ES2239484B1 - Cuba estanca y termicamente aislante con aristas longitudinales oblicuas. - Google Patents
Cuba estanca y termicamente aislante con aristas longitudinales oblicuas.Info
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Abstract
Cuba estanca y térmicamente aislante con aristas longitudinales oblicuas. El presente invento se refiere a una cuba estanca y térmicamente aislante integrada en una estructura portadora que comprende al menos una pared que tiene una anchura variable y que forma aristas oblicuas con las paredes adyacentes, comprendiendo dicha cuba barreras de aislamiento y de estanquidad secundarias y una barrera de aislamiento principal formadas por paneles fijados sobre las paredes y aptos para retener una barrera de estanquidad principal, dicha barrera de estanquidad principal comprende, al nivel de cada pared de anchura variable, una o varias hiladas de planchas centrales (63) dispuestas longitudinalmente y fijadas cada una sobre paneles subyacentes (12), siendo retenidas mecánicamente hiladas corrientes (66) por una unión o junta deslizante, paralelamente a las aristas oblicuas, de manera que los esfuerzos de tracción (F) sufridos por las hiladas corrientes según su dimensión longitudinal, son transmitidos a la estructura portadora por medio de las hiladas centrales.
Description
Cuba estanca y térmicamente aislante con aristas
longitudinales oblicuas.
El presente invento se refiere a una cuba estanca
y térmicamente aislante, en particular para el almacenamiento de
gases licuados, tales como gases naturales licuados con fuerte
contenido en metano, a una temperatura de aproximadamente -160ºC,
estando integrada dicha cuba en una estructura portadora de barco o
navío, en particular el casco de un barco destinado al transporte
por mar de los gases licuados.
El presente invento se refiere más
particularmente a una cuba estanca y térmicamente aislante
integrada en una estructura portadora de barco, consistiendo dicha
estructura portadora en secciones transversales poligonales y
comprendiendo una pluralidad de paredes rígidas sensiblemente
planas y adyacentes por sus bordes longitudinales, teniendo al
menos una de dichas paredes una anchura variable sobre al menos una
parte de la longitud de la pared, teniendo las aristas de la
estructura portadora formadas por dicha pared de anchura variable y
las paredes adyacentes una o varias orientaciones oblicuas.
Es conocido, en particular por la solicitud de
patente francesa nº 2.724.623 una cuba que comprende dos barreras
de estanquidad sucesivas, una principal en contacto con el
producto contenido en la cuba y la otra secundaria dispuesta entre
la barrera principal y la estructura portadora, estando alternadas
estas dos barreras de estanquidad con dos barreras térmicamente
aislantes, respectivamente principal y secundaria.
En la solicitud ya citada, las barreras
secundarias y la barrera aislante principal están esencialmente
constituidas por un conjunto de paneles prefabricados sensiblemente
paralelepipédicos, fijados mecánicamente sobre las paredes de la
estructura portadora, estando formado cada panel, en primer lugar,
por una primera placa rígida que lleva una capa de aislante térmico
y constituyendo con ella un elemento de barrera aislante
secundaria, en segundo lugar, por una capa o manta flexible
adherente sensiblemente en toda la superficie de la capa de
aislante térmico del elemento de barrera aislante ya citado,
comprendiendo dicha capa al menos una fina lámina metálica continua
que forma un elemento de barrera de estanquidad secundaria, en
tercer lugar, por una segunda capa de aislante térmico adherente a
la capa ya citada, por una segunda placa rígida que recubre la
segunda capa de aislante térmico y constituyendo con ella un
elemento de barrera de aislamiento principal. La barrera de
estanquidad principal está constituida por hiladas metálicas, por
ejemplo de Invar, retenidas mecánicamente, de manera deslizante
sobre la placa rígida de la barrera aislante principal por sus
bordes longitudinales levantados.
Cada panel prefabricado tiene la forma general de
un paralelepípedo rectángulo, teniendo el elemento de barrera de
aislamiento secundario y el elemento de barrera de aislamiento
principal respectivamente, vistos en planta, la forma de un primer
rectángulo y de un segundo rectángulo cuyos lados son sensiblemente
paralelos, siendo la longitud y/o anchura del segundo rectángulo
inferiores a las del primer rectángulo a fin de prever un reborde
periférico.
Los rebordes periféricos de paneles adyacentes y
las paredes laterales de los elementos de barrera aislante
principal definen zonas de unión que son rellenadas por baldosas
aislantes constituidas cada una por una capa de aislante térmico,
recubierta por una placa rígida, constituyendo las placas rígidas
de las baldosas aislantes y las segundas placas rígidas de los
paneles una pared sensiblemente continua apta para soportar la
barrera de estanquidad principal, siendo rellenadas las zonas de
unión entre los elementos de barrera aislante secundaria por medio
de conexiones o uniones de material aislante. Para asegurar la
continuidad de la estanquidad de la barrera de estanquidad
secundaria al nivel de la unión de dos paneles, los rebordes son
recubiertos antes de la colocación de las baldosas de unión por una
banda de capa flexible, que comprende al menos una fina lámina
metálica continua, adhiriéndose dicha banda sobre los rebordes
laterales adyacentes.
Se sabe que el enfriamiento de la cuba genera al
nivel de las barreras de estanquidad principal y secundaria
esfuerzos de tracción, que se añaden a los esfuerzos de tracción
generados en estas barreras de estanquidad por la deformación de la
viga que constituye el barco cuando éste se desplaza en el oleaje.
Cuando se utilizan las hiladas sensiblemente planas de chapa de
Invar, los movimientos de contracción térmica son de amplitud
limitada, pero sin embargo permanecen. De manera conocida, las
hiladas metálicas, montadas de manera deslizante sobre los
paneles
prefabricados son fijadas en sus extremidades a la estructura portadora del barco por una estructura de ángulo rígido tal como las descritas en las patentes francesas nº 2.709.725 y nº 2.780.942, de manera que los esfuerzos de tracción en la dirección longitudinal de las hiladas sean transmitidos a la estructura portadora.
prefabricados son fijadas en sus extremidades a la estructura portadora del barco por una estructura de ángulo rígido tal como las descritas en las patentes francesas nº 2.709.725 y nº 2.780.942, de manera que los esfuerzos de tracción en la dirección longitudinal de las hiladas sean transmitidos a la estructura portadora.
La estructura portadora sobre la que están
fijados los paneles está formada a partir de las paredes del doble
casco del barco. Las paredes del doble casco forman compartimientos
definidos cada uno por una pluralidad de paredes longitudinales
sensiblemente planas, adyacentes por sus bordes longitudinales, y
presentando una sección transversal poligonal en forma de poliedro,
en particular en octaedro irregular cuyos ángulos al nivel de las
aristas de dos paredes longitudinales adyacentes presentan
generalmente una abertura de 90º o de 135º y por dos tabiques
transversales en las extremidades longitudinales del
compartimiento, paralelos entre sí y perpendiculares a las paredes
longitudinales. Las paredes longitudinales y los tabiques
transversales de un compartimiento constituyen la estructura
portadora de la cuba. Generalmente, las paredes longitudinales
están dispuestas globalmente en un cono de curva directora
poligonal en la parte de proa de dicho barco e igualmente en su
parte posterior, y en un cilindro de curva directora poligonal en
el resto del barco.
Para la realización de una cuba integrada en un
compartimiento de sección transversal constante, que comprende
únicamente paredes longitudinales rectangulares, los paneles
prefabricados están dispuestos borde a borde paralelamente al eje
de la cuba, y las hiladas están dispuestas longitudinalmente sobre
los paneles. En el caso de una cuba destinada a ser integrada en la
parte delantera del barco, el compartimiento presenta generalmente
al menos una pared de fondo y una pared de techo de forma
trapezoidal cuya sección transversal disminuye en dirección a la
parte delantera del barco. Sobre estas paredes de forma
trapezoidal, los paneles prefabricados están igualmente dispuestos
paralelamente al eje de la cuba y cortados para adaptarse a las
aristas oblicuas, siendo retenidas las hiladas paralelamente al eje
longitudinal y cortadas oblicuamente en extremidad para adaptarse a
las aristas oblicuas. La extremidad de cada hilada está fijada al
bies a un pilar o columna vertical, fijado a su vez a la estructura
portadora al nivel de la arista oblicua. Para permitir esta
fijación, el pilar está formado por dos postes de acero inoxidable
soldados a una y otra parte de una platina de Invar sobre la que
está soldada la hilada, estando igualmente la barrera de
estanquidad secundaria fijada a dicha platina.
Tal fijación establece un puente térmico directo
entre la barrera principal y la estructura portadora lo que es
desfavorable en el plano de las características de aislamiento. Por
otra parte, tal estructura presenta numerosos inconvenientes. La
realización de los pilares necesita una soldadura heterogénea
delicada de realizar. El acceso a los pilares es relativamente
difícil y hace fastidiosa la operación de soldadura de las hiladas
sobre la platina. El volumen de los pilares hace más difícil el
llenado por baldosas aislantes de las estructuras de ángulo al
nivel de las aristas. Además, los pilares tienen tendencia a
revirarse en razón de la fijación al bies de las hiladas sobre
estos.
El propósito del invento es proponer una cuba
integrada sobre una estructura portadora que presenta aristas de
orientaciones oblicuas que permiten paliar los inconvenientes
citados.
Para hacer esto, el presente invento propone una
cuba estanca y térmicamente aislante integrada en una estructura
portadora, en particular de barco, consistiendo dicha estructura
portadora en secciones transversales poligonales y comprendiendo
una pluralidad de paredes rígidas sensiblemente planas y adyacentes
por sus bordes longitudinales, teniendo al menos una de dichas
paredes una anchura variable en al menos una parte de la longitud
de la pared, teniendo las aristas de la estructura portadora
formadas por dicha pared de anchura variable y las paredes
adyacentes una o varias orientaciones oblicuas, comprendiendo dicha
cuba dos barreras de estanquidad sucesivas, una de estanquidad
principal en contacto con el producto contenido en la cuba y la
otra de estanquidad secundaria dispuesta entre dicha barrera de
estanquidad principal y la estructura portadora, estando dispuesta
una barrera de aislamiento térmico principal entre estas dos
barreras de estanquidad y estando dispuesta una barrera de
aislamiento térmico secundaria entre dicha barrera de estanquidad
secundaria y la estructura portadora, estando las barreras de
aislamiento y de estanquidad secundarias y la barrera de
aislamiento principal esencialmente formadas por un conjunto de
paneles yuxtapuestos y fijados sobre las paredes de la estructura
portadora, sobre sensiblemente toda su superficie interior, siendo
aptos dichos paneles para soportar y retener la barrera de
estanquidad principal, comprendiendo dicha barrera de estanquidad
principal hiladas metálicas corrientes sensiblemente planas, de
chapas delgadas de pequeño coeficiente de dilatación, cuyos bordes
longitudinales están levantados hacia el interior de la cuba,
estando montada cada hilada corriente de manera estanca con al
menos una hilada corriente longitudinalmente adyacente, estando los
bordes levantados adyacentes de dichas hiladas corrientes soldados
sobre las dos caras de un soporte de soldadura, que es retenido
mecánicamente sobre paneles y constituye una unión o junta
deslizante, caracterizada por el hecho de que la barrera de
estanquidad principal comprende además, al nivel de cada pared de
anchura variable, una o varias hiladas centrales sensiblemente
planas, de chapa delgada de pequeño coeficiente de dilatación
dispuestas longitudinalmente y fijadas cada una sobre paneles
subyacentes, siendo retenidas hiladas corrientes, paralelamente a
las aristas oblicuas de la pared de anchura variable, sobre paneles
subyacentes y fijadas de manera estanca en la extremidad de la o
las hiladas centrales, de manera que los esfuerzos de tracción
sufridos por las hiladas corrientes según su dimensión
longitudinal, engendrados por la contracción térmica y/o la presión
estática o dinámica del producto contenido en dicha cuba, son
transmitidos al menos parcialmente a la estructura portadora por
medio de la o las hiladas centrales.
Según un modo de realización, la pared de anchura
variable presenta un plano de simetría que pasa por el eje
longitudinal de dicha pared y perpendicular a la superficie plana
de dicha pared.
En particular, la pared de anchura variable
presenta una anchura que varía de manera monótona sobre toda la
longitud de dicha pared.
Según una particularidad, una o varias hiladas
centrales de extremidad están fijadas a la estructura portadora por
estructuras de ángulo rígidas.
Según un modo de realización, los paneles ya
citados comprenden paneles centrales yuxtapuestos longitudinalmente
según dicho plano de simetría de la pared de anchura variable
formando al menos una hilera, sobre las que son fijadas las hiladas
centrales, de manera que los componentes transversales de dichos
esfuerzos de tracción sufridos por las hiladas corrientes según su
dimensión longitudinal se anulan al menos parcialmente, y paneles
laterales dispuestos a una y otra parte de los paneles centrales
sobre los que son retenidas hiladas corrientes.
Según otra particularidad, la cuba comprende
varias hiladas centrales, estando los bordes transversales de
dichas hiladas centrales soldados sobre soportes de soldadura que
son retenidos mecánicamente sobre los paneles centrales.
Según un modo de realización, dichos paneles
centrales están formados, en primer lugar, por una primera placa
rígida que lleva una capa de aislante térmico y que constituye con
ella un elemento de barrera aislante secundaria, en segundo lugar,
por una capa adherente sensiblemente sobre toda la superficie de la
capa de aislante térmico del elemento de barrera aislante
secundaria ya citado, comprendiendo dicha capa al menos una lámina
metálica continua que forma un elemento de barrera de estanquidad
secundaria, en tercer lugar, por una segunda capa de aislante
térmico recubierta por una segunda placa rígida y por una capa
rígida yuxtapuestas, constituyendo dicha capa rígida y dicha
segunda capa de aislante térmico que recubren al menos parcialmente
la capa ya citada y que se adhieren a ella, un elemento de barrera
de aislamiento principal, estando dispuestos dichos paneles
centrales de manera que las segundas capas de aislante térmico y
las capas rígidas sean alternadas longitudinalmente, estando la o
las hiladas centrales al menos fijadas a las capas rígidas de los
paneles centrales.
Ventajosamente, el soporte de soldadura asociado
a dos hiladas centrales adyacentes es retenido mecánicamente sobre
la capa rígida de un panel central y es un perfil que tiene una
sección recta en escuadra, estando fijada una de las alas de la
escuadra contra la cara lateral de la capa rígida frente a la
segunda capa de aislamiento del panel central, mientras que la otra
ala está fijada por una de sus caras contra la cara superior de la
capa sólida y soldada por su otra cara a los bordes transversales
adyacentes de las dos hiladas centrales.
Según una particularidad, las extremidades de las
hiladas corrientes recubren parcialmente la o las hiladas
centrales y presentan un borde oblicuo sensiblemente paralelo al
plano de simetría a lo largo del cual están soldadas a la o las
hiladas centrales.
Según un modo de realización, cada panel central
tiene la forma general de un paralelepípedo rectángulo, teniendo
respectivamente el elemento de barrera aislante secundario y el
elemento de barrera aislante principal, vistos en planta, la forma
de un primer rectángulo y de un segundo rectángulo cuyos lados son
sensiblemente paralelos, siendo las longitudes y/o anchura del
primer rectángulo inferiores a las del segundo rectángulo a fin de
prever un reborde lateral periférico, de preferencia de anchura
constante.
Según un modo de realización, los paneles
laterales están formados en primer lugar por una primera placa
rígida que lleva una capa de aislante térmico y que constituye con
ella un elemento de barrera aislante secundaria, en segundo lugar,
por una capa flexible adherente sensiblemente sobre toda la
superficie de la capa de aislante térmico del elemento de barrera
aislante secundaria ya citado, comprendiendo dicha capa al menos
una fina lámina metálica continua que forma un elemento de barrera
de estanquidad secundaria, en tercer lugar, por una segunda capa de
aislante térmico que recubre al menos parcialmente la capa ya
citada y que se adhiere a ella y, en cuarto lugar, por una segunda
capa rígida que recubre la segunda capa de aislante térmico y que
constituye con ella un elemento de barrera aislante principal.
Según un modo de realización, la cuba comprende
primeros paneles laterales que tienen la forma general de un
paralelepípedo rectángulo, teniendo el elemento de barrera aislante
secundario, visto en planta, la forma de un primer rectángulo,
teniendo el elemento de barrera aislante principal, visto en
planta, la forma de un segundo rectángulo, teniendo los dos
rectángulos sus lados sensiblemente paralelos, siendo la longitud y
la anchura del segundo rectángulo inferiores respectivamente a la
longitud y anchura del primer rectángulo, un reborde periférico, de
preferencia de anchura constante, estando así previsto sobre cada
primer panel lateral alrededor del elemento de barrera aislante
principal de dichos primeros paneles laterales, estando dichos
primeros paneles laterales dispuestos en una o varias hileras, sus
ejes longitudinales paralelos a una arista oblicua, y teniendo
segundos paneles laterales en sección transversal la forma de un
trapecio rectángulo, teniendo el elemento de barrera aislante
secundario, visto en planta, la forma de un primer trapecio
rectángulo y presentando una cara oblicua con relación al eje
longitudinal de dichos segundos paneles laterales, teniendo el
elemento de barrera aislante principal, visto en planta, la forma
de un segundo trapecio rectángulo y presentando una cara oblicua
con relación al eje longitudinal de dichos segundos paneles
laterales, teniendo los dos trapecios rectángulos sus lados
sensiblemente paralelos, siendo la longitud y la anchura del
segundo trapecio inferiores respectivamente a la longitud y la
anchura del primer trapecio rectángulo, estando así previsto un
reborde periférico, de preferencia de anchura constante, en cada
segundo panel lateral alrededor del elemento de barrera aislante
principal, estando dispuestos dichos segundos paneles laterales
entre los primeros paneles laterales y los paneles centrales, sus
ejes longitudinales paralelos a una arista oblicua y sus caras
oblicuas paralelas a las caras longitudinales de los paneles
centrales.
Ventajosamente, las zonas periféricas existentes
entre los elementos de barrera de aislamiento principal de dos
paneles centrales adyacentes, de dos paneles laterales adyacentes,
o de un panel central y de un segundo panel lateral adyacentes son
rellenadas, de manera que aseguren la continuidad de la barrera de
aislamiento principal constituida por los paneles centrales y
laterales, por medio de baldosas aislantes de las que cada una está
constituida por una capa de aislante térmico recubierta por una
placa rígida, teniendo cada baldosa el espesor de la barrera de
aislamiento principal, de manera que después del montaje, las
placas rígidas de los baldosas aislantes forman con las segundas
placas rígidas de los paneles laterales y centrales y las caras
superiores de las capas rígidas de los paneles centrales una pared
sensiblemente continua susceptible de soportar la barrera de
estanquidad principal.
Según una particularidad, las hiladas centrales
están dispuestas en los primeros fresados o refrentados
longitudinales presentes sobre la capa rígida y la segunda placa
rígida de cada panel central, así como sobre las placas rígidas de
las baldosas de unión entre dos paneles centrales, estando las alas
de los soportes de soldadura de cada panel central alojadas en los
fresados transversales de la capa rígida, de manera que las hiladas
centrales forman con las segundas placas rígidas y las caras
superiores de las capas rígidas de los paneles centrales una
superficie sensiblemente continua.
Ventajosamente, dos bandas longitudinales de
protección térmica están dispuestas, bajo las hiladas centrales, a
una y otra parte del plano de simetría, en segundas láminas
longitudinales presentes sobre la capa rígida y la segunda placa
rígida de cada panel central, así como sobre la placa rígida de las
baldosas de unión entre dos paneles centrales, para proteger
térmicamente las zonas subyacentes durante la operación de
soldadura de las hiladas corrientes sobre las hiladas
centrales.
Según otra particularidad, los bordes
longitudinales de las hiladas centrales están atornillados sobre la
capa rígida, la segunda placa rígida de los paneles centrales y la
placa de las baldosas de unión, por medio de tornillos cuyas
cabezas enrasan con la superficie superior de las hiladas centrales
y están recubiertas por las extremidades de las hiladas corrientes,
estando los bordes oblicuos de dichas extremidades soldados más
allá de dichos tornillos.
Ventajosamente, las hiladas centrales comprenden
agujeros obtenidos por punzonado para permitir el paso de los
tornillos de fijación y recibir la cabeza de dichos tornillos en
rebajes, estando previstas terceros fresados presentes sobre la
capa rígida y la segunda placa rígida de cada panel central así
como la placa rígida de las baldosas de unión entre dos paneles
centrales para recibir los retrocesos de material resultante de la
operación de punzonado y correspondientes a dichos rebajes.
Según un modo de realización, dicha capa rígida
está constituida por al menos un bloque de placas de contrachapado
pegadas.
Según una particularidad, el soporte de soldadura
asociado a las hiladas metálicas corrientes de la barrera de
estanquidad principal es un perfil que tiene una sección recta en
escuadra, estando una de las alas de la escuadra soldada a los
bordes levantados de dos hiladas metálicas adyacentes de la barrera
de estanquidad principal, mientras que la otra ala está aplicada en
ranuras, paralelas a una arista oblicua, practicadas en el espesor
de la segunda placa rígida de los primeros paneles laterales
paralelamente a sus ejes longitudinales, en el espesor de la
segunda placa rígida de los segundos paneles laterales
perpendicularmente a sus ejes longitudinales y en el espesor de la
placa rígida de baldosas de unión que rellenan las zonas
periféricas existentes entre los elementos de barrera de
aislamiento principal de dos paneles laterales adyacentes y entre
los elementos de barrera de aislamiento principal de un panel
central y de un segundo panel lateral.
Ventajosamente, los paneles centrales y los
primeros paneles laterales están constituidos por paneles
prefabricados, estando los segundos paneles laterales constituidos
por paneles prefabricados cortados a medida durante la colocación
de las barreras secundarias y de la barrera principal de
aislamiento al nivel de la pared de anchura variable.
Según una particularidad, las capas de aislante
térmico de los elementos de barrera aislante secundaria de los
paneles centrales están constituidas por un material plástico
alveolar compresible, y comprenden eventualmente, de modo paralelo a
sus caras grandes, una pluralidad de tejidos de fibra de vidrio que
forman láminas sensiblemente paralelas, de manera que los esfuerzos
de tracción de las hiladas corrientes son absorbidos en parte por
las estructuras de ángulo de la estructura portadora a las que la o
las hiladas centrales de extremidad están fijadas, y en parte sobre
la pared de anchura variable de la estructura portadora a la que
están fijados los paneles centrales, siendo la distribución de
estos esfuerzos función de la flexibilidad del material plástico
alveolar utilizado.
En un modo de realización, la cuba está integrada
en la parte delantera o trasera de un barco. En particular, la
estructura portadora comprende al menos dos paredes longitudinales
trapezoidales paralelas entre sí que forman el fondo y el techo de
la cuba.
El invento será mejor comprendido, y otros
propósitos, detalles, características y ventajas aparecerán más
claramente en el curso de la descripción explicativa detallada que
va a seguir de un modo de realización particular actualmente
preferido del invento, con referencia al dibujo esquemático
adjunto.
En este dibujo:
La fig. 1 representa una vista esquemática en
perspectiva de una estructura portadora de la parte de proa de un
barco;
La fig. 2 representa una vista parcial desde
arriba de los paneles centrales y laterales dispuestos sobre la
pared trapezoidal que forma el fondo de la estructura portadora de
la fig. 1, antes de la colocación de las baldosas de unión y de las
hiladas laterales y centrales;
La fig. 3 representa una vista parcial agrandada
de la fig. 2, después de la colocación de las baldosas de
unión;
La fig. 4 representa una vista parcial en
perspectiva de dos paneles centrales que ilustran la estructura de
los paneles centrales y el montaje de las hiladas laterales y
centrales;
La fig. 5 es una vista desde arriba de un panel
central;
La fig. 6 es una vista de lado del panel central
de la fig. 5;
La fig. 7 representa una vista en corte
transversal del panel central de la fig. 5 según en plano
VII-VII;
La fig. 8 representa una vista parcial en corte
longitudinal del panel central de la fig. 5 según en plano
VIII-VIII que ilustra la fijación de dos hiladas
centrales adyacentes a un angular;
La fig. 9 representa una vista parcial agrandada
de un detalle de la fig. 6 delimitado por el marco IX, que muestra
la disposición de un elemento de barrera de aislamiento principal
sobre un elemento de aislamiento secundario;
La fig. 10 representa una vista parcial agrandada
de un detalle de la fig. 7 delimitado por el marco X, que muestra
la hendidura de relajación entre los dos bloques de esponja
constitutivos del elemento de aislamiento principal;
La fig. 11 representa una vista parcial agrandada
de un detalle de la fig. 6 delimitado por el marco XI, que ilustra
un pozo de fijación;
La fig. 12 representa una vista parcial agrandada
de un detalle de la fig. 7 delimitado por el marco XII, que muestra
diferentes fresados sobre la segunda placa rígida;
La fig. 13 representa una vista parcial en corte
longitudinal del panel central de la fig. 5 según el plano
XIII-XIII que ilustra los fresados destinados a la
fijación de los angulares;
La fig. 14 representa una vista parcial agrandada
de un detalle de la fig. 7 delimitado por el marco XIV, que muestra
los diferentes fresados de un bloque de contrachapados;
La fig. 15 es una vista en perspectiva de un
angular;
La fig. 16 es una vista en perspectiva de tres
baldosas de unión destinados a ser dispuestos entre los paneles
centrales y los paneles laterales que muestran el posicionamiento
de una ranura en T; y,
La fig. 17 es una vista parcial agrandada de la
fig. 4 que muestra las extremidades de dos hiladas corrientes
laterales adyacentes soldadas sobre una hilada central;
En la fig. 1, se ve un compartimiento al nivel de
la parte de proa de un barco en el que la cuba según el invento
está destinada a ser integrada. El compartimiento presenta
secciones transversales octogonales y está definido por ocho
paredes longitudinales 2-9 del doble caso del barco,
sensiblemente planas, adyacentes por sus bordes longitudinales, y
dos tabiques transversales (no representados), respectivamente
detrás y delante, paralelos entre sí y perpendiculares a las
paredes longitudinales. El compartimiento de cuba comprende dos
paredes longitudinales 2, 3 que tienen la forma de un trapecio
isósceles, que forman el fondo y el techo de la cuba. Estas dos
paredes 2, 3, llamadas trapezoidales, son paralelas entre sí y
presentan un plano de simetría longitudinal P común que pasa por el
eje longitudinal A del compartimiento. Estas paredes trapezoidales
se estrechan desde detrás hacia delante del barco. Las otras
paredes longitudinales 4-9, llamadas laterales,
presentan una forma rectangular. Cada pared trapezoidal 2, 3 define
con una pared lateral adyacente una arista oblicua 10, 11. Dos
paredes laterales 4, 5 de la misma anchura son adyacentes a la
pared de fondo 2, las otras cuatro paredes
laterales 6-9, de las que dos 6-7 son adyacentes a la pared de techo, son de anchura idéntica, mayor que la de las dos paredes 4, 5 precedentes. Así, la pared trapezoidal 2 que forma el fondo presenta una base grande y una base pequeña mayores respectivamente que la base grande y la base pequeña de la pared trapezoidal 3 que forma el techo.
laterales 6-9, de las que dos 6-7 son adyacentes a la pared de techo, son de anchura idéntica, mayor que la de las dos paredes 4, 5 precedentes. Así, la pared trapezoidal 2 que forma el fondo presenta una base grande y una base pequeña mayores respectivamente que la base grande y la base pequeña de la pared trapezoidal 3 que forma el techo.
Las dos barreras de estanquidad y de aislamiento
al nivel de las paredes laterales que tienen en planta una forma
rectangular, están realizadas, de manera continua, por medio de
paneles prefabricados paralelepipédicos dispuestos
longitudinalmente de modo paralelo a las aristas definidas por cada
par de paredes laterales y de hiladas corrientes tal como se ha
descrito en la solicitud de patente francesa nº 2.724.623 ya
citada.
La realización de las dos barreras de estanquidad
y de aislamiento al nivel de la pared trapezoidal 2 que forma el
fondo, va a ser descrita a continuación, siendo efectuada la
realización de éstas al nivel de la pared trapezoidal 3 que forma
el techo de manera idéntica.
Con referencia a la fig. 2, se realizan las dos
barreras secundarias y la barrera de aislamiento principal por
medio, por una parte, de paneles centrales, designados por 12 en su
conjunto, alineados para formar una hilera 14 centrada según el
plano de simetría P de la pared, y por otra parte, por dos tipos de
paneles laterales, designados por 14 y 15 en su conjunto,
dispuestos a una y otra parte de la hilera de paneles
centrales.
Según las figs. 4 a 7, cada panel central 12
tiene sensiblemente la forma de un paralelepípedo rectángulo; está
constituido por una primera placa 16 de contrachapado coronada por
una primera capa de aislante térmico 17, a su vez coronada por una
capa rígida 18; sobre la capa 18 están dispuestas, por una parte,
una segunda capa de aislante térmico 19 recubierta por una segunda
placa de contrachapado 20, y por otra parte, una capa rígida 21. El
subconjunto 19, 20, 21 tiene, visto en planta, una forma
rectangular cuyos lados son paralelos a los del subconjunto 16, 17;
los dos subconjuntos tienen, vistos en planta, la forma de dos
rectángulos que tienen el mismo centro, un reborde periférico 22,
de longitud constante, existente alrededor del subconjunto 19, 20,
21 y que está constituido por el borde del segundo subconjunto 16,
17. El subconjunto 19, 20, 21, llamado primer subconjunto,
constituye un elemento de barrera de aislamiento principal, y el
subconjunto 16, 17 llamado segundo subconjunto, constituye un
elemento de barrera de aislamiento secundario. La capa 18, que
recubre este primer subconjunto 16, 17, constituye un elemento de
barrera de estanquidad secundaria.
El panel central 12, que acaba de ser descrito,
puede ser prefabricado para constituir un conjunto cuyos diferentes
constituyentes son pegados unos sobre los otros en la disposición
anterior indicada; este conjunto forma por tanto elementos de
barreras secundarias y elementos de barrera de aislamiento
principal.
La capa rígida 21 está constituida por ejemplo
por dos bloques paralelepipédicos 21a, 21b formados por placas de
contrachapado pegadas, llamadas a continuación bloques de
contrachapados. Estos bloques de contrachapados son colocados borde
con borde en una dirección transversal, manteniendo una hendidura
de relajación 23 (fig. 5) entre ellos. La segunda capa 19 de
aislante térmico está formada por dos bloques 19a, 19b constituidos
por un material plástico alveolar, tal como una esponja de
poliuretano, al que se confieren buenas propiedades mecánicas
insertando en ella tejidos de fibras de vidrio. Cada bloque de
esponja, recubierto por una segunda placa de contrachapado 20a,
20b, es de dimensión sensiblemente similar a la de un bloque de
contrachapados 21a, 21b. Los bloques de esponja están yuxtapuestos
borde con borde, viniendo cada bloque de esponja contra un bloque
de contrachapados. Unas hendiduras de relajación 24, 25 son
mantenidas respectivamente entre los bloques de esponja (fig. 10) y
entre un bloque de esponja y un bloque de contrachapado (fig. 8).
Tal como se ha representado en la fig. 9, los bloques de esponja
presentan un reborde periférico 70. la primera capa de aislante
térmico 17 puede estar constituida por un material alveolar
idéntico al de la segunda capa de aislante térmico. La capa rígida
18, que es insertada en "sándwich" entre los elementos de
barreras de aislamiento principal y secundaria, está constituida
por un material compuesto que comprende tres capas: las dos capas
externas son tejidos de fibras de vidrio y la capa intermedia es una
lámina metálica.
Los paneles centrales 12 son fijados lado a lado
sobre la pared trapezoidal, manteniendo una zona de unión o junta
34 que separa los segundos subconjuntos de dos paneles centrales
adyacentes. Los paneles centrales forman una hilera 13 centrada
según el plano P, en la que los bloques de esponja y los bloques de
contrachapados son alternados en la dirección longitudinal, estando
colocados los dos bloques de contrachapados 21, 21b de un panel
aguas abajo de los dos bloques de esponja 19a, 19b del mismo panel
con relación al tabique transversal delantero del
compartimiento.
A una y otra parte de esta hilera 13 o alineación
de paneles centrales, están dispuestos primeros paneles laterales
14 y segundos paneles laterales 15. Los primeros paneles laterales,
llamados estándar, están constituidos por paneles prefabricados,
tales como los descritos en la solicitud de patente francesa ya
citada. Con referencia a la fig. 15, cada panel estándar 14 tiene
sensiblemente la forma de un paralelepípedo rectángulo; está
constituido por un primer subconjunto 26 formado por una primera
placa de contrachapado coronada por una primera capa de aislante
térmico, por una capa flexible o rígida, y por un segundo
subconjunto 27 formado por una segunda capa de aislante térmico
recubierta por una segunda placa 28 de contrachapado, estando
dispuesta dicha segunda capa sobre la capa citada. El segundo
subconjunto 27 constituye un elemento de barrera de aislamiento
principal, y tiene visto en planta, una forma rectangular cuyos
lados son paralelos a los del subconjunto; los dos subconjuntos
tienen vistos en planta, la forma de dos rectángulos que tienen el
mismo centro, un reborde periférico 29, de longitud constante,
existente alrededor del segundo subconjunto y que está constituido
por el borde del primer subconjunto. El primer subconjunto 26
constituye un elemento de barrera de aislamiento secundario y la
capa que recubre el primer subconjunto constituye un elemento de
barrera de estanquidad secundaria.
Estos paneles estándar 14 se diferencian de los
paneles centrales 12 por el hecho de que no comprenden capa rígida
21. Los elementos de barrera de aislamiento principal están
constituidos únicamente por una segunda capa de aislamiento de
esponja recubierta por una placa de contrachapado. Por otra parte la
capa entre los elementos de barreras de aislamiento principal y
secundaria, puede ser una capa flexible constituida por un material
compuesto que comprende tres capas: las dos capas externas son
tejidos de fibras de vidrio y la capa intermedia es una lámina
metálica delgada, por ejemplo una lámina de aluminio de un espesor
de aproximadamente 0,1 mm. Esta lámina metálica constituye la
barrera de estanquidad secundaria y es pegada sobre la capa de
aislante térmico. Las capas de aislante térmico de estos paneles
estándar 14 pueden estar constituidas por un material alveolar
idéntico al utilizado para formar los paneles centrales.
Estos paneles estándar 14 están dispuestos en
varias hileras y tienen sus ejes longitudinales L1 paralelos a las
aristas oblicuas 10, 11. A título de ejemplo, las aristas oblicuas
forman un ángulo del orden de 15-16º con el plano P.
Para realizar cada hilera, los paneles estándar están dispuestos
unos después de los otros comenzando en la proximidad del tabique
transversal trasero y la hilera se termina cuando el espacio
restante en la proximidad de la hilera 13 de paneles centrales no
es suficiente para permitir la disposición de un panel estándar
completo. Dos paneles estándar adyacentes de una misma hilera
tienen sus primeros subconjuntos espaciados en una zona de unión o
junta 35, y dos paneles adyacentes de dos hileras diferentes tienen
sus primeros subconjuntos borde a borde. Los paneles estándar al
nivel de las aristas oblicuas estarán bien entendido biseladas con
un ángulo apropiado al formado por la pared trapezoidal y la pared
lateral adyacente al nivel de esta arista oblicua.
Unos segundos paneles laterales, llamados
especiales, 15 están intercalados entre la hilera 13 de paneles
centrales 12 y los paneles estándar 14 que están en la extremidad
de cada hilera de paneles estándar, a fin de asegurar la
continuidad de las barreras secundarias y de la barrera de
aislamiento principal entre estos. Estos paneles especiales 15 son
de estructura similar a la de los paneles estándar, que
comprenden un primer subconjunto 30 y un segundo subconjunto 31,
pero presentan la forma de un trapecio rectángulo en sección
transversal, y están dispuestos lado a lado, manteniendo una zona
de unión 36 entre dos segundos subconjuntos adyacentes, con sus
ejes longitudinales L2 perpendiculares a las aristas oblicuas. Los
dos subconjuntos 30, 31 de cada panel especial 15 tienen, vistos en
planta, la forma de dos trapecios rectángulos que tienen el mismo
centro y lados paralelos, un reborde periférico 32, de longitud
constante, existente alrededor del segundo subconjunto 31 y estando
constituido por el borde del primer subconjunto 30. Cada trapecio
rectángulo presenta un lado oblicuo con relación al eje
longitudinal L2, correspondiente a una cara llamada oblicua 30a,
31a del primer subconjunto y del segundo subconjunto. Las caras
oblicuas 30a de los primeros subconjuntos de los paneles especiales
hacen contacto contra las caras longitudinales de los primeros
subconjuntos 16, 17 de los paneles centrales 12 y sus caras
transversales 30b, opuestas a sus caras oblicuas y perpendiculares
a sus ejes longitudinales L2, hacen contacto contra las caras
longitudinales de paneles estándar 14.
Estos paneles especiales 15 pueden ser realizados
a partir de paneles prefabricados similares a los que constituyen
los paneles estándar pero cortados a medida durante su colocación.
Por otra parte, la anchura y la longitud de estos paneles
prefabricados utilizados para realizar los paneles especiales serán
adaptadas en función de las de los paneles estándar, a fin de
obtener una yuxtaposición que sea simple de colocar. Tal como se ha
ilustrado en la fig. 2, la longitud de un panel estándar es
sensiblemente igual a tres veces la anchura de un panel especial
adicionado con dos zonas de unión 36 que separan los paneles
especiales.
De manera conocida, para asegurar la fijación de
los paneles centrales sobre la pared trapezoidal, se prevé,
regularmente repartidos sobre todo el contorno de los paneles
centrales, pozos 37 que son vaciados cilíndricos practicados en los
rebordes periféricos 22 a través de la capa 18 y la capa de aislante
17 hasta la placa de contrachapado 16, tal como es visible en la
fig. 11; el fondo de un pozo está por tanto constituido por la
primera placa rígida 16 del panel central; el fondo del pozo está
perforado para formar un orificio 38. La pared trapezoidal lleva
pasadores o espárragos que están soldados sobre ella
perpendicularmente y cuya extremidad libre está fileteada. Los
pasadores y los orificios 14, cuyo diámetro es suficiente para
dejar pasar un pasador, están dispuestos de tal manera que si se
lleva un panel central frente a la pared trapezoidal, se puede
posicionar dicho panel con relación a la pared, de manera que un
pasador se encuentre frente a cada orificio.
Se sabe que las paredes de un barco presentan
separaciones con relación a la superficie teórica prevista para la
estructura portadora simplemente en razón de las imprecisiones de
fabricación. De manera conocida, se recuperan estas separaciones
apoyando los paneles centrales contra la estructura portadora por
medio de masas de resina polimerizable, que permiten, a partir de
una superficie de estructura portadora imperfecta, obtener un
revestimiento constituido por elementos adyacentes que presentan
segundas placas y paneles de contrachapado que, en su conjunto,
definen una superficie prácticamente sin separación con relación a
la superficie teórica deseada. Cuando se presenta así los paneles
centrales 12 contra la estructura portadora con interposición de
las masas de resina, los pasadores penetran en los orificios 38 y
se coloca, sobre la extremidad fileteada de los pasadores, una
arandela de apoyo y una tuerca de aprieto. La arandela es aplicada
por la tuerca contra la primera placa rígida 16 del panel 12, en el
fondo del pozo 37. Se obtiene de esta manera una fijación de cada
panel 5 contra la pared trapezoidal por una pluralidad de puntos
repartidos sobre toda la periferia del panel, lo que es favorable
sobre el plano mecánico.
Los paneles laterales 14, 15 son fijados de la
misma manera por medio de pasadores presentes sobre la pared
trapezoidal y de pozos 39 presentes sobre sus rebordes periféricos
29, 32.
Cuando tal fijación ha sido realizada de manera
conocida, se taponan los pozos de los paneles 12, 14, 15 insertando
en ellos tapones de material aislante térmico, enrasándose estos
tapones al nivel de la primera capa de aislante térmico de los
diferentes paneles. Además, se coloca en las zonas de unión 34, que
separan los primeros subconjuntos de dos paneles centrales
adyacentes, y las zonas de unión 35, 36, perpendiculares a las
aristas oblicuas, de dos primeros subconjuntos de dos elementos
estándar y/o especiales, un material de aislamiento térmico que
forma una unión 40 y constituido, por ejemplo, por lana de vidrio
de una densidad de 22 kg/m^{3}.
Sin embargo, si la continuidad de la barrera
de
aislamiento secundaria ha sido así reconstituida, no sucede lo mismo para la continuidad de la barrera de estanquidad secundaria formada por las capas que recubren los primeros subconjuntos de los diferentes paneles, ya que ésta ha sido perforada en la zona de cada pozo 37, 40. Para reconstituir la continuidad de la barrera de estanquidad secundaria, se coloca sobre los rebordes periféricos 22, 29, 32 existentes entre dos primeros subconjuntos de dos paneles adyacentes, una banda (no visible) formada por una capa flexible, por ejemplo idéntica a la capa flexible de los paneles laterales, y se pega la banda sobre los rebordes periféricos, de manera que se obturen las perforaciones situadas en la zona de cada pozo 37, 39 y las uniones 40 entre los paneles, lo que reconstituye la continuidad de la barrera de estanquidad secundaria.
aislamiento secundaria ha sido así reconstituida, no sucede lo mismo para la continuidad de la barrera de estanquidad secundaria formada por las capas que recubren los primeros subconjuntos de los diferentes paneles, ya que ésta ha sido perforada en la zona de cada pozo 37, 40. Para reconstituir la continuidad de la barrera de estanquidad secundaria, se coloca sobre los rebordes periféricos 22, 29, 32 existentes entre dos primeros subconjuntos de dos paneles adyacentes, una banda (no visible) formada por una capa flexible, por ejemplo idéntica a la capa flexible de los paneles laterales, y se pega la banda sobre los rebordes periféricos, de manera que se obturen las perforaciones situadas en la zona de cada pozo 37, 39 y las uniones 40 entre los paneles, lo que reconstituye la continuidad de la barrera de estanquidad secundaria.
Tal como se ha ilustrado en la fig. 2, entre los
subconjuntos de dos paneles 5 adyacentes subsiste entonces una zona
en depresión situada en la zona de los rebordes periféricos 22, 29,
32, teniendo esta depresión sensiblemente como profundidad el
espesor de la barrera de aislamiento principal. Se rellenan las
zonas de depresión entre dos paneles centrales poniendo en su sitio
baldosas aislantes 41a, 42a, por ejemplo en número de dos,
constituidas cada una por una capa de aislante térmico 42 y por una
placa rígida de contrachapado 43. Igualmente, las zonas de
depresión entre los paneles laterales 14 y 15, así como entre los
paneles estándar y los paneles especiales, son rellenadas por medio
de baldosas 44 constituidas igualmente por una capa de aislante
térmico 45 y por una placa de contrachapado 46. Las baldosas
aislantes 41, 44 tienen una dimensión tal que llenan totalmente la
zona situada por encima de los rebordes periféricos de dos paneles
adyacentes, estando estas baldosas aislantes pegadas sobre las
bandas ya citadas de manera, que después de su colocación, sus
placas 43, 46 forman con las segundas placas rígidas de los paneles
laterales y centrales y las caras superiores de los bloques de
contrachapados 21a, 21b de los paneles centrales una superficie
sensiblemente continua susceptible de soportar la barrera de
estanquidad principal.
Queda por colocar la barrera de estanquidad
principal que será ensamblada sobre esta superficie sensiblemente
continua. Para hacer esto, se ha previsto, en el momento de la
fabricación de los paneles centrales 12, un primer fresado
longitudinal 47 que se extiende sobre toda la longitud de las caras
superiores 53 de los bloques de contrachapado 21a, 21b, de las
placas rígidas 43, 20 que recubren la segunda capa aislante 19 de
esponja, y las baldosas de unión 41a, 41b entre dos paneles
centrales 12 adyacentes, y sobre una mayor parte de la anchura de
éstos formando dos rebordes 48 simétricos con relación al plano de
simetría P. Un soporte de soldadura 49 está fijado sobre la arista
superior transversal de los bloques de contrachapado de cada panel
central, posicionado por el lado de los bloques de esponja. Tal
como se ha ilustrado en la fig. 15, el soporte de soldadura 49
está formado por un perfil en L o angular, constituido por dos alas
50, 51, de inoxidable o de Invar, de preferencia de Invar, soldadas
perpendicularmente entre sí. Según las figs. 8 y 13, una primera
ala 50 está fijada contra las caras laterales 52 de los bloques de
contrachapado enfrente de la segunda capa 19 de aislamiento del
panel, y el segundo ala 51 está fijada contra la cara superior 53 de
los bloques de contrachapado. La cara superior 53 y la cara
transversal 52 ya citadas presentan cada una, un
fresado transversal 54, 55 en el que está alojada una de las alas, de manera que el primer ala 50 forma por su cara superior una superficie continua con el fondo del primer fresado longitudinal 47. Por otra parte, un chaflán 56 está formado al nivel de dicha arista con el fin de dejar un espacio suficiente para recibir la soldadura 57 de unión de las dos alas del angular. El angular está fijado por medio de tornillos 60 atornillados en los bloques de contrachapado. Las alas comprenden un conjunto de agujeros 58, regularmente repartidos, para el paso de los tornillos, presentando cada agujero un ensanchamiento cónico que sirve de alojamiento a la cabeza del tornillo. En el presente modo de realización, el angular alojado en los fresados transversales se extiende transversalmente al del primer fresado 47.
fresado transversal 54, 55 en el que está alojada una de las alas, de manera que el primer ala 50 forma por su cara superior una superficie continua con el fondo del primer fresado longitudinal 47. Por otra parte, un chaflán 56 está formado al nivel de dicha arista con el fin de dejar un espacio suficiente para recibir la soldadura 57 de unión de las dos alas del angular. El angular está fijado por medio de tornillos 60 atornillados en los bloques de contrachapado. Las alas comprenden un conjunto de agujeros 58, regularmente repartidos, para el paso de los tornillos, presentando cada agujero un ensanchamiento cónico que sirve de alojamiento a la cabeza del tornillo. En el presente modo de realización, el angular alojado en los fresados transversales se extiende transversalmente al del primer fresado 47.
Según la fig. 12, dos segundos fresados
longitudinales 61 están previstos en los primeros fresados 47.
Estos segundos fresados están dispuestos simétricamente con
relación al plano de simetría P, a distancia de los rebordes 48
formados por los primeros fresados. En estos segundos fresados,
están alojadas las bandas 62 de protección térmica, destinadas a
proteger los elementos subyacentes durante la soldadura de hiladas
corrientes, tal como se ha descrito a continuación. Tal como se ve
en la fig. 5, estas bandas 62 no recubren los fresados
transversales 35.
Según la fig. 4, unas hiladas centrales 63
formadas de chapa rectangular de Invar que tienen un espesor del
orden de 1,5 mm son fijadas sobre los angulares 49, soldando los
bordes transversales de cada hilada sobre los angulares 49 de dos
paneles centrales adyacentes. Las hiladas son alojadas totalmente en
el primer fresado longitudinal 47, de manera que su cara superior
que está enfrente del interior de la cuba enrasa con la de los
rebordes 48. La hilada central llamada de extremidad, dispuesta en
la extremidad delantera de la hilera 13, está fijada por uno de sus
bordes transversales al angular del último panel central de la
hilera 13 y está fijada por su otro borde transversal a una
estructura de ángulo rígido fijada a la estructura portadora al
nivel de la arista formada por la pared trapezoidal y el tabique
transversal delantero. La estructura de ángulo utilizada puede ser
del tipo de las descritas en las patentes francesas nº 2.709.725 y
nº 2.780.942. Los bordes longitudinales de las hiladas centrales 63
están por otra parte atornillados sobre los paneles y los bloques
subyacentes por medio de tornillos 64 que pasan por agujeros
regularmente espaciados de cada hilada. Los agujeros para el paso
de los tornillos están realizados por punzonado, a fin de formar
rebajes aptos para recibir las cabezas de los tornillos 64 para que
estos no sobresalgan. Dos terceros fresados longitudinales 65,
dispuestos simétricamente con relación al plano P, están previstos
en los segundos fresados longitudinales 61 para permitir recibir el
impulso de material resultante del punzonado de los agujeros y
correspondiente a los rebajes ya citados. Los tornillos 64 están
dispuestos más allá de las bandas de protección 62 con relación al
plano P, extendiéndose cada tercer fresado 65 transversalmente
entre una banda de protección y el borde longitudinal exterior del
segundo fresado en el que dicha banda está colocada.
A una y otra parte de las hiladas centrales,
están ensambladas sobre los paneles estándar 14 y especiales 15,
hiladas corrientes laterales 66. De manera conocida, se ha previsto,
en el momento de la fabricación de los paneles estándar, prever,
en su placa 28, ranuras 67a, dispuestas paralelamente al eje
longitudinal L1 del panel, y con una sección recta en forma de T,
siendo el alma de la T perpendicular a la cara de la placa, que
está enfrente del interior de la cuba, y siendo las dos alas de la T
paralelas a dicha
cara.
cara.
Los paneles especiales comprenden ranuras 67b de
forma idéntica a la de los paneles estándar pero dispuestas
perpendicularmente a sus ejes longitudinales L2. Estas ranuras están
espaciadas en una distancia igual a la que separa las ranuras 67a de
los paneles estándar y están dispuestas en prolongación de las
ranuras 67a de los paneles estándar. Igualmente, ranuras 67c están
previstas sobre las placas 46 de ciertas baldosas de unión 44 entre
los paneles laterales y entre los paneles centrales y los elementos
laterales especiales. La fig. 16 representa un ejemplo de ranura 67c
que se extiende sobre las baldosas de unión entre los paneles
especiales y los paneles centrales.
En estas ranuras 67a-c, se coloca
un soporte de soldadura 68 constituido de manera conocida por un
perfil que tiene una sección recta en escuadra, estando soldada una
de las alas de la escuadra a los bordes 66a levantados de dos
hiladas corrientes adyacentes, mientras que la otra ala está
aplicada en la parte de la ranura que es paralela al plano medio de
las placas 28, 33, 46. De manera conocida, las hiladas están
constituidas por chapas de Invar, por ejemplo de 1 mm de espesor.
El soporte de soldadura puede deslizar en el interior de la ranura
de manera que se ha realizado así una unión deslizante, que permite
un desplazamiento relativo de las hiladas corrientes con relación a
las placas rígidas 28, 33, 46 que la soportan.
Cada placa de un panel estándar 14 comprende dos
ranuras 67a paralelas espaciadas de la anchura de una hilada
corriente y dispuestas simétricamente con relación al eje
longitudinal 41 del panel. El dimensionamiento de los paneles es
realizado de manera que la distancia entre dos alas de soldadura
adyacentes, colocadas en dos paneles adyacentes, es igual a la
anchura de una hilada; se puede así colocar una hilada en la zona
central de cada placa y una hilada entre las dos hiladas, que
recubren las zonas centrales de dos paneles adyacentes.
Las extremidades de las hiladas corrientes 66,
así montadas deslizantes paralelamente a las aristas oblicuas, son
cortadas a fin de presentar un borde oblicuo 69, paralelo al plano
de simetría P. Las hiladas corrientes recubren parcialmente las
hiladas centrales 63 de tal manera que sus bordes oblicuos 69 estén
dispuestos más allá de los tornillos 64 de fijación de las hiladas
centrales, y los bordes oblicuos 69 están soldados sobre la cara
superior de las hiladas centrales que está enfrente del interior de
la cuba, según una línea de soldadura paralela al plano P. Los
bordes levantados 66a de dos hiladas corrientes adyacentes están
soldados directamente uno al otro al nivel de las partes de
extremidad de las hiladas corrientes que se extienden más allá de
las baldosas de unión 44 y que recubren parcialmente las hiladas
centrales así como la totalidad del reborde 48. Según el modo de
realización de la fig. 17, los bordes oblicuos 69 de dos hiladas
corrientes adyacentes 66 son cortadas en la región en que sus
bordes levantados longitudinales adyacentes 66a alcanzan los bordes
oblicuos 69, de manera que la línea de soldadura tenga, en esta
región, la forma de un diente de sierra del que una parte 69a es
sensiblemente perpendicular a los rebordes
levantados 66a de las hiladas adyacentes.
levantados 66a de las hiladas adyacentes.
Durante esta operación de soldadura, las bandas
62 dispuestas por debajo de las hiladas centrales aseguran la
protección térmica de los diferentes elementos subyacentes. Las
hiladas corrientes 66 que recubren los rebordes 48 y los tornillos
64 de fijación aseguran la continuidad de la barrera principal. El
segundo ala 51 del angular de Invar permite igualmente asegurar la
continuidad de la barrera de estanquidad principal entre los bordes
transversales de dos hiladas centrales adyacentes.
El comportamiento de la barrera de estanquidad
principal al nivel de la pared trapezoidal durante el llenado de la
cuba, va a ser descrito a continuación con referencia a la fig. 4.
Los diferentes elementos descritos anteriormente y que forman la
pared de la cuba según el invento están montados sobre la estructura
portadora en vacío, a una temperatura ambiente generalmente
comprendida entre 5 y 25ºC y a presión atmosférica. Durante el
llenado de la cuba por metano líquido a una temperatura de
aproximadamente -160ºC, las hiladas corrientes, aunque tienen un
coeficiente de contracción muy pequeño, se contraen de manera
tangible en contacto con el gas licuado. Por el hecho de que las
hiladas corrientes son colocadas sin ser fijadas sobre la superficie
de los paneles laterales, los esfuerzos longitudinales F de tracción
térmica de cada hilada corriente, son transmitidos a las hiladas
centrales 63 a las que están soldadas. Las hiladas centrales,
fijadas sobre los paneles centrales, permiten la absorción de una
parte de la componente longitudinal F_{L} de estos esfuerzos por
la pared trapezoidal a la que son fijados los paneles centrales.
Por otro lado, dado que las capas de aislamiento de los paneles
centrales son compresibles, una parte de esta componente
longitudinal es transmitida al tabique delantero del compartimiento
al que la hilada central en la extremidad de hilera es fijada por
una estructura de ángulo rígido. La repartición de la absorción de
la componente longitudinal F_{L} de estos esfuerzos entre la
pared trapezoidal y el tabique transversal delantero puede ser
ajustada en función de la flexibilidad del material alveolar
utilizado para constituir las capas de aislamiento.
Al estar las hiladas corrientes dispuestas
simétricamente con relación al plano de simetría P, los componentes
transversales F_{T} de dichos esfuerzos de tracción se anulan en
su totalidad o en gran parte.
Conviene observar que cada hilada central está
fijada sobre dos angulares, fijado cada uno sobre una capa rígida
de un panel central, lo que asegura una fijación resistente de las
hiladas centrales y una buena distribución de los esfuerzos de
tracción sobre la estructura portadora. Por otra parte, está
previsto generalmente una estructura más rígida en el eje del
barco, en particular para la puesta en varadero del barco en que el
barco reposa sobre su quilla. Los barcos presentan con este
propósito una parte central reforzada entre el doble casco y el
casco que no es "estabilizable". Al estar la hilera de paneles
centrales dispuesta según el eje del barco, los esfuerzos de
tracción antes citados son ventajosamente absorbidos por esta parte
central reforzada.
Por otra parte, las hiladas corrientes de la
pared trapezoidal según el invento están dispuestas paralelamente a
las aristas oblicuas, es entonces posible, al nivel de dichas
aristas, prever una hilera de hiladas de ángulo que comprenden
varias ondulaciones y que están fijadas a una estructura de ángulo,
tales como las descritas en la solicitud de patente francesa nº
0010704 depositada el 18 de agosto de 2000 por la solicitante.
Aunque el invento haya sido descrito en unión con
un modo de realización particular, es evidente que no está limitado
en ningún modo y que comprende todos los equivalentes técnicos de
los medios descritos así como sus combinaciones si éstas entran en
el marco del invento.
Claims (19)
1. Una cuba estanca y térmicamente aislante
integrada en una estructura portadora (1), en particular de barco o
navío, consistiendo dicha estructura portadora en secciones
transversales poligonales y comprendiendo una pluralidad de paredes
rígidas (2-9) sensiblemente planas y adyacentes por
sus bordes longitudinales, teniendo al menos una de dichas paredes
(2, 3) una anchura variable en al menos una parte de la longitud de
la pared, teniendo las aristas (10, 11) de la estructura portadora
formadas por dicha pared de anchura variable y las paredes
adyacentes una o varias orientaciones oblicuas, comprendiendo dicha
cuba dos barreras de estanquidad sucesivas, una de estanquidad
principal en contacto con el producto contenido en la cuba y la
otra de estanquidad secundaria dispuesta entre dicha barrera de
estanquidad principal y la estructura portadora, estando dispuesta
una barrera de aislamiento térmico principal entre estas dos
barreras de estanquidad y estando dispuesta una barrera de
aislamiento térmico secundaria entre dicha barrera de estanquidad
secundaria y la estructura portadora, estando las barreras de
aislamiento y de estanquidad secundarias y la barrera de
aislamiento principal esencialmente formadas por un conjunto de
paneles yuxtapuestos y fijados sobre las paredes de la estructura
portadora, sobre sensiblemente toda su superficie interior, siendo
aptos dichos paneles para soportar y retener la barrera de
estanquidad principal, comprendiendo dicha barrera de estanquidad
principal hiladas metálicas corrientes sensiblemente planas, de
chapas delgadas de pequeño coeficiente de dilatación, cuyos bordes
longitudinales son levantados hacia el interior de la cuba, estando
montada cada hilada corriente de manera estanca con al menos una
hilada corriente longitudinalmente adyacente, estando los bordes
levantados adyacentes de dichas hiladas corrientes soldados sobre
las dos caras de un soporte de soldadura, que es retenido
mecánicamente sobre paneles y constituye una unión o junta
deslizante, caracterizada por el hecho de que la barrera de
estanquidad principal comprende además, al nivel de cada pared de
anchura variable (2, 3), una o varias hiladas centrales (63)
sensiblemente planas, de chapa delgada de pequeño coeficiente de
dilatación dispuestas longitudinalmente y fijadas cada una sobre
paneles subyacentes (12), siendo retenidas hiladas corrientes (66),
paralelamente a las aristas oblicuas (10, 11) de la pared de
anchura variable (2, 3), sobre paneles subyacentes y fijadas de
manera estanca en la extremidad de la o las hiladas centrales, de
manera que los esfuerzos de tracción (F) sufridos por las hiladas
corrientes según su dimensión longitudinal, engendrados por la
contracción térmica y/o la presión estática o dinámica del producto
contenido en dicha cuba, son transmitidos al menos parcialmente a
la estructura portadora por medio de la o las hiladas
centrales.
2. Una cuba según la reivindicación 1ª,
caracterizada por el hecho de que la pared de anchura
variable (2, 3) presenta un plano de simetría (P) que pasa por el
eje longitudinal de dicha pared y perpendicular a la superficie
plana de dicha pared.
3. Una cuba según la reivindicación 2ª,
caracterizada por el hecho de que la pared de anchura
variable (2, 3) presenta una anchura que varía de manera monótona a
toda la longitud de dicha pared.
4. Una cuba según la reivindicación 3ª,
caracterizada por el hecho de que una o varias hiladas
centrales (63) de extremidad son fijadas a la estructura portadora
(1) por estructuras de ángulos rígidos.
5. Una cuba según una de las reivindicaciones 2ª
a 4ª, caracterizada por el hecho de que los paneles ya
citados comprenden paneles centrales (12) yuxtapuestos
longitudinalmente según dicho plano de simetría (P) de la pared de
anchura variable formando al menos una hilera (13), sobre las que
son fijadas las hiladas centrales (63), de manera que los
componentes transversales (F_{T}) de dichos esfuerzos de tracción
sufridos por las hiladas corrientes según su dimensión longitudinal
se anulan al menos parcialmente, y paneles laterales (14, 15)
dispuestos a una y otra parte de los paneles centrales (12) sobre
los que son retenidas hiladas corrientes (66).
6. Una cuba según una de las reivindicaciones 1ª
a 5ª, caracterizada por el hecho de que comprende varias
hiladas centrales (63), estando los bordes transversales de dichas
hiladas centrales soldados sobre soportes de soldadura (49) que son
retenidos mecánicamente sobre los paneles centrales (12), dichos
paneles centrales (12) están formados, en primer lugar, por una
primera placa rígida (16) que lleva una capa (17) de aislante
térmico y que constituye con ella un elemento de barrera aislante
secundaria, en segundo lugar, por una capa (18) adherente
sensiblemente sobre toda la superficie de la capa (17) de aislante
térmico del elemento de barrera aislante secundaria ya citado,
comprendiendo dicha capa (18) al menos una lámina metálica continua
que forma un elemento de barrera de estanquidad secundaria, en
tercer lugar, por una segunda capa (19) de aislante térmico
recubierta por una segunda placa rígida (20) y por una capa rígida
yuxtapuestas, constituyendo dicha capa rígida y dicha, segunda capa
de aislante térmico que recubren al menos parcialmente la capa (18)
ya citada y que se adhieren a ella, un elemento de barrera de
aislamiento principal, estando dispuestos dichos paneles centrales
de manera que las segundas capas de aislante térmico y las capas
rígidas sean alternadas longitudinalmente, estando la o las hiladas
centrales (63) al menos fijadas a las capas rígidas (21) de los
paneles centrales.
7. Una cuba según la reivindicación 6ª,
caracterizada por el hecho de que el soporte de soldadura
(49) asociado a dos hiladas centrales (63) adyacentes es retenido
mecánicamente sobre la capa rígida (21) de un panel central (12) y
es un perfil que tiene una sección recta en escuadra, estando
fijada una de las alas (50) de la escuadra contra la cara lateral
(52) de la capa rígida frente a la segunda capa (19) de aislamiento
del panel central, mientras que la otra ala (51) está fijada por
una de sus caras contra la cara superior (53) de la capa sólida y
soldada por su otra cara a los bordes transversales adyacentes de
las dos hiladas centrales.
8. Una cuba según una de las reivindicaciones 1ª
a 7ª, caracterizada por el hecho de que las extremidades de
las hiladas corrientes (66) recubren parcialmente la o las hiladas
centrales (63) y presentan un borde oblicuo (69) sensiblemente
paralelo al plano de simetría (P) a lo largo del cual están
soldadas a la o las hiladas centrales (63).
9. Una cuba según una de las reivindicaciones 5ª
a 8ª caracterizada por el hecho de que cada panel central
(12) tiene la forma general de un paralelepípedo rectángulo,
teniendo respectivamente el elemento de barrera aislante secundario
(16, 17) y el elemento de barrera aislante principal (19, 20, 21),
vistos en
planta, la forma de un primer rectángulo y de un segundo rectángulo cuyos lados son sensiblemente paralelos, siendo las longitudes y/o anchura del primer rectángulo inferiores a las del segundo rectángulo a fin de prever un reborde lateral periférico (22), de preferencia de anchura constante.
planta, la forma de un primer rectángulo y de un segundo rectángulo cuyos lados son sensiblemente paralelos, siendo las longitudes y/o anchura del primer rectángulo inferiores a las del segundo rectángulo a fin de prever un reborde lateral periférico (22), de preferencia de anchura constante.
10. Una cuba según una de las reivindicaciones 5ª
a 9ª, caracterizada por el hecho de que los paneles
laterales (14, 15) están formados en primer lugar por una primera
placa rígida que lleva una capa de aislante térmico y que
constituye con ella un elemento de barrera aislante secundaria (26,
30), en segundo lugar, por una capa flexible adherente
sensiblemente sobre toda la superficie de la capa de aislante
térmico del elemento de barrera aislante secundaria ya citado,
comprendiendo dicha capa al menos una fina lámina metálica continua
que forma un elemento de barrera de estanquidad secundaria, en
tercer lugar, por una segunda capa de aislante térmico que recubre
al menos parcialmente la capa ya citada y que se adhiere a ella y,
en cuarto lugar, por una segunda placa rígida (28, 33) que recubre
la segunda capa de aislante térmico y que constituye con ella un
elemento de barrera aislante principal (27, 31), dicha cuba
comprende primeros paneles laterales (14) que tienen la forma
general de un paralelepípedo rectángulo, teniendo el elemento de
barrera aislante secundario (26), visto en planta, la forma de un
primer rectángulo, teniendo el elemento de barrera aislante
principal (27), visto en planta, la forma de un segundo rectángulo,
teniendo los dos rectángulos sus lados sensiblemente paralelos,
siendo la longitud y la anchura del segundo rectángulo inferiores
respectivamente a la longitud y anchura del primer rectángulo, un
reborde periférico (29), de preferencia de anchura constante,
estando así previsto sobre cada primer panel lateral (14) alrededor
del elemento de barrera aislante principal de dichos primeros
paneles laterales, estando dichos primeros paneles laterales
dispuestos en una o varias hileras, sus ejes longitudinales (L1)
paralelos a una arista oblicua (10, 11) y teniendo segundos paneles
laterales en sección transversal la forma de un trapecio rectángulo,
teniendo el elemento de barrera aislante secundario (30) visto en
planta, la forma de un primer trapecio rectángulo y presentando una
cara oblicua (30a) con relación al eje longitudinal (L2) de dicho
segundos paneles laterales, teniendo el elemento de barrera aislante
principal (31), visto en planta, la forma de un segundo trapecio
rectángulo y presentando una cara oblicua (31a) con relación al eje
longitudinal (L2) de dichos segundos paneles laterales, teniendo
los dos trapecios rectángulos sus lados sensiblemente paralelos,
siendo la longitud y la anchura del segundo trapecio rectángulo
inferiores respectivamente a la longitud y la anchura del primer
trapecio rectángulo, estando así previsto un reborde periférico
(32), de preferencia de anchura constante, en cada segundo panel
lateral (15) alrededor del elemento de barrera aislante principal,
estando dispuestos dichos segundos paneles laterales entre los
primeros paneles laterales (14) y los paneles centrales (12), sus
ejes longitudinales (L2) paralelos a una arista oblicua y sus caras
oblicuas (30a, 31a) paralelas a las caras longitudinales de los
paneles centrales.
11. Una cuba según la reivindicación 10ª,
caracterizada por el hecho de que las zonas periféricas
existentes entre los elementos de barrera de aislamiento principal
de dos paneles centrales (12) adyacentes, de dos paneles laterales
adyacentes (14, 15), o de un
panel central y de un segundo panel lateral (15) adyacentes son rellenadas, de manera que aseguren la continuidad de la barrera de aislamiento principal constituida por los paneles centrales y laterales, por medio de baldosas aislantes (41a, 41b, 44) de las que cada una está constituida por una capa (42, 45) de aislante térmico recubierta por una placa rígida (43, 46), teniendo cada baldosa el espesor de la barrera de aislamiento principal, de manera que después del montaje, las placas rígidas de las baldosas aislantes forman con las segundas placas rígidas (19, 28, 33) de los paneles laterales y centrales y las caras superiores (53) de las capas rígidas (21) de los paneles centrales una pared sensiblemente continua susceptible de soportar la barrera de estanquidad principal.
panel central y de un segundo panel lateral (15) adyacentes son rellenadas, de manera que aseguren la continuidad de la barrera de aislamiento principal constituida por los paneles centrales y laterales, por medio de baldosas aislantes (41a, 41b, 44) de las que cada una está constituida por una capa (42, 45) de aislante térmico recubierta por una placa rígida (43, 46), teniendo cada baldosa el espesor de la barrera de aislamiento principal, de manera que después del montaje, las placas rígidas de las baldosas aislantes forman con las segundas placas rígidas (19, 28, 33) de los paneles laterales y centrales y las caras superiores (53) de las capas rígidas (21) de los paneles centrales una pared sensiblemente continua susceptible de soportar la barrera de estanquidad principal.
12. Una cuba según la reivindicación 11ª,
caracterizada por el hecho de que las hiladas centrales (63)
están dispuestas en los primeros fresados longitudinales (47)
presentes sobre la capa rígida (21) y la segunda placa rígida (19)
de cada panel central (12), así como sobre las placas rígidas (43)
de las baldosas de unión (41a, 41b) entre dos paneles centrales,
estando las alas (50, 51) de los soportes de soldadura (49) de cada
panel central alojadas en los fresados transversales (54, 55) de la
capa rígida, de manera que las hiladas centrales forman con las
segundas placas rígidas (19) y las caras superiores (53) de las
capas rígidas de paneles centrales una superficie sensiblemente
continua.
13. Una cuba según la reivindicación 12ª,
caracterizada por el hecho de que dos bandas (62)
longitudinales de protección térmica están dispuestas, bajo las
hiladas centrales (63), a una y otra parte del plano de simetría
(P), en segundos fresados longitudinales (61) presentes sobre la
capa rígida (21) y la segunda placa rígida (19) de cada panel
central (12), así como sobre la placa rígida (43) de las baldosas
de unión (41a, 41b) entre dos paneles centrales, para proteger
térmicamente las zonas subyacentes durante la operación de
soldadura de las hiladas corrientes sobre las hiladas
centrales.
14. Una cuba según la reivindicación 12ª o 13ª,
caracterizada por el hecho de que los bordes longitudinales
de las hiladas centrales (63) están atornillados sobre la capa
rígida (21), la segunda placa rígida (19) de los paneles centrales
y la placa (43) de las baldosas de unión (41a, 41b), por medio de
tornillos (64) cuyas cabezas enrasan con la superficie superior de
las hiladas centrales y están recubiertas por las extremidades de
las hiladas corrientes (66), estando los bordes oblicuos de dichas
extremidades soldados más allá de dichos tornillos.
15. Una cuba según la reivindicación 14ª,
caracterizada por el hecho de que las hiladas centrales
comprenden agujeros obtenidos por punzonado para permitir el paso
de los tornillos de fijación y recibir la cabeza de dichos
tornillos en rebajes, terceros fresados presentes sobre la capa
rígida y la segunda placa rígida de cada panel central así como la
placa rígida estando previstas baldosas de unión entre dos paneles
centrales para recibir los retrocesos de material resultante de la
operación de punzonado y correspondientes a dichos rebajes.
16. Una cuba según una de las reivindicaciones 6ª
a 15ª, caracterizada por el hecho de que dicha capa rígida
(21) está constituida por al menos un bloque (21a, 21b) de placas
de contrachapado pegadas.
17. Una cuba según una de las reivindicaciones 6ª
a 16ª, caracterizada por el hecho de que el soporte de
soldadura (68) asociado a las hiladas de planchas metálicas
corrientes (66) de la barrera de estanquidad principal es un perfil
que tiene una sección recta en escuadra, estando una de las alas de
la escuadra soldada a los bordes levantados (66a) de dos hiladas
metálicas adyacentes de la barrera de estanquidad principal,
mientras que la otra ala está aplicada en ranuras
(67a-c), paralelas a una arista oblicua (11, 12),
practicadas en el espesor de la segunda placa rígida (28) de los
primeros paneles laterales (14) paralelamente a sus ejes
longitudinales (L1), en el espesor de la segunda placa rígida (33)
de segundos paneles laterales (15) perpendicularmente a sus ejes
longitudinales (L2) y en el espesor de la placa rígida (42, 46) de
baldosas de unión (41a, 41b, 44) que rellenan las zonas periféricas
existentes entre los elementos de barrera de aislamiento principal
de dos paneles laterales (14, 15) adyacentes y entre los elementos
de barrera de aislamiento principal de un panel central (12) y de
un segundo panel lateral (15).
18. Una cuba según una de las reivindicaciones 4ª
y 6ª tomadas en combinación, caracterizada por el hecho de
que las capas (17) de aislante térmico de los elementos de barrera
aislante secundaria de los paneles centrales (12) están
constituidas por un material plástico alveolar compresible, y
comprenden eventualmente, de modo paralelo a sus caras grandes, una
pluralidad de tejidos de fibra de vidrio que forman láminas
sensiblemente paralelas, de manera que los esfuerzos de tracción
(F) de las hiladas corrientes son absorbidos en parte por las
estructuras de ángulo de la estructura portadora a las que la o las
hiladas centrales de extremidad están fijadas, y en parte sobre la
pared de anchura variable (2, 3) de la estructura portadora a la
que están fijados los paneles centrales, siendo la distribución de
estos esfuerzos función de la flexibilidad del material plástico
alveolar utilizado.
19. Una cuba según una de las reivindicaciones 1ª
a 18ª, caracterizada por el hecho de que está integrada en la
parte delantera o trasera de un barco.
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