BR112012029299B1 - Método para produção de um recipiente à prova de vazamento, e um recipiente à prova de vazamento - Google Patents

Método para produção de um recipiente à prova de vazamento, e um recipiente à prova de vazamento Download PDF

Info

Publication number
BR112012029299B1
BR112012029299B1 BR112012029299-4A BR112012029299A BR112012029299B1 BR 112012029299 B1 BR112012029299 B1 BR 112012029299B1 BR 112012029299 A BR112012029299 A BR 112012029299A BR 112012029299 B1 BR112012029299 B1 BR 112012029299B1
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
tape
barrier
mandrel
layer
leak
Prior art date
Application number
BR112012029299-4A
Other languages
English (en)
Other versions
BR112012029299A2 (pt
Inventor
Tony Vanswijgenhoven
Dieter Vanswijgenhoven
Axel Seifert
Original Assignee
Covess N.V
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from PCT/EP2010/056699 external-priority patent/WO2011144234A1/en
Priority claimed from PCT/EP2010/056696 external-priority patent/WO2011144233A1/en
Priority claimed from PCT/EP2010/056695 external-priority patent/WO2011144232A1/en
Application filed by Covess N.V filed Critical Covess N.V
Publication of BR112012029299A2 publication Critical patent/BR112012029299A2/pt
Publication of BR112012029299B1 publication Critical patent/BR112012029299B1/pt

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D3/00—Rigid or semi-rigid containers having bodies or peripheral walls of curved or partially-curved cross-section made by winding or bending paper without folding along defined lines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C53/00—Shaping by bending, folding, twisting, straightening or flattening; Apparatus therefor
    • B29C53/56—Winding and joining, e.g. winding spirally
    • B29C53/58—Winding and joining, e.g. winding spirally helically
    • B29C53/581—Winding and joining, e.g. winding spirally helically using sheets or strips consisting principally of plastics material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C53/00—Shaping by bending, folding, twisting, straightening or flattening; Apparatus therefor
    • B29C53/56—Winding and joining, e.g. winding spirally
    • B29C53/58—Winding and joining, e.g. winding spirally helically
    • B29C53/60—Winding and joining, e.g. winding spirally helically using internal forming surfaces, e.g. mandrels
    • B29C53/602—Winding and joining, e.g. winding spirally helically using internal forming surfaces, e.g. mandrels for tubular articles having closed or nearly closed ends, e.g. vessels, tanks, containers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C53/00—Shaping by bending, folding, twisting, straightening or flattening; Apparatus therefor
    • B29C53/80—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C53/82—Cores or mandrels
    • B29C53/821—Mandrels especially adapted for winding and joining
    • B29C53/824—Mandrels especially adapted for winding and joining collapsible, e.g. elastic or inflatable; with removable parts, e.g. for regular shaped, straight tubular articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/06—Fibrous reinforcements only
    • B29C70/08—Fibrous reinforcements only comprising combinations of different forms of fibrous reinforcements incorporated in matrix material, forming one or more layers, and with or without non-reinforced layers
    • B29C70/086—Fibrous reinforcements only comprising combinations of different forms of fibrous reinforcements incorporated in matrix material, forming one or more layers, and with or without non-reinforced layers and with one or more layers of pure plastics material, e.g. foam layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/68—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts by incorporating or moulding on preformed parts, e.g. inserts or layers, e.g. foam blocks
    • B29C70/86—Incorporated in coherent impregnated reinforcing layers, e.g. by winding
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C1/00—Pressure vessels, e.g. gas cylinder, gas tank, replaceable cartridge
    • F17C1/02—Pressure vessels, e.g. gas cylinder, gas tank, replaceable cartridge involving reinforcing arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2101/00—Use of unspecified macromolecular compounds as moulding material
    • B29K2101/12—Thermoplastic materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/24—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped crosslinked or vulcanised
    • B29K2105/243—Partially cured
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/712—Containers; Packaging elements or accessories, Packages
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/712—Containers; Packaging elements or accessories, Packages
    • B29L2031/7154—Barrels, drums, tuns, vats
    • B29L2031/7156—Pressure vessels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/01—Shape
    • F17C2201/0104—Shape cylindrical
    • F17C2201/0109—Shape cylindrical with exteriorly curved end-piece
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/05—Size
    • F17C2201/056—Small (<1 m3)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/05—Size
    • F17C2201/058—Size portable (<30 l)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0602—Wall structures; Special features thereof
    • F17C2203/0609—Straps, bands or ribbons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0634—Materials for walls or layers thereof
    • F17C2203/0658—Synthetics
    • F17C2203/0663—Synthetics in form of fibers or filaments
    • F17C2203/067—Synthetics in form of fibers or filaments helically wound
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2209/00—Vessel construction, in particular methods of manufacturing
    • F17C2209/21—Shaping processes
    • F17C2209/2154—Winding
    • F17C2209/2163—Winding with a mandrel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2209/00—Vessel construction, in particular methods of manufacturing
    • F17C2209/23—Manufacturing of particular parts or at special locations
    • F17C2209/234—Manufacturing of particular parts or at special locations of closing end pieces, e.g. caps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/01—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2223/0107—Single phase
    • F17C2223/0123—Single phase gaseous, e.g. CNG, GNC
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/03—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the pressure level
    • F17C2223/036—Very high pressure (>80 bar)
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/32—Hydrogen storage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

método para produção de um recipiente à prova de vazamento, e um recipiente à prova de vazamento. a presente invenção refere-se a um método para produção de um recipiente à prova de vazamento para conter um gás e/ou um líquido, que compreende as etapas de en-rolar uma fita de barreira termoplástica termosselável ao redor de um mandril remo-vível de tal modo que cada fragmento de fita se sobreponha a um fragmento de fita substancialmente paralelo ao longo de pelo menos uma distância de sobreposição lateral, consolidar os fragmentos de fita de sobreposição com a finalidade de formar uma conexão à prova de gás e/ou líquido, enrolar um material fibroso ao redor da conexão à prova de gás e/ou líquido, deixando, assim, uma abertura grande o suficien-te para remover o mandril. a invenção também descreve um recipiente à prova de vazamento produzido desta maneira.

Description

CAMPO DA TÉCNICA
[001] A invenção refere-se a um método para produção de um recipiente à prova de vazamento tendo uma permeabilidade predeterminada para conter um gás e/ou um líquido, em particular, um recipiente à prova de vazamento reforçado fibroso, e a um recipiente à prova de vazamento produzido desta forma.
ANTECEDENTES DA TÉCNICA
[002] Os recipientes à prova de vazamento que compreende um material de fibra reforçada como sua estrutura de parede e os métodos para produção destes são conhecidos na técnica.
[003] "Recipiente à prova de vazamento" significa um recipiente substancialmente à prova de líquido ou um recipiente substancialmente à prova de gás, ou ambos, sendo que a permeabilidade do recipiente para o líquido e/ou gás a serem armazenados no recipiente está abaixo de um limite máximo prescrito para a determinada aplicação à qual se destina o recipiente. Por exemplo, no caso onde a aplicação é uma aplicação de caldeia de água quente, a permeabilidade relevante é a permeabilidade de água quente sob as condições de armazenamento pretendidas (por exemplo, temperatura, pressão).
[004] "À prova de gás e/ou líquido" significa que pode ser à prova de gás, ou à prova de líquido, ou ambos, dependendo da aplicação pretendida.
[005] Um método conhecido para produção de recipientes à prova de vazamento, em particular, recipientes de pressão, usa enrolamento por filamento de fibras contínuas impregnadas com uma resina termofixa em uma garrafa interna (também denominada como "camisa") que permanecerá no recipiente após a etapa de enrolamento por filamento. A garrafa interna é suficientemente rígida para que seja firmemente envolta com fibras contínuas, e bastante espessa (por exemplo, 1 a 4 cm) para agir como a barreira de gás e/ou líquido. Uma desvantagem de tal método é que a garrafa (camisa) é pesada e cara.
[006] Vários métodos para produzir recipientes à prova de vazamento são conhecidos na técnica. Em um desses métodos, as fibras contínuas impregnadas com uma resina termofixa são enroladas por filamento em uma garrafa interna plástica (também denominada como "camisa") que permanecerá no recipiente à prova de vazamento após a produção. Devido ao fato de que durante o enrolamento por filamento de fibras contínuas uma grande pressão seja exercida sobre o objeto sendo enrolado, a garrafa plástica precisa ser suficientemente espessa (por exemplo, >1 cm de espessura para um diâmetro de cerca de 50 cm). Ao mesmo tempo, essa garrafa também age como a barreira de gás e/ou líquido para o recipiente à prova de vazamento, enquanto as fibras enroladas ao redor da garrafa agem como uma camada de proteção. Ao produzir recipientes de pressão, a garrafa é geralmente constituída por um material termoplástico, com a finalidade de evitar rachaduras devido à pressão interna. Embora tal garrafa possa proporcionar uma barreira grande para o gás e/ou líquido, esta é pesada e cara.
[007] O documento US 4.760.949 descreve um recipiente compósito para armazenamento de produtos em condições não- atmosféricas. O recipiente compósito tem uma grande camada de camisa de barreira que incluir uma camada metálica de alumínio depositado a vácuo paralela e espaçada à borda longitudinal de uma base de plástico sintético para, desse modo, definir uma primeira manta que é helicoidalmente enrolada ao redor de um cilindro em uma relação de sobreposição de borda, de tal modo que uma borda longitudinal da fita metálica sobreponha a outra borda longitudinal da fita metálica por uma determinada distância constante (d). As bordas de sobreposição da primeira manta são helicoidalmente unidas por uma ligação termosselável entre uma camada adesiva que reveste a fita metálica e a face adjacente da primeira manta, e uma camada termosselável compatível na face oposta da manta. O método aplica um enrolamento por filamento ao redor de um cilindro. Após a parede cilíndrica fibrosa ser removida do mandril, adicionam-se as partes de acabamento de metal para formar um recipiente à prova de vazamento, e um composto de vedação de acabamento é proporcionado entre a parede compósita e a parte de acabamento de metal com a finalidade e obter uma conexão hermética.
[008] Uma desvantagem deste método é que tal recipiente à prova de vazamento não é adequado para suportar altas pressões (por exemplo, 2 bar ou maior).
[009] A Patente US 3.367.815, intitulada "Method and apparatus for forming filament wound vessels", patenteada em 6 de fevereiro de 1968, descreve um método para formação de um recipiente enrolado por filamento que compreende as etapas a seguir: - formar um primeiro envoltório enrolado de filamentos impregnados com resina ao redor de um mandril dobrável tendo um encaixe destacável; - curar o primeiro envoltório para unir o encaixe ao envoltório; - remover o mandril; - montar o encaixe e o envoltório em um eixo; - formar um segundo envoltório enrolado de filamentos impregnados com resina ao redor do primeiro envoltório enquanto usa o último como um mandril; - curar o recipiente (resumo)
[0010] O método descrito anteriormente é destinado a solucionar os problemas relacionados ao uso de um mandril inflável (coluna 1, linhas 50 a 55), ou um mandril dissolvível ou solúvel (coluna 2, linha 2).
[0011] Outra solução de técnica anterior era o uso de um mandril ‘perdido’, deixado para trás no recipiente acabado (coluna 2, linha 25).
[0012] Uma característica específica desta descrição é que o envoltório parcialmente enrolado, resultante a partir das primeiras duas etapas do processo acima, serve como um mandril de formação durante as etapas de processo subsequentes. Diz-se que este procedimento permite a remoção dos componentes do mandril relativamente volumosos a partir da parte interna do envoltório antes de o último estar completamente formado (coluna 2, linhas 60 a 66).
[0013] Diferentemente formulado, e conforme preparado na coluna 3, linhas 5 a 7, os componentes do mandril são removidos da parte interna do recipiente durante o processo de fabricação do mesmo.
[0014] O recurso essencial da invenção assim descrita é repetido em outros termos novamente na coluna 3, linhas 25 a 30 e na coluna 4, linhas 66 a 70, na coluna 8 linha 6 e novamente na linha 19, coluna 10, linhas 44 a 46, coluna 12, linhas 40 e 41.
[0015] Pelo menos duas desvantagens são eminentemente relacionadas ao processo conforme descrito neste documento de técnica anterior.
[0016] A primeira é que embora seja feito uso de um mandril reutilizável, tal mandril não é usado durante todo o processo de fabricação. Fica bastante claro que a partir de um ponto de vista mecânico, um mandril reutilizável é uma peça de equipamento complexa e, logo, cara. Também dada esta complexidade mecânica, sua montagem e desmontagem requer um tempo de produção dispendioso, e, portanto, usar tal peça de equipamento durante apenas uma parte do processo de fabricação de um recipiente fibroso consiste por si só em uma operação ineficiente.
[0017] Em segundo lugar, visto que o primeiro envoltório enrolado resultante a partir das primeiras duas etapas deste processo de fabricação é usado como um mandril durante as próximas etapas de fabricação, tal envoltório enrolado deve exibir uma rigidez suficiente para servir efetivamente como um mandril durante o processo de enrolamento subsequente. Logo, a espessura da camada de envoltório enrolada nas primeiras duas etapas do processo deve ser espessa o suficiente para produzir tal rigidez. Como resultado, por outro lado, o recipiente fibroso produzido de acordo com este método é pesado, e os benefícios do mandril reutilizável caro usado neste processo são usados somente parcialmente, tornando, assim, este método de fabricação e os recipientes fibrosos resultantes dispendiosos.
[0018] A Patente GB 1 255 738, intitulada "A flexible and collapsible container and method of making the same", tendo seu relatório descritivo completo publicado em 1 de dezembro de 1971, descreve um método para formação de um receptáculo enrolado por fio que compreende as etapas a seguir - preparar um molde metálico que inclui elementos de componente e grampos anulares separados; - aplicar um primeiro revestimento de uma resina sintética termoplástica; - tratar termicamente o molde revestido; - enrolar ao molde revestido uma pluralidade de camadas de fio flexível; - aplicar um segundo revestimento de resina termoplástica para formar uma camada externa; - aquecer as camadas de revestimento externa e interna com a finalidade de integrar os ditos revestimentos; - remover o molde dividindo-o em seus elementos individuais.
[0019] (Página 1, linha 31 até a linha 58)
[0020] A página 2, linhas 113 a 117, ensina o aquecimento do molde metálico até uma temperatura selecionada na qual uma resina sintética termoplástica é aplicada a sua superfície para formar um revestimento.
[0021] A parede do receptáculo assim formado é constituída por enrolamentos de fio flexível e uma camada interna e externa de uma resina sintética termoplástica maleável. Portanto, as paredes do próprio receptáculo são flexíveis e o receptáculo é dobrável (página 2, linhas 53 a 60).
[0022] No entanto, um receptáculo fabricado de acordo com este processo de fabricação claramente não é à prova de gás e/ou líquido, assim como durante o processo de fabricação não foram tomadas medidas ou precauções neste sentido, nem os materiais que são usados neste processo de fabricação foram selecionados com este objetivo em mente.
[0023] Da mesma forma, este processo de fabricação implica, além da montagem e da desmontagem final do molde ou do mandril, pelo menos cinco etapas subsequentes, duas etapas de aplicação de revestimento, uma etapa de enrolamento e duas etapas de aquecimento. Logo, o processo de fabricação geral é bastante longo, e os custos de fabricação resultantes dos receptáculos consequentemente são altos.
[0024] A Patente US 3.334.780, intitulada "Pressure fluid container", patenteada em 8 de agosto de 1967, descreve construções aperfeiçoadas de receptáculos para fluidos sob pressão que eliminam o acúmulo de pressões internas excessivas.
[0025] De modo mais específico, o objetivo desta descrição consiste na provisão de um receptáculo para fluidos sob pressão que, embora impermeável a fluidos em condições normais de temperatura, se torna permeável a fluidos após ser submetido a temperaturas ambientes acima de um nível crítico conhecido. Desse modo, permite- se um escape controlado dos conteúdos fluidos do receptáculo e, logo, um controle e limite de aumento de pressão dentro do receptáculo (coluna 2, linhas 6 a 11).
[0026] Neste sentido, os filamentos são enrolados ao redor de um mandril, sendo que tais filamentos são umedecidos ou impregnados com um aglutinante adequado, como resina epóxi antes, durante e após a operação de enrolamento. Após tal envoltório de espessura predeterminada ser formado, a resina é curada (coluna 4, linhas 9 a 16). Como uma etapa final, o mandril é removido através de uma grande abertura polar (coluna 4, linha 20).
[0027] Deste modo, realiza-se uma provisão para fechar a abertura polar por meio de um material poroso ou permeável a fluidos (coluna 4, linhas 26 a 28). Da mesma forma, o envoltório externo que envelopa o envoltório interno é poroso pelo menos na região que circunda a abertura polar (coluna 4, linhas 38 a 40).
[0028] No entanto, a solução proposta nesta descrição é bastante difícil de realizar em condições práticas de fabricação.
[0029] A Patente US 3.508.677, intitulada "Container for storing high-pressure gases", patenteada em 28 de abril de 1970, descreve um recipiente para armazenar gases sob condições extremas de pressão, conforme requerido, por exemplo, em aeronaves militares.
[0030] Esse recipiente compreende três camadas diferentes: uma camada interna que compreende uma camisa de resina termoplástica; um diafragma intermediário ligado à camisa interna; um compartimento externo composto por várias camadas de filamentos de fibra de vidro impregnados com resina.
[0031] O método de fabricação para este tipo de recipiente se baseia no uso de um mandril solúvel em água (coluna 2, linha 71). Dado o campo de aplicação específico para os recipientes fabricados de acordo com o método desta patente (aeronaves militares, fuselagem de aeronaves), os custos de fabricação não são a prioridade principal. No presente documento, o elemento chave é a capacidade de o recipiente armazenar gases sob pressões extremamente altas ((Coluna 1, linha 26). Portanto, pode-se usar um mandril solúvel de uso único, porém, fica bastante claro que tais mandris de uso único para a maior das aplicações comerciais não são acessíveis. Da mesma forma, a camisa interna consiste em seções de folha de resina laminadas pré-formadas que são unidas para formar uma camisa interna impermeável, novamente adicionando os custos totais dos recipientes fabricados de acordo com esta descrição (figura 3).
[0032] Finalmente, a camada interna deste tipo de recipientes permanece flexível de tal modo que seja capaz de se expandir e se contrair quando surgir uma subpressão e/ou quando uma pressão for liberada durante o uso. No entanto, tal flexibilidade interna geralmente produz danos à camada interna, desse modo, o recipiente perde sua característica à prova de vazamento. Para recipientes de uso único conforme descrito no campo de aplicação desta invenção, isto não é uma preocupação, mas para a maioria das aplicações comerciais, o recipiente deve reter sua propriedade à prova de gás e/ou líquido durante períodos estendidos de uso.
DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO
[0033] Um objetivo da presente invenção consiste em proporcionar um método para produção de um recipiente à prova de vazamento e um recipiente à prova de vazamento produzido de acordo com tal método, evitando, assim, as desvantagens e problemas associados aos recipientes e métodos de fabricação da técnica anterior descritos anteriormente.
[0034] Mais particularmente, um objetivo da presente invenção consiste em proporcionar recipientes à prova de vazamento e seus métodos de fabricação, capazes de resistirem a uma pressão maior que 0,2 MPa (2 bar), e que tenha um efeito de barreira similar ao de uma garrafa, mas sem usar uma garrafa de camisa.
[0035] Após anos de experimentos, o inventor descobriu tal método.
[0036] Este método, de acordo com a presente invenção, é um método para produção de um recipiente à prova de vazamento (14) para conter um gás e/ou um líquido, que compreende: uma camada de barreira interna (49) compreendendo um material termoplástico termosselável; uma camada de envoltório externa (12) compreendendo um material termoplástico termosselável reforçado com fibra; um conector de extremidade (8, 28) posicionado ou no lado interno da camada de barreira interna (49) ou entre a camada de barreira interna (49) e a camada de envoltório externa (12), revestido pelo menos parcialmente em sua superfície côncava externa com um material termoplástico termosselável; o método compreendendo as etapas de: (a) montar um mandril reutilizável e removível (1) tendo uma superfície externa arredondada adequada para enrolamento por filamento; (b) aplicar o dito conector de extremidade (8) ou ao mandril (1)ou, após a conclusão da etapa (c), a camada de barreira formada no mandril, o dito conector de extremidade tendo uma abertura (74) grande o suficiente para remover o mandril (1) através da mesma após ser desmontado; (c) formar uma camada de barreira interna (49) enrolando uma fita de barreira (60) compreendendo o dito material termoplástico termosselável ao redor ou do mandril (1) e do conector de extremidade (8) ou do mandril (1), revestindo completamente, assim, uma área predefinida da superfície externa arredondada do mandril e do conector de extremidade, enquanto deixa a abertura (4) grande o suficiente para remover o mandril (1) após a desmontagem, desse modo, o enrolamento de fita de barreira (60) é aplicado de tal modo que os enrolamentos sucessivos de fita de barreira (61) sobreponham pelo menos uma distância de sobreposição lateral (66) com um enrolamento paralelo de fita de barreira previamente enrolado (62) e um enrolamento paralelo de fita de barreira enrolado posteriormente (63); (d) formar a dita camada de envoltório externa (12) enrolando um material fibroso ou sobre a camada de barreira ou sobre a camada de barreira e o conector de extremidade, enquanto deixa a abertura (4) grande o suficiente para remover o mandril (1) após a desmontagem, exercendo, assim, uma pressão sobre a camada de barreira enrolada de tal modo que os enrolamentos sucessivos (61) da fita de barreira (60) sejam pressionados com força contra o mandril (1) e entre si de tal modo que os materiais de tais enrolamentos sucessivos (61, 62, 63) possam ser consolidados em suas superfícies de contato; (e) consolidar os enrolamentos sucessivos da fita de barreira (61) formando, assim, uma camada à prova de gás e/ou líquido (49), esta etapa (e) sendo realizada durante e/ou após a etapa (c), e/ou esta etapa (e) sendo realizada após a etapa (d); (f) consolidar a camada à prova de gás e/ou líquido formada na etapa (e) com o conector de extremidade, formando, assim, uma conexão hermética à prova de gás e/ou líquido com tal conector de extremidade, esta etapa (f) sendo realizada simultaneamente com e/ou após a etapa (e); (g) consolidar a camada de envoltório enrolada (41) formada na etapa (d) com a camada de barreira à prova de gás e/ou líquido formada na etapa (e) de modo a formar uma estrutura de parede consolidada, esta (g) sendo realizada simultaneamente com e/ou após qualquer das etapas (e) ou (f); (h) desmontar e remover o mandril (1) através da abertura (4).
[0037] Conforme ficará claro ainda adiante, o método descrito e o recipiente à prova de vazamento descrito obtido desta forma também são bastante adequados para produzir recipientes ou vasilhames à prova de vazamento usados para armazenamento de líquidos sob condições atmosféricas.
[0038] Ademais, o método da presente invenção compreende produzir um recipiente à prova de vazamento (14) para conter um gás e/ou um líquido, que compreende as etapas de: - (a) montar um mandril reutilizável e removível (1) tendo uma superfície externa arredondada adequada para enrolamento por filamento; - (b) aplicar um conector de extremidade (8) ao mandril (1), sendo que o dito conector de extremidade tem uma abertura (74) grande o suficiente para remover o mandril (1) através da mesma após ser desmontado; - (c) formar uma camada de barreira enrolando-se uma fita de barreira (60) ao redor do mandril (1) e do conector de extremidade (8), revestindo completamente, assim, uma área predefinida da superfície externa arredondada do mandril e do conector de extremidade, enquanto deixa a abertura (4) grande o suficiente para remover o mandril (1) após a desmontagem, desse modo, o enrolamento de fita de barreira (60) é aplicado de tal modo que os enrolamentos sucessivos de fita de barreira (61) sobreponham pelo menos uma distância de sobreposição lateral (66) com um enrolamento paralelo de fita de barreira previamente enrolado (62) e um enrolamento paralelo de fita de barreira enrolado posteriormente (63): - (d) formar uma camada de envoltório (41) enrolando-se um material fibroso (12) sobre a camada de barreira enquanto deixa a abertura (4) grande o suficiente para remover o mandril (1) após a desmontagem, exercendo, assim, uma pressão sobre a camada de barreira enrolada de tal modo que os enrolamentos sucessivos (61) da fita de barreira (60) sejam pressionados com força contra o mandril (1) e entre si de tal modo que os materiais de tais enrolamentos sucessivos (61, 62, 63) possam ser consolidados em suas superfícies de contato; - (e) consolidar os enrolamentos sucessivos da fita de barreira (61) formando, assim, uma conexão à prova de gás e/ou líquido (49), sendo que esta etapa (e) é realizada durante e/ou após a etapa (c), e/ou esta etapa (e) é realizada após a etapa (d); - (f) consolidar a conexão à prova de gás e/ou líquido formada na etapa (e) com o conector de extremidade, formando, assim, uma conexão hermética à prova de gás e/ou líquido com tal conector de extremidade, sendo que esta etapa (f) é realizada simultaneamente e/ou após a etapa (e); - (g) consolidar a camada de envoltório enrolada (41) formada na etapa (d) com a camada de barreira à prova de gás e/ou líquido formada na etapa (e) com a finalidade de formar uma estrutura de parede consolidada, sendo que esta (g) é realizada simultaneamente e/ou após qualquer das etapas (e) ou (f); - (h) desmontar e remover o mandril (1) através da abertura (4).
[0039] Além disso, de acordo com a invenção, produzem-se recipientes à prova de vazamento com as características a seguir.
[0040] Um recipiente à prova de vazamento (14) para conter um gás e/ou um líquido, que compreende uma camada de barreira interna que compreende um material termoplástico termosselável, sendo que uma camada de envoltório externa compreende um material termoplástico termosselável reforçado com fibra, um conector de extremidade posicionado no lado interno da camada de barreira interna, revestido pelo menos parcialmente em sua superfície côncava externa com um material termoplástico termosselável, sendo que a camada de barreira interna, a camada de envoltório externa e o conector de extremidade formam uma estrutura rígida unitária capaz de suportar uma sobrepressão de pelo menos 0,2 MPa (2 bar).
[0041] De preferência, os materiais termoplásticos termosseláveis selecionados para a camada de barreira interna, a camada de envoltório externa, e o revestimento da superfície côncava externa do conector de extremidade, devem ser selecionados de modo que sejam compatíveis durante as etapas de consolidação conforme descrito mais adiante. Com mais preferência, seus pontos de amolecimento e/ou fusão devem ser compatíveis, isto é, situados nas mesmas faixas de temperatura ou em faixas de temperatura vizinha para permitir uma consolidação lisa.
[0042] Conforme o uso em questão, por "consolidação de dois ou mais materiais"entende-se a unificação ou conexão à prova de vazamento, por exemplo, no contexto de consolidação de dois materiais termoplásticos, pode significar unir sob alta temperatura por fusão ou amolecimento local; por exemplo, no contexto de consolidar um material plástico com um material metálico, a consolidação pode significar derreter contra a superfície metálica, ou colar à superfície metálica.
[0043] Proporcionando-se um mandril removível, é possível aplicar um enrolamento por filamento sem a necessidade de uma garrafa (ou "camisa") com uma parede forte (logo, espessa, pesada e dispendiosa) para permitir um enrolamento por filamento à mesma. Enrolando-se uma fita de barreira ao redor do mandril, a espessura da conexão à prova de gás e/ou líquido pode ser escolhida independentemente do tamanho do recipiente, em contrapartida à abordagem tradicional, onde a espessura da parede da garrafa precisa aumentar para recipientes maiores com a finalidade de manter uma estabilidade suficiente para o processo de enrolamento.
[0044] Além disso, graças ao uso do mandril, o material de enrolamento por filamento pode ser um material termoplástico, que não foi possível ao utilizar uma garrafa termoplástica (camisa), porque esta seria enfraquecida. Isto permite que mais materiais sejam usados para o recipiente à prova de vazamento.
[0045] Devido ao fato de que o mandril pode ser desmontado, as partes do mandril podem ser removidas através da abertura (74) após a desmontagem, independentemente do formato que o mandril tinha durante a etapa de enrolamento. Isto permite um mandril com um formato diferente de um cilíndrico enquanto ainda seja capaz de separar o recipiente do mandril.
[0046] Proporcionando-se um mandril com um diâmetro externo variável, as partes superior e inferior podem ter um diâmetro menor do que o diâmetro externo máximo do recipiente, e podem ser envoltas pelo material fibroso de modo que seja capaz de resistir à alta pressão (por exemplo, maior que 0,2 MPa, 1 MPa, 2,5 MPa, 5MPa (2 bar, ou até mesmo 10 bar, ou até mesmo 25 bar, ou até mesmo 50 bar)).
[0047] O inventor descobriu surpreendentemente que enrolando- se uma fita de barreira de três camadas com largura W de modo sobreposto conforme descrito anteriormente, uma conexão à prova de gás e/ou líquido pode ser proporcionada tendo propriedades de barreira similares a de uma garrafa interna ("camisa") com uma espessura de parede sólida de aproximadamente W. Escolhendo-se os materiais apropriados para a fita de barreira e escolhendo-se a distância de sobreposição lateral grande o suficiente (por exemplo, 50% da largura da fita), a permeabilidade obtida pode ser determinada principalmente pela largura W da fita e não por sua espessura. Desta forma, uma fita com uma espessura de, por exemplo, 800 pm e uma largura de 4 cm utilizando-se uma sobreposição de 50% pode alcançar um efeito de barreira similar ao de uma garrafa interna com 4 cm de espessura feita do mesmo material da primeira e/ou segunda camada da fita de barreira!
[0048] O inventor descobriu surpreendentemente que um alto efeito de barreira pode ser alcançado mesmo quando os fragmentos de fita forem intertecidos de modo que os fragmentos de fita substancialmente paralelos sejam separados por fragmentos de fita de interseção, algumas vezes apenas vários enrolamentos depois. Os experimentos mostraram que o alto efeito de barreira ainda é alcançado proporcionando-se a distância de sobreposição mínima supramencionada, embora a distância de sobreposição não seja constante em um mandril não-cilíndrico, desde que os fragmentos de fita sejam consolidados entre si, que o inventor observou que podem ser alcançados exercendo-se uma pressão sobre os fragmentos de fita de barreira enrolando-se por filamento o material fibroso em uma tensão maior que a usual (neste caso, o enrolamento por filamento seria aplicado diretamente ao redor de um mandril), de tal modo que os fragmentos de fita sejam firmemente pressionados contra o mandril e entre si. Isto é importante ao utilizar um mandril não-cilíndrico porque os fragmentos de fita não mostram um contato perfeito com a área de superfície externa arredondada, especialmente em suas bordas longitudinais.
[0049] Como uma vantagem adicional, o método de enrolar a fita de barreira conforme descrito anteriormente pode ser completamente automático, utilizando-se o mesmo equipamento usado para o enrolamento por filamento de material fibroso, evitando, assim, custos de investimento e espaço em fábrica adicionais.
[0050] Outra vantagem de enrolar uma fita de barreira ao invés de usar uma garrafa (camisa) é que uma fita de barreira com uma dada largura W pode ser usada para recipientes de diferentes tamanhos, que não é o caso ao utilizar "garrafas", que têm um tamanho fixo. Isto oferece uma grande vantagem em logística, estoque e flexibilidade em produção.
[0051] Ademais, os recipientes com uma barreira maior (também denominada como impermeabilidade) podem ser produzidos de modo muito rápido e econômico simplesmente repetindo-se o processo de enrolamento com a finalidade de revestir a área predefinida várias vezes, sem aumentar consideravelmente o peso do recipiente. Desta forma, a vida útil do produto (por exemplo, uma caldeira de água quente antes de ocorrer vazamentos) pode ser consideravelmente aumentada com apenas custos adicionais mínimos.
[0052] Outra vantagem do método de acordo com a presente invenção é que todo o processo para produção de um recipiente à prova de vazamento incluindo a consolidação pode ser realizado em cerca de 1 a 3 horas, conforme comparado a 1 a 3 dias necessários para que uma garrafa (camisa) moldada por sopro com 4 mm de espessura se encolha completamente antes de que esta possa ser enrolada por filamento
[0053] Em uma modalidade preferencial, o conector de extremidade é aplicado sob a forma de um conector de extremidade com formato de domo tendo uma periferia externa (82) maior que a primeira abertura e tendo uma abertura grande o suficiente para remover o mandril através da mesma após ser desmontado. Em uma modalidade preferencial adicional, a abertura é posicionada em alinhamento com a abertura, e, desse modo, o material fibroso é aplicado de tal modo que sobreponha pelo menos a periferia externa do conector de extremidade.
[0054] Enrolando-se o material fibroso de tal modo a sobrepor pelo menos a periferia externa do conector de extremidade, proporciona-se uma excelente retenção mecânica do conector de extremidade contra a pressão interna a partir de dentro do recipiente à prova de vazamento. Desta forma, pode-se produzir um recipiente de pressão que possa suportar uma pressão interna elevada (por exemplo, 0,2 MPa, 1 MPa, 2,5 MPa, 5MPa (2, 10, 25 ou até mesmo 50 bar)).
[0055] Proporcionando-se uma grande área de sobreposição, de preferência, todo o conector de extremidade exceto a abertura, a força exercida sobre o conector de extremidade para agir contra a pressão interna pode ser distribuída por uma área maior, reduzindo, assim, a tensão exercida sobre o conector de extremidade.
[0056] Aplicando-se o conector de extremidade antes de enrolamento por filamento do material fibroso, o conector de extremidade é integrado na estrutura de parede durante a construção da parede, e uma etapa de processamento adicional que serve para adicionar uma parte superior e/ou inferior posteriormente pode ser omitida, reduzindo, assim, o risco de vazamento, mas também economizar tempo, espaço de produção e energia consideráveis.
[0057] De preferência, a fita de barreira é aplicada como uma única fita contínua, visto que isto economiza tempo de produção, e evita vazamentos no local onde a camada de barreira interna seria de outro modo interrompida.
[0058] De preferência, a fita de barreira tem uma largura predefinida W, e é aplicada de tal modo que a distância de sobreposição lateral medida no equador do mandril seja de 10% a 90% da largura da fita de barreira, de preferência, de 20% a 80%, com mais preferência, de 30% a 70%, com ainda mais preferência, de 40% a 60%, com ainda mais preferência, de 45% a 55%, com a máxima preferência, cerca de 50%. O inventor descobriu que o valor de 50% é uma distância de sobreposição ótima em termos de efeito de barreira versus a quantidade de material de fita necessário para alcançar tal efeito.
[0059] Equador significa o limite externo em corte transversal do mandril tridimensional simétrico de rotação, perpendicular a seu eixo geométrico de simetria, no ponto médio do mandril ou ponto de maior raio (como na linha do Equador da Terra).
[0060] O conector de extremidade é aplicado ao mandril antes de enrolar a fita de barreira, e a fita de barreira é aplicada de tal modo que sobreponha toda a periferia externa do conector de extremidade, e o método compreende, ainda, uma etapa de consolidar o material plástico das fitas de barreira com o material do conector de extremidade com a finalidade de formar uma conexão hermética.
[0061] Desta forma, o conector de extremidade é montado na parte interna da conexão à prova de gás e/ou líquido, e é hermeticamente unido por consolidação.
[0062] Alternativamente, o conector de extremidade é aplicado no topo da fita de barreira enrolada, mas antes da etapa de enrolar o material fibroso. Logo, de acordo com esta modalidade alternativa da invenção, a fita de barreira material é primeiramente enrolada sobre o mandril, seguida pela etapa de aplicar o conector de extremidade sobre esta camada de barreira enrolada, seguida pela etapa de enrolar o material fibroso sobre a mesma.
[0063] Nesta forma alternativa, o conector de extremidade é montado parcialmente entre a camada fibrosa e a conexão à prova de gás e/ou líquido, e é hermeticamente unido a ambas por consolidação.
[0064] De preferência, o material fibroso é aplicado através de enrolamento por filamento de fibras termoplásticas contínuas. Estas fibras podem ser fibras termoplásticas reforçadas com fibras termoplásticas de carbono, vidro ou fibras termoplásticas esticadas.
[0065] Enrolando-se fibras contínuas, a estrutura de filamento infinito obtida permitirá que o recipiente suporte pressões hidrostáticas maiores. Desta forma, pode-se produzir um recipiente à prova de vazamento capaz de suportar uma pressão interna muito alta, por exemplo, até 10 MPa, 20MPa (100 bar ou até mesmo 200 bar) ou maior.
[0066] O método compreende, ainda, uma etapa de consolidar os materiais plásticos da camada de barreira e da camada de envoltório, com a finalidade de criar uma estrutura de parede consolidada. Consolidando-se o material plástico da conexão à prova de gás e/ou líquido ao material plástico da parede fibrosa, obtém-se uma boa fixação da conexão à prova de gás e/ou líquido à parede externa fibrosa, evitando que esta se torne frouxa, por exemplo, no caso de subpressão ou até mesmo vácuo dentro do recipiente.
[0067] De preferência, o método compreende, ainda, uma etapa de consolidar o material plástico da camada de envoltório e o material do conector de extremidade, com a finalidade de obter um recipiente à prova de vazamento consolidado. Escolhendo-se materiais compatíveis, tais como materiais seláveis termoplásticos, a conexão à prova de gás e/ou líquido, o conector de extremidade e a parede fibrosa podem ser consolidados todos juntos, resultando em um recipiente à prova de vazamento consolidado com excelentes propriedades mecânicas.
[0068] Um objetivo da presente invenção também consiste em proporcionar tal recipiente à prova de vazamento.
[0069] De preferência, o diâmetro externo variável D tem um diâmetro externo máximo Dmax, e a largura W da fita de barreira é de 4% a 20% do diâmetro externo máximo, de preferência, de 6% a 15%, com mais preferência, de 8% a 12%, com a máxima preferência, de cerca 10%. Escolhendo-se uma fita com tal largura, alcança-se um bom acordo entre o tempo de produção baixo e a qualidade do recipiente. Uma fita mais larga requereria menos tempo para enrolar, mas requereria mais deformação da fita resultando em um risco maior de inclusão de ar, resultando em um efeito de barreira menor, e em riscos de vazamento maiores.
[0070] De acordo com uma modalidade preferencial, a camada de barreira compreende estruturalmente três camadas distintas. Então, essa fita de múltiplas camadas compreende uma primeira e uma segunda camada, e uma camada interna da fita de barreira. O material escolhido para as primeira e segunda camadas por um lado, e o material escolhido para a camada interna não devem necessariamente ser iguais.
[0071] Em uma combinação bastante interessante que usa apenas materiais plásticos, a fita de barreira é uma fita de múltiplas camadas e o primeiro e o segundo materiais plásticos consistem no primeiro e no segundo materiais termoplásticos com uma primeira e segunda temperaturas de fusão, e o terceiro material é um terceiro material termoplástico tendo uma temperatura de fusão maior que a primeira temperatura de fusão e maior que a segunda temperatura de fusão. Um recipiente tendo apenas materiais termoplásticos tem uma resistência de impacto maior, e mais bem reciclável. O material termoplástico escolhido para a primeira e a segunda camada pode ser idêntico, tendo um ponto de fusão menor que o ponto de fusão do material termoplástico escolhida para a camada interna.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[0072] A invenção é adicionalmente elucidada nas figuras em anexo e na descrição das figuras que explica uma técnica anterior ou modalidades preferenciais da invenção. Nota-se que as figuras não são desenhadas em escala. As figuras são destinadas a descreverem os princípios da invenção. As modalidades da invenção podem usar combinações de diferentes recursos e elementos de diferentes desenhos.
[0073] A figura 1A mostra um mandril cilíndrico sem enrolado com uma fita de barreira, conforme conhecido na técnica.
[0074] A figura 2A mostra um mandril removível com uma superfície externa arredondada adequada para enrolamento por filamento, conforme pode ser usado para produzir um recipiente à prova de vazamento de acordo com a invenção.
[0075] A figura 2B mostra o mandril da figura 2A onde dois conectores de extremidade são aplicados, um no fundo, o outro no topo.
[0076] A figura 2C mostra uma implementação prática do mandril removível mostrado na figura 2B, por meio da qual apenas um segmento é mostrado por motivos de clareza. Os segmentos alongados são mantidos em posição puxando-se duas partes de carretel afastando-se umas das outras. Aplicam-se os conectores de extremidade inferior e superior ao mandril nesta figura.
[0077] A figura 2D mostra a conexão passível de liberação dos segmentos do mandril da figura 2C em maiores detalhes.
[0078] A figura 2E mostra uma vista detalhada de um conector de extremidade em formato de domo que pode ser usado em combinação com o mandril da figura 2A.
[0079] A figura 2F mostra uma vista detalhada de outro conector de extremidade em formato de domo que pode ser usado em combinação com o mandril da figura 2A, sendo que este conector de extremidade tem um flange para conexão Pa tubulação externa.
[0080] A figura 3A mostra o mandril da figura 2A em um estágio precoce de produção de um recipiente à prova de vazamento de acordo com a invenção, durante o enrolamento de uma fita de barreira ao redor do mandril.
[0081] A figura 3B mostra a estrutura da figura 3A em um estágio avançado de produção, ainda durante o enrolamento da fita de barreira ao redor do mandril (apenas a fita é mostrada, o próprio mandril está oculto).
[0082] A figura 3C mostra em maiores detalhes dois fragmentos de fita substancialmente paralelos da fita de barreira da figura 3B.
[0083] A figura 3D mostra em maiores detalhes dois fragmentos de fita substancialmente paralelos intertecidos com um fragmento de fita de interseção.
[0084] A figura 3E mostra a estrutura da figura 3B após a fita de barreira ser completamente enrolada ao redor do mandril (apenas a fita é mostrada, o próprio mandril está oculto).
[0085] A figura 3F mostra a posição das linhas centrais dos fragmentos de fita da figura 3E.
[0086] A figura 3G mostra uma vista de topo sobre a estrutura da figura 3E.
[0087] A figura 3H mostra em maiores detalhes dois fragmentos de fita substancialmente paralelos da fita de barreira da figura 3G.
[0088] A figura 3I mostra a posição das linhas centrais dos fragmentos de fita da figura 3G.
[0089] A figura 4A mostra um recipiente à prova de vazamento de acordo com a invenção, desse modo, o conector de extremidade fica localizado tanto dentro da conexão à prova de gás e/ou líquido como na camada de material fibroso.
[0090] A figura 4B mostra uma alternativa de um recipiente à prova de vazamento, que compreende um conector de extremidade parcialmente localizado entre a conexão à prova de gás e/ou líquido e a camada de material fibroso.
[0091] A figura 5A mostra uma seção transversal de uma modalidade preferencial de uma fita de barreira que pode ser usada para a produção de um recipiente à prova de vazamento de acordo com a invenção. Esta tem uma camada interna localizada entre uma primeira camada e uma segunda camada.
[0092] A figura 5B ilustra a permeabilidade através da camada interna e a permeabilidade pela distância de sobreposição lateral através das primeira e segunda camadas consolidadas de fitas de barreira de sobreposição.
[0093] A figura 6A mostra uma estrutura de parede de um recipiente à prova de vazamento de acordo com a presente invenção.
[0094] A figura 6B mostra uma seção transversal detalhada de uma parte da estrutura de parede da figura 6A.
[0095] A figura 6C mostra em maiores detalhes um exemplo de um empilhamento de fragmentos de fita que forma a conexão à prova de gás e/ou líquido da figura 6B, que mostra fragmentos de fita de interseção e substancialmente paralelos.
[0096] A figura 6D mostra essencialmente a mesma imagem da figura 6C, porém, girada e um fragmento de fita adicional é mostrado.
[0097] A figura 6E mostra um empilhamento alternativo de fragmentos de fita, com uma indicação da trajetória mais curta que uma quantidade de gás ou líquido pode tomar para escapar do recipiente à prova de vazamento através da conexão à prova de gás e/ou líquido.
[0098] A figura 7A mostra outro mandril (esférico) sendo enrolado por uma fita contínua para produzir um recipiente à prova de vazamento de acordo com a presente invenção, em um estágio intermediário da produção deste, durante o enrolamento de uma fita de barreira ao redor do mandril.
[0099] A figura 7B mostra o mandril da figura 7A em um estágio avançado de produção, ainda durante o enrolamento da fita de barreira ao redor do mandril.
[00100] A figura 7C mostra em detalhes dois fragmentos de fita substancialmente paralelos e um fragmento de fita de interseção.
[00101] A figura 8A mostra uma primeira modalidade de um conector de extremidade que compreende um material metálico parcialmente circundado por um material plástico.
[00102] A figura 8B mostra uma segunda modalidade de um conector de extremidade que compreende um material metálico parcialmente circundado por um material plástico (toegevoegd tov word versie, stond reeds in paper print-out).
DESCRIÇÃO DETALHADA
[00103] A presente invenção será descrita em relação a modalidades particulares e com referência a determinados desenhos, sendo que a invenção não se limita a estes, mas somente pelas reivindicações. Os desenhos descritos são apenas esquemáticos e não-limitantes. Nos desenhos, o tamanho de alguns dos elementos pode ser exagerado e não desenhados em escala por propósitos ilustrativos. As dimensões e as dimensões relativas não correspondem necessariamente a reduções reais para prática da invenção. Os desenhos são destinados a descreverem os princípios da invenção. As modalidades da invenção podem usar combinações de diferentes recursos e elementos com a mesma referência numérica de diferentes desenhos.
[00104] Adicionalmente, os termos primeiro(a), segundo(a), terceiro(a), e similares, na descrição e nas reivindicações são usados para distinguir entre elementos similares e não necessariamente para descrever uma ordem sequencial ou cronológica. Os termos são intercambiáveis sob circunstâncias apropriadas e as modalidades da invenção podem operar em outras sequências além daquelas aqui descritas ou ilustradas.
[00105] Ademais, o termo superior, inferior, acima, abaixo, e similares, na descrição e nas reivindicações são usados para propósitos descritivos e não necessariamente para descrever posições relativas. Os termos usados desta forma são intercambiáveis sob circunstâncias apropriadas e as modalidades da invenção aqui descritas podem operar em outras orientações além daquelas aqui descritas e ilustradas.
[00106] O termo "que compreende", usado nas reivindicações, não deve ser interpretado como sendo restrito aos meios listados mais adiante; o mesmo não exclui outros elementos ou etapas. Este termo precisa ser interpretado como especificando a presença dos recursos declarados, inteiros, etapas ou componentes conforme referido, mas não exclui a presença ou adição de um ou mais outros recursos, inteiros, etapas ou componentes, ou grupos destes. Portanto, o escopo da expressão "um dispositivo que compreende os meios A e B" não deve se limitar a dispositivos que consistem apenas em componentes A e B. Isto significa que em relação à presente invenção, os únicos componentes relevantes do dispositivo são A e B.
[00107] Um recipiente à prova de vazamento 14 de acordo com a invenção pode ser produzido fazendo-se uso de um mandril removível 1 conforme mostrado nas figuras 2A-2E, e enrolando-se uma fita de barreira 60 com, por exemplo, 800 pm de espessura e tendo uma camada única ou várias camadas (conforme mostrado na figura 5A) de forma particular ao redor do mandril 1 (conforme mostrado, por exemplo, em 3E), desse modo, os fragmentos de fita 61 da fita de barreira 60 são enrolados de modo de sobreposição e interseção conforme mostrado nas figuras 3B-3D. Após a consolidação dos fragmentos de fita de sobreposição 61, 62, 63 forma-se uma conexão à prova de gás e/ou líquido 49, que ficará localizada dentro do recipiente à prova de vazamento 14. Ao redor desta conexão à prova de gás e/ou líquido 49 enrola-se uma camada de envoltório 12 que compreende um material fibroso, de preferência, que compreende fibras contínuas impregnadas com um material plástico. Adicionalmente, pelo menos um conector de extremidade 8 (por exemplo, conforme mostrado na figura 2F ou 2G) é aplicado ao mandril 1 antes de enrolar a fita de barreira 60, sendo que o conector de extremidade 8 tem uma abertura 74 para remover as partes do mandril 1 após a desmontagem do mesmo. O resultado deste método é mostrado na figura 4A, que mostra as modalidades de um recipiente à prova de vazamento 14 de acordo com a invenção. Embora esses recipientes à prova de vazamento 14 possam ter uma parede muito fina (tipicamente, menos que 8 mm de espessura em sua linha equatorial), se materiais apropriados forem escolhidos, eles podem resistir a pressões superiores a 0,2 MPa, (2 bar) (por exemplo, 1 MPa, 2,5MPa, 5MPa (10 ou 25 ou 50 bar ou até maiores)) e ter características de barreira similares (impermeabilidade para o gás e/ou líquido a estar contido dentro do recipiente à prova de vazamento) como um recipiente da técnica anterior com uma garrafa (camisa), ou até mais. Além disso, graças à estrutura de parede consolidada entre a camada de envoltório externa a camada de barreira interna, e à estrutura consolidada unificada com o conector de extremidade, os recipientes à prova de vazamento de acordo com a invenção também são capazes de suportar uma subpressão interna (temporária ou acidental).
[00108] Descreve-se, agora, em maiores detalhes, o método de acordo com a invenção.
[00109] A figura 2A mostra um mandril removível 1 conforme pode ser usado no método da presente invenção. O mandril compreende quatorze segmentos alongados 6 que são colocados lado a lado para formar uma superfície externa arredondada. O mandril 1 tem um formato simétrico de rotação com um diâmetro externo variável D ao redor de um eixo geométrico de simetria 10, e é adequado para enrolamento por filamento. Devido ao fato de o mandril poder ser desmontado e removido, permite-se que o mandril tenha um diâmetro variável D, enquanto ainda é capaz de separar a estrutura enrolada ao redor do mandril a partir do próprio mandril após o processo de enrolamento. Isto proporcionar flexibilidade na escolha dos formatos dos recipientes à prova de vazamento 14 a serem produzidos, não apenas cilíndricos, mas, por exemplo, esféricos ou elipsoidais, ou outros formatos.
[00110] A figura 2B mostra o mandril removível 1 da figura 2A após dois conectores de extremidades 8, 28 serem aplicados a ele. De acordo com a invenção, pelo menos um desses conectores de extremidade 8 ou 28, posicionado no topo ou no fundo do mandril deve estar presente. Uma fita de barreira 60 pode ser enrolada ao redor do mandril 1 após aplicar tal conector de extremidade. Em princípio, de acordo com uma modalidade alternativa, tal conector de extremidade pode ser aplicado após o enrolamento da camada de barreira, e antes do enrolamento da camada de envoltório. Como resultado, o(s) conector(es) de extremidade é(são), então, posicionado(s) entre a camada de barreira e a camada de envoltório, embora esta modalidade seja menos preferencial.
[00111] A figura 2C mostra uma implementação prática de tal mandril removível 1 em detalhes. Esta compreende uma pluralidade de segmentos alongados 6 mantidos em posição puxando-se duas partes de carretel 42, 43 afastando-se uma da outra, desse modo, os retentores de segmento 7 são montados às partes de carretel 42, 43 para engate nas extremidades opostas dos segmentos 6.
[00112] O mandril 1 é mostrado junto a dois conectores de extremidade 8, 28. Conforme já mencionado anteriormente, um dos conectores de extremidade 8 ou 28 é suficiente. De acordo com a modalidade alternativa, um ou ambos os conectores de extremidade também podem ser colocados sobre o mandril 1 após o enrolamento da fita de barreira 60.
[00113] De preferência, os segmentos alongados 6 do mandril 1 são feitos de metal, de preferência, um metal leve, tal como alumínio ou uma liga de alumínio, visto que este é mais fácil de manipular durante a montagem e a desmontagem do mandril 1, mas outros metais também podem ser usados, tal como, por exemplo, aço ou aço inoxidável.
[00114] Em uma modalidade, o conector de extremidade 8 consiste em um material plástico. Esse conector de extremidade 8 pode ser bem adequado para produzir um recipiente à prova de vazamento leve e pequeno 14 (por exemplo, 6, 8, 10 kg para um recipiente à prova de vazamento 14 com um volume interno de 100, 150, 300 litros, respectivamente) a ser submetido a pressões moderadas (por exemplo, < 0,5 MPa (5 bar)). Em outra modalidade, o conector de extremidade 8 consiste em um metal, por exemplo, aço inoxidável. Em outra modalidade, o conector de extremidade 8 compreende um material metálico pelo menos parcialmente coberto por um material plástico, por exemplo, um núcleo interno de metal completa ou parcialmente circundado pelo material plástico, desse modo, o metal serve primariamente como um reforço mecânico ao conector de extremidade 8. Esse conector de extremidade é especialmente adequado para produzir recipientes à prova de vazamento 14 que precisem resistir a altas pressões (por exemplo, > 5MPa (50 bar)), e/ou terem um diâmetro relativamente grande (por exemplo, Dmin > 80 cm), e/ou precisem uma conexão forte com tubos externos. Ainda em outra modalidade, o conector de extremidade 8 compreende um material plástico e fibras de reforço, por exemplo, fibras de vidro cortadas. Esse primeiro conector de extremidade com fibra reforçada por meio do que o material plástico age como um material de matriz é consideravelmente mais forte do que um conector de extremidade de plástico puro, e é adequado para uma ampla gama de aplicações onde o conector de extremidade de plástico puro não é forte o suficiente, mas se requer um conector de extremidade que compreende metal.
[00115] Na figura 2C, apenas um segmento 6 (dentre quatorze segmentos) e apenas dois retentores de segmento (dentre oito) 7, quatro em cada lado, são mostrados por razões de clareza. Os indivíduos versados na técnica podem escolher outro número de segmentos 6 ou retentores de segmento 7 utilizando-se o mesmo princípio.
[00116] A figura 2D fornece uma vista ampliada da conexão passível de liberação da primeira parte de carretel 42, do retentor de segmento 7 e do segmento 6. Conforme mostrado, a primeira parte de carretel 42 tem uma ranhura circunferencial 44, e o retentor de segmento 7 tem uma protuberância circular 46 que se encaixa na ranhura 44. De preferência, o segmento 6 tem uma borda curvada ou dobrada 47 que se engata em uma ranhura 45 do retentor de segmento 7. De preferência, as primeira e segunda partes de carretel 42, 43 são tubos vazados, de tal modo que os retentores de segmento 7 possam ser manualmente colocados ou removidos da primeira parte de carretel 42, por exemplo, inserindo-se uma das mãos no tubo. Após todos os segmentos 6 e retentores de segmento 7 serem colocados na primeira e na segunda partes de carretel 42, 43, os conectores de extremidade 8, 28 cada um tendo uma abertura 74 (vide a figura 2F), podem, então, ser transferidos para a primeira e a segunda parte de carretel 42, 43. O puxamento das primeira e segunda partes de carretel 42, 43 em direções opostas pode ser implementado, por exemplo, na máquina de enrolamento por filamento (não mostrada).
[00117] A desmontagem do mandril após um recipiente à prova de vazamento 14 (não mostrado) ser produzido pode ser realizada da seguinte forma: empurrar as partes de carretel 42, 43 delicadamente para dentro do recipiente 14, remover os retentores de segmento 7 das partes de carretel 42, 43 (por exemplo, inserindo-se uma das mãos dentro da parte de carretel vazada), extrair as partes de carretel 42, 43 do recipiente 14, remover os retentores de segmento 7 e os segmentos 6 do recipiente 14 através da abertura 74, enquanto deixa os conectores de extremidade 8, 28 dentro do recipiente 14.
[00118] A figura 2E mostra uma modalidade do conector de extremidade 8 ou conector de extremidade 28 que pode ser usado em conjunto com o mandril da figura 2A. Os conectores de extremidade 8 e/ou, 28 podem ter tamanho e geometria iguais ou diferentes. Conforme indicado acima, de acordo com a invenção, os conectores de extremidade 8 e/ou 28 são aplicados antes da etapa de enrolamento do material de barreira. Quando montado ao mandril 1 antes de enrolar o material de barreira, pelo menos um dos conectores de extremidade 8, 28 precisa ter uma abertura grande o suficiente para permitir a desmontagem e a remoção de um mandril reutilizável ou removível usado durante a fabricação do recipiente à prova de vazamento. Em particular, tal abertura deve permitir a passagem dos elementos do mandril 1, por exemplo, no caso do mandril mostrado na figura 2C: os segmentos 6, os retentores de segmento 7, a primeira parte de carretel 41 e a segunda parte de carretel 43. Para permitir isto, essa abertura não deve ser coberta pela camada de barreira interna, nem pela camada de envoltório externa durante as operações de enrolamento conforme descrito nas partes que se seguem do presente documento.
[00119] Em uma modalidade preferencial, a periferia externa (82) do conector de extremidade é dimensionada de tal modo que revestindo-se o lado côncavo externo do conector de extremidade fora da abertura (74) até a dita periferia externa (82) pela camada de barreira interna e pela camada de envoltório externa, a estrutura unitária rígida resultante formada pela camada de barreira interna, pela camada de envoltório externa e pelo conector de extremidade possa suportar uma sobrepressão de pelo menos 0,2 MPa (2 bar).
[00120] A figura 2F mostra outra modalidade de um conector de extremidade 8, 28 tendo meios de conexão, como um flange 83 com orifícios 19, posicionado fora do recipiente, para conexão ao mundo exterior, por exemplo, para conectar a tubulação externa (não mostrada). O formato exato do conector de extremidade 8 pode, no entanto, ser adicionalmente modificado pelos indivíduos versados na técnica. Este pode, por exemplo, ter um flange com protuberâncias para anéis em O, ou um orifício com uma rosca de parafuso interna, ou um grampo em V, ou outros meios de fixação. Em uma modalidade preferencial, nem o conector de extremidade nem os meios de conexão compreendem meios de fixação mecânica, como parafusos e porcas, para integrar de modo seguro o conector de extremidade e/ou os meios de conexão à estrutura unitária rígida que compreende a camada de barreira interna, a camada de envoltório externa e o conector de extremidade.
[00121] A figura 3A mostra o mandril 1 da figura 2A em um estágio precoce de produção de um recipiente à prova de vazamento 14 de acordo com a invenção, durante o enrolamento de uma fita de barreira 60 ao redor do mandril 1. Este mandril tem um diâmetro monotonamente decrescente D, variando de Dmax em sua linha equatorial 72 até Dmin em suas extremidades opostas. No entanto, isto não é absolutamente necessário para enrolamento por filamento, embora seja recomendado que recipientes de pressão evitem concentrações de pressão. De preferência, a fita de barreira 60 é aplicada em uma única fita contínua, mas com a finalidade de descrever o efeito de barreira, a fita de barreira 60 pode ser observada composta por fragmentos de fita, sendo que um fragmento arbitrário é indicado pela referência numérica 61.
[00122] A figura 3B mostra o mandril da figura 3A em um estágio avançado de produção de um recipiente à prova de vazamento 14, mas ainda durante a etapa de enrolamento da fita de barreira 60 ao redor do mandril 1 (apenas a fita de barreira 60 é mostrada, o próprio mandril está oculto). Esta figura mostra uma captura de tela da fita de barreira 60 sendo enrolada ao redor do mandril em um momento selecionado para melhor ilustrar a sobreposição e a interseção dos fragmentos de fita 61. Ao comparar a figura 3B com a figura 3A pode- se observar que o fragmento de fita 61 mostrado na figura 3A tem um fragmento de fita de sobreposição paralela 62 na figura 3B. No entanto, pode-se observar, também, que múltiplos fragmentos de fita de interseção 63 foram enrolados entre os fragmentos de fita 61 e 62, que é denominado como intertecelagem. Como resultado, o recipiente à prova de vazamento de acordo com a invenção compreende uma camada de barreira interna que compreende fragmentos de fita de sobreposição pelo menos parcialmente consolidados que compreendem um material termoplástico termosselável.
[00123] A figura 3C mostra em maiores detalhes os dois fragmentos de fita substancialmente paralelos 61, 62 da figura 3B. A figura também mostra a largura W da fita de barreira 60, a distância de sobreposição mínima predefinida 66 dos dois fragmentos de fita 61, 62, as linhas centrais 69 dos fragmentos de fita, e a distância 67 entre as linhas centrais 69. Quando a distância entre as linhas centrais 67 se aproximar de zero, a distância de sobreposição lateral 66 se aproxima da largura completa W da fita de barreira 60.
[00124] A figura 3D mostra em maiores detalhes dois fragmentos de fita substancialmente paralelos 61, 62 intertecidos com um fragmento de fita de interseção 63. Os fragmentos de fita de interseção 63 ajudam a dobrar as bordas de fita dos fragmentos de fita para baixo em direção à superfície externa arredondada do mandril 1.
[00125] A figura 3E mostra a estrutura da figura 3B após a fita de barreira 60 ser completamente enrolada ao redor do mandril 1 (novamente, apenas a fita de barreira 60 é mostrada, o próprio mandril 1 está oculto). Nota-se que a fita de barreira 60 é enrolada ao redor do mandril enquanto deixa uma abertura 4. De acordo com a invenção, esta abertura 4 é escolhida grande o suficiente para permitir a remoção do mandril 1 (partes dele) após a desmontagem. Ao utilizar o mandril da figura 2C, isto significa os segmentos 6 e os retentores de segmento 7, e as primeira e segunda partes de carretel 42, 43. Conforme se pode observar a partir da figura 3A, a abertura 4 pode, por exemplo, ser um círculo com um diâmetro Dmin.
[00126] A figura 3F mostra a posição das linhas centrais 69 dos fragmentos de fita 61 da fita de barreira 60 da figura 3E. Esta figura ilustra que (para este formato do mandril) a distância de sobreposição lateral 66 é a menor no equador 72, escolhida para que seja aproximadamente 50% da largura de fita W neste caso, onde a distância entre as linhas centrais 69 é a maior. E, a distância de sobreposição 66 é a maior (próxima a W) perto da abertura 4, onde a distância 67 entre as linhas centrais 69 é a menor (próxima a zero).
[00127] A figura 3G mostra uma vista de topo da estrutura da figura 3E, e a figura 3H mostra em maiores detalhes dois fragmentos de fita substancialmente paralelos 61, 62 da fita de barreira da figura 3G. Conforme se pode observar a partir desta figura, a distância de sobreposição lateral 66 dos fragmentos de fita substancialmente paralelos 61, 62 próxima à abertura 4 é maior que a distância de sobreposição lateral 66 dos segmentos de fita substancialmente paralelos próximos ao equador 72.
[00128] Isto também é claramente visível na figura 3I que mostra que a distância entre as linhas centrais 69 dos fragmentos de fita está muito próxima a zero perto da abertura 4, significando que a distância de sobreposição 66 é muito próxima a W, conforme explicado anteriormente.
[00129] As figuras 2A-3I mostram o enrolamento da fita de barreira 60. Em uma próxima etapa do método de acordo com a invenção, forma-se uma camada de envoltório 12 enrolando-se por filamento um material fibroso sobre a camada de fita enrolada (formada pelos fragmentos de fita), desse modo, a primeira abertura 4 é deixada aberta para remoção do mandril 1. A área coberta pelo material fibroso pode ser maior ou menor que a área coberta pela fita de barreira 60, porém, de preferência, são iguais. Durante o enrolamento do material fibroso, exerce-se pressão sobre a camada de fita enrolada com a finalidade de pressionar todos os fragmentos de fita 61, 62, 63 ao mandril 1 e entre si, de tal modo que as camadas de contato 51, 53 dos fragmentos de fita de sobreposição 61, 62, 63 possam ser consolidadas juntas. O método compreende, ainda, uma etapa de consolidar o material plástico dos fragmentos de fita 61 com o material plástico de fragmentos de fita de sobreposição 62, 63 formando, assim, uma conexão à prova de gás e/ou líquido 49 tendo a dita permeabilidade predeterminada. De acordo com a modalidade preferencial da invenção, desse modo, a fita de barreira compreende uma construção de três camadas, que por sua vez compreende um primeiro e um segundo material plástico de fragmentos de fita 62 e 63, o terceiro material que consiste, por exemplo, em alumínio posicionado entre essas camadas externas contribui para tal característica à prova de gás e/ou líquido do recipiente de acordo com a presente invenção. Após a consolidação dos materiais, o mandril 1 é desmontado e removido através da abertura 4. O resultado é um recipiente à prova de vazamento 14 de acordo com a invenção, conforme mostrado na figura 4A ou na figura 4B.
[00130] A figura 4A mostra uma modalidade de um recipiente à prova de vazamento 14 de acordo com a invenção, desse modo, o conector de extremidade 8 fica localizado dentro da conexão à prova de gás e/ou líquido 49. Neste caso, a conexão à prova de gás e/ou líquido 49 forma uma primeira camada ao redor do volume interno 73, e a camada de envoltório que compreende o material fibroso 12 é envolvida ao redor da conexão à prova de gás e/ou líquido 49, e consolidada à mesma. Em uma modalidade preferencial, a camada de envoltório externa 12 consiste em fibras longitudinais (por exemplo, fibras de vidro) circundadas por um material termoplástico (por exemplo, polipropileno).
[00131] Com o intuito de aumentar a impermeabilidade (efeito de barreira) através do material do conector de extremidade 8, várias técnicas são possíveis, tal como, por exemplo, usar um conector de extremidade 9 feito de um material metálico, ou usar um conector de extremidade 8 que compreende um núcleo interno de metal conforme mostrado na figura 8A, ou usar um conector de extremidade 8 feito de qualquer material tendo uma espessura suficiente, ou usar um conector de extremidade 8 feito de um material plástico revestido com uma camada de alumínio, ou qualquer outra forma conhecida pelos indivíduos versados na técnica.
[00132] A figura 4B mostra uma modalidade de um recipiente à prova de vazamento 14 de acordo com uma implementação alternativa, que compreende um conector de extremidade 8 localizado entre a conexão à prova de gás e/ou líquido 49 e a camada de material fibroso 12. De preferência, neste caso, o material dos conectores de extremidade 8, 28 que são consolidados ao material plástico da camada de envoltório e ao material da fita de barreira 60, de tal modo que a conexão à prova de gás e/ou líquido 49 e o conector de extremidade 8 e o material fibroso 12 sejam unificados entre si.
[00133] A figura 5A mostra uma modalidade preferencial de um exemplo de uma fita de barreira 60 que pode ser usada no método da presente invenção. Em geral, basta que a fita de barreira de camada única consista em um material termoplástico termosselável cuidadosamente selecionado. Em particular, pode-se selecionar polibuteno como o material preferencial de escolha para a camada de barreira à prova de gás e/ou líquido de acordo com a invenção. Polibuteno é particularmente preferencial no caso onde o recipiente à prova de vazamento é usado para armazenar água potável. O polibuteno é um material aprovado pela US FDA (Federal and Drug Administration) para tal aplicação. No entanto, para outras aplicações onde se exige uma impermeabilidade maior de gás e/ou líquido, a disposição de múltiplas camadas conforme apresentado nesta figura 5A é adequada como uma modalidade preferencial de três camadas. A disposição de camada específica e os materiais escolhidos dependem das exigências de resistência e permeabilidade a gás e/ou líquido desejadas que, então, dependerão de quais pressões que o recipiente é projetado para suportar. As dimensões verticais desta figura são consideravelmente exageradas em relação às dimensões horizontais. Mostra-se uma fita de barreira de três camadas 60 tendo uma primeira camada 51 feita de um material termoplástico termosselável (tal como, por exemplo, polipropileno), uma camada interna 52 feita de um material de barreira alta (tal como, por exemplo, alumínio), e uma segunda camada 53 também feita de polipropileno. A primeira e a segunda camada podem, por exemplo, ter 100 pm de espessura, enquanto a camada interna pode, por exemplo, ter 0 pm de espessura (75), portanto, a espessura total T da fita seria de 240 pm neste exemplo, porém, outros materiais e outras dimensões também podem ser usados. A fita pode, por exemplo, ter uma largura W de 5 cm, mas outra largura W também pode ser usada, por exemplo, 2 cm, ou 3 cm, ou 4 cm; ou 6 cm, ou 8 cm ou 10 cm, ou 12 cm ou 14 cm ou 16 cm ou 18 cm ou 20 cm, ou até mesmo maior. Deve-se notar que a invenção também funcionaria se o material da camada interna 52 não se estendesse sobre a largura completa W da fita 60, desde que a distância de sobreposição 66 seja medida como a sobreposição das camadas internas 52 dos fragmentos de fita substancialmente paralelos. De preferência, os materiais das primeira e segunda camadas externas 51, 53 da fita de barreira 60 são iguais, mas isto não é absolutamente necessário, desde que sejam materiais compatíveis que possam ser consolidados (por exemplo, termosselados ou curados). Ao invés de polipropileno, outro material termoplástico termosselável pode ser escolhido, por exemplo, polibuteno, pelas razões apresentadas anteriormente.
[00134] A figura 5B ilustra o efeito de barreira da conexão à prova de gás e/ou líquido 49, considerando-se dois fragmentos de fita de sobreposição substancialmente paralelos. Esta figura ilustra a permeabilidade através da camada interna 52 e a permeabilidade ao longo da distância de sobreposição lateral 66 através da camada consolidada 81 após a consolidação da primeira e da segunda camadas 51, 53 dos fragmentos de fita de sobreposição. De acordo com esta modalidade preferencial da invenção, os materiais e as dimensões da fita de barreira 60 são escolhidos de tal modo que a quantidade de gás e/ou líquido que penetra através da camada interna 52 na direção Z conforme indicado pela seta 70, combinada com a quantidade de gás e/ou líquido que penetra através da camada consolidada 81 conforme indicado pela seta 71 seja menor que uma permeabilidade predeterminada, sendo que tal permeabilidade predeterminada depende da aplicação. Quando um material, como alumínio for escolhido para a camada interna 52, a permeabilidade indicada pela seta 70 através da camada interna 52 é desprezível (por exemplo, < 5%) conforme comparado à permeabilidade na direção transversal, indicada pela seta 71, portanto, a permeabilidade é determinada praticamente somente pela penetração através das primeira e segunda camadas consolidadas 81 da fita de barreira ao longo da distância de sobreposição 66. O mesmo efeito de barreira seria obtido por uma garrafa sólida (camisa) tendo o mesmo material da primeira e/ou da segunda camada consolidada e uma espessura igual à distância de sobreposição 66. Embora apenas duas fitas de sobreposição sejam mostradas, o mesmo princípio se aplica para toda a conexão à prova de gás e/ou líquido 49, conforme será descrito a seguir.
[00135] A figura 6A mostra uma seção em corte transversal do recipiente à prova de vazamento da figura 4A.
[00136] Ao aplicar zoom na figura 6A, a figura 6B mostra uma seção detalhada em corte da estrutura de parede da figura 6A. Esta compreende um material fibroso 12 obtido através de enrolamento por filamento, de preferência, compreende fibras longitudinais, como por exemplo, fibras de vidro na parte externa do recipiente à prova de vazamento 14, e uma conexão à prova de gás e/ou líquido 49 na parte interna do recipiente 14.
[00137] A figura 6C mostra uma vista ampliada de uma seção da conexão à prova de gás e/ou líquido 49 mostrada na figura 6B, conforme obtido enrolando-se uma fita de barreira 60 ao redor do mandril 1 de acordo com o método da presente invenção. A figura mostra um instantâneo fotográfico de alguns fragmentos de fita de interseção e substancialmente paralelos intertecidos 61, 62, 63. O empilhamento regular de fragmentos de fita mostrado é apenas um exemplo que ilustra o efeito de sobreposição e intertecelagem que pode ocorrer pelo enrolamento da fita de barreira 60. No entanto, na prática, o empilhamento dos fragmentos de fita pode ser mais complicado, porém, o princípio permanece o mesmo.
[00138] A figura 6D mostra quase a mesma imagem da figura 6C, mas girada e um fragmento de fita adicional 62c é mostrado para ilustrar que o fragmento de fita 61 tem dois fragmentos de fita de sobreposição 62a e 62c, em um cada lado. Supondo-se uma sobreposição de 50%, a barreira total proporcionada por esta estrutura intertecida é duas vezes a barreira através da camada consolidada 81 ao longo da distância de sobreposição lateral 66 mostrada na figura 5B, uma em cada direção, portanto, ao longo de uma distância total de W.
[00139] A figura 6E mostra uma disposição alternativa de fragmentos de fita, com uma indicação da trajetória mais curta que uma quantidade de gás ou líquido 68 pode seguir para escapar do recipiente à prova de vazamento 14 através da conexão à prova de gás e/ou líquido 49, supondo-se que a permeabilidade através da camada interna 52 dos fragmentos de fita de barreira seja desprezível comparada à permeabilidade através das primeira e segunda camadas 51, 53, conforme no exemplo anterior. Uma quantidade de gás e/ou líquido 68 presente na borda esquerda do fragmento de fita 61 (conforme mostrado) penetraria através da camada consolidada dos fragmentos de fita 61 e 62b conforme indicado pela seta 71a, não sendo capaz de passar em uma direção vertical através da camada interna 52b do fragmento de fita 62b. Ao alcançar a borda direita do fragmento de fita 62b, o mesmo pode entrar na camada consolidada do fragmento de fita 63a e 63b, não sendo capaz de passar através da camada interna do fragmento de fita 63b.
[00140] Para obter tal efeito vantajoso, de preferência, as primeira e segunda camadas 51, 53 dos fragmentos de fita (vide a figura 5B) são consolidadas entre si, de tal modo a excluir quaisquer bolhas de ar. O inventor observou que isto é alcançado exercendo-se uma pressão aumentada sobre a fita de barreira 60 durante a etapa de enrolamento por filamento do material fibroso 12 à mesma. Deve-se notar que nesta figura, mostram-se de modo esquemático dois conjuntos separados de fragmentos de fita: um conjunto inferior indicado pelas referências numéricas 61 e 62, e um conjunto superior indicado pelas referências numéricas 63. No entanto, na realidade, o conjunto superior de fragmentos de fita 63 é pressionado firmemente ao conjunto inferior de fragmentos de fita 61, 62, e as segundas camadas 53 dos fragmentos de fita 63 do conjunto superior são consolidadas em contato com as primeiras camadas 51 dos fragmentos de fita 61, 62 do conjunto inferior.
[00141] A figura 7A mostra outra área de superfície externa arredondada (esférica) de um mandril 1 adequado para o método de produzir um recipiente à prova de vazamento 14 de acordo com a invenção. A figura mostra novamente um estágio intermediário da produção de um recipiente à prova de vazamento, durante o enrolamento de uma fita de barreira 60 ao redor do mandril 1. Esta figura foi obtida escolhendo-se a distância de sobreposição lateral mínima 66 como sendo 50% da largura W da fita de barreira 60. Conforme se pode observar, a distância de sobreposição real 66 é a menor no equador 72 onde o diâmetro variável do mandril é Dmax, e é a maior próxima à abertura 4 onde o diâmetro variável do mandril é Dmin.
[00142] A figura 7B mostra a estrutura da figura 7A em um estágio avançado de produção, ainda durante o enrolamento da fita de barreira 60 ao redor do mandril 1. Ao se comparar a figura 7B com a figura 3E, o empilhamento dos fragmentos de fita de sobreposição é bastante diferente, porém, o efeito de barreira obtido é quase igual, supondo-se que a mesma fita de barreira 60 seja usada, assim como a mesma distância de sobreposição mínima 66.
[00143] A figura 7C mostra em detalhes dois fragmentos de fita substancialmente paralelos 61, 62 e um fragmento de fita de interseção 63 para o local indicado pelo círculo tracejado na figura 7B. A figura 7C se parece com o empilhamento mostrado na figura 6E, enquanto o enrolamento da figura 3E se parece com o empilhamento mostrado na figura 6D, porém, conforme explicado anteriormente, ambos têm um efeito de barreira similar.
[00144] As figuras 8A e 8B mostram um conector de extremidade 8 tendo um núcleo interno de metal parcialmente circundado pelo material plástico 88. Conforme mostrado na figura 8A, o núcleo de metal pode, por exemplo, ter uma pluralidade de orifícios cegos 89 com a rosca de parafuso interno onde se aplica o material plástico é de tal modo que exista uma boa conexão mecânica entre o material plástico e o núcleo de metal, formando, juntos, o conector de extremidade 8. Estes orifícios 89 podem ser aplicados ao lado convexo e/ou ao lado côncavo do núcleo de metal, ou em ambos os lados. Ao invés de orifícios cegos, podem-se ranhuras ou outras protuberâncias mecânicas para o mesmo propósito. Na figura 8B, o núcleo interno de metal tem um formato de tigela que compreende furos atravessantes 90 de tal modo que o material plástico 88 no lado convexo seja conectado ao material plástico no lado côncavo do núcleo interno de metal. Em outra modalidade (não mostrada), o núcleo interno de metal é completamente circundado pelo material plástico. Uma vantagem de um conector de extremidade 8 que compreende metal é que ele é fácil de proporcionar através de orifícios de montagem 19 (conforme mostrado na figura 2F) ou orifícios 19, 89 com rosca de parafuso interno, que pode ser usada para a conexão do plástico, mas também para a conexão de tubos externos (não mostrados) durante o uso real do recipiente à prova de vazamento 14.
[00145] Agora, serão descritas e esclarecidas algumas modalidades preferenciais adicionais do recipiente à prova de vazamento de acordo com a invenção, suas partes constituintes, e seu modo de produção.
[00146] De preferência, a camada interna 52 compreende um material com uma espessura predefinida 75 de tal modo que uma permeabilidade 70 através da camada interna 52 seja menor que uma permeabilidade lateral 71 através das primeira e segunda camadas externas consolidadas 51, 53 ao longo da distância de sobreposição lateral 66. Embora a permeabilidade dos materiais das camadas individuais da fita de barreira 60 seja um recurso importante na seleção de materiais para tal fita, a permeabilidade geral da conexão à prova de gás e/ou líquido 49 como um todo é essencial para o recipiente à prova de vazamento 14 fabricado de acordo com o método da presente invenção.
[00147] De preferência, a fita de barreira 60 é aplicada sob a forma de uma única fita contínua, de preferência, uma fita plana, de tal modo que o enrolamento da mesma possa ser alcançado de modo rápido e fácil, com uma interferência humana mínima, por exemplo, em uma máquina padrão de enrolamento por filamento tradicionalmente usada para o enrolamento por filamento de fibras contínuas. Nota-se que mesmo quando a superfície for envolta várias vezes, a fita ainda pode ser contínua.
[00148] De preferência, a fita de barreira 60 tem uma largura predefinida W, e a fita de barreira 60 é aplicada de tal modo que a distância de sobreposição lateral 66 medida no equador 72 do mandril 1, respectivamente do recipiente à prova de vazamento assim produzido, seja de 10% a 90% da largura W da fita de barreira 60, de preferência, de 20% a 80%, com mais preferência, de 30% a 70%, com ainda mais preferência, de 40% a 60%, com ainda mais preferência, de 45% a 55%, com a máxima preferência, cerca de 50%. O inventor descobriu que para uma fita com uma determinada largura W, o valor de 50% de sobreposição é geometricamente o valor ótimo em termos de barreira alcançada versus a quantidade de material de fita usada (leia-se: custos), mas o valor de 50% de sobreposição não é requerido para a invenção. Por exemplo, para armazenagem de água gelada, pode-se usar uma sobreposição menor que 50%. De fato, para alcançar uma impermeabilidade particular (ou efeito de barreira) para o recipiente à prova de vazamento 14, deve-se realizar uma troca entre os parâmetros a seguir: 1) a largura W da fita (quanto mais larga, maior será a impermeabilidade ou efeito de barreira), 2) o grau de distância de sobreposição 66 (quanto maior a sobreposição, maior será a impermeabilidade, 3) o número de vezes que o recipiente é completamente revestido, 4) a permeabilidade do material da fita de barreira 60, 5) as dimensões das camadas da fita de barreira 60. Por seleção apropriada, uma permeabilidade predefinida para a camada de barreira, e, logo, o recipiente à prova de vazamento da invenção, pode ser atingida.
[00149] De preferência, o material fibroso usado para a camada de envoltório compreende fibras contínuas (pré-)impregnadas ou mescladas com um material termoplástico. Embora o material para a formação da camada de envoltório possa assumir a forma de uma tira, uma estrutura fibrosa é preferencial durante o enrolamento por filamento etapa. De acordo com uma modalidade preferencial, tal material compreende uma fibra de alta resistência, tal como fibra de vidro ou fibras de carbono, circundada por um termoplástico adequado. A mescla é uma técnica para ser aplicada no enrolamento por filamento etapa da camada de envoltório de acordo com a presente invenção. Neste caso, as fibras fortes de vidro ou carbono são ‘circundadas’ por tiras de material termoplástico, tal como, por exemplo, polipropileno. Uma modalidade alternativa compreende um aglutinante termoplástico pré-impregnado na tira ou fibra, ou um aglutinante impregnado na tira ou na fibra de vidro ou carbono durante ou logo antes do processo de enrolamento. Esta técnica liga as fibras constituídas, por exemplo, por vidro ou carbono juntos com a finalidade de formar uma estrutura coesiva unitária. Enrolando-se fibras contínuas, a estrutura de filamento infinita obtida permitirá que o recipiente à prova de vazamento 14 suporte pressões hidrostáticas maiores. Desta forma, um recipiente à prova de vazamento 14 pode ser produzido capaz de suportar pressões muito altas, por exemplo, de até 10MPa ou 20MPa (100 bar ou até mesmo 200 bar) ou maior.
[00150] O material das fibras contínuas pode ser selecionado a partir do grupo de fibras que consiste em: fibras de vidro, fibras de carbono, fibras metálicas, fibras minerais, lã, algodão, linho, poliéster, polipropileno, polietileno, poliamida, basalto, kevlar®, aramida, termoplásticos esticados, ou uma mistura de duas ou mais dessas fibras, mas a invenção não se limita a estas, e outras fibras também podem ser usadas. Ao utilizar fibras particularmente fortes, como fibras de carbono, pode-se proporcionar um recipiente à prova de vazamento 14 que possa possivelmente suportar uma pressão de até 50MPa (500 bar).
[00151] O método de acordo com a presente invenção compreende, ainda, uma etapa de consolidar os vários materiais termoplásticos dos fragmentos de fita de barreira, da camada de envoltório e do primeiro conector de extremidade 8, com a finalidade de obter um recipiente à prova de vazamento unificado 14. Isto resultaria em um recipiente à prova de vazamento com excelentes propriedades mecânicas. Uma estrutura de parede unificada tem uma resistência mecânica melhor e é menos suscetível a danos, impactos ou desgaste. Esse recipiente também pode resistir melhor a forças externas exercidas sobre o conector de extremidade 8 e/ou 28 para conectar uma tubulação externa (não mostrada).
[00152] De preferência, a fita de barreira 60 tem uma espessura T na faixa de 25 pm a 2000 pm, de preferência, na faixa de 50 pm a 500 pm, com mais preferência, na faixa de 100 pm a 500 pm.
[00153] Um efeito vantajoso da seleção de um material termoplástico termosselável, tal como, por exemplo, polibuteno ou polipropileno para a camada de barreira interna, é que após a consolidação e resfriamento, esse material se desprende facilmente do mandril metálico. Isto implica que não é necessário nenhum pré- tratamento do mandril metálico com agentes de liberação, como ceras ou silicones. Isto é particularmente vantajoso para aplicações dos recipientes à prova de vazamento de acordo com a presente invenção para conter água potável.
[00154] O inventor descobriu que uma fita de barreira de camada única que consiste em polibuteno, assim como uma fita de barreira de múltiplas camadas 60 que consiste em três camadas: polipropileno (100 pm) - alumínio (40 pm) - polipropileno (100 pm) podem ser enroladas sem problemas, no entanto, fitas com outras dimensões também podem ser usadas. Para uma quantidade igual de iterações para revestir completamente a superfície externa, conforme descrito anteriormente, uma espessura de fita maior T proporcionar mais resistência à conexão à prova de gás e/ou líquido 49, porém, é mais cara.
[00155] De preferência, o diâmetro externo variável D tem um diâmetro externo máximo Dmax, e a largura W da fita de barreira é de 4% a 20% do diâmetro externo máximo Dmax, de preferência, de 6% a 15%, com mais preferência, de 8% a 12%, com a máxima preferência, de cerca de 10%.
[00156] O valor ótimo para a largura W da fita depende não apenas do efeito de barreira desejado, conforme descrito anteriormente, mas também do formato e do tamanho do mandril 1, com a finalidade de obter uma conexão à prova de gás e/ou líquido 49. A largura ótima pode ser determinada por experimentos, mas para um mandril 1 com um diâmetro lentamente alterado, a regra de 10% é uma boa regra do polegar. Em um exemplo realista, utilizou-se uma fita de barreira 60 tendo uma largura W de 50 mm, para enrolar um recipiente com um formato conforme mostrado na figura 4A, tendo um diâmetro máximo de 450 mm (e um diâmetro mínimo de 220 mm), que é de 9% de 450 mm.
[00157] Em uma modalidade, um enrolamento por filamento do material fibroso é aplicado de tal modo que, e dos materiais da fita de barreira 60 e do conector de extremidade 8 e do material fibroso, sejam selecionados com a finalidade de obter um recipiente de pressão 14 capaz de suportar uma pressão interna de até 1 MPa, 2,5 MPa, 5 MPa, 10 MPa, 20 MPa (10 bar, de preferência, até 25 bar, com mais preferência, até 50 bar, com ainda mais preferência, até 100 bar, ou até mesmo 200 bar). Embora o método de acordo com a invenção seja idealmente adequado para produzir recipientes de pressão à prova de vazamento 14, a invenção não se limita a isto. De fato, o método descrito também é bem adequado para produzir recipientes à prova de vazamento 14 para aplicações de baixa pressão (por exemplo, < 0,5MPa (5 bar)), tais como tanques de água ou tanques de combustível. As principais vantagens do recipiente à prova de vazamento de acordo com a presente invenção são: sua alta resistência, baixo peso, capacidade de reciclagem, e bom ou excelente efeito de barreira.
[00158] De preferência, o recipiente à prova de vazamento 14 tem um volume interno na faixa de 5 a 1000 litros, de preferência, na faixa de 10 a 500 litros, com mais preferência, na faixa de 20 a 250 litros, mas a invenção não se limita a isto. A invenção também é bem adequada para produzir recipientes à prova de vazamento com um volume interno menor que 5 litros, ou maior que 1000 litros.
[00159] Podem-se escolher vários materiais para a fita de barreira 60. No cão de uma estrutura de múltiplas camadas, é importante que o material da primeira e da segunda camadas 51, 53 mostrem boa coesão com a camada interna 52, e que o contato entre a primeira e a segunda camadas 51, 53 das tiras de sobreposição 61, 62, 63 possa ser consolidado entre si, mas ainda são deixadas muitas opções para a escolha dos materiais, conforme mostrado na tabela 1, que lista alguns exemplos. No entanto, a invenção não se limita a estes, mas apenas pelas reivindicações.
Figure img0001
Figure img0002
Tabela 1.
[00160] Em uma modalidade, a primeira e a segunda camadas externas 51, 53 compreendem um material termosselável, neste caso, a consolidação é realizada por termosselável em uma temperatura predefinida, dependendo dos materiais escolhidos.
[00161] Em uma modalidade, o material termosselável é um material termoplástico selecionado a partir do grupo que consiste em: polipropileno (PP) e Polibuteno-1 (PB-1-e polietileno (PE). Por exemplo, o polipropileno pode ser usado para aplicações de baixa temperatura de até cerca de 55°C. O polibuteno-1 é mais caro, porém, pode ser usado em aplicações de até cerca de 90°C. No entanto, outros materiais termosseláveis termoplásticos também são possíveis.
[00162] Em uma modalidade, a camada interna 52 da fita de barreira 60 compreende um metal. Alguns materiais metálicos têm excelentes propriedades de barreira para determinados gases ou líquidos.
[00163] Em uma modalidade preferencial, a camada interna 52 da fita de barreira 60 compreende alumínio. O alumínio é bem adequado como uma barreira contra água gelada, água quente ou gases, como oxigênio ou ar. Ao usar alumínio, a permeabilidade da camada interna 52 é extremamente pequena comparada à permeabilidade das primeira e segunda camadas 51, 53, significando que o vazamento através da conexão à prova de gás e/ou líquido 49 é praticamente determinado totalmente pelo material e pelas dimensões da primeira e da segunda camadas externas 51, 53 da fita de barreira 60, e pela distância de sobreposição mínima 66, tipicamente encontrada próxima ao equador 72 do recipiente.
[00164] Em outra modalidade, a camada interna 52 da fita de barreira 60 compreende um terceiro material selecionado a partir do grupo que consiste em: poliuretano (PUR), acrilonitrila (AN), poliacrilonitrila (PAN), poliamida (PA), tereftalato de polietileno (PET). Estes materiais são todos materiais de alta barreira para gases, líquidos ou vapores específicos. Dependendo da substância a ser armazenada no recipiente, e das condições físicas do armazenamento (temperatura, pressão), um desses materiais pode ser usado. Por exemplo, o poliuretano é bem adequado para aplicações de água quente. Porém, outros materiais de alta barreira conhecidos pelos indivíduos versados na técnica também podem ser usados como a camada interna 52 da fita de barreira 60.
[00165] Em outra modalidade, o primeiro e o segundo materiais plásticos são o primeiro e o segundo materiais termoplásticos com uma primeira e segunda temperaturas de fusão, e o terceiro material é um terceiro material termoplástico tendo uma temperatura de fusão maior que a primeira temperatura de fusão e maior que a segunda temperatura de fusão. De preferência, o terceiro material termoplástico da camada interna 52 da fita de barreira 60 compreende um terceiro material selecionado a partir do grupo que consiste em Polipropileno em alta temperatura, Polietileno (PE), Álcool etileno vinílico (EVOH). Quando tal fita de barreira 60 for usada, a consolidação é realizada em uma temperatura na qual as primeira e segunda camadas 51, 53 se enfraquecem ou se derretem, enquanto a camada interna 52 não e permanece intacta. O polipropileno em alta temperatura, assim como o polibuteno são bem adequados para aplicações de água gelada. O EVOH proporciona uma excelente barreira a gases, como oxigênio ou ar, porém, é relativamente caro. Os materiais de barreira termoplásticos são genericamente mais baratos do que o alumínio e mais fáceis de reciclar.
EXEMPLOS
[00166] Como um primeiro exemplo de um método para produção de um recipiente à prova de vazamento 14 de acordo com a invenção, um mandril conforme mostrado na figura 2A é montado, e dois conectores de extremidade 8, 28 são colocados sobre as partes de carretel 42, 43, desse modo, o primeiro conector de extremidade 8 compreende polipropileno (= termoplástico) reforçado com 40%, em peso, de fibra de vidro, então, uma fita de barreira de três camadas 60 tendo uma primeira e uma segunda camada 51, 53 que consistem em polipropileno e uma camada interna 52 que consiste em alumínio é enrolada ao redor do mandril 1 conforme explicado acima. Essa fita se encontra disponível, por exemplo, junto à companhia Amcor Flexibles. Então, o mandril 1 é enrolado por filamento utilizando-se fibras de vidro continuas pré-impregnadas com polipropileno as material plástico (por exemplo, 60%, em peso, fibras de vidro, 40%, em peso, de polipropileno, disponíveis como Twintex junto à companhia Vetrotex), então, o material de matriz do primeiro conector de extremidade (polipropileno) e o material plástico (polipropileno) das camadas externas 51, 53 da fita de barreira 60 e o material plástico (polipropileno) da impregnação de fibra são consolidados em uma temperatura de aproximadamente 160°C durante aproximadamente 30 minutos, então, após resfriar até a temperatura ambiente, o mandril 1 é desmontado removendo-se os segmentos alongados 6, os retentores de segmento 7, e a primeira e a segunda partes de carretel 42, 43, enquanto deixa o primeiro e o segundo conectores de extremidade 8, 28 para trás no recipiente 14, e o recipiente à prova de vazamento 14 está pronto para uso, e o mandril está pronto para reuso. Neste caso, obtém-se um recipiente à prova de vazamento conforme mostrado na figura 4A.
[00167] Um segundo exemplo é bastante similar ao primeiro exemplo, exceto pelo fato de que o conector de extremidade 8 compreende um núcleo de alumínio revestido com polipropileno (termoplástico), e que para a fita de barreira escolhe uma única camada que consiste em polibuteno. O polipropileno do conector de extremidade será consolidado em etapas adicionais com o polibuteno selecionado como material termoplástico para fitas de barreira de camada única. Ainda em uma etapa de consolidação adicional, os materiais serão consolidados com o material termoplástico (polipropileno) que circunda as fibras contínuas usadas na etapa de formação de enrolamento da camada de envoltório.
[00168] Fica claro aos indivíduos versados na técnica que muitas outras combinações e alterações são possíveis, e que os materiais e processos podem ser otimizados para aplicações específicas.
SUMÁRIO
[00169] Através da descrição anterior e das figuras, pode-se compreender que um recipiente à prova de vazamento 14 com uma parede fibrosa 12 pode ser produzido enrolando-se uma fita de barreira 60 ao redor de um mandril 1, evitando, assim, a necessidade por uma garrafa interna ("camisa") pesada e cara ou a necessidade para uso único e, logo, um mandril caro. Utilizando-se materiais termoplásticos compatíveis, conforme descrito anteriormente, pode-se obter um recipiente à prova de vazamento 14 com uma estrutura muito fina (por exemplo, <1cm) mas ainda muito forte (por exemplo, até 25 bar), economizando, assim, material, custos e peso. Acima de tudo, o recipiente resultante é perfeitamente reciclável. Escolhendo-se os materiais apropriados para a fita de barreira 60, a barreira efetiva da conexão à prova de gás e/ou líquido 49 causada enrolando-se a fita de barreira 60 pode ser tão grande quando a barreira da garrafa (ou "camisa") plástica tradicional.
[00170] A invenção pode ser usada para produzir uma ampla variedade de recipientes para diferentes aplicações, tais como, por exemplo, receptáculos para armazenar água potável, leite, refrigerante, cerveja, vinho, ou outros líquidos, caldeiras de água quente, tanques de combustível, tanques de gás, tanques de hidrogênio, tanques de oxigênio, tanques de produtos químicos, etc. As dimensões podem variar de cerca de 20 cm de altura H e/ou diâmetro Dmax para receptáculos portáteis, tais como, por exemplo, garrafas de oxigênio, até vários metros, por exemplo, 2 m de altura e/ou diâmetro para recipientes à prova de vazamento grandes, tais como, por exemplo, tanques de armazenamento, e todos os tamanhos dentro desta faixa. A altura pode, por exemplo, ser 20 cm, 35 cm, 50 cm, 75 cm, 1 m, 1,25 m, 1,50 m, 1,75 m, 2,0 m ou maior. O diâmetro máximo Dmax pode, por exemplo, ser 20 cm, 35 cm, 50 cm, 75 cm, 1 m, 1,25 m, 1,50 m, 1,75 m, 2,0 m ou maior. A altura H pode ser igual ao diâmetro Dmax, ou a altura H pode ser maior que o diâmetro, ou vice-versa.
[00171] O método descrito para produção de um recipiente à prova de vazamento 14 requer basicamente apenas uma máquina de enrolamento por filamento. Pode-se economizar muito espaço em fábrica em relação a abordagens tradicionais onde etapas de processamento adicionais e maquinários são necessários. Isto é vantajoso para o preço do recipiente à prova de vazamento 14 e para o meio-ambiente. Outra vantagem deste método é que ele não produz quase nenhum refugo de material durante a produção. Uma vantagem adicional resultante do uso de materiais termoplásticos é que se pode produzir um recipiente à prova de vazamento 100% reciclável. Quando forem usadas fibras de carbono, podem-se produzir recipientes à prova de vazamento 14 para pressões extremamente altas (por exemplo, >20MPa (200 bar)). O recipiente à prova de vazamento 14 pode ser produzido de forma rápida e fácil e altamente econômica que pode ser altamente automatizada.
[00172] Muito embora a presente invenção tenha sido descrita com referência a modalidades exemplificadoras específicas, ficará evidente que várias modificações e alterações podem ser feitas a estas modalidades sem que se divirja do escopo mais amplo da invenção conforme apresentado nas reivindicações. Consequentemente, a descrição e os desenhos devem ser considerados em um sentido ilustrativo ao invés de um sentido restritivo.

Claims (16)

1. Método para produção de um recipiente à prova de vazamento (14) para conter um gás e/ou um líquido, caracterizado pelo fato de que compreende: - uma camada de barreira interna (49) compreendendo um material termoplástico termosselável; - uma camada de envoltório externa (12) compreendendo um material termoplástico termosselável reforçado com fibra; - um conector de extremidade (8, 28) posicionado ou no lado interno da camada de barreira interna (49) ou entre a camada de barreira interna (49) e a camada de envoltório externa (12), revestido pelo menos parcialmente em sua superfície côncava externa com um material termoplástico termosselável; o método compreendendo as etapas de: - (a) montar um mandril reutilizável e removível (1) tendo uma superfície externa arredondada adequada para enrolamento por filamento; - (b) aplicar o dito conector de extremidade (8) ou ao mandril (1)ou, após a conclusão da etapa (c), a camada de barreira formada no mandril, o dito conector de extremidade tendo uma abertura (74) grande o suficiente para remover o mandril (1) através da mesma após ser desmontado; - (c) formar uma camada de barreira interna (49) enrolando uma fita de barreira (60) compreendendo o dito material termoplástico termosselável ao redor ou do mandril (1) e do conector de extremidade (8) ou do mandril (1), revestindo completamente, assim, uma área predefinida da superfície externa arredondada do mandril e do conector de extremidade, enquanto deixa a abertura (4) grande o suficiente para remover o mandril (1) após a desmontagem, desse modo, o enrolamento de fita de barreira (60) é aplicado de tal modo que os enrolamentos sucessivos de fita de barreira (61) sobreponham pelo menos uma distância de sobreposição lateral (66) com um enrolamento paralelo de fita de barreira previamente enrolado (62) e um enrolamento paralelo de fita de barreira enrolado posteriormente (63); - (d) formar a dita camada de envoltório externa (12) enrolando um material fibroso ou sobre a camada de barreira ou sobre a camada de barreira e o conector de extremidade, enquanto deixa a abertura (4) grande o suficiente para remover o mandril (1) após a desmontagem, exercendo, assim, uma pressão sobre a camada de barreira enrolada de tal modo que os enrolamentos sucessivos (61) da fita de barreira (60) sejam pressionados com força contra o mandril (1) e entre si de tal modo que os materiais de tais enrolamentos sucessivos (61,62, 63) possam ser consolidados em suas superfícies de contato; - (e) consolidar os enrolamentos sucessivos da fita de barreira (61) formando, assim, uma camada à prova de gás e/ou líquido (49), esta etapa (e) sendo realizada durante e/ou após a etapa (c), e/ou esta etapa (e) sendo realizada após a etapa (d); - (f) consolidar a camada à prova de gás e/ou líquido formada na etapa (e) com o conector de extremidade, formando, assim, uma conexão hermética à prova de gás e/ou líquido com tal conector de extremidade, esta etapa (f) sendo realizada simultaneamente com e/ou após a etapa (e); - (g) consolidar a camada de envoltório enrolada (41) formada na etapa (d) com a camada de barreira à prova de gás e/ou líquido formada na etapa (e) de modo a formar uma estrutura de parede consolidada, esta (g) sendo realizada simultaneamente com e/ou após qualquer das etapas (e) ou (f); - (h) desmontar e remover o mandril (1) através da abertura (4).
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o conector de extremidade (8) é aplicado na forma de um conector de extremidade com formato de domo tendo uma periferia externa (82) maior que a abertura (4), e em que a fita de barreira e o material fibroso são aplicados de tal modo que sobreponham pelo menos a periferia externa (82) do conector de extremidade (8).
3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a fita de barreira (60) é aplicada na forma de uma fita contínua única ou em fragmentos de fita.
4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a fita de barreira (60) é aplicada de tal modo que a distância de sobreposição lateral (66) medida no equador (72) do mandril (1) é de 10% a 90% da largura da fita de barreira (60), de preferência, de 20% a 80%, com mais preferência, de 30% a 70%, com ainda mais preferência, de 40% a 60%, com ainda mais preferência, de 45% a 55%, com a máxima preferência, de 50%.
5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a fita de barreira compreende um é polibuteno-1.
6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o material fibroso (12) é aplicado enrolando-se por filamento as fibras termoplásticas reforçadas com fibras termoplásticas de carbono, vidro ou esticadas, preferencialmente (pré-)impregnadas com um material termoplástico.
7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a fita de barreira (60) compreende uma primeira camada (51) e uma segunda camada (53) localizadas em lados opostos da fita de barreira (60) e uma camada interna (52) localizada entre a primeira e a segunda camadas (51, 53), a primeira e a segunda camadas (51,53) compreendendo um primeiro e um segundo material plástico, a camada interna (52) compreendendo um terceiro material, desse modo, o primeiro e o segundo materiais plásticos dos fragmentos de fita (61) podem ser consolidados com o primeiro e o segundo materiais plásticos dos fragmentos de fita de sobreposição (62, 63), e o primeiro e o segundo materiais plásticos mostram uma coesão à prova de vazamento com o terceiro material.
8. Recipiente à prova de vazamento (14) para conter um gás e/ou um líquido, produzido pelo método como definido em qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que: a camada de barreira interna, a camada de envoltório externa e o conector de extremidade formam uma estrutura rígida unitária.
9. Recipiente à prova de vazamento, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a camada de barreira interna compreende fragmentos de fita de sobreposição (60) pelo menos parcialmente consolidados que compreendem o dito material termoplástico termosselável.
10. Recipiente à prova de vazamento, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a distância de sobreposição lateral (66) medida no equador (72) do recipiente à prova de vazamento é de 10 a 90 % da largura da fita de barreira (60), de preferência, de 30 a 70%, com mais preferência, de 40 a 60%, com a máxima preferência, de 50 %.
11. Recipiente à prova de vazamento, de acordo com a reivindicação 9 ou 10, caracterizado pelo fato de que a largura W dos fragmentos de fita de barreira é de 4% a 20 % do diâmetro externo máximo do recipiente à prova de vazamento, de preferência, de 6% a 15%, com mais preferência, de 8% a 12%, com a máxima preferência, de 10%.
12. Recipiente à prova de vazamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 11, caracterizado pelo fato de que a espessura da camada de barreira está situada entre 100 e 500 pm.
13. Recipiente à prova de vazamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 12, caracterizado pelo fato de que os fragmentos de fita pelo menos parcialmente sobrepostos são aplicados enrolando-se uma fita contínua de um material termoplástico termosselável ao redor da superfície arredondada de um mandril reutilizável e removível (1).
14. Recipiente à prova de vazamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 12, caracterizado pelo fato de que o material termoplástico termosselável da camada de barreira interna consiste em uma disposição de camada única ou em uma disposição de múltiplas camadas, compreendendo, de preferência, polibuteno-1.
15. Recipiente à prova de vazamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 14, caracterizado pelo fato de que a camada de envoltório externa é formada enrolando-se fibras de vidro ou carbono, mescladas, impregnadas ou pré-impregnadas com um material termoplástico termosselável, de preferência, polipropileno.
16. Recipiente à prova de vazamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 15, caracterizado pelo fato de que o conector de extremidade compreende uma abertura (74) nem revestida pela camada de barreira interna nem pela camada de envoltório externa, que a abertura é grande o suficiente para permitir a desmontagem e a remoção de um mandril reutilizável e removível (1) usado durante a fabricação do recipiente à prova de vazamento.
BR112012029299-4A 2010-05-17 2011-05-13 Método para produção de um recipiente à prova de vazamento, e um recipiente à prova de vazamento BR112012029299B1 (pt)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EPPCT/EP2010/056696 2010-05-17
PCT/EP2010/056699 WO2011144234A1 (en) 2010-05-17 2010-05-17 Method for producing a leak-tight vessel, and a leak tight vessel
PCT/EP2010/056696 WO2011144233A1 (en) 2010-05-17 2010-05-17 Mandrel for filament winding, method for its assembling as well as method for producing a fibrous vessel using such a mandrel
EPPCT/EP2010/056699 2010-05-17
EPPCT/EP2010/056695 2010-05-17
PCT/EP2010/056695 WO2011144232A1 (en) 2010-05-17 2010-05-17 Method for producing a leak-tight vessel, and a leak tight vessel as produced by that method
PCT/BE2011/000029 WO2011143723A2 (en) 2010-05-17 2011-05-13 Method for producing a leak-tight vessel, and a leak-tight vessel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BR112012029299A2 BR112012029299A2 (pt) 2016-07-26
BR112012029299B1 true BR112012029299B1 (pt) 2020-10-06

Family

ID=44562662

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BR112012029299-4A BR112012029299B1 (pt) 2010-05-17 2011-05-13 Método para produção de um recipiente à prova de vazamento, e um recipiente à prova de vazamento

Country Status (4)

Country Link
US (2) US10287052B2 (pt)
BR (1) BR112012029299B1 (pt)
CA (1) CA2800318C (pt)
WO (1) WO2011143723A2 (pt)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5936642B2 (ja) * 2013-04-17 2016-06-22 豊田合成株式会社 圧力容器用ライナー、その成形型、および圧力容器
GB2514828B (en) * 2013-06-06 2018-01-10 Carr Roger Pressure vessel
US9920883B2 (en) * 2014-07-10 2018-03-20 Quantum Fuel Systems Llc Damage indicator for a composite pressure tank
DE102014016023B3 (de) * 2014-10-29 2016-03-24 Daimler Ag Druckgasbehälter
BE1022703B1 (nl) * 2015-02-10 2016-08-17 CARDIFF GROUP,naamloze vennootschap Vat voor CO2-bevattende dranken en gebruik daarvan
US11448365B2 (en) 2015-12-18 2022-09-20 Dsm Ip Assets B.V. Pressure vessel
WO2017102381A1 (en) * 2015-12-18 2017-06-22 Dsm Ip Assets B.V. Tapes
JP6601379B2 (ja) * 2016-12-06 2019-11-06 トヨタ自動車株式会社 圧力容器および圧力容器の製造方法
JP6961531B2 (ja) * 2018-05-01 2021-11-05 藤倉コンポジット株式会社 Ｆｒｐ円筒及びその製造方法
US11440399B2 (en) 2019-03-22 2022-09-13 Agility Fuel Systems Llc Fuel system mountable to a vehicle frame
BE1027239B1 (nl) 2019-04-29 2020-12-01 Covess N V Werkwijze ter vervaardiging van een lekdicht vat
US20200347992A1 (en) 2019-05-02 2020-11-05 Agility Fuel Systems Llc Polymeric liner based gas cylinder with reduced permeability
US11806945B2 (en) 2019-11-01 2023-11-07 Mag Aerospace Industries, Llc Anti-rotational and anti-translational end ring for use in filament winding a pressure vessel
EP3873739A1 (en) 2020-01-06 2021-09-08 Flint Hills Resources, LP Polymeric substrate including a barrier layer
US11826776B2 (en) 2020-07-21 2023-11-28 Goodrich Corporation Liner systems and methods for high-pressure fluid vessels
JP7223802B2 (ja) * 2021-03-31 2023-02-16 本田技研工業株式会社 高圧タンク及びその製造方法
USD1014764S1 (en) * 2021-11-16 2024-02-13 Raymond Lovell Francis Skin-attachable block set that provides no-touch protection for skin insults
BE1029997B1 (nl) 2021-12-08 2023-07-03 Covess N V Verbeterd drukvat en werkwijze voor haar vervaardiging
EP4296558A1 (en) 2022-06-23 2023-12-27 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Method for producing a composite cylindrical tank and composite tank produced by this method

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3220910A (en) * 1962-03-26 1965-11-30 Lockheed Aircraft Corp Removable mandrel for forming resin reinforced wound articles
GB995684A (en) 1963-05-24 1965-06-23 Metal Containers Ltd Container for pressure fluid
US3367815A (en) 1964-12-14 1968-02-06 Metal Containers Ltd Method and apparatus for forming filament wound vessels
US3463059A (en) 1966-08-22 1969-08-26 Inland Steel Co Method of constructing a liquid-tight side wall for shipping containers
FR1520457A (fr) 1967-01-10 1968-04-12 Nouveau procédé pour revêtir l'intérieur des récipients ou cuves d'une couche de matière plastique
US3508677A (en) 1968-08-20 1970-04-28 Whittaker Corp Vessel for storing high-pressure gases
GB1255738A (en) 1969-03-13 1971-12-01 Taiyo Kogyo Company Ltd A flexible and collapsible container and method of making the same
FR2173837A1 (en) 1972-03-02 1973-10-12 Rizza Louis Mandrel for filament wound vessels - which can be dismantled and re-used
US4448628A (en) 1982-07-14 1984-05-15 Stott Rexeene S Segmental mandrel for making wound filament structures
US4760949A (en) 1986-10-06 1988-08-02 Sonoco Products Company Composite container with high barrier liner layer and method of forming the same
US5487806A (en) 1990-08-08 1996-01-30 Viellard; Paul-Henri Method for embodying a flexible tubular element impregnated with resin to be subsequently moulded
US5266137A (en) 1992-11-10 1993-11-30 Hollingsworth Ritch D Rigid segmented mandrel with inflatable support
US5798156A (en) * 1996-06-03 1998-08-25 Mitlitsky; Fred Lightweight bladder lined pressure vessels
US6102241A (en) 1996-10-23 2000-08-15 Palazzo; David T. Extruded polymer tank and method of making same
US6158605A (en) * 1998-12-22 2000-12-12 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Composite tank
US6361635B1 (en) 2000-01-10 2002-03-26 Shade, Inc. Method of fabricating a filament wound vessel
US20040026431A1 (en) * 2002-01-18 2004-02-12 Jones Brian H Low weight high performance composite vessel and method of making same
US20040108319A1 (en) * 2002-12-09 2004-06-10 Bettinger David S. Composite Tank Stabilizer
US7802799B1 (en) * 2006-09-18 2010-09-28 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Method of joining metallic and composite components
US9101815B2 (en) * 2007-07-27 2015-08-11 Zhik Pty Ltd Watersport hiking support system
US8074826B2 (en) 2008-06-24 2011-12-13 Composite Technology Development, Inc. Damage and leakage barrier in all-composite pressure vessels and storage tanks
US8668108B2 (en) * 2009-02-18 2014-03-11 Brian Yeggy Pressure vessel shear resistant boss and shell interface element
EP2962833A1 (en) 2010-05-17 2016-01-06 Covess N.V. Method for producing a leak-tight vessel and a leak-tight vessel
DE102010043645B4 (de) * 2010-11-09 2012-12-06 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Drucktankverbund
US10317009B2 (en) * 2015-08-06 2019-06-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha High pressure tank, manufacturing method of high pressure tank, and inspection method of sealing characteristic
JP6630384B2 (ja) * 2018-02-21 2020-01-15 本田技研工業株式会社 高圧タンク及びその製造方法
JP6988657B2 (ja) * 2018-04-06 2022-01-05 トヨタ自動車株式会社 高圧タンク

Also Published As

Publication number Publication date
US20130105501A1 (en) 2013-05-02
US11299312B2 (en) 2022-04-12
CA2800318C (en) 2018-04-24
US20190375535A1 (en) 2019-12-12
BR112012029299A2 (pt) 2016-07-26
CA2800318A1 (en) 2011-11-24
US10287052B2 (en) 2019-05-14
WO2011143723A3 (en) 2012-01-19
WO2011143723A2 (en) 2011-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BR112012029299B1 (pt) Método para produção de um recipiente à prova de vazamento, e um recipiente à prova de vazamento
EP2571671B1 (en) Method for producing a leak-tight vessel, and leak-tight vessel produced by said method
AU611815B2 (en) Container for high pressure gases
US11162638B1 (en) Polar cap-reinforced pressure vessel
US7803241B2 (en) Composite pressure tank and process for its manufacture
JP6928010B2 (ja) テープベースの補強構造を有する圧力容器
JP6254564B2 (ja) タンクの製造方法およびタンク
KR890000532B1 (ko) 격납용기와 그 제작방법
US5316611A (en) Method of forming reusable seamless mandrels for the fabrication of hollow fiber wound vessels
CN105437572B (zh) 运载火箭用全复合材料低温液氧贮箱及其制造方法
BRPI0510010B1 (pt) Vaso de pressão com camisa de proteção
JP2017512286A (ja) 圧力容器
US7195133B1 (en) Composite pressure tank and process for its manufacture
JP2005214271A (ja) 繊維補強圧力容器
CN108870062A (zh) 一种变刚度变强度复合材料高压气瓶缠绕方法
US9545770B2 (en) Dis-bond membrane for a lined pressure vessel
WO2011144234A1 (en) Method for producing a leak-tight vessel, and a leak tight vessel
WO2011144232A1 (en) Method for producing a leak-tight vessel, and a leak tight vessel as produced by that method
JPH10220691A (ja) Ｆｒｐ圧力容器
JP6726408B2 (ja) 高圧タンクの製造方法及び高圧タンク
US11873947B2 (en) High pressure composite pressure vessel method of manufacture and product
FI81545B (fi) Kryogenisk kaerl.
WO2022248484A1 (en) High pressure composite pressure vessel method of manufacture and product
CA2424659C (en) Tubular conduit or container for transporting or storing cryogenic media and method for producing the same
US20220196208A1 (en) Method for producing a leak-tight vessel and leak-tight vessel obtained thereby

Legal Events

Date Code Title Description
B06F Objections, documents and/or translations needed after an examination request according [chapter 6.6 patent gazette]
B06A Patent application procedure suspended [chapter 6.1 patent gazette]
B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B16A Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette]

Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 13/05/2011, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS.