Mejoras relacionadas con una manguera.

Manguera (10) que comprende un cuerpo (12) tubular de material flexible dispuesto entre unos elementos deagarre interior y exterior alargados (22,

24), en la que el cuerpo tubular comprende una capa de sellado (18) y almenos una capa de refuerzo (14, 16), y en la que el elemento de agarre exterior (24) es flexible y no rígido ypresenta una rigidez frente a la flexión lo suficientemente baja de manera que no es capaz de soportar su propiopeso en la dirección longitudinal del mismo y está formado a partir de un material flexible y no rígido con unaflexibilidad suficiente para permitirle enrollarse alrededor del cuerpo tubular y en la que el elemento de agarre interior(22) está formado por material rígido que es relativamente inflexible en comparación con el elemento de agarreexterior.

Mejoras relacionadas con una manguera.

La presente invención se refiere a una manguera, y más particularmente se refiere a una manguera compuesta que presenta un elemento de agarre exterior mejorado. La invención se refiere especialmente a una manguera que puede utilizarse en condiciones criogénicas. Aplicaciones típicas para mangueras suponen el bombeo de fluidos desde un depósito de fluido a presión. Los ejemplos incluyen suministrar aceite de calefacción doméstico o LPG a una caldera; transportar líquidos y/o gases de yacimientos petrolíferos producidos desde una plataforma de producción fija o flotante hasta la bodega de carga de un barco, o desde una bodega de carga de un barco hasta una unidad de almacenamiento en tierra firme; suministrar combustible a coches de carreras, especialmente durante el reabastecimiento en fórmula 1; y transportar fluidos corrosivos, tales como ácido sulfúrico.

Es conocida ampliamente la utilización de mangueras para el transporte de fluidos, tales como gases licuados, a baja temperatura. Tales mangueras se utilizan comúnmente para transportar gases licuados tales como gas natural licuado (LNG) y gas propano licuado (LPG) .

Con el fin de que la manguera sea lo suficientemente flexible, cualquier tramo dado debe estar al menos parcialmente construido por materiales flexibles, es decir, materiales no rígidos.

La estructura de una manguera de este tipo comprende generalmente un cuerpo tubular de material flexible dispuesto entre alambres de retención de acero enrollados helicoidalmente interior y exterior. Resulta convencional que los dos alambres estén enrollados con el mismo paso, pero con los enrollamientos desplazados media anchura de paso entre sí. El cuerpo tubular comprende normalmente capas interior y exterior con una capa de sellado intermedia. Las capas interior y exterior dotan a la estructura de la resistencia para transportar el fluido dentro de la misma. Convencionalmente, las capas interior y exterior del cuerpo tubular comprenden capas textiles formadas por un poliéster tal como poli (tereftalato de etileno) . La capa de sellado intermedia proporciona un sellado para prevenir que el fluido penetre en la manguera, y es normalmente una película polimérica.

Los alambres de retención se aplican normalmente con tensión alrededor de las superficies interior y exterior del cuerpo tubular. Los alambres de retención actúan principalmente para conservar la geometría del cuerpo tubular. Además, el alambre exterior puede actuar para impedir una deformación circunferencial excesiva de la manguera a alta presión. Los alambres interior y exterior también pueden actuar para resistir al aplastamiento de la manguera.

Se describe una manguera de este tipo general en la publicación de patente europea nº 0 076 540 A1. La manguera descrita en esta memoria incluye una capa intermedia de polipropileno orientado de manera biaxial, que se dice que mejora la capacidad de la manguera para resistir la fatiga provocada por flexiones repetidas.

En el documento GB-2 223 817 A se describe otra manguera. La manguera descrita en esta publicación es una manguera compuesta que comprende un núcleo metálico helicoidal interior, una pluralidad de capas de películas y fibras de material de plástico enrolladas sobre el núcleo, al menos una capa de tela de vidrio y al menos una capa de lámina de aluminio dispuestas adyacentes entre sí y enrolladas sobre el material de plástico, y un molde metálico helicoidal exterior. Se dice que esta manguera es adecuada para transportar aceites y combustibles inflamables.

En los documentos WO 01/96772, WO 2004/044472 y WO 2004/079248 se describen diversas mejoras a la manguera compuesta.

El documento FR 2 235 324 da a conocer una tubería flexible que comprende una capa de plástico y una capa de refuerzo intercaladas entre 2 bobinas. Las bobinas son preferentemente materiales de plástico.

El documento DE 3440459 da a conocer una manguera que comprende incrustaciones protectoras intercaladas entre espirales interior y exterior de materiales de plástico o metal.

El documento FR 1 499 956 da a conocer otra tubería.

Según un primer aspecto de la invención se proporciona una manguera que presenta las características según la reivindicación 1.

La utilización de un material flexible no rígido hace fácil enrollar el elemento de agarre exterior alrededor de la manguera, especialmente en comparación con un elemento de agarre exterior de acero convencional, que es inflexible y rígido. Se apreciará naturalmente que el elemento de agarre de acero convencional puede envolverse sobre la manguera, pero esto no se encuentra dentro del significado normal de flexible, es decir, “que puede flexionarse fácilmente sin romperse”. Un elemento de agarre de acero convencional requiere una máquina especial que pueda enrollar el metal alrededor de la manguera, mientras el elemento de agarre flexible puede en principio enrollarse alrededor de la manguera por un operario humano, aunque todavía se requerirá normalmente una máquina para alcanzar el nivel correcto de tensión. En la forma de realización preferida el elemento de agarre

exterior presenta rigidez frente a la flexión lo suficientemente baja que no puede soportar su propio peso en la dirección longitudinal del mismo.

Se apreciará naturalmente que la flexibilidad del elemento de agarre exterior debe ser lo suficiente para que pueda enrollarse alrededor del resto de la manguera sin romperse, y poder hacer frente a esfuerzos de flexión aplicados a la manguera cuando está en utilización sin romperse.

Por tanto, el elemento de agarre exterior puede ser similar a una cuerda o cinta que pueden enrollarse alrededor de la manguera, sin la necesidad de aplicar grandes fuerzas de flexión requeridas para enrollar un elemento de agarre de acero convencional alrededor de la manguera.

Las propiedades preferidas del elemento de agarre exterior, además de la rigidez frente a la flexión mínima, son que presenta una alta resistencia a la tracción, es resistente a la fluencia y/o presenta una resistencia a la torsión mínima.

Estas propiedades permiten que el elemento de agarre exterior se enrolle fácilmente alrededor de la manguera, mientras que al mismo tiempo permiten que mantenga una alta tensión de enrollamiento para presionar contra las capas interiores de la manguera.

Se prevé que el elemento de agarre exterior se proporcionará preferentemente como elemento macizo (es decir, no hueco) .

En una forma de realización preferida el elemento de agarre exterior está formado por una pluralidad de hilos formados cada uno a su vez por una pluralidad de fibras trenzadas o no trenzadas. En una forma de realización alternativa, el elemento de agarre exterior es un monofilamento flexible no rígido. En una forma de realización alternativa, el elemento de agarre exterior puede formarse por fibras longitudinales (de metal y/o poliméricas) incrustadas en una matriz polimérica flexible no rígida; las fibras pueden ser monofilamentos o alambres de metal pequeños.

Se ha encontrado que la utilización de un elemento de agarre exterior flexible no rígido confiere varias ventajas sobre la manguera compuesta que incorpora un elemento de agarre exterior de acero convencional. En primer lugar, la manguera puede fabricarse más fácilmente, porque es más fácil aplicar el elemento de agarre exterior al resto de la manguera. En segundo lugar, el material del elemento de agarre exterior es más elástico que un elemento de agarre de acero convencional, por tanto, no presenta un punto de fallo repentino, en su lugar el fallo es más gradual. En tercer lugar, el elemento de agarre exterior puede conducir a una mejora en la resistencia a la rotura de la manguera porque, debido a la rigidez frente a la flexión mínima del elemento de agarre exterior, es posible aumentar el grosor del elemento de agarre exterior, y por tanto su resistencia, en comparación con un elemento de agarre de acero convencional, sin afectar a la facilidad de su aplicación al resto de la manguera, por otro lado, si se aumenta el grosor de un elemento de agarre de acero convencional, se vuelve eventualmente poco práctico enrollarlo alrededor de la manguera.

Naturalmente, se apreciará que pueden proporcionarse capas adicionales entre el cuerpo tubular y el elemento de agarre exterior, que se aplicarán antes de que el elemento de agarre... [Seguir leyendo]

1. Manguera (10) que comprende un cuerpo (12) tubular de material flexible dispuesto entre unos elementos de agarre interior y exterior alargados (22, 24) , en la que el cuerpo tubular comprende una capa de sellado (18) y al menos una capa de refuerzo (14, 16) , y en la que el elemento de agarre exterior (24) es flexible y no rígido y presenta una rigidez frente a la flexión lo suficientemente baja de manera que no es capaz de soportar su propio peso en la dirección longitudinal del mismo y está formado a partir de un material flexible y no rígido con una flexibilidad suficiente para permitirle enrollarse alrededor del cuerpo tubular y en la que el elemento de agarre interior

(22) está formado por material rígido que es relativamente inflexible en comparación con el elemento de agarre exterior.

2. Manguera según la reivindicación 1, en la que el elemento de agarre exterior (24) está principal o totalmente formado por un material polimérico.

3. Manguera según la reivindicación 1 ó 2, en la que elemento de agarre exterior (24) está formado por polietileno de ultraalto peso molecular.

4. Manguera según la reivindicación 1, en la que el elemento de agarre exterior (24) está principal o totalmente formado a partir de un metal.

5. Manguera según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el elemento de agarre exterior (24) se proporciona en forma de cuerda, alambre, cable o cinta, flexibles y no rígidos.

6. Manguera según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el elemento de agarre exterior (24) está en forma de un hilo formado por una pluralidad de fibras poliméricas trenzadas o no trenzadas.

7. Manguera según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la que el elemento de agarre exterior (24) está en forma de monofilamento flexible y no rígido.

8. Manguera según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el elemento de agarre interior (22) está formado a partir de un metal.

9. Manguera según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el elemento de agarre interior (22) está formado a partir de un acero.

10. Manguera según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que los elementos de agarre interior y exterior (22, 24) comprenden unas bobinas helicoidales.

11. Manguera según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el cuerpo (12) tubular comprende al menos dos capas de refuerzo (14, 16) , y la capa de sellado (18) está dispuesta entre dos de las capas de refuerzo.

12. Manguera según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además unos medios de refuerzo axial que comprenden un revestimiento (20) generalmente tubular formado por una hoja de material proporcionada en forma tubular, de manera que el revestimiento tubular puede mantener la integridad de su forma tubular cuando se somete a tensión axial.

13. Manguera según la reivindicación 12, en la que los medios de refuerzo axial se proporcionan en forma de un cordón trenzado generalmente tubular (20a, 20b) .

14. Procedimiento de fabricación de una manguera (10) , que comprende:

(a) enrollar un elemento de agarre interior (22) alargado alrededor de un mandril tubular para formar una bobina interior;

(b) envolver opcionalmente una capa de refuerzo interior (14) , en forma de hoja, helicoidalmente alrededor de la bobina interior y del mandril;

(c) envolver una capa de sellado (18) , en forma de hoja, helicoidalmente alrededor de la capa de refuerzo interior;

(d) envolver una capa de refuerzo exterior (16) , en forma de hoja, helicoidalmente alrededor de la capa de sellado;

(e) enrollar un elemento de agarre exterior flexible no rígido alargado (24) que presenta una rigidez frente a la flexión lo suficientemente baja de manera que no es capaz de soportar su propio peso en la dirección longitudinal del mismo y que está formado a partir de un material flexible y no rígido que presenta una

flexibilidad suficiente para enrollarlo alrededor de la capa de refuerzo exterior para formar una bobina exterior;

(f) fijar los extremos de la manguera producidos en la etapa (e) ; y 5

(g) retirar la manguera del mandril, estando formado el elemento de agarre interior por un material rígido que es relativamente inflexible en comparación con el elemento de agarre exterior.

15. Procedimiento según la reivindicación 14, en el que el elemento de agarre exterior (24) está principal o 10 totalmente formado por un material polimérico.

16. Procedimiento según la reivindicación 14 ó 15, en el que el elemento de agarre exterior (24) está formado a partir de un polietileno de ultraalto peso molecular.

17. Procedimiento según la reivindicación 14, en el que el elemento de agarre exterior (24) está principal o totalmente formado a partir de un metal.

18. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 14 a 17, en el que el elemento de agarre exterior (24) se

proporciona en forma de una cuerda, alambre, cable o cinta, flexibles y no rígidos. 20

19. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 14 a 18, en el que el elemento de agarre exterior (24) está en forma de un hilo formado por una pluralidad de fibras poliméricas trenzadas y no trenzadas.

20. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 14 a 18, en el que el elemento de agarre exterior (24) 25 está en forma de un monofilamento flexible y no rígido.

21. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 14 a 20, en el que el elemento de agarre interior (22) está formado a partir de un metal.

22. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 14 a 21, en el que el elemento de agarre interior (22) está formado a partir de un acero.

23. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 14 a 22, en el que los elementos de agarre interior y

exterior (22, 24) comprenden unas bobinas helicoidales. 35

24. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 14 a 23, que comprende además la siguiente etapa, entre las etapas (d) y (e) :

(d1) tirar de un revestimiento (20) de refuerzo axial tubular sobre un extremo libre del mandril, de modo que el

mandril se extiende dentro del revestimiento de refuerzo axial, a continuación, tirar del revestimiento de refuerzo axial a lo largo del mandril, de modo que cubra al menos parcialmente el cuerpo tubular, estando el revestimiento de refuerzo axial adaptado para reducir la deformación del cuerpo tubular cuando el cuerpo tubular se somete a tensión axial, y estando adaptado para ejercer una fuerza radialmente hacia dentro sobre al menos parte del cuerpo tubular cuando el revestimiento de refuerzo axial se somete a tensión axial.

25. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 14 a 24, en el que las bobinas (22, 24) y el material de hoja se aplican en tensión.

26. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 14 a 25, en el que las bobinas interior y exterior (22, 24)

50 se aplican en una configuración helicoidal que presenta sustancialmente el mismo paso, y la posición de las bobinas de la bobina exterior (24) se coloca desplazada la mitad de la longitud de paso desde la posición de las bobinas de la bobina interior (22) .

27. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 14 a 26, en el que el revestimiento de refuerzo axial 55 comprende un cordón trenzado tubular (20a, 20b) .