de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado por a força de tracção ser exercida sobre 0 membro tractor (10), que passa em consequência a estender-se rectilineamente ao ser mantido sob tensão, do que resulta a aquisição de rectilinearidade por parte do tubo interior que com ele se encontra em ligação
4. Método de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por o membro tractor ser disposto dentro do tubo interior e, uma vez envolvido com espuma, retirado de dentro do mesmo
5. Método de acordo com uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado por incluir as etapas que consistem no encaixe do tubo interior em torno do membro tractor ou no enfiamento do membro tractor no tubo interior, na introdução do tubo interior juntamente com o membro tractor no tubo exterior, na colocação sob tensão do membro tractor mediante a aplicação da força de tracção e no posicionamento mútuo dos tubos exterior e interior para efeito da constituição de uma cavidade oca definida mediante a alteração da posição do tubo exterior.
6. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por, enquanto ainda numa situação de não rectilinearidade, o tubo interior ser simplesmente colocado na posição desejada por via das suas extremidades, sendo apenas em seguida que, para efeito do seu envolvimento com espuma, o tubo interior é levado a adquirir uma forma rec-tilínea por acção da força tractora.
7. Dispositivo para a produção de condutas ter-micamente isoladas (1), providas cada uma de um tubo exterior (2), de pelo menos um tubo interior (3), bem como de um isolante sob a forma de espuma (14) que preenche a cavidade constituída entre o tubo interior e o tubo exterior, em que o dispositivo exibe um receptáculo (20, 21) dos tubos que se estende segundo a direcção longitudinal dos mesmos e meios tensores (9, 9') dispostos adjacentemente a ambas as extremidades longitudinais do referido receptáculo, o dispositivo exibir pelo menos um membro tractor (10) que liga entre si de modo amovível os meios tensores, em que os meios tensores incluem um meio de accionamento (29) com recurso ao qual é exercida sobre o membro tractor a força tractora regulável, e em que o membro tractor foi configurado de modo a que, quando se considera a extensão longitudinal do tubo, pelo menos alguns dos troços deste são por ele suportados, em que o membro tractor (10) consiste num cabo de aço (11) que exibe ao longo da sua extensão longitudinal diversos elementos de centragem (16, 17) destinados ao tubo interior, sendo os elementos de centragem mantidos afastados uns dos outros por elementos distanciadores (18) coaxiais em relação ao cabo de aço
8. Dispositivo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por, o receptáculo para condutas exibir um apoio (21) destinado ao tubo exterior, apoio esse cuja posição relativamente ao membro tractor é regulável.