MXPA04002447A

MXPA04002447A - Metodo de produccion de paneles de vacio cilindricos de termo-aislamiento y los paneles obtenidos mediante el mismo.

Info

Publication number: MXPA04002447A
Application number: MXPA04002447A
Authority: MX
Inventors: Di Gregorio Pierattilio
Original assignee: Getters Spa
Priority date: 2001-12-27
Filing date: 2002-12-19
Publication date: 2004-06-29
Also published as: RU2295445C2; BR0212234B1; KR100718362B1; WO2003059600A1; CN1556746A; CN100430209C; ES2247410T3; AU2002360213A1; DE60205945T2; JP2005514243A; CA2458037C; CA2458037A1; EP1458551A1; US20040185203A1; RU2004109809A; ATE303242T1; KR20040070270A; DE60205945D1; EP1458551B1; BR0212234A

Abstract

Se describe un metodo de produccion de paneles de vacio cilindricos de termo-aislamiento iniciando a partir de paneles planos, el cual comprende someter el panel plano (1) a una operacion de satinado, pasandolo a traves de a l menos dos rodillos (2, 3) y un tercer elemento (4).

Description

METODO DE PRODUCCION DE PANELES DE VACIO CILINDRICOS DE TERMO -AISLAMIENTO Y LOS PANELES OBTENIDOS MEDIANTE EL MISMO Campo de la Invención La presente invención se refiere a un método para producir paneles de vacío cilindricos de termo-aislamiento, y los paneles obtenidos mediante el mismo. Antecedentes de la Invención Los paneles de vacío, y particularmente, aquellos hechos de materiales plásticos, están siendo utilizados de manera creciente en todos los campos en donde se requiere un termo-aislamiento a temperaturas inferiores de aproximadamente 100°C. Como ejemplos de las aplicaciones, se pueden mencionar las paredes de los refrigeradores domésticos e industriales, de las máquinas abastecedoras de bebidas (en donde se requiere un termoaislamiento, principalmente, con el objeto de separar la porción de las bebidas calientes, generalmente a una temperatura de aproximadamente 70°C, de la porción de las bebidas frías), o de los contenedores para el transporte isotérmico, por ejemplo, de fármacos, o alimentos fríos o congelados. La aplicación de estos paneles está siendo estudiada también en el campo de la construcción, o en la industria automotriz. Como es conocido, un panel de vacío es formado de una envoltura dentro de la cual está presente un material de relleno.

La envoltura tiene la función de evitar (o reducir, tanto como sea posible) la entrada de los gases atmosféricos dentro del panel, como para mantener un grado de vacío compatible con el nivel de termo-aislamiento requerido para la aplicación. Para este propósito, la envoltura está hecha de unas láminas denominadas de "barrera", con un espesor generalmente no mayor de 100 pm, caracterizada por una permeabilidad al gas lo más baja posible. Estas láminas pueden ser formadas de un solo componente, pero más frecuentemente, se forman de diferentes componentes de capas múltiples; en el caso de las capas múltiples, el efecto de barrera es conferido por una de las capas del componente (generalmente metálica y comúnmente de aluminio), mientras que las otras capas generalmente tienen funciones de soporte mecánico y protección de la capa de barrera. El material de relleno tiene la función de separar las dos caras opuestas de la envoltura cuando es creado el vacío en el panel. Este material de relleno puede ser inorgánico, tal como polvo de sílice, fibra de vidrio, aerogels, tierra diatomácea, etc., u orgánico, tal como espumas rígidas de poliuretano o poliestireno, ambos en la forma de tablas y de polvos. Los materiales más generalmente usados son espumas de poliuretano de celda abierta (las celdas abiertas son necesarias para permitir su evacuación a través del bombeado mecánico) y, en el caso de los paneles que deben de resistir temperaturas más altas de aproximadamente 150°C, polvo de sílice (generalmente de dimensiones submicrométricas). El material de relleno puede ser de cualquier material poroso o disconti nuo, de modo q ue los poros o los i ntersticios puedan ser evacuados . Debido a la permeación de trazas de los gases atmosféricos dentro del panel , la cual es prácticamente inevitable, estos paneles contienen también , en la mayoría de los casos uno o más materiales (a los q ue nos referimos generalmente como materiales eliminadores de resid uos gaseosos) con capacidad de absorber estos gases como para mantener la presión dentro del panel en los valores deseados. Los paneles de vacío generalmente tienen una configuración plana , y por lo tanto , pueden ser utilizados para aislar cuerpos su bstancialmente paralelepípedos , o q ue tienen su perficies planas, pero q ue no son adecuados para los cuerpos q ue tienen paredes substancialmente ci lind ricas, tales como por ejemplo, calentadores de baño o las tuberías util izadas para el transporte de petróleo en las regiones árticas. U no de los métodos utilizados hasta la fecha para obtener el termo-aislamiento de los cuerpos que tienen superficies q ue no son planas consiste en conectar entre ellos varios paneles planos en la forma de bandas, por ejemplo, pegando j untas sus orillas, obten iendo de esta manera, una estructu ra compuesta la cual puede ser doblada a lo largo de las l íneas de u n ión como para adaptarlos para la forma del cuerpo, el cual va a ser aislado. Sin em bargo , en este tipo de estructuras, tiene lug ar la transferencia de calor en las uniones, y por lo tanto , la calidad del aislamiento de calor en estas zonas es deficiente, además, en las estructuras de forma planas, solamente se puede aproximar una superficie curva, y de ah í q ue existen áreas de contacto escaso entre el panel y el cuerpo que va a ser aislado con la formación de cámaras de aire y, n uevamente, dismi nuyendo la eficiencia del aislamiento. La solicitud de patente i nternacional WO96/32605, a nombre de la empresa Britán ica ICI , describe paneles de vacío rígidos que tienen una forma no plana y u n método para la fabricación de los mismos, el cual consiste en hacer ranuras en el material de relleno acomodadas en una dirección deseada y q ue tienen un ancho y una profundidad adecuados. Posteriormente, el material de relleno es insertado dentro de una envoltura y el ensamble es sometido al paso de evacuación . Finalmente, el panel evacuado es sellado. Un panel producido de esta manera , en su primera exposición a la atmósfera , se dobla espontáneamente a lo largo de las ranu ras formadas en el material de rel leno. Sin embargo, este método de producción tiene alg unas desventajas. En primer l ugar, se ha observado que en el curso de dicha evacuación la envoltu ra se adhiere al material de relleno y llega a ser por lo menos parcialmente insertada dentro de las ranuras, de modo que, cuando se ha term inado la evacuación , el espesor del panel no es uniforme en todas las partes del mismo , si no q ue es inferior en las líneas de doblez con respecto a las porciones planas del mismo panel . Por consiguiente, tampoco son uniformes las propiedades de termo-aislamiento, sino que son reducidas a lo largo de estas líneas de doblez. Además, otra desventaja consiste en el riesgo de la formación de roturas en la envoltura, la cual es comprimida dentro de las ranuras, haciendo posible de este modo, el paso de los gases atmosféricos hacia el interior del panel, lo cual compromete permanentemente las propiedades del termo-aislamiento del panel mismo. Finalmente, conforme ocurre el doblez de estos paneles espontáneamente durante la primera exposición al aire, los paneles ocupan un volumen notable pronto después de la producción, lo cual hace su almacenamiento y transporte muy onerosos económicamente. Otro inconveniente del método de la solicitud internacional anteriormente mencionada, es que puede ser utilizado solo cuando el material de relleno es una tabla, por ejemplo, de una espuma pollmérica, pero no en el caso de materiales discontinuos, tales como polvo o fibras. Sumario de la Invención Por lo tanto, es un objeto de la presente invención proporcionar un método para producir paneles de vacío cilindricos de termo-aislamiento, así como proporcionar los paneles resultantes, los cuales están libres de las desventajas de la técnica anterior. Dichos objetos son logrados de acuerdo con la presente invención, la cual en un primer aspecto se refiere a un método de producción de paneles de vacío cilindricos de termo-aislamiento, que comprende los pasos de: la fabricación de un panel de vacío plano de acuerdo con cualquier procedimiento conocido; y hacer curvo el panel a través del satinado. La operación del satinado es bien conocida y aplicada en el campo mecánico para hacer curvas las placas metálicas, es decir placas de materiales que tienen características de deformación plástica. Sin embargo, los inventores han descubierto que esta operación puede ser aplicada exitosamente también en el caso de los paneles de vacío. Esta posibilidad no se había previsto, debido a la discontinuidad de los materiales de relleno de los paneles, característica, la cual no permitió evaluar anteriormente las propiedades mecánicas (particularmente el Comportamiento de deformación bajo el esfuerzo mecánico); además, en el caso de los paneles rellenos con espumas poliméricas, estos son generalmente frágiles, y se habría podido esperar la rotura de la tabla de espuma. El término cilindro y los términos derivados, tal y como se usan en la presente invención, tienen un significado amplio, es decir, que ellos se pueden referir a superficies cilindricas que tienen una base con un radio curvo constante (es decir, con una base circular, de acuerdo con el uso más común del término) pero también con un radio curvo variable (por ejemplo, de forma elíptica o irregular).

Breve Descripción de los Dibujos La presente invención se describirá a continuación haciendo referencia a los dibujos en los cuales: la figura 1 muestra una vista seccional de la operación de satinado de un panel originalmente plano; la figura 2 muestra un panel cilindrico acabado. Descripción Detallada de la Invención Los paneles que van a ser sometidos al satinado pueden ser de cualquier tipo conocido, obtenidos a través de cualquier combinación de tipos de envoltura y material de relleno, con o sin el material eliminador de residuos gaseosos. La producción de los paneles de vacío planos es bien conocida, y para una descripción de estos paneles y de los métodos de manufactura de ios mismos, tendremos que referirnos a una literatura ampliamente disponible, entre la cual se encuentran por ejemplo las Patentes Norteamericanas Nos. 4,726,974 y 5,943,876, y las solicitudes de patente WO96/32605, EP-A-437930 y JP-A-7-195385. Las dimensiones laterales de los paneles planos, que van a ser utilizados pueden ser cualquiera, mientras el espesor tenga generalmente un valor máximo dependiendo del material de relleno; obviamente no existe un límite inferior del espesor requerido por la posibilidad de llevar a cabo la operación de satinado, pero el espesor del panel debe de ser tal, que asegure unas buenas propiedades de termo-aislamiento, las cuales requerirían el uso de valores de espesor relativamente altos. Los valores del espesor realmente utilizados se derivan del compromiso entre estas dos necesidades opuestas; por ejemplo, en el caso de tablas de espuma de poliuretano, el espesor es generalmente inferior a 20 mm, y comprendiendo preferentemente entre 8 y 15 mm; en el caso de paneles con rellenador de polvos de sílice, el espesor puede variar entre aproximadamente 5 y 20 mm. La operación de satinado se lleva a cabo de acuerdo con los procedimientos conocidos en el campo mecánico, pasando un panel de vacío p ano entre por lo menos dos rodillos y un tercer elemento de una longitud igual por lo menos a la de los rodillos y colocada paralela a la "contracción del filón" entre el primer y segundo rodillos; este tercer elemento es, generalmente un tercer rodillo. Como ya se conoce, ajustando correctamente la posición del tercer elemento, y en particular su distancia con respecto a la contracción del pilón entre los dos rodillos, y su altura desde el plano geométrico que contiene la porción todavía plana del cuerpo que va a ser curvado, es posible determinar el radio de curvatura del producto final. La operación se muestra esquemáticamente en sección en la figura 1: el panel de vacío 1 es movido hacia el frente de derecha a izquierda por un movimiento coordinado de los rodillos 2 y 3 (cuya dirección de rotación está indicada por las flechas), y forzado a deslizarse sobre el tercer rodillo 4, el cual lo curva hacia arriba dando una curvatura del radio R. El radio de curvatura disminuye cuando el rodillo 4 es movido hacia la derecha (acercándolo a la contracción de filón entre los rodillos 2 y 3), o hacia arriba en el dibujo, y por el contrario, disminuye con los movimientos opuestos. Los paneles cilindricos que tienen una base que no es circular pueden ser obtenidos de este modo modificando continuamente la posición del rodillo 4 durante la operación de satinado, tal y como se explicó anteriormente. La operación de satinado puede ser llevada a cabo todavía simultáneamente en el panel plano y sobre otro elemento, tal como por ejemplo, una capa de una espuma polimérica adhesiva colocada en una cara del panel (o en ambas caras del mismo). En este caso, se obtiene un panel cilindrico el cual ya tiene, en una de superficies externas o internas (o ambas) una capa de material adhesivo, útil para fijar el mismo panel a una pared del espacio interior pretendido para que lo contenga. Este espacio interior puede ser, por ejemplo el de una tubería de tubo doble concéntrico para la transportación isotérmica del petróleo, para evitar que su fracción pesada se condense en las áreas frías obstruyendo la tubería; o los espacios interiores de las calderas, por ejemplo de calentadores de agua para uso doméstico, para reducir la disipación térmica para propósitos de ahorro del energético. Para ayudar a fijar el panel a una pared del espacio interior, se prefiere que tenga un radio de curvatura ligeramente diferente del de una pared, y en particular, ligeramente inferior si la superficie del panel cilindrico va a ser puesta en contacto con la pared que es la interna o viceversa. En particular, el método de la presente invención tiene la ventaja de que los paneles pueden ser doblados, con un equipo simple y barato, justamente antes de ser fijados en el lugar de utilización final; de ahí que no es requerido el transporte y almacenamiento de productos de volumen grande en el almacén del fabricante o del usuario. La figura 2 muestra un panel de vacío, 5, doblado de acuerdo con el método descrito hasta este punto. Éste es diferente de los paneles de la solicitud de patente internacional WO96/32605, especialmente debido a que no tiene ranuras en la superficie interna, y por lo tanto, tiene propiedades de aislamiento térmico más uniforme.

Claims

REIVINDICACIONES 1. Un método para producir paneles de vacío cilindricos que comprende los pasos de: producir un panel de vacío plano de acuerdo con cualquier procedimiento conocido; y curvar el panel a través de satinado.
2. Un método tal y como se describe en la reivindicación 1, caracterizado porque la operación de satinado se lleva a cabo pasando el panel plano de vacío entre al menos dos rodillos (2, 3) y un tercer elemento de una longitud igual a por lo menos la de los rodillos y colocado paralelo a dichos dos rodillos.
3. Un método tal y como se describe en la reivindicación 2, caracterizado porque el tercer elemento es un tercer rodillo (4).
4. Un método tal y como se describe en la reivindicación 1, caracterizado porque el panel de vacío plano comprende, como material de relleno, espuma rígida de poliuretano, que tiene un espesor inferior a 20 mm.
5. Un método tal y como se describe en la reivindicación 4, caracterizado porque el panel tiene un espesor que comprende entre 8 y 15 mm.
6. Un método tal y como se describe en la reivindicación 1, caracterizado porque el panel de vacío plano comprende, como material de relleno, polvo de sílice, y tiene un espesor que comprende entre aproximadamente 5 y 20mm. 7. Un método tal y como se describe en la reivindicación 2, caracterizado porque la posición del tercer elemento es modificada continuamente durante la operación de satinado. 8. Un método tal y como se describe en la reivindicación 1, caracterizado porque la operación de satinado se lleva a cabo simultáneamente sobre el panel plano en por lo menos una capa de una espuma polimérica adhesiva colocada en por lo menos una superficie del panel. 9. Un panel de vacío cilindrico (5) obtenido de acuerdo con el método tal y como se describe en la reivindicación 1. 10. Un panel de vacío cilindrico con al menos una capa de una espuma polimérica adhesiva que se adhiere a por lo menos una superficie del panel, obtenido de acuerdo con el método tal y como se describe en la reivindicación 8. 11. Un panel de vacío cilindrico con una base de curvatura que no es circular obtenido de acuerdo con el método tal y como se describe en ia reivindicación
7.