JUNTA DE ESTANQUEIDAD.

La invención consiste en una junta de estanqueidad formada por capas de distintos materiales y fabricada por los métodos tradicionales de cortado,

troquelado y prensado. Dicha junta se compone, básicamente, de dos anillos centrales, uno de grafito (1) y otro de material polimérico (2), unidos por sus caras externas con respectivos anillos de material metálico (3) y (4), confiriendo al conjunto final la resistencia mecánica necesaria. Estos últimos anillos de material metálico se encuentran unidos cada uno a su vez por su cara externa con, al menos, un anillo de material grafítico (5) y (6), aportando este material las propiedades necesarias para resistir altas presiones y temperaturas

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P200800424.

Solicitante: JUNTAS INDUSTRIALES Y NAVALES S.L.

Nacionalidad solicitante: España.

Provincia: ASTURIAS.

Inventor/es: CHARTERINA MELERO,M. DEL CARMEN, RODRIGUEZ PIN,MARTA.

Fecha de Solicitud: 12 de Febrero de 2008.

Fecha de Publicación: .

Fecha de Concesión: 5 de Septiembre de 2011.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F16J15/02B2

Clasificación PCT:

  • F16J15/02 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F16 ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES PARA ASEGURAR EL BUEN FUNCIONAMIENTO DE LAS MAQUINAS O INSTALACIONES; AISLAMIENTO TERMICO EN GENERAL.F16J PISTONES; CILINDROS; RECIPIENTES A PRESION EN GENERAL; JUNTAS DE ESTANQUEIDAD.F16J 15/00 Juntas de estanqueidad. › entre superficies inmóviles entre sí (F16J 15/46, F16J 15/48 tiene prioridad).

Fragmento de la descripción:

Junta de estanqueidad.

Sector de la técnica

La presente invención se encuadra dentro del campo de las juntas de estanqueidad. Más concretamente, se refiere a un tipo de junta de estanqueidad formada por capas de distintos materiales que confieren al conjunto unas propiedades mejoradas con respecto a su capacidad de aislamiento.

Estado de la técnica anterior

Por sus características, el grafito es un material de uso universal para su empleo con altas presiones y temperaturas, con una excepcional resistencia al vapor. De ahí que el empleo de grafito expandido en la fabricación de juntas de estanqueidad sea ampliamente conocido, cubriendo la mayoría de servicios en refinerías, petroquímica e industria en general, como por ejemplo en la industria de fabricación de aparatos químicos, industria del automóvil, etc.

En general, el material de grafito se combina con soportes de chapa metálica para mejorar su resistencia mecánica así como su manejabilidad. Por ejemplo, en la patente 2147588 se describe una junta de material blando del tipo grafito en la que varias capas de dicho material son aplicadas por ambas caras sobre un soporte metálico, las cuales están previamente prensadas en su conjunto formando un perfil con forma de ondulaciones. Además, las superficies exteriores de dicho material blando están cubiertas con chapas metálicas delgadas, formando de esta manera el exterior de la junta

De igual manera, la combinación de polímeros como el PTFE con otros componentes, como láminas de grafito, láminas de distintos metales, etc., en la fabricación de juntas es ampliamente conocida, debido a su buena resistencia a la corrosión y al ataque químico.

En la patente estadounidense US2006/0046025 se describe un tipo de material para juntas así como un método para su fabricación. Este material estaría compuesto por un número de capas de grafito, siendo la capa más externa de PTFE o de otro tipo de material aislante. La unión de estas capas tiene lugar mediante la aplicación de una dispersión de fluoropolímero (PTFE) a modo de agente adhesivo. Esta dispersión de PTFE como agente adhesivo puede ser de base acuosa u orgánica (del tipo alcohol o similar). Una vez que dicha dispersión se seca, las capas son sometidas a presión para asegurar su correcta unión.

En una de las realizaciones preferentes descritas en dicho documento, se añade a la disposición anterior una capa central de metal expandido o metal perforado, de manera que sus intersticios permitan una buena adhesión con las capas de grafito adyacentes recubiertas de la dispersión de PTFE.

De igual manera, en ese mismo documento se describe otra realización preferente en la que la lámina central de metal expandido o similar es sustituida por una lámina de PTFE. En este caso, las láminas exteriores de PTFE pueden ser omitidas de la disposición, de manera que la capa más externa sea de grafito.

Por tanto, en la patente estadounidense antes referida (US2006/0046025) se describe un material para juntas, que aunque no emplea adhesivos convencionales entre las distintas láminas que lo constituyen, se sirve de una dispersión de fluoropolímero como agente adhesivo junto con una etapa posterior de prensado, con el consiguiente incremento en coste y complejidad en la fabricación. Además, este tipo de junta no dispone de capas intermedias de acero u otro metal para mejorar la resistencia del conjunto y la capa intermedia de PTFE ocupa toda la sección de la junta.

Por su parte, la patente estadounidense US2006/0181032 hace referencia a juntas híbridas constituidas por polímeros que contienen inserciones de materiales corrugados. Una de las realizaciones preferentes describe a un polímero PTFE de forma anular, el cual tiene un diámetro interno y otro externo, que definen un ancho W1. Este anillo de polímero forma una especie de bolsillo abierto por la parte externa de la junta. En el interior de este bolsillo se dispone un anillo de metal corrugado con un diámetro interno y otro externo, que define un ancho W2, inferior al ancho W1, de manera que queda colocado hacia la zona más interna del bolsillo que forma el anillo de PTFE. La junta incluye además un anillo de polímero PTFE de ancho W3. Este anillo se coloca también dentro del bolsillo descrito de manera que rellena por la parte externa de la brida el espacio que deja libre el anillo de acero corrugado de ancho W3. Por otro lado, la unión entre las distintas capas tiene lugar mediante el empleo de adhesivos.

En este tipo de junta la parte más interna de la junta es de PTFE, con lo que mejora la capacidad de estanqueidad del conjunto. No obstante, los costes de fabricación son elevados, tanto por la cantidad de polímero empleado como por la configuración del mismo en forma de bolsillo. Además, carece de láminas de grafito y es necesario el empleo de adhesivos.

La junta de estanqueidad objeto de la presente invención es del tipo de las empleadas principalmente en conducciones de gases, aunque también es adecuada para el manejo de líquidos. Se caracteriza por estar formado por una serie de capas de materiales cada uno de los cuales aportan al conjunto unas propiedades características. Este tipo de juntas es de las fabricadas mediante el empleo de los procedimientos normales para ello (cortado, troquelado y prensado), estando formada por una serie de capas de grafito reforzadas con láminas de metal para aumentar su resistencia. En la parte más interna, se dispone de un anillo central de polímero dispuesto de tal manera que permita conseguir una mejor estanqueidad ahorrando la mayor cantidad de material posible, aprovechándose para ello de la expansión de este material durante el prensado. Además, esta disposición no necesita el empleo de adhesivos.

Descripción detallada de la invención

Un primer aspecto de la presente invención se refiere a una junta de estanqueidad plana y circular formada por varias capas de distintos materiales y fabricada por los métodos tradicionales de cortado, troquelado y prensado. Según un corte diametral A-A de la misma, siendo la parte interior la que está en contacto con el fluido y la parte exterior la que está en contacto con el ambiente, la junta de estanqueidad comprende una capa central de grafito (1) con un radio interior (7) y un radio exterior (8) que definen un ancho (W2).

Esta capa central de grafito se caracteriza por ocupar la parte exterior de la junta en su zona central, mientras que otra capa central (2), en este caso de material polimérico con un radio interior (11) y un radio exterior (12) que definen un ancho W3, ocupa la parte contigua interior de la misma.

Estas dos capas centrales (1) y (2) se encuentran unidas por sus caras superiores e inferiores con sendas capas de material metálico (3) y (4) de ancho (W1) definido por un radio interior (9) y un radio exterior (10), los cuales confieren al conjunto final la resistencia mecánica necesaria. El radio interior (9) es mayor que el radio interior (11) de la capa (2) y menor que el radio exterior (12) de la capa (2). El radio exterior (10) de la capa (3) y (4) es mayor que el radio interior (7) de la capa (1) y menor que el radio exterior (8) de la capa (1). Estas capas de material metálico se encuentran unidas cada una a su vez por su cara superior (la 3) e inferior (la 4) con al menos una capa de material grafítico (5) y (6) respectivamente también de un ancho (W1), aportando este material grafítico las propiedades necesarias para la resistencia de la junta frente a altas presiones y temperaturas durante su puesta en servicio.

Según otro aspecto de la invención, el radio interior (7) de la capa central de grafito (1) puede ser igual al radio exterior (12) de la capa de material polimérico (2).

Según otro aspecto de la invención, las capas superior e inferior de grafito (5) y (6) pueden llevar superpuestas a su vez una o varias capas de material polimérico (13) y (14), de manera que mejoren el ajuste de la junta con las bridas, al tratarse de un material con una compresibilidad mayor que el de tipo grafítico.

Los materiales dispuestos según la configuración señalada dan lugar a una junta de muy baja permeabilidad y alta resistencia. Además, no es necesario el empleo de sustancias adhesivas entre las distintas capas de materiales, ya que la unión por prensado es suficiente para asegurar una correcta adhesión de los mismos.

Según otro aspecto de la invención, el material polimérico empleado para formar la capa central interior (2) como las capas...

 


Reivindicaciones:

1. Junta de estanqueidad plana y circular que comprende una capa central de grafito (1) con un radio interior (7) y un radio exterior (8) que definen un ancho (W2), ocupando dicha capa (1) la parte más exterior de la junta, y una capa central de material polimérico (2) con un radio interior (11) y un radio exterior (12) que definen un ancho (W3), de manera que esta capa (2) ocupa la parte más interior de la junta, estando las caras externas de estas capas centrales (1) y (2) unidas por ambos lados a, al menos, dos capas de material metálico (3) y (4) con un radio interior (9) y un radio exterior (10) que definen un anchó (W1), estando las, al menos, dos capas de material metálico (3) y (4) unidas a su vez por su cara externa a, al menos, dos capas de material grafítico (5) y (6) de ancho también (W1) y siendo el radio interno (11) de la capa polimérica (2) sustancialmente menor que el radio interno (9) de las capas (3),(4),(5) y (6).

2. Junta de estanqueidad según la reivindicación 1 caracterizada porque el diámetro externo (12) de la capa central de material polimérico (2) es sustancialmente menor que el diámetro interno (7) de la capa central de grafito (1) antes del prensado.

3. Junta de estanqueidad según la reivindicación 1 caracterizada porque el diámetro interno (7) de la capa central de grafito (1) puede ser igual al diámetro externo (12) del anillo central polimérico (2) antes del prensado.

4. Junta de estanqueidad según la reivindicación 1 caracterizada porque cada una de las, al menos, dos capas externas de grafito (5) y (6) pueden estar unidas por su parte externa a, al menos, una capa de material polimérico (13) y (14).

5. Junta de estanqueidad según la reivindicación 1 y 4 caracterizada porque las capas de material polimérico (13) y (14) tienen un ancho W1.

6. Junta de estanqueidad según la reivindicación 1 y 4 caracterizada porque el material polimérico (2), (13) y (14) puede ser seleccionado del grupo constituido por PTFE, PTFE poroso, PTFE expandido y PTFE microcelular.

7. Junta de estanqueidad según la reivindicación 1 caracterizada porque el material metálico (3) y (4) puede ser seleccionado del grupo constituido por acero inoxidable, acero al carbono, aleación de cobre, aleación de níquel, aleación de titanio y hastalloy.

8. Junta de estanqueidad según la reivindicación 1 caracterizada porque el material grafítico (1), (5) y (6) puede ser seleccionado del grupo consistente en grafito expandido laminado.

9. Junta de estanqueidad según la reivindicación 1 caracterizada porque el material grafítico puede ser sustituido por láminas de cartón de las empleadas en la fabricación de juntas.


 

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