BR0008780B1

BR0008780B1 - método para produzir um tubo orientado de modo biaxial a partir de material termoplástico.

Info

Publication number: BR0008780B1
Application number: BRPI0008780-7A
Authority: BR
Inventors: Lenthe Arjan Dirk Van; Jan Hendrik Prenger; Jan Visscher
Priority date: 1999-03-05
Filing date: 2000-03-03
Publication date: 2012-02-07
Also published as: US20070164486A1; ES2202064T3; AU2949300A; US7217379B2; AU776757B2; EP1159122A1; HUP0200262A2; US20020022101A1; US6726863B2; PT1159122E; CA2364488A1; WO2000053392A1; WO2000053392A9; NZ513818A; BR0008780A; US20050062182A1; JP2002538025A; ATE242101T1; PL350538A1; EP1159122B1

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODO PARA PRODUZIR UM TUBO ORIENTADO DE MODO BIAXIAL A PARTIR DE MATERIAL TERMOPLÁSTICO".

A presente invenção refere-se à produção de tubo de material termoplástico, em particular, de material plástico de poliolefina, tal como po- lietileno. A invenção também se refere à produção de tubo plástico em que o material termoplástico é orientado de modo biaxial, processo que é conheci- do como o processo de estiramento biaxial. A invenção também refere-se a aperfeiçoamentos ao processo para a produção de tubo extrudado de mate- rial termoplástico, processo que pode formar parte da produção de tubo plás- tico orientado de modo biaxial. A invenção adicionalmente refere-se à produ- ção de uma junta aperfeiçoada entre tubos feita de material termoplástico orientado de modo biaxial.

A presente invenção refere-se, em particular, à produção de um tubo de material termoplástico orientado de modo biaxial com um soquete integralmente formado em uma extremidade, de modo que os tubos desta natureza possam ser acoplados um ao outro por juntas de soquete, a fim de formar, deste modo, um cano, por exemplo, para o transporte de água, gás, etc.

A patente WO 95/25626 descreveu um método de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1 para a produção de tubo plástico orientado de modo biaxial, também conhecido como um tubo estirado. Neste método, o tubo estirado é de seção transversal uniforme, isto é, tem uma espessura de parede e diâmetro uniformes, por todo o seu comprimento, e também é esti- rado de modo uniforme na direção axial e tangencial (circunferencial) do tu- bo por todo o seu comprimento. Um método para prover um tubo que tenha sido produzido deste modo com um soquete em uma de suas extremidades é conhecido da patente WO 97/33739.

Outro método para a produção de tubo de material plástico ori- entado de modo biaxial é conhecido da patente GB 1 589 052. Este método baseia-se em um tubo feito de material termoplástico que não foi sujeito à orientação biaxial, tubo que tem um corpo de tubo com, em uma extremida- de, uma parte de extremidade com uma espessura de parede maior do que o corpo do tubo. O tubo é colocado em uma matriz e é expandido por uma pressão interna de modo que o material plástico do tubo seja orientado de modo biaxial. No processo, a parte de extremidade é deformada para formar um soquete.

A patente WO 98/13190 descreveu ainda outro método para a produção de um tubo com um soquete integral de material termoplástico ori- entado de modo biaxial.

Apesar de todos os desenvolvimentos no campo da produção de tubos de material termoplástico orientado de modo biaxial e, em particular, no campo de formação de um soquete em um tubo desta natureza, os testes de carga ainda mostram que o soquete de um tubo desta natureza forma a parte crítica do tubo. Isto é porque verificou-se que o tubo se rompe antes no soquete do que no corpo do tubo e, por conseguinte, o soquete constitui uma limitação indesejável na resistência mecânica do tubo.

O objetivo da presente invenção é propor medidas que tornem possível produzir um tubo do tipo acima com um soquete integral em uma ou ambas as extremidades. A invenção também provê medidas para aperfeiço- ar o espiche do tubo, que deve ser ajustado em um soquete.

Para esta finalidade, a invenção, de acordo com um primeiro aspecto, provê um primeiro método para a produção de um tubo termoplásti- co orientado de modo biaxial que compreende a extrusão de uma pré-forma tubular de um material termoplástico com o uso de uma extrusora provida com uma matriz extrusora tendo núcleo interno, o núcleo interno definindo um espaço oco na pré-forma, método que compreende ainda condiciona- mento de temperatura da pré-forma, de modo que a pré-forma atinge uma temperatura de orientação adequada para o material plástico sendo usado, e força a pré-forma temperada sobre um mandril, este mandril compreende uma parte de expansão, que ocasiona a expansão na direção circunferencial da pré-forma que passa sobre este, de modo que um tubo estirado com ma- terial plástico estirado na direção axial e na direção axial é obtido, seguido pelo resfriamento do tubo estirado, uma velocidade de avanço da pré-forma a montante do mandril é ajustada por meio de um meio de controle de velo- cidade que age na pré-forma a montante do mandril, e uma velocidade de avanço ajustável da pré-forma a jusante do mandril é ajustada por meio de um meio de controle de velocidade que age no tubo estirado a jusante do mandril, em que por variação periódica da razão da velocidade de avanço da pré-forma determinada pelo meio de controle de velocidade, por um lado, e a saída da extrusora, por outro lado, entre uma pluralidade de valores diferen- tes, a espessura de parede da pré-forma é periodicamente alterada. Quando o método de acordo com a invenção é executado, uma peça de pré-forma axial com uma espessura de parede diferente da peça precedente da pré- forma é periodicamente formada na seção entre a matriz da extrusora e o meio de controle de velocidade do tubo, na prática, em particular, imediata- mente a jusante da matriz da extrusora.

De modo surpreendente, na prática, provou-se ser possível con- trolar o processo de estiramento biaxial da pré-forma com sucesso apesar da variação na espessura de parede da pré-forma que deve ser forçada so- bre o mandril. Em particular, provou-se ser possível que uma peça de pré- forma com uma espessura de parede maior a ser forçada sobre o mandril sem que isto tenha efeitos indesejáveis sobre tal peça da pré-forma que tem uma espessura de parede menor e está localizada entre a dita peça de pré- forma espessa e o dispositivo de delineamento.

O primeiro método para a produção de um tubo termoplástico orientado de modo biaxial possibilita que um tubo estirado de material ter- moplástico orientado de modo biaxial seja produzido em um processo contí- nuo com peças do tubo axiais que têm espessuras de parede variáveis.

Na prática, provou-se ser vantajoso que a espessura máxima de parede da pré-forma seja 5-15% maior que a espessura mínima de parede da pré-forma, conforme visto em uma localização imediatamente a jusante da matriz da extrusora. Ficará claro que outros valores também estão no âmbito da invenção.

De preferência, a transição de um valor de espessura de parede para outro valor de espessura de parede é gradual. Isto é vantajoso para a estabilidade do processo.

Em uma modalidade preferida, a razão entre a velocidade de avanço da pré-forma, que é determinada pelo meio de controle de velocida- de do tubo, por um lado, e a saída da extrusora, por outro lado, deve estar a um primeiro valor substancialmente constante para um primeiro período e deve estar em um ou mais valores que diferem do primeiro valor por um se- gundo período, que é consideravelmente mais curto do que o primeiro perío- do, ciclo que se repete continuamente.

Na prática, isto quer dizer, conforme visto em um ponto a jusante do mandril de expansão - o tubo estirado em cada caso tem uma peça de grande comprimento axial com uma primeira espessura de parede uniforme e diâmetro associado, peça que é seguida por uma peça axial consideravel- mente mais curta do tubo em que a espessura de parede difere da dita pri- meira espessura de parede, em particular, é de um ou mais valores maiores, conforme visto na direção axial da dita peça mais curta. Em particular, há provisão para que a espessura de parede - conforme visto na direção axial - varie entre uma pluralidade de valores na última peça axial, de modo que as áreas anulares que se juntam uma à outra e têm espessuras de parede dife- rentes podem ser distinguidas na peça em questão do tubo estirado.

O método, de acordo com o primeiro aspecto da invenção pode ser implementado ao se variar periodicamente a saída da extrusora, caso em que a velocidade de avanço da pré-forma que é determinada pelo meio de controle de velocidade do tubo é mantida substancialmente constante. Isto requer uma extrusora que possa ser ajustada dentro de uma faixa ade- quada em termos de sua saída.

No entanto, o método de acordo com o primeiro aspecto da in- venção pode também ser implementado, conforme for preferido, ao se man- ter a saída da extrusora substancialmente constante e ao se variar periodi- camente a velocidade de avanço da pré-forma que é determinada pelo meio de controle de velocidade do tubo.

Em uma modalidade preferida do método, de acordo com o pri- meiro aspecto da invenção, o tubo estirado adquire substancialmente o mesmo estiramento axial por todo o seu comprimento. Para obter isto, no método para a produção de um tubo termoplástico orientado de modo biaxial em que a saída da extrusora é variada periodicamente e em que a velocida- de de avanço da pré-forma, que é determinada pelo meio de controle de ve- locidade, é mantida substancialmente constante, é, em alguns casos, sufici- ente manter a velocidade de avanço do tubo estirado a jusante do mandril, que é determinado pelo dispositivo de delineamento, constante, de modo que a razão da velocidade de avanço do tubo estirado a jusante do mandril, por um lado, e da pré-forma a montante do mandril, por outro lado, perma- neça substancialmente constante.

No método para a produção de um tubo termoplástico orientado de modo biaxial em que a saída da extrusora é mantida substancialmente constante e em que a velocidade de avanço da pré-forma, determinada pelo meio de controle de velocidade, é variada periodicamente, a velocidade de avanço da pré-forma a montante do mandril, que é determinada pelo meio de controle de velocidade do tubo, varia e, por este motivo, é então necessá- rio que a velocidade de avanço do tubo estirado a jusante do mandril, que é determinada pelo dispositivo de delineamento, seja variada periodicamente de tal maneira que a razão da velocidade de avanço do tubo a jusante do mandril, por um lado, e a da pré-forma a montante do mandril, por outro la- do, seja mantida substancialmente constante.

Em uma variante do método de acordo com o primeiro aspecto da presente invenção, há provisão para que as peças do tubo com uma es- pessura de parede maior não tenha o mesmo nível de estiramento axial co- mo uma parte do tubo interveniente com uma espessura de parede menor, mas, em vez disso, ter um nível maior de estiramento axial. Para esta finali- dade, no período durante o qual uma peça da pré-forma com uma espessura de parede maior estiver sendo forçada sobre o mandril, ou durante uma se- ção deste período, a razão da velocidade de avanço do tubo estirado que é determinada pelo dispositivo de delineamento, por um lado, e a velocidade de avanço da pré-forma que é determinada pelo meio de controle de veloci- dade do tubo, por outro lado, é maior do que no período durante o qual uma peça da pré-forma com uma espessura de parede menor estiver sendo for- çada sobre o mandril, de tal maneira que uma parte do tubo que tem uma espessura de parede maior adquire um nível maior de estiramento axial do que uma parte do tubo com uma espessura de parede menor.

Para possibilitar que o método de acordo com o primeiro aspecto da invenção e, em particular, de acordo com a variante descrita acima, seja controlado com sucesso, é desejável que o tubo passe por seu estiramento axial em uma seção precisamente definida e, fora desta seção, por nenhuma adicional, o estiramento axial adicional seja gerado no tubo. Para obter isto, uma modalidade vantajosa do método, de acordo com o primeiro aspecto da invenção, provê que o tubo estirado a jusante da parte de expansão do mandril seja resfriado de tal maneira que o tubo resfriado já não passe por qualquer estiramento axial e a geração do estiramento axial é concentrada na seção entre o meio de controle de velocidade do tubo disposto na vicini- dade da extrusora e a extremidade a jusante do mandril. De preferência, o estiramento axial é realizado entre dois meios de controle de velocidade do tubo que são dispostos a uma distância um do outro e são ambos dispostos entre a extrusora e o mandril.

Ficará claro que, no momento em que uma parte da pré-forma com uma parede tornada espessa chega à extremidade a montante do man- dril, uma alteração possivelmente crítica ocorre na então condição estável do método, em particular se a peça de parede tornada espessa da pré-forma projetar-se para dentro naquele momento e, deste modo, tiver um diâmetro menor que as peças adjuntas da pré-forma. Seria então esperado que a pe- ça da pré-forma com a espessura de parede maior iria, como foi, engripar-se no mandril, enquanto a peça fina e ainda quente da pré-forma localizada i- mediatamente a jusante desta peça iria adicionalmente ser estirada na dire- ção axial, possivelmente a um ponto inaceitável.

Para resolver este problema, em uma modalidade do método de acordo com o primeiro aspecto da invenção que é vantajoso na prática, a temperatura da pré-forma é controlada de tal maneira que uma parte da pré- forma com uma espessura maior de parede está em média a uma tempera- tura mais alta, medida em uma localização imediatamente a montante do mandril, do que a parte da pré-forma de uma espessura menor de parede contígua a esta parte imediatamente a justante e já está, por conseguinte, no mandril.

Se for presumido que o condicionamento da temperatura subs- tancialmente consiste no resfriamento da pré-forma, embora também seja conhecido a partir da técnica anterior fornecer proporções (relativamente pequenas) de calor para a pré-forma a montante do mandril, a condição de temperatura acima descrita da pré-forma pode, na prática, ser implementada ao fazer os dispositivos de resfriamento, que formam parte do meio de con- trole de temperatura, operar substancialmente de modo constante. Isto pode ser explicado da seguinte maneira. Na seção entre a matriz extrusora e o mandril é, de fato, possível distinguir entre três seções parciais. Na primeira seção parcial imediatamente contígua à matriz extrusora, é possível produzir uma parte da pré-forma com uma parede adensada ao operar conforme descrito no primeiro método para a produção de um tubo termoplástico ori- entado de modo biaxial. Na seção parcial contígua, a pré-forma é sujeita à ação do dispositivo de condicionamento de temperatura, em particular para resfriamento e, na terceira seção parcial adjacente, não há, de fato, nenhu- ma energia térmica significativa fornecida à pré-forma ou removida desta.

No primeiro método para a produção de um tubo termoplástico orientado de modo biaxial em que a saída da extrusora é variada periodica- mente e em que a velocidade de avanço da pré-forma, que é determinada pelo meio de controle de velocidade, é mantida substancialmente constante, uma parte de pré-forma com uma parede adensada formada na primeira se- ção parcial irá se mover passando o dispositivo de condicionamento de tem- peratura na segunda seção à mesma velocidade que uma parte de pré- forma com uma espessura menor de parede. Em termos relativos, a parte de pré-forma mais espessa irá, por conseguinte, ser resfriada a um ponto me- nor e irá, por conseguinte, chegar ao mandril a uma temperatura média mais alta; em particular, a temperatura do núcleo da dita parte da pré-forma aden- sada será mais alta. Devido à temperatura mais alta, o módulo de elasticida- de será mais baixo e a parte da pré-forma adensada será, por conseguinte, mais fácil de deformar, em termos relativos, um fato que, na prática, pode compensar suficientemente o adensamento da parede para evitar a situação crítica acima.

No primeiro método para a produção de um tubo termoplástico orientado de modo biaxial em que a saída da extrusora é mantida substanci- almente constante e em que a velocidade de avanço da pré-forma, determi- nada pelo meio de controle de velocidade, é variada periodicamente, a velo- cidade da pré-forma é reduzida enquanto uma parte da pré-forma sendo que uma parede adensada é formada. Neste caso também, a dita parte da pré- forma se formará na primeira seção parcial. Devido à redução na velocidade, aquela parte da pré-forma que está situada na segunda seção parcial duran- te este período estará sujeita ao resfriamento por um tempo mais longo do que aquela parte da pré-forma que já tiver passado através do resfriamento e estiver na terceira seção parcial. Quando a parte da pré-forma com uma parede adensada estiver completa, a velocidade da pré-forma é aumentada novamente e a parte da pré-forma com uma parede adensada passará atra- vés do resfriamento à dita velocidade mais alta e será, deste modo, resfriada a um ponto menor. Quando a parte da pré-forma adensada então chegar ao mandril, a dita parte pode ser deformada facilmente, enquanto a parte da parede fina da pré-forma que está localizada imediatamente a jusante da mesma é, de fato, relativamente rígida. Uma combinação dos dois efeitos torna possível executar o processo de modo bem sucedido de uma maneira controlável.

Pode ser visto a partir do que foi exposto acima que, na base da temperatura da pré-forma - dentro de uma faixa de temperatura adequada para obter a orientação biaxial - e o módulo resultante de elasticidade do material plástico da pré-forma, é possível controlar o estiramento axial da pré-forma. Ao fazer a pré-forma estar a uma temperatura mais alta Iocalmen- te, por exemplo, em uma parte mais espessa da mesma, conforme descrito acima, do que outras partes da pré-forma no momento do estiramento axial, é possível garantir que, dada uma força de estiramento axial constante exer- cida sobre a pré-forma, a parte mais quente passa por maior estiramento axial do que as partes mais frias, mesmo se esta parte mais quente tiver uma espessura maior de parede. Em uma modalidade prática, é possível que as partes mais finas da pré-forma estejam a uma temperatura de cerca de 90°C e que uma parte mais quente, opcionalmente mais espessa esteja a uma temperatura na proximidade dos 120°C.

De modo surpreendente, provou-se ser possível passar o tubo através de um dispositivo externo de calibragem após ele ter passado o mandril de expansão. Neste caso, pode ser observado que a parte do tubo adensada, ao deixar o mandril, projeta-se para fora em relação às partes contíguas do tubo e é então prensada para dentro pelo dispositivo externo de calibragem.

O método, de acordo com o primeiro aspecto da invenção, pode ser executado em um processo contínuo e, deste modo, é possível produzir um tubo de material termoplástico orientado de modo biaxial com uma parte do tubo com uma parede adensada a intervalos axiais (regulares) um do ou- tro. Então ao serrar, cortar ou algo semelhante através do tubo na localiza- ção das partes adensadas do tubo, é possível produzir seções de tubo com, em uma ou ambas as extremidades, uma parte de extremidade com uma espessura maior de parede do que o corpo do tubo. Além disso, a invenção provê que as ditas seções do tubo sejam então sujeitas a uma operação de formação de soquete, caso em que um soquete integral é formado de uma parte de extremidade com uma parede adensada. Em uma variante, se am- bas as partes de extremidade forem de projeto mais espesso - uma parte de extremidade é deformada em um soquete e a outra parte de extremidade é usada como um espiche. Se for apropriado, o dito espiche também é defor- mado adicionalmente, por exemplo, é provido com uma ou mais formações, de tal maneira que uma junta de soquete de travamento positivo possa ser obtida.

Em uma modalidade prática, a seção do tubo tem um corpo de tubo de seção transversal e espessura de parede uniformes com, em uma extremidade, um soquete integral e, na outra extremidade, um espiche com uma espessura de parede 3-10% maior do que o corpo do tubo.

Particularmente, nas modalidades em que a parte de extremida- de com uma parede adensada - antes da formação do soquete - tiver passa- do por estiramento axial maior ou igual ao corpo do tubo com uma espessu- ra menor de parede, o soquete obtido provou ter propriedades considera- velmente melhores e uma capacidade maior de suportar carga do que os soquetes conhecidos nesses tubos.

De preferência, após o soquete ter sido formado, o estiramento axial do soquete é maior ou igual ao estiramento axial do corpo do tubo.

Modalidades vantajosas adicionais do método, de acordo com o primeiro aspecto da invenção, são descritas nas reivindicações e na descrição.

Um segundo aspecto da presente invenção refere-se a um se- gundo método para a produção de um tubo de material termoplástico orien- tado de modo biaxial, tubo este que tem um corpo de tubo e, em uma ou ambas as extremidades do mesmo, um soquete formado integralmente, mé- todo em que um tubo pré-fabricado de material termoplástico orientado de modo biaxial é sujeito a uma operação de formação de soquete.

A invenção provê para que o tubo pré-fabricado tenha uma parte de extremidade com uma espessura maior de parede do que o corpo do tu- bo, sendo que o estiramento axial da parte de extremidade antes da opera- ção de formação de soquete é igual ou, de preferência, maior do que o esti- ramento axial do corpo do tubo. Ficará claro que um tubo desta natureza pode ser produzido com o uso do método de acordo com o primeiro aspecto da invenção.

A forma do soquete pode ser complicada, por exemplo, com nervuras circunferenciais de diâmetros diferentes que, do lado interno do tubo, formam áreas circunferenciais de diâmetros diferentes. Também é possível que a espessura da parede do soquete, conforme visto na direção longitudinal do tubo, varie e, em localizações adequadas, por exemplo, car- regadas pesadamente, sejam mais espessas do que em outras localizações.

Em uma modalidade possível, a parte de extremidade do tubo pré-fabricado - conforme visto de sua face de extremidade - tem uma plurali- dade de áreas anulares que se confinam uma com a outra e têm uma es- pessura de parede que flutua de uma área anular para a próxima área anu- lar, caso em que, em uma pluralidade de áreas anulares, a espessura da parede é maior do que a espessura da parede do corpo do tubo. A espessu- ra da parede da parte de extremidade pode ser de uma pluralidade de valo- res que diferem da espessura da parede do corpo do tubo, dependendo da operação de formação de soquete que ainda deve ser executada e das exi- gências impostas ao soquete.

Em uma modalidade preferida, uma área anular com uma es- pessura maior de parede do que o corpo do tubo é deformada, durante a operação de formação de soquete, para uma parede de ranhura que se pro- jeta para fora a qual delimita uma ranhura interna no tubo, adaptado para acomodar um anel de vedação.

Um terceiro aspecto da invenção refere-se à produção de um tubo de material termoplástico orientado de modo biaxial conforme descrito no terceiro método para a produção de um tubo termoplástico orientado de modo biaxial que compreende a extrusão de uma pré-forma tubular de mate- rial termoplástico com o uso de uma extrusora provida com uma matriz ex- trusora que tem um núcleo interno, o núcleo interno definindo um espaço oco na pré-forma, método este que, além disso, compreende o condiciona- mento da temperatura da pré-forma, de modo que a pré-forma atinge uma temperatura de orientação adequada para o material plástico em uso, e força a pré-forma temperada sobre um mandril, mandril este que compreende uma parte de expansão, que ocasiona a expansão na direção circunferencial da pré-forma que passa sobre este, seguido pelo resfriamento do tubo estirado, meios de controle de velocidade que agem na pré-forma sendo disposta a uma distância um do outro entre a extrusora e a parte de expansão do man- dril, os meios de controle de velocidade mantêm, cada um, uma velocidade de avanço associada da pré-forma, de modo que a pré-forma, na seção en- tre os meios de controle de velocidade, na seção entre os meios de controle de velocidade, é axialmente estirada, de modo a reduzir a espessura da pré- forma, e sendo que uma velocidade de avanço ajustável do tubo a jusante do mandril é ajustada por meio de um dispositivo de arrasto que age no tubo estirado a jusante do mandril, de modo que o tubo estirado com material plástico que foi estirado na direção axial e na direção circunferencial é obti- do, em que a pré-forma, na seção entre os meios de controle de velocidade, em que a pré-forma é axialmente estirada, é movida através de uma abertu- ra de calibragem de um dispositivo de calibragem, este dispositivo de cali- bragem reduz o diâmetro externo da pré-forma. Neste terceiro método, pelo menos parte do estiramento axial desejado do tubo já foi causado na pré- forma, antes de a pré-forma ser movida sobre o mandril de expansão. Então, quando ele passa sobre o mandril, o estiramento desejado na direção circun- ferencial é produzido, bem como qualquer parte remanescente do estiramen- to axial.

Em um método conhecido, por exemplo, conforme descrito na patente WO 97/10096, dois meios de controle de velocidade, na forma de dispositivos de arrasto genericamente conhecidos, são dispostos a montante do mandril, caso em que o meio de controle de velocidade na proximidade do mandril aplica uma velocidade de avanço mais alta à pré-forma do que o outro meio de controle de velocidade. Isto leva a um estiramento axial da pré-forma com redução da espessura de parede da pré-forma. Na prática, no entanto, este método conhecido de estiramento axial provou ser insuficien- temente controlável, com o resultado de que variações indesejáveis podem aparecer na pré-forma. As variações desta natureza, por exemplo, na forma de seção transversal da pré-forma, constituem um inconveniente quando a pré-forma subseqüentemente passa sobre o mandril.

O terceiro aspecto da invenção provê maior controle do estira- mento axial acima descrito.

De acordo com o terceiro aspecto da invenção, no terceiro mé- todo para a produção de um tubo termoplástico orientado de modo biaxial, a pré-forma, na seção entre os meios de controle de velocidade, em que a pré- forma é estirada axialmente, é movida através de uma abertura de calibra- gem de um dispositivo de calibragem, dispositivo de calibragem este que reduz o diâmetro externo da pré-forma. Como resultado, a pré-forma adquire um diâmetro externo controlável de modo preciso antes de a pré-forma atin- gir o meio de controle de velocidade a jusante e subseqüentemente passar sobre o mandril de expansão. Além disso, um nível significativo de estira- mento axial pode ser produzido nesta seção combinado com um nível alto de estabilidade e capacidade de controle do processo.

Um quarto aspecto da invenção refere-se a um quarto método, para a produção de um tubo orientado de modo biaxial de material termo- plástico. O quarto método para a produção de um tubo orientado de modo biaxial de material termoplástico, em particular, material plástico de poliolefi- na, compreende a extrusão de uma pré-forma de material termoplástico com o uso de uma extrusora provida com uma matriz extrusora com um núcleo interno, o núcleo interno definindo um espaço oco axial na pré-forma, e en- tão força a pré-forma sobre um mandril dimensionalmente estável na direção axial, esse mandril compreende uma parte de expansão, que ocasiona a expansão do tubo na direção circunferencial, sendo que a pré-forma é força- da sobre o mandril por meio de um meio de controle de velocidade que age na pré-forma a montante do mandril e por meio de um dispositivo de arrasto disposto a jusante do mandril, sendo que a parte de expansão do mandril tem uma superfície externa que substancialmente corresponde à superfície de um cone truncado, em que a superfície externa da parte de expansão do mandril é provida, em uma pluralidade de localizações ao redor da circunfe- rência da parte de expansão, com ranhuras alongadas e/ou nervuras que se estendem na direção axial, e uma película de líquido que, de preferência, é formada entre a parte de expansão do mandril e o tubo.

Neste método conhecido, a passagem da pré-forma sobre a par- te de expansão do mandril constitui uma parte problemática da produção do tubo. Em particular, a pré-forma exibiu deformações indesejáveis durante esta parte do processo de produção.

O quarto aspecto da invenção busca promover a estabilidade da pré-forma quando ela passa sobre o mandril.

A invenção obtém este objetivo ao prover um quarto método pa- ra a produção de um tubo orientado de modo biaxial em que a superfície externa da parte de expansão do mandril é provida, em uma pluralidade de localizações ao redor da circunferência da parte de expansão, com ranhuras e/ou nervuras alongadas que se estendem na direção axial, e uma película de líquido que, de preferência, é formada entre a parte de expansão do mandril e o tubo.

Em uma modalidade vantajosa, a parte de expansão do mandril é provida com ranhuras axiais formadas a intervalos angulares regulares, de preferência, entre 3o e 10°, na superfície externa da parte de expansão, e em que as ranhuras tem, no máximo, 5 milímetros de profundidade, particu- larmente de preferência, entre 0,5 e 3 milímetros de profundidade.

Um quinto aspecto da invenção refere-se a um quinto método para a produção de um tubo orientado de modo biaxial de material termo- plástico. O quinto método para a produção de um tubo orientado de modo biaxial de material termoplástico, em particular material de plástico de polio- lefina, compreende a extrusão de uma pré-forma de material termoplástico com o uso de uma extrusora provida com uma matriz extrusora com um nú- cleo interno, o núcleo interno definindo um espaço oco axial na pré-forma, e então força a pré-forma sobre um mandril na direção axial, mandril este que compreende uma parte de expansão, que ocasiona a expansão da pré- forma na direção circunferencial, sendo que a pré-forma é forçada sobre o mandril por meio de um meio de controle de velocidade que age na pré- forma a montante do mandril e por meio de um dispositivo de arrasto dispos- to a jusante do mandril, em que a força de tensão é exercida por meio de pelo menos um dispositivo de arrasto que age do lado externo do tubo. Co- mo é genericamente conhecido, para forçar a pré-forma sobre o mandril, uma força de tensão considerável deve ser exercida sobre o tubo estirado a jusante do mandril. Quando esta força de tensão estiver sendo exercida, é fundamentalmente indesejável que o tubo estirado seja danificado ou per- manentemente deformado.

O quinto aspecto da invenção provê a possibilidade de exercer uma força de tensão elevada ao dispor uma pluralidade de dispositivos de arrasto que conduzem o tubo estirado à mesma velocidade um atrás do ou- tro a jusante do mandril.

Da mesma forma, de acordo com o quinto aspecto da invenção, o tubo é suportado internamente na localização onde um dispositivo de ar- rasto, disposto a jusante do mandril, age, de preferência, com o auxílio de dispositivo de suporte mecânico que, na localização onde o dispositivo de arrasto age, compreende uma ou mais superfícies de apoio que se movem com o tubo e apoiam contra o interior do tubo, tais dispositivos de apoio são, de preferência, fixados ao núcleo interno da extrusora.

De preferência, as superfícies de apoio do dispositivo de apoio são conduzidas na direção de avanço do tubo.

Em uma variante, é permissível que o tubo estirado seja defor- mado pelo dispositivo de arrasto, a saber, em particular, se aquela parte do tubo sobre a qual o dito dispositivo age subseqüentemente não mais forma parte do tubo que deve ser comercializado. Para esta finalidade, por conse- guinte, é possível que um dispositivo de arrasto compreenda um ou mais elementos de engate de tubo que podem, cada um, ser movidos para frente e para trás por uma distância axial, de preferência, aproximadamente o comprimento de um tubo que deve ser comercializado, e agem em parte do tubo, de modo a deformar o tubo, e prender o tubo de modo seguro naquela localização, sendo que a cada elemento de engate do tubo é designado um mecanismo de deslocamento axial a fim de deslocar o dito elemento e o tubo que é seguro no mesmo na direção axial.

As medidas acima mencionadas e outras medidas providas de acordo com a invenção são descritas nas reivindicações e na seguinte des- crição e serão explicadas abaixo, em particular, com referência aos dese- nhos. Nos desenhos:

As Figuras 1a e 1b retratam na forma de diagrama uma vista lateral, parcialmente em seção transversal, de uma modalidade exemplifica- dora de uma instalação para a produção de tubulação termoplástica orienta- da de modo biaxial,

A Figura 2a mostra uma seção longitudinal através de parte da pré-forma imediatamente após ela ter passado através do dispositivo de ca- libragem,

A Figura 2b mostra a parte da Figura 2a após ela ter passado sobre o mandril de expansão,

A Figura 2c mostra a parte da Figura 2b após ela ter passado através do dispositivo de calibragem a jusante do mandril de expansão,

A Figura 2d mostra a parte da Figura 2c após ela ter sido defor- mada em um soquete,

A Figura 3a mostra uma ilustração que corresponde à Figura 2a de outra modalidade da pré-forma,

A Figura 3b mostra uma ilustração que corresponde à Figura 2d da parte da Figura 3a que foi deformada em um soquete, e

A Figura 4 mostra uma seção transversal através de parte de uma matriz extrusora de acordo com a invenção,

As Figuras 5a e 5b retratam em forma de diagrama uma vista lateral, parcialmente em seção transversal, de uma modalidade exemplifica- dora de uma instalação para a produção de tubulação termoplástica orienta- da de modo biaxial,

A Figura 6 mostra o detalhe Il na Figura 5a em uma escala am- pliada,

A Figura 7 mostra uma parte do mandril da Figura 5b em uma escala ampliada,

A Figura 8 mostra uma vista em perspectiva do mandril da Figu- ra 3,

A Figura 9 mostra uma seção longitudinal através de uma junta entre dois tubos feitos de material termoplástico orientado de modo biaxial de acordo com a invenção, e

A Figura 10 mostra uma vista correspondente às Figuras 5a, 5b de uma parte de uma variante de uma instalação para a produção de tubula- ção termoplástica orientada de modo biaxial.

As Figuras 1a e 1b mostram, em dois desenhos parciais que de- vem ser contíguos um ao outro, representações em diagrama dos elementos mais importantes de uma instalação para a produção de tubulação termo- plástica orientada de modo biaxial em um processo contínuo.

A Figura 1a mostra uma extrusora 1 com um ou mais parafusos 2 de extrusora e com acionamento controlável associado, que cria um fluxo de material plástico derretido que é alimentado a uma matriz 3 de extrusora disposta na extrusora 1.

A matriz 3 de extrusora tem um anel externo 4 e um núcleo in- terno 5 que, juntos com o outro anel externo 4, delimita uma abertura de saí- da anular, da qual uma pré-forma 6 tubular extrudada feita de material ter- moplástico emerge em uma direção substancialmente horizontal. Nesta dis- posição, o núcleo interno 5 define um espaço axial na pré-forma 6.

A matriz 3 da extrusora é provida com dispositivos para controlar a espessura da parede, que não são mostrados e podem ser usados para produzir uma espessura uniforme de parede (na direção circunferencial) da pré-forma 6 que sai da matriz 3 da extrusora. Um elemento interno de resfri- amento pode ser fixado ao núcleo interno 3 para o resfriamento interno da pré-forma.

A pré-forma 6 é externamente calibrada com a ajuda da man- gueira 10 de calibragem externa.

A jusante da mangueira 10 de calibragem há um primeiro dispo- sitivo externo 15 de resfriamento, por meio do qual a pré-forma 6 é externa- mente resfriada. O dispositivo externo 15 de resfriamento compreende, por exemplo, vários compartimentos localizados um atrás do outro, através dos quais a água flui e através dos quais a pré-forma 6 se move, entrando em contato direto com a água de resfriamento. Se for apropriado, a água de res- friamento em cada compartimento está a temperaturas diferentes, a fim de, deste modo, otimizar o resfriamento da pré-forma 6.

A jusante do dispositivo externo 15 de resfriamento há um meio 20 de controle de velocidade, que age sobre a camada externa resfriada da pré-forma 6. O meio 20 de controle de velocidade pode, neste caso, ser pro- jetado como um dispositivo de arrasto que é conhecido per se e tem uma pluralidade de trilhas que agem sobre a pré-forma, tal tipo de dispositivo de arrasto é costumeiro para a extrusão de tubos de plástico.

Um dispositivo aquecedor 25 é disposto a jusante do meio 20 de controle de velocidade do tubo. Este dispositivo 25 compreende uma plurali- dade de unidades aquecedoras que são posicionadas ao redor da passagem para a pré-forma 6, podem ser controladas separadamente e são, cada uma, dirigidas a um setor da circunferência da pré-forma 6. Como resultado, uma proporção separadamente controlável de calor pode ser alimentada a cada setor da pré-forma 6, por exemplo, seis setores circunferenciais, cada um de 60°.

A instalação, além disso, compreende um mandril de expansão 30, que, neste caso, é não deformável, também descrito aqui pelo termo di- mensionalmente estável. O mandril 30 é, neste caso, feito de metal. O man- dril 30 é mantido em uma posição estacionária em relação à extrusora 1 e, neste caso, é fixado ao núcleo interno 5 por meio de um elemento de fixação 31.

Em sua extremidade a montante, o mandril 30 tem uma parte de continuação 32 que, neste caso, é de projeto substancialmente cilíndrico. A dita peça de continuidade 32 é confinada por uma parte de expansão 33, cuja superfície externa substancialmente corresponde à superfície de um cone truncado com um diâmetro que aumenta na direção a jusante. A dita peça de expansão 33 é confinada por uma peça de fuga 34 do mandril 30, parte 34 que é de diâmetro substancialmente constante, se apropriado, afu- nilando-se ligeiramente na direção a jusante. Como resultado de ser forçada sobre o mandril 30, a pré-forma 6 se altera para um tubo estirado 6'.

Na localização do mandril 30, em particular da peça de fuga 34, há um segundo dispositivo externo 40 de resfriamento, por meio do qual o tubo estirado 6'é externamente resfriado. Como é genericamente conhecido para a produção de tubo plástico orientado de modo biaxial, o tubo estirado é resfriado após ele ter passado a parte de expansão do mandril de estira- mento, de modo que, como resultado, as alterações que foram ocasionadas no material de plástico do tubo são congeladas.

Um segundo dispositivo externo 45 de calibragem está disposto a uma distância a jusante do mandril 30, dispositivo de calibragem 45 que reduz o diâmetro externo do tubo 6'.

A instalação também compreende um dispositivo de arrasto 50 disposto a jusante do mandril 30 e do dispositivo externo 45 de calibragem.

O dispositivo de arrasto 50 deve exercer uma força de tensão considerável sobre o tubo estirado 6'. A jusante do dispositivo de arrasto 50 há um dispo- sitivo de corte no sentido do comprimento (não mostrado), por exemplo, um dispositivo de serra, corte ou moagem, a fim de cortar seções do compri- mento desejado do tubo 6' que foi produzido.

A pré-forma 6 que sai da matriz 3 da extrusora tem uma parede relativamente espessa, a fim de, deste modo, permitir que ocorra o estira- mento biaxial. Após a pré-forma 6 deixar a matriz 3 da extrusora, a uma alta temperatura, a pré-forma 6 é resfriada/reaquecida localmente por meio do primeiro dispositivo externo 15 de resfriamento e por meio do dispositivo a- quecedor 25 de tal maneira que o material plástico esteja a uma temperatura de orientação adequada para a sua orientação biaxial antes de a pré-forma 6 ser forçada sobre a parte de expansão 33 do mandril 30.

A pré-forma 6 é forçada sobre o mandril 30 sob a influência das forças exercidas sobre a pré-forma 6 e o tubo 6' por meio do dispositivo de arrasto 50 em conjunção com o meio 20 de controle de velocidade do tubo. Por meio do dispositivo de arrasto 50 e do meio 20 de controle de velocidade do tubo, é possível controlar com precisão a velocidade de avanço tanto em uma localização a montante do mandril 30 (no meio 20 de controle de velo- cidade do tubo) quanto em uma localização a jusante do mandril 30 (no dis- positivo de arrasto 50).

Como resultado da passagem sobre o mandril 30, as moléculas do material plástico são orientadas, isto é, estiradas tanto na direção axial quanto na direção circunferencial, o que é de grande vantagem para as pro- priedades do tubo 6'.

Uma unidade para a medição da espessura da parede pode ser disposta entre a extrusora 1 e o mandril 30, unidade por meio da qual a es- pessura da pré-forma 6 e a forma da seção transversal da pré-forma 6 po- dem ser medidas.

A jusante do mandril 30 há uma unidade 60 para a medição da espessura da parede. Esta unidade 60 de medição da espessura da parede pode ser conectada a uma unidade de controle que, na base da seção transversal medida do tubo estirado 6', controla a operação do dispositivo de arrasto 50, do dispositivo 25 e, se for apropriado, a distância entre o disposi- tivo de calibragem 45 e o mandril 30.

O mandril 30 pode ser provido com um ou mais condutos de ali- mentação que se abrem para fora na superfície externa do mandril 30 e, a- través do elemento de fixação 31 e da matriz 3 da extrusora, são conectados a dispositivos de bomba (não mostrados) para fornecer um líquido entre o mandril 30 e a pré-forma 6. É, deste modo, possível formar uma película de líquido entre a pré-forma 6 e o mandril 30, em particular, entre a pré-forma 6 e a parte de expansão 33 do mandril 30. Também é possível formar uma película de líquido entre a parte de fuga 34 e o tubo 6', que serve para redu- zir a fricção entre o tubo e a parte de fuga e, por outro lado, possivelmente também como resfriamento interno para o tubo estirado.

Em uma variante, é possível introduzir um gás, em particular, ar aquecido, sob pressão entre o mandril não deformável 30, em particular, na parte de expansão do mesmo, e a pré-forma 6, a fim de, deste modo, obter uma película de gás.

É genericamente conhecido da técnica anterior que a instalação acima descrita seja operada de tal maneira que a pré-forma 6 a montante do mandril 30 tenha, com a maior precisão possível, uma seção transversal uni- forme, isto é, espessura de parede e diâmetro, e também tenha uma tempe- ratura de orientação adequada que seja tão uniforme quanto possível. A ju- sante do mandril 30, o tubo estirado 6' então tem um diâmetro maior e uma espessura menor de parede.

Em contraste com este modo conhecido de operação da instala- ção, de acordo com um aspecto da invenção, é possível, ao se variar perio- dicamente a razão entre a velocidade de avanço da pré-forma 6, que é de- terminada pelo meio 20 de controle de velocidade do tubo, por um lado, e a saída da extrusora 1, por outro lado, entre um primeiro valor e um segundo valor, que é inferior ao primeiro valor, para a pré-forma 6 extrudada, na se- ção entre a extrusora 1 e o meio 20 de controle de velocidade do tubo, para alternativamente adquirir uma primeira espessura de parede - se a dita razão do primeiro valor - e uma segunda espessura de parede - se a dita razão for do segundo valor - sendo que a segunda espessura de parede é maior do que a primeira espessura de parede.

No exemplo apresentado aqui, isto é efetuado ao se manter a saída da extrusora 1 substancialmente constante e ao se variar periodica- mente a velocidade de avanço da pré-forma 6 que é determinada pelo meio 20 de controle de velocidade do tubo. Neste caso, por conseguinte, a razão entre a velocidade de avanço da pré-forma 6, que é determinada pelo meio 20 de controle de velocidade do tubo, por um lado, e a saída da extrusora 1, por outro lado, é mantida substancialmente constante no primeiro valor por um primeiro período, de modo que uma peça longa de pré-forma 6 com uma primeira espessura de parede "d1" é produzida. Durante um segundo perío- do, que é consideravelmente mais curto do que o primeiro período, a veloci- dade do meio 20 de controle de velocidade do tubo é ajustada para um valor mais baixo, com o resultado de que uma parte da pré-forma tem a segunda espessura "d2" de parede maior é então formada imediatamente a jusante da matriz 3 da extrusora, conforme indicado na Figura 1a pela referência numérica 70.

O método provê a produção contínua em que uma parte 70 da pré-forma adensada é, de preferência, obtida a intervalos regulares.

Durante a calibragem externa 10, a pré-forma 6 adquire um diâ- metro externo uniforme, de modo que a parte 70 da pré-forma adensada pro- jeta-se para dentro naquela área em relação à parte de pré-forma que tem a primeira espessura de parede, conforme indicado por uma linha tracejada.

A parte 70 de pré-forma adensada então passa através do dis- positivo externo 15 de resfriamento e chega ao mandril 30, onde a parte 70 de pré-forma adensada é feita para se projetar para fora pela parte de conti- nuação 32 do mandril (indicado por uma linha tracejada). Ao passar sobre o mandril 30, a pré-forma 6, e conseqüente- mente também a parte 70 da pré-forma, é estirada axialmente e na direção circunferencial, conforme será descrito com mais detalhes abaixo.

Ao passar através do dispositivo externo 45 de calibragem, a parte 70 adensada é pressionada para dentro novamente (conforme indica- do por uma linha tracejada), resultando em um tubo estirado 6' que tem as partes 70 adensadas a intervalos axiais (regulares) e, entre essas partes adensadas, em cada caso, uma parte longa de espessura d1 menor de pa- rede.

Em uma modalidade prática, o tubo 6' é cortado ao comprimento a jusante do dispositivo de arrasto 50 em cada parte 70 adensada, e a dis- tância entre as duas partes 70 adensadas corresponde ao comprimento de- sejado das seções do tubo a ser produzido ao se cortar o tubo 6' no compri- mento. Como resultado, cada seção do tubo tem um corpo de tubo e, em uma extremidade, uma parte do tubo adensada com uma espessura de pa- rede maior do que o corpo do tubo. De preferência, a parte de extremidade adensada do tubo é então sujeita a uma operação de formação de soquete, de modo que um soquete integral de alta qualidade possa ser obtido.

Em outra variante, o tubo 6' é cortado ao comprimento de tal maneira que haja uma parte de extremidade adensada em cada extremidade de uma seção do tubo. É então possível que uma das extremidades seja deformada em um soquete, enquanto a outra extremidade, possivelmente sem tratamento adicional, pode ser usada como um espiche adensado.

Em uma modalidade preferida do método de acordo com o pri- meiro aspecto da invenção, o tubo estirado de modo biaxial passa substan- cialmente pelo mesmo estiramento axial por todo o seu comprimento. Uma vez que a velocidade de avanço da pré-forma 6 a montante do mandril 30, que é determinada pelo meio 20 de controle de velocidade do tubo, varia, é, por conseguinte, necessário que a velocidade de avanço do tubo 6 a jusante do mandril 30 que é determinada pelo dispositivo de arrasto 50 seja variada periodicamente, de tal maneira que a razão entre a velocidade de avanço do tubo 6' a jusante do mandril 30 e da pré-forma 6 a montante do mandril 30 seja mantida substancialmente constante durante a produção tanto de uma parte adensada quanto de uma parte não adensada.

Em uma variante do método de acordo com o primeiro aspecto da invenção, há provisão para uma parte 70 adensada não passar pelo mesmo estiramento axial que as partes intervenientes da primeira espessura d1 da parede, mas, em vez disso, que a parte 70 adensada passe por esti- ramento axial maior. Para esta finalidade, no período durante o qual uma parte adensada 70 estiver sendo forçada sobre o mandril 30 ou durante par- te deste período, a razão entre a velocidade de avanço a jusante do mandril 30 que é determinada pelo meio 20 de controle de velocidade do tubo é maior do que no período durante o qual uma parte da pré-forma que tem a primeira espessura d1 de parede sendo forçada sobre o mandril 30.

Para possibilitar que o processo seja controlado com sucesso, é desejável que o estiramento axial da pré-forma ocorra dentro de uma subse- ção definida com precisão da instalação. Para esta finalidade, é possível que o tubo estirado 6' seja resfriado a jusante da parte de expansão 33 do man- dril 30, de tal maneira que o tubo resfriado 6' não passe por mais nenhum estiramento axial e a geração do estiramento axial seja concentrada na se- ção entre o meio 20 de controle de velocidade do tubo e a extremidade a jusante do mandril 30.

Para controlar o processo, é, além disso, vantajoso que a tempe- ratura da pré-forma 6, a montante do mandril 30, seja condicionada com a ajuda do dispositivo de resfriamento 15 e, se apropriado, a um ponto mode- rado pelo dispositivo aquecedor 25 de tal maneira que uma parte 70 de pré- forma adensada esteja em média a uma temperatura mais alta, medida em uma localização imediatamente a montante do mandril 30, do que uma parte de pré-forma a jusante contígua da primeira espessura d1 de parede que já está no mandril 30.

Conforme já foi descrito, a velocidade da pré-forma 6 é reduzida enquanto a parte 70 da pré-forma com uma parede adensada está sendo formada. Como resultado da redução na velocidade, aquela parte da pré- forma que, durante este período, está localizada no dispositivo de resfria- mento 15 será sujeita à ação de resfriamento por um tempo mais longo do que aquela parte da pré-forma que já passou através do resfriamento 15. Quando a parte 70 da pré-forma com uma parede adensada tiver sido for- mada, a velocidade da pré-forma 6 é aumentada novamente e a parte 70 da pré-forma passará através do resfriamento 15 a esta velocidade mais alta e, deste modo, em termos relativos, será resfriada a um ponto menor do que a parte imediatamente a jusante da pré-forma 6. Quando a parte 70 adensada então atingir o mandril 30, a dita parte 70 é quente e fácil de se deformar, enquanto aquela parte da pré-forma que está localizada imediatamente a jusante do mesmo e tiver uma parede mais fina é, de fato, relativamente rí- gida. Através de uma combinação dos dois efeitos, é possível forçar, com sucesso, a parte 70 adensada contra e sobre o mandril 30 sem a sua parte a jusante ser estirada excessivamente na direção axial.

Testes demonstraram que, no caso de PVC, a espessura de pa- rede das ditas partes de pré-forma adensadas pode ser 15% maior que a das partes intermediárias sem causar qualquer problema.

De preferência, a variação na espessura de parede da pré-forma 6 é sempre gradual, de modo que não haja transições abruptas de uma es- pessura de parede para outra espessura de parede.

Incidentalmente, é concebível que as partes previamente forma- das não sejam produzidas especificamente para a formação subseqüente de um soquete, mas, em vez disso, por exemplo, para possibilitar que um cano de ramificação seja conectado ao tubo estirado. A parte adensada do tubo também poderia ser usada como um ponto para um dispositivo de arrasto disposto, por exemplo, a jusante do mandril de expansão para se engatar ao tubo, de modo que uma força de tensão alta possa ser exercida sobre o tubo a fim de forçar a pré-forma sobre o mandril de expansão.

A forma da parte 70 adensada mostrada nas Figuras 1a e 1b é, naturalmente, somente mostrada a título de exemplo. De fato, provou-se ser possível que a espessura de parede da parte 70 adensada seja controlada com precisão e, deste modo, para um perfil específico a ser aplicado com precisão à parede da parte 70 adensada, conforme visto na direção Iongitu- dinal do tubo.

A Figura 2a mostra uma seção longitudinal através de metade da pré-forma 6 em uma localização imediatamente após ela ter passado a- través do dispositivo de calibragem 10, que tem uma parte de tubo adensada 170 produzida pela variação da velocidade do meio 20 de controle de veloci- dade do tubo em relação à saída da extrusora 1.

Na Figura 2a, d1 denota a primeira espessura de parede usada para uma parte longa da pré-forma 6. A linha 171 é o eixo geométrico central da pré-forma 6. A parte adensada 170 tem um perfil com uma pluralidade de valores de espessura, descritos por pontos A, B, C, D, E1 F e G.

A Figura 2b mostra a mesma parte adensada como na Figura 2, mas, neste caso, após ela ter passado sobre o mandril 30. Isto pode ser vis- to claramente a partir do diâmetro maior e espessura de parede reduzida do então tubo estirado 6'. Fica claro que o diâmetro interno do tubo 6' agora é uniforme e o perfil de espessura da parede pode ser visto do lado externo. Os pontos A-G mostram que o estiramento ocorreu na direção axial e na direção circunferencial da parte adensada 170 quando ela passou sobre o mandril 30.

A Figura 2c mostra a parte do tubo 6' após ele ter passado atra- vés do dispositivo de calibragem 45, dispositivo que, incidentalmente, é op- cional no método de acordo com o primeiro aspecto da invenção. O diâmetro externo é agora uniforme novamente, enquanto o perfil pode ser visto do lado de dentro.

Conforme descrito, há provisão para o tubo 6' ser cortado ao comprimento na parte adensada 170, neste caso, na linha 172. Então, a se- ção de tubo cortada ao comprimento é sujeita a uma operação de formação de soquete, durante a qual a parte adensada 170 da dita seção de tubo é deformada para formar um soquete.

A Figura 2d mostra uma modalidade possível daquela extremi- dade de uma seção de tubo provida com um soquete e que foi produzida conforme descrito com referência às Figuras 2a, 2b e, se apropriado, 2c.

Em uma extremidade, a seção do tubo pré-fabricado com uma parte 170 do tubo adensada tem uma espessura de parede maior do que o corpo do tubo, e o estiramento axial da parte de extremidade adensada an- tes da operação de formação de soquete é igual ou, de preferência, maior que o estiramento axial do corpo do tubo. Ficará claro a partir do texto pre- cedente como uma seção de tubo desta natureza pode ser produzida.

Em particular, a Figura 2c mostra que a parte de extremidade do tubo pré-fabricado, conforme visto de sua face de extremidade, tem uma pluralidade de áreas anulares que se confinam uma com a outra e têm uma espessura de parede que flutua de uma área anular para a próxima área anular, sendo que a espessura de parede, no caso de uma pluralidade de áreas anulares, é maior do que a espessura de parede do corpo do tubo.

Então, durante a operação de formação de soquete, neste caso, a área anular entre os pontos B e E é deformada em uma parede 173 de ranhura saliente para fora que delimita uma ranhura interna 174 do tubo, que deve acomodar um anel de vedação (não mostrado).

A parede de ranhura 173 pode vantajosamente ter um nível mai- or de estiramento axial do que o corpo do tubo com espessura de parede e1, em particular, se a parte 170 do tubo adensada for produzida de tal maneira que ela já exibia um nível maior de estiramento axial antes da formação do soquete do que o corpo do tubo contíguo, mais ou menos além do ponto G. A espessura de parede adicional da área anular da qual a parede de ranhura 173 é formada torna possível garantir que, mesmo como resultado do au- mento em diâmetro da dita parte durante a formação do soquete, a espessu- ra de parede final daquela parte é não menos que aquela do corpo do tubo. Em particular, isto é possível sem o estiramento axial da dita parte do tubo sendo reduzido ou mesmo convertido contudo em estiramento negativo atra- vés de compressão da dita parte, como é conhecido a partir da técnica ante- rior.

Ficará claro que as vantagens discutidas com referência à pare- de de ranhura 173 também se aplicam a outras áreas do soquete que são formadas da parte 170 do tubo adensada. Finalmente, por conseguinte, é possível produzir uma seção de tubo de material plástico orientado de modo biaxial que tem um corpo de tubo e um soquete integral, sendo que o esti- ramento axial do soquete é igual ou, de preferência, maior do que aquele do corpo do tubo. Neste caso, a espessura de parede do soquete pode também ser igual ou mesmo maior que aquela do corpo do tubo.

Em uma ilustração correspondente à Figura 2a, a Figura 3a mostra outra modalidade de uma parte adensada 190 que foi produzida com o uso do método de acordo com a invenção. Esta parte adensada 190 tem uma primeira zona, indicada pelos pontos A-G, que virtualmente correspon- dem à descrição dada com referência à Figura 2a. A linha 191 é o eixo geo- métrico de centro. Mais afastada da extremidade da seção do tubo a ser produzida, mostrada pela linha 192, a parte adensada 190 tem uma segunda zona, entre os pontos GeH, com uma espessura de parede d1 correspon- dente à espessura da pré-forma do lado de fora da parte adensada 190. Es- ta é seguida por uma terceira zona, indicada pelos pontos H-K, com uma espessura maior de parede.

Pode ser visto na Figura 3b que somente a primeira zona da par- te adensada 190 foi deformada em um soquete. Esta primeira zona é defor- mada do mesmo modo que o descrito com referência à Figura 2d e tem uma parede de ranhura 193. A terceira zona forma uma aba que se projeta para dentro 194. Esta aba 194 serve para receber uma bucha de suporte introdu- zida na primeira zona quando o soquete está sendo formado, a fim de prover suporte interno para esta zona durante o aquecimento. Quando o soquete estiver sendo formado, esta bucha de suporte é então empurrada mais para o tubo e então vem a suportar contra a aba 194. Isto impede o suporte de penetrar muito no tubo e também impede esta bucha de suporte de aquecer demais localmente o tubo.

Durante a formação de um soquete na parte de extremidade de um tubo orientado de modo biaxial, em particular na parte de extremidade adensada, conforme explicado acima, considera-se vantajoso se, durante a formação do soquete com o uso de um mandril de formação de soquete, a dita parte de extremidade não passa por qualquer tensão compressiva, isto é, compressão axial. Isto é porque a tensão compressiva leva a uma redu- ção no estiramento axial na parte de extremidade que é deformada em um soquete, e isto pode ser desvantajoso. Por exemplo, pode ser visto na pa- tente WO 97/33739 que, durante a formação do soquete, pressão é exercida sobre o lado de extremidade do tubo, de modo que a tensão compressiva é gerada.

Para controlar essa tensão compressiva durante a formação do soquete, de modo que a tensão compressiva possa ser mantida a um nível baixo ou mesmo evitada contudo, é possível que o tubo seja provido, na proximidade de seu lado de extremidade, com uma zona de contenção que fica entre a dita extremidade e aquela parte do tubo que deve ser deformada em um soquete. Antes que o mandril de formação de soquete seja introduzi- do no tubo, o tubo é então preso e mantido na dita zona de contenção, en- quanto o mandril de formação de soquete é pressionado para a parte de ex- tremidade do tubo tão afastado quanto para aquela parte que deve ser de- formada em um soquete, parte que fica além da zona de contenção, confor- me visto na direção de inserção do mandril. Como resultado de a zona de contenção ser segurada, a tensão compressiva indesejável e incontrolável sobre a parte de extremidade do cano é evitada. Se for apropriado, Iubrifica- ção também pode ser provida entre o mandril e a parte de extremidade do tubo, a fim de reduzir a fricção entre eles.

De preferência, após o soquete ter sido formado, a zona de con- tenção é removida do tubo, por exemplo, por meio de um dispositivo de corte ou serra. Uma vez que esta zona de contenção é subseqüentemente remo- vida, também é permissível que esta zona seja danificada quando estiver presa. A título de exemplo, uma instalação de formação de soquete provida com um mandril de formação de soquete e com dispositivo de prendimento acionável é usada para prender e conter a zona de contenção do tubo. A título de exemplo, o dispositivo de prendimento compreende dentes que se alojam fixamente no plástico nesta zona.

Em uma modalidade vantajosa, a zona de contenção é projetada como uma área anular adensada do tubo. Se for apropriado, os meios de contenção formam um tipo de colar que se engata atrás da dita área anular adensada.

A Figura 4 mostra uma seção transversal através de parte da matriz 200 da extrusora, adequada para uso no método descrito acima e é usada para extrudar uma pré-forma 201 de material termoplástico. Além dis- so, a figura mostra uma seção de um dispositivo externo 202 de calibragem disposto a jusante da matriz 202 da extrusora.

A matriz 200 da extrusora compreende um anel externo 205 e um núcleo interno 206, que entre eles delimitam uma lacuna anular para o material plástico fornecido por uma extrusora (não mostrada).

O meio 202 de calibragem é posicionado proximamente atrás, virtualmente contra a matriz 200 da extrusora, a fim de impedir que a pré- forma 201 seja exposta ao ar externo por um tempo indesejavelmente longo, o que é vantajoso do ponto de vista tanto químico quanto térmico.

O meio 202 de calibragem tem uma mangueira 207 que define o diâmetro externo da pré-forma 201. O meio 202 de calibragem resfria o lado externo da pré-forma, e uma pele solidificada se forma do lado externo da pré-forma 201.

Imediatamente a jusante da matriz 200 da extrusora, a pré-forma 201 é também resfriada internamente por meio de um elemento de resfria- mento 208 interno, somente parte do qual é mostrada.

Conforme mostrado acima, há provisão para que a espessura de parede da pré-forma 201 seja alterada periodicamente a fim de, deste modo, obter uma parte de pré-forma com uma espessura maior de parede, confor- me mostrado na Figura 4. Para obter uma parte de pré-forma com uma es- pessura maior de parede do que a definida pela lacuna entre o núcleo inter- no 206 e o anel externo 205, o material plástico em fluxo deve ser capaz de fluir da matriz 200 da extrusora para a parte de pré-forma mais espessa. Por este motivo, é indesejável que uma pele solidificada se forme do lado de dentro da pré-forma, imediatamente a jusante do núcleo interno. Para con- trariar esta formação de pele, um elemento isolante 210 fixado ao núcleo interno 206 é provido.

Este elemento isolante 210 tem uma superfície externa cônica 211 que se confina com a superfície externa do núcleo interno 206 e tem um diâmetro externo que diminui na direção de extrusão. Durante a formação de uma parte adensada na pré-forma 201, o material plástico então suporta contra o dito elemento isolante 210 e a formação de uma pele sólida é impe- dida naquela localização. De preferência, a superfície externa 211 do ele- mento isolante 210 fica pelo menos parcialmente dentro do anel externo 205. Como resultado, a dilatação da pré-forma 201 para obter uma parte adensa- da na pré-forma 201 pode ocorrer mesmo a montante do dispositivo externo 202 de calibragem disposto proximamente atrás da matriz 200 da extrusora.

Em dois desenhos parciais que são confinados um com o outro, as Figuras 5a e 5b retratam em diagrama os elementos mais importantes de uma instalação para a produção de tubulação termoplástica orientada de modo biaxial em um processo contínuo.

A espessura de parede do tubo a ser produzido é, de preferên- cia, tal que o tubo é dimensionalmente estável. Em particular, pretende-se produzir um tubo adequado para a montagem de sistemas de encanamento para o transporte de líquido ou gás, em particular para água potável, água de esgoto, gás natural ou algo do gênero. De preferência, o tubo é adequado para ficar no solo.

A Figura 5a mostra uma extrusora 301 dotada de um ou mais parafusos 302 da extrusora com um acionamento controlável associado, por meio do qual um fluxo de material plástico derretido é provido, que é alimen- tado a uma matriz 303 da extrusora disposta na extrusora 301.

A matriz 303 da extrusora tem um anel externo 304 e um núcleo interno 305 que, junta-se com o anel externo 304, delimita uma saída anular da qual uma pré-forma 306 extrudada de material termoplástico emerge em uma direção substancialmente horizontal. Nesta disposição, o núcleo interno 305 define um espaço axial na pré-forma 306.

A matriz 303 da extrusora é provida com meio para o controle da espessura de parede (não mostrado) por meio do qual uma espessura uni- forme de parede (na direção circunferencial) da pré-forma 306 que sai da matriz 303 da extrusora, pode ser produzida. Um elemento de resfriamento interno 310, cuja construção será explicada abaixo com referência à Figura 6, é fixado ao núcleo interno 303. O elemento de resfriamento interno 310 é projetado de tal maneira que a pré-forma 306 que sai da matriz 303 da extrusora é internamente resfriada imediatamente a jusante da matriz 303 da extrusora.

A pré-forma 306 é externamente calibrada com a ajuda da man- gueira de calibragem 320. A mangueira de calibragem 320 ocasiona uma ligeira redução no diâmetro externo da pré-forma 306. A mangueira de cali- bragem 320 é disposta a jusante do elemento de resfriamento interno 310, em uma localização onde a pré-forma 306 não é internamente apoiada por um componente sólido. Esta disposição tem a vantagem de que a pré-forma 306 então não pode ficar engripada na dita mangueira de calibragem 320, uma vez que uma redução no diâmetro interno da pré-forma 306 pode ocor- rer sem problemas.

A jusante da mangueira de calibragem 320 há um primeiro dis- positivo de resfriamento externo 330, por meio do qual a pré-forma 306 é resfriada externamente. O dispositivo externo 330 de resfriamento compre- ende, por exemplo, vários compartimentos posicionados um atrás do outro, através dos quais a água de resfriamento flui e através dos quais a pré- forma 306 se move, entrando em contato direto com a água de resfriamento. Se for apropriado, a água de resfriamento pode estar a temperaturas diferen- tes em cada compartimento, a fim de otimizar o resfriamento da pré-forma 306.

Uma vez que o dispositivo externo 330 de resfriamento é dispos- to a jusante do elemento de resfriamento interno 310, conforme visto na di- reção de extrusão, a pré-forma 306 que sai da matriz 303 da extrusora ape- nas é inicialmente resfriada internamente (além do resfriamento natural mui- to ligeiro do lado externo da pré-forma do ar ambiente), e é em seguida so- mente resfriada externamente. Isto garante que a pré-forma 306 não seja simultaneamente sujeita à ação de resfriamento do elemento de resfriamen- to interno 310 e do dispositivo externo 330 de resfriamento. Dependendo da distância axial entre o elemento de resfriamento interno 310 e do dispositivo externo 330 de resfriamento, pode haver uma pequena sobreposição entre a ação de resfriamento do resfriamento interno e externo.

O fato de que o elemento de resfriamento interno 310 e o dispo- sitivo externo 330 de resfriamento serem dispostos deslocados um do outro na direção axial prova ser vantajoso em particular para um material termo- plástico que se cristaliza no resfriamento após a extrusão e, conseqüente- mente, exibe contração de volume significativa. Este tipo de material inclui, inter alia, polietileno (PE), que passa por contração volumétrica que pode chegar a cerca de 30%.

Como resultado da ação de resfriamento do elemento de resfri- amento interno 310, uma camada de parede fria é formada do lado interno da pré-forma 306 imediatamente a jusante da matriz 303 da extrusora, ca- mada de parede fria que é relativamente estável dimensionalmente. Se uma camada fria tivesse de ser formada do lado externo ao mesmo tempo por meio de resfriamento externo, uma camada intermediária ainda quente de material plástico seria envolta entre duas camadas de parede frias e rígidas. O resfriamento desta camada intermediária pode então facilmente resultar em cavidades de contração na camada intermediária, e também há um risco considerável de deformações visíveis sendo formadas, na forma de cavida- des ou indentações, do lado externo e dentro do tubo 306' produzido. Se o resfriamento inicialmente ocorrer somente do lado interno, a contração desta camada intermediária pode ser absorvida pelo material sendo fornecido da camada externa não resfriada da pré-forma. Uma vez que a camada interna tiver sido resfriada, o resfriamento do lado externo pode então começar.

A jusante do dispositivo externo 330 de resfriamento há um meio 340 de controle de velocidade que age sobre a camada externa resfriada da pré-forma 306. O meio 340 de controle de velocidade é, neste caso, projeta- do como um dispositivo de arrasto que é conhecido per se e tem uma plura- lidade de trilhas que agem no tubo, tal tipo de dispositivo de arrasto é cos- tumeiramente usado para a extrusão de tubos de plástico.

Um dispositivo aquecedor 350 é disposto a jusante dos meios 340 de controle de velocidade. Este dispositivo 350 compreende uma plura- lidade de unidades aquecedoras posicionadas em torno da passagem para a pré-forma 306, podem ser controladas separadamente e são, cada uma, di- rigidas a um setor da circunferência da pré-forma 306. Como resultado, uma quantidade separadamente controlável de calor pode ser fornecida a cada setor da pré-forma 306, por exemplo, seis setores circunferenciais cada um de 60°.

A instalação, além disso, compreende um mandril de expansão 360 que, neste caso, é de projeto não deformável, também descrito aqui pe- lo termo dimensionalmente estável. O mandril 360, neste caso, é feito de metal. O mandril 360 é mantido em uma posição estacionária em relação à extrusora 301, e é aqui fixado à extrusora 301, em particular, a seu núcleo interno 305, por meio de um elemento de fixação 361 sobre o elemento de resfriamento interno 310 e pelo dito elemento de resfriamento interno 310.

Em sua extremidade a montante, o mandril 360 tem uma peça de continuidade 362 que, neste caso, é de projeto substancialmente cilíndri- co. A dita peça de continuidade 362 é confinada por uma parte de expansão 363, que tem uma superfície externa que substancialmente corresponde à superfície de um cone truncado com um diâmetro que aumenta na direção a jusante. A dita parte de expansão 363 é confinada por uma peça de fuga 364 do mandril 360, peça 364 que é de diâmetro substancialmente constante, se apropriado, se afunilando ligeiramente na direção a jusante.

No mandril 360, em particular na área da peça de fuga 364, há um segundo dispositivo externo 370 de resfriamento, por meio do qual o tu- bo estirado 306' é resfriado externamente. Como é genericamente conheci- do para a produção de tubo plástico orientado de modo biaxial, o tubo esti- rado é resfriado após ele ter passado pela parte de expansão do mandril de estiramento, de modo que, como resultado, as alterações, que foram ocasi- onadas no material plástico, são congeladas.

A uma distância a jusante do mandril 360, há um segundo dis- positivo externo 380 de calibragem, dispositivo 380 de calibragem que oca- siona uma redução no diâmetro externo do tubo estirado 306'.

A instalação também compreende um dispositivo de arrasto 390 disposto a jusante do mandril 360 e do dispositivo externo 380 de calibra- gem. O dispositivo de arrasto 390 deve exercer uma força de tensão consi- derável sobre o tubo 306'. Um dispositivo de corte ao comprimento, por e- xemplo, um dispositivo de serra, de corte ou moagem, pode estar localizado a jusante do dito dispositivo de arrasto 390, para a finalidade de cortar se- ções do tubo produzido a um comprimento desejado. Alternativamente, um dispositivo de enrolamento também poderia ser provido para a finalidade de enrolar o tubo 306' produzido contra uma bobina.

A pré-forma 306 que sai da matriz 303 da extrusora é de parede espessa. Após a pré-forma 306 deixar a matriz 303 da extrusora e estiver então à alta temperatura, o resfriamento/reaquecimento local da pré-forma 306 é ocasionado por meio do elemento de resfriamento interno 310, pelo primeiro dispositivo de resfriamento externo 330 e por meio do dispositivo aquecedor 350, de tal maneira que o material plástico esteja a uma tempera- tura de orientação antes de ele se mover sobre a parte de expansão 363 do mandril 360.

A pré-forma 306 é passada pelo mandril 360 sob a influência das forças exercidas na pré-forma 306 por meio do dispositivo de arrasto 390 em conjunção com o meio 340 de controle de velocidade. A velocidade da pré- forma/tubo 306 pode ser controlada por meio do dispositivo de arrasto 390 e meio de controle 340 ambos em uma localização a montante do mandril 360 (no meio 340 de controle de velocidade) e em uma localização a jusante do mandril 360 (no dispositivo de arrasto 390).

Como resultado da passagem pelo mandril 360, as moléculas do material plástico são orientadas tanto na direção axial quanto na direção cir- cunferencial do tubo 306', o que é altamente vantajoso para as propriedades do tubo 306*.

Os detalhes da instalação mostrados nas Figuras 5a e 5b serão explicados com mais detalhes abaixo, particularmente com referência às figuras adicionais.

- O elemento interno de resfriamento

Parte do elemento de resfriamento interno 310 pode ser vista na Figura 6. O elemento de resfriamento interno 310 tem uma parede externa cilíndrica, rígida e dimensionalmente estável, por exemplo, feita de metal, com uma seção central longa 311, cujo diâmetro é ligeiramente menor do que o diâmetro das seções de extremidade 312 que ficam nas extremidades a montante e a jusante da dita seção mediana 311 (somente a seção de ex- tremidade a jusante pode ser vista na Figura 6). A diferença em diâmetro entre a seção 311 e as seções 312 é, de preferência, não mais que 3 milí- metros e é pelo menos 0,5 milímetro. Esta diferença é exagerada na Figura 5a.

O comprimento axial das seções de extremidade 312 é conside- ravelmente mais curto que o da seção central 311, sendo que o comprimen- to da seção central 311, de preferência, é um múltiplo da espessura de pa- rede da pré-forma 306. Na prática, é preferível que este comprimento seja um metro ou mais.

O elemento de resfriamento interno 310 é provido com uma pas- sagem de alimentação 313, que se abre para fora em uma ou mais abertu- ras 314 que ficam na superfície da seção central 311, aberturas 314 que es- tão localizadas na proximidade da seção de extremidade a jusante 312. A- lém disso, o elemento de resfriamento interno 310 também compreende, na extremidade a montante da seção central 311, uma ou mais aberturas (não mostradas) que são contíguas a uma passagem de saída do elemento de resfriamento interno 310.

A instalação, além disso, compreende meios de alimentação (não mostrados) para o líquido de resfriamento, que são conectados à pas- sagem de entrada 313 e por meio dos quais o líquido de resfriamento pode ser introduzido entre a seção central 311 do elemento de resfriamento 310 interno e a pré-forma 306. Este líquido de resfriamento então forma uma pe- lícula de líquido e flui, de preferência, à alta velocidade, na direção oposta à direção de extrusão, em direção às aberturas da passagem de saída. Deste modo, o resfriamento interno da pré-forma 306 é ocasionado.

A alta velocidade do líquido de resfriamento na película de líqui- do tem a vantagem, primeiramente, que, apesar do volume pequeno da pelí- cuia de líquido, ainda é possível obter uma ação de resfriamento eficiente. Neste contexto, é importante que o líquido na película de líquido não evapo- re, uma vez que isto resultaria em uma formação indesejável de pressão na pré-forma 306. Outra vantagem importante da alta velocidade refere-se ao problema de formação de bolhas de ar ou gás no líquido de resfriamento. Como é conhecido, o líquido de resfriamento usado é geralmente água, e esta água de resfriamento contém ar. Por conseguinte, quando a água de resfriamento é aquecida, bolhas de ar são formadas, e essas bolhas de ar geralmente se elevam. Se o resfriamento interno for usado em que o líquido de resfriamento, referido abaixo como água, entrar em contato direto com o interior da pré-forma de plástico a ser resfriada, as ditas bolhas de ar ou gás representam um inconveniente muito considerável. Devido à presença de uma bolha de ar ou gás, o interior da pré-forma é resfriado a um ponto me- nor naquela localização do que na área adjacente e conseqüentemente tor- na-se menos dimensionalmente estável do que a área adjacente mais fria. Como resultado da contração volumétrica do material plástico durante o res- friamento, conforme descrito acima, o material em contração puxará a ca- mada envolvente já rígida de pele da pré-forma para dentro. Como resultado uma cavidade é formada no interior da pré-forma na localização na bolha de ar, cavidade em que a bolha de ar é envolvida. Como resultado, a bolha de ar permanece no lugar naquela localização e o resfriamento desta pequena área permanece deficiente, de modo que a cavidade torna-se ainda mais profunda. Isto leva a uma cavidade claramente detectável na superfície in- terna do tubo estirado, o que é inaceitável. Incidentalmente, as bolhas po- dem também ser formadas por gases que são liberados da pré-forma extru- dada.

De modo geral, verificou-se que qualquer interrupção local no resfriamento interno deixa uma marca visível no interior do tubo 306' e, por este motivo, é importante que o resfriamento interno seja altamente regular.

Ao usar o resfriamento interno com líquido, já é conhecido que as bolhas a ser sugadas por meio de um tubo de sucção que conecta-se ao ponto mais alto de um compartimento de resfriamento interno que está pre- sente no tubo extrudado e através do qual o líquido de resfriamento flui. No entanto, esta solução nem sempre é possível e/ou satisfatória, em particular, uma vez que o efeito adverso das bolhas de ar ocorre muito rápido após a pré-forma ter entrado em contato com as bolhas de ar e porque, uma vez que as bolhas de ar tiverem se formado, elas tendem a continuar a aderir-se à pré-forma apesar da sucção.

Por estes motivos, é importante, ao usar o resfriamento interno, que a pré-forma seja provida com uma camada fria e dimensionalmente es- tável no interior ao resfriar assim que ela deixa a matriz da extrusora, como é o caso com o elemento de resfriamento interno 310 acima descrito. Isto é particularmente importante para o resfriamento interno de perfis que foram extrudados de material plástico tal como polietileno (PE) e polipropileno (PP). Verificou-se que, no caso de cloreto de polivinila (PVC), por exemplo, este problema é menos significativo. Também é importante que esta camada fria seja mantida por toda a passagem inteira durante a qual o resfriamento interno ocorre. Além disso, ficará claro que é importante reagir à formação de bolhas de ar, em particular, bolhas de ar grandes ou um acúmulo de bolhas de ar.

No caso do elemento de resfriamento interno 310, a alta veloci- dade de fluxo do líquido de resfriamento garante que somente pequenas bolhas de ar são formadas, que são aprisionadas pelo líquido de fluxo rápido e não se aderem ao interior da pré-forma.

A formação de bolhas de ar durante o resfriamento interno pode também ser reduzida primeiramente ao se desidratar o líquido de resfria- mento, tal como água, usado para o resfriamento interno antes que o líquido seja introduzido na pré-forma que deve ser resfriada. A remoção do ar pode, por exemplo, ser executada primeiramente ao se ferver a água e então dei- xá-la esfriar; se apropriado, a fervura pode ocorrer à pressão subatmosférica.

Outra solução para reagir aos inconvenientes de bolhas de ar ou gás durante o resfriamento interno é o uso de um líquido de resfriamento com uma baixa tensão superficial. Isto pode, por exemplo, ser obtido ao se usar água como o líquido de resfriamento, caso em que uma ou mais subs- tâncias que reduzem a tensão superficial são adicionadas à água. Isto pode, por exemplo, envolver a adição de álcool á água de resfriamento. Devido à baixa tensão superficial, é fácil que as bolhas de ar sejam formadas, mas as bolhas de ar são extremamente pequenas, levando a menos formação de cavidades.

Outra solução para evitar o efeito adverso de bolhas de ar ou gás é a geração de um fluxo orientado de modo helicoidal do líquido de res- friamento ao longo do interior da pré-forma que deve ser resfriada. Este fluxo impede que as bolhas de ar se formem ao longo do lado de topo da circunfe- rência interna do tubo. Se for apropriado, no caso do elemento de resfria- mento interno 310, um perfil helicoidal raso poderia ser provido na superfície 311 a fim de gerar este fluxo.

Ainda outra medida para evitar o efeito adverso das bolhas de ar ou gás é aumentar a formação de umidade da superfície interna da pré- forma extrudada, de modo que o líquido se adere com maior sucesso à dita superfície e as bolhas são liberadas com mais facilidade.

Em combinação com o elemento de resfriamento interno 310 fixado ao núcleo interno 305, também é concebível que o núcleo interno 305 seja provido com resfriamento a fim de que, deste modo, o resfriamento in- terno da pré-forma extrudada 306 seja iniciado ainda antes.

Ficará claro que as soluções para o resfriamento interno descri- tas aqui são adequadas não só para uso na produção de tubo orientado de modo biaxial, mas também para qualquer outro processo para extrudar se- ções de tubo de material termoplástico. No entanto, outro fator na produção de tubo orientado de modo biaxial de material termoplástico cristalino, tal como polietileno (PE), é que a cristalização e a contração de volume signifi- cativa associada ocorre em uma faixa de temperatura que fica na proximida- de da temperatura de orientação, isto é, a temperatura de estiramento, que é a temperatura que a pré-forma tem de estar quando ela passa sobre o man- dril.

A primeira mangueira externa 320 de calibragem está, em parti- cular, localizada a uma distância a jusante do elemento de resfriamento in- terno 310, à vista do projeto acima descrito do elemento de resfriamento in- terno 310, caso em que há somente uma película fina de líquido entre a pré- forma 306 e o elemento de resfriamento interno 310. O projeto rígido do e- lemento de resfriamento interno 310 quer dizer que a pré-forma 306 seria incapaz de se contrair lá sem se tornar engripada no elemento de resfria- mento interno 310.

- Efeitos da composição cristalina

O processo de estiramento biaxial, em que um tubo é extrudado e este tubo é forçado em linha sobre um mandril de estiramento, já foi usado com sucesso para materiais termoplásticos amorfos, em particular, para tu- bos feitos de cloreto de polivinila. Muitos tubos, por exemplo, para água po- tável e canos de gás, no entanto, são feitos de materiais termoplásticos cris- talinos, em particular, de polietileno e polipropileno. A diferença entre uma composição do material plástico descrito como amorfo ou como cristalino provou ter efeitos significativos no progresso e execução do dito processo de estiramento biaxial. Deve ser observado que os materiais cristalinos, tais como PE e PP, são, de fato, sistemas de duas fases, em que parte do mate- rial é amorfa e parte é cristalina. A razão entre a parte amorfa, por um lado, e a parte cristalina, por outro lado, depende, em particular, do resfriamento do material plástico derretido e, por conseguinte, em particular, da taxa de resfriamento.

No caso do processo de estiramento biaxial, por exemplo, com o uso da instalação mostrada nas Figuras 5a e 5b, primeiro uma pré-forma de parede espessa é extrudada, que então deve ser resfriada a uma temperatu- ra de orientação adequada, que é significativamente mais baixa que a tem- peratura da pré-forma quando ela deixa a matriz 303 da extrusora. Por este motivo, o elemento de resfriamento interno 310 e o primeiro dispositivo de resfriamento externo 330 são ativos.

Tendo em vista a condutividade térmica deficiente dos materiais termoplásticos, neste processo contínuo, em que, obviamente, a taxa de produção mais alta possível é desejada, é inevitável que o resfriamento do material plástico não ocorrerá de modo uniforme por toda a seção transver- sal da pré-forma. Em particular, os lados interno e externo da pré-forma, que entram em contato com um meio de resfriamento, passarão por resfriamento rápido e, conseqüentemente, diversos cristais, mas primariamente cristais muito pequenos, serão formados naquelas áreas. Dentro da pré-forma, o resfriamento irá prosseguir mais lentamente. Como resultado, diversos cris- tais, mas cristais muito pequenos, são formados dos lados interno e externo da pré-forma, enquanto cristais maiores são formados dentro da pré-forma.

Esta diferença pode constituir um inconveniente para o estira- mento biaxial da pré-forma e para o resultado final obtido. Para resolver ou reduzir este problema, é concebível permitir que a camada altamente resfri- ada da pré-forma seja aquecida a jusante do resfriamento interno da pré- forma de parede espessa que sai da extrusora, de modo que os cristais pe- quenos comecem a crescer. Isto pode ser obtido ao se permitir que esta ca- mada seja aquecida por transferência de calor do centro da parede e/ou ao colocar o lado interno da pré-forma em contato com um meio de aquecimen- to. Em particular, é possível prover um compartimento a jusante do elemento de resfriamento interno no espaço oco na pré-forma, compartimento que é enchido com líquido quente, por exemplo, a uma temperatura entre 90-100°C.

O problema acima descrito que, ao usar o resfriamento interno para um tubo extrudado ou pré-forma feita de um termoplástico cristalino, diversos cristais pequenos são formados no lado interno intensivamente res- friado, pode também ser resolvido ao projetar o tubo ou pré-forma com uma parede de camadas múltiplas. Neste caso, a camada de parede interna, que é resfriada mais rápido pelo resfriamento interno, é, de preferência, feito de um termoplástico amorfo, enquanto a camada ao redor deste é extrudada de um termoplástico cristalino. A título de exemplo, a camada interna é feita de cloreto de polivinila, e a camada externa é feita de polietileno. Incidentalmen- te, a mesma idéia pode também ser aplicada à situação com o resfriamento externo, caso em que é vantajoso para que uma camada de parede de um termoplástico cristalino seja circundada por uma camada externa de um ter- moplástico amorfo. A combinação dos aspectos acima resulta em um perfil com uma camada de parede interna feita de material amorfo e uma camada de parede externa feita de material amorfo com, entre elas, uma camada de parede feita de um termoplástico cristalino, por exemplo, um perfil de três camadas com duas cascas (finas) feitas de PVC, que envolvem uma cama- da intermediária mais espessa de PE. Um perfil desta natureza pode ser su- jeito a um processo de estiramento biaxial, por exemplo, ao forçar o perfil que sai da extrusora sobre um mandril de expansão a jusante.

A formação de cristal pode também ser influenciada ao se adi- cionar uma substância que serve como um núcleo para a formação de cris- tais ao material plástico. A adição de giz provou ter um efeito benéfico na formação de cristal na produção de tubos orientados de modo biaxial de po- lietileno. Em particular, diversos cristais são formados rapidamente. Deve-se observar também que uma camada de parede interna feita de PVC resolve ou reage ao problema acima descrito de formação de cavidades causada por bolhas de ar na água de resfriamento do resfriamento interno. Isto é por- que o PVC tem uma melhor condutividade térmica do que o PE, e a forma- ção de umidade pelo líquido de resfriamento, em particular, água, também é melhor.

Deve ser observado que os dispositivos de extrusão para extru- dar tubos de camadas múltiplas são genericamente conhecidos. - Controle de espessura de parede

Durante o estiramento biaxial de uma pré-forma sobre um man- dril, qualquer desvio na espessura de parede da pré-forma que ainda deve passar sobre o mandril provou ter uma influência considerável no comporta- mento da pré-forma quando ela passa sobre o mandril e, deste modo, na orientação biaxial obtida. Já se conhece uma unidade para a medição da espessura de parede a ser disposta entre a extrusora e o mandril, unidade que pode ser usada para medir a espessura da parede e a forma da seção transversal da pré-forma. As unidades de medição de espessura de parede desta natureza são freqüentemente unidades ultra-sônicas em que um pulso ultra-sônico é transmitido através da parede do lado de fora e o reflexo des- se pulso determina a espessura da parede. Isto é porque o reflexo se baseia na diferença entre a velocidade de transmissão do som através da parede e através do meio localizado na pré-forma.

Conforme descrito acima, a pré-forma está ainda relativamente quente na seção entre a extrusora e o mandril de expansão, e isto causa problemas com a operação dessas unidades de medida de espessura de parede. Além disso, no caso de termoplásticos cristalinos, a cristalização ocorre precisamente à temperatura que prevalece naquela seção, resultando em uma alteração considerável na densidade do termoplástico, que, por sua vez, tem conseqüências para a transmissão do pulso ultra-sônico. Este efei- to também é desvantajoso para a operação e confiabilidade das medições que usam a unidade de medição de espessura de parede ultra-sônica. Veri- ficou-se que a operação melhora se uma camada de líquido frio repousa ao longo do lado interno da pré-forma na localização da medição de espessura de parede ultra-sônica, ou se a pré-forma for enchida com um líquido frio nesta localização. Se o líquido tiver de ser quente, por exemplo, água na proximidade de 100°C, a medida de espessura de parede ultra-sônica pare- ce funcionar de modo consideravelmente menos preciso do que com um líquido frio. Pressupõe-se que isto é porque, em particular, a diferença em velocidade de transmissão entre a pré-forma e o líquido é importante para o reflexo do pulso ultra-sônico e, no caso de líquido quente, esta diferença é menor. Nas unidades de medida de espessura de parede ultra-sônicas co- nhecidas, um ou mais transmissor/receptores giram em torno do tubo. Nesta modalidade, é concebível que uma alimentação para um fluxo de líquido frio gire dentro do tubo na mesma localização.

Na Figura 5a, 400 retrata-se em diagrama uma unidade de me- dição de espessura de parede ultra-sônica, sendo que a camada acima des- crita de líquido é produzida com o uso do elemento de resfriamento interno 310 que foi descrito detalhadamente acima.

Outra conseqüência da medição de espessura de parede em uma localização entre a extrusora 301 e o mandril 360 é que a temperatura da pré-forma 306 também tem uma influência na medição da espessura de parede ultra-sônica. Conforme descrito, nesta seção, a dita temperatura po- de variar, por exemplo, porque a ação do resfriamento interno e externo é ajustada na fase inicial. A fim de reduzir a influência da temperatura da pa- rede da pré-forma na espessura de parede medida, é possível colocar um dispositivo para a medição da temperatura da parede do tubo na proximida- de da unidade 400 de medição da espessura da parede ultra-sônica e prover um algoritmo de compensação adequado, que é usado para compensar a influência da temperatura na espessura da parede medida.

- Formação de diferenças na espessura e orientação da parede

No processo de estiramento biaxial, um dos aspectos mais im- portantes é a passagem da pré-forma sobre o mandril de estiramento, por onde a pré-forma é estirada na direção radial e, possivelmente também, na direção axial. Da técnica anterior, sabe-se buscar tratar o tubo da extrusora na seção entre a extrusora e o mandril de tal maneira que o dito tubo chega no mandril com uma espessura de parede tão uniforme quanto possível e, de preferência, também a uma temperatura tão uniforme quanto possível dentro da faixa de temperatura adequada para a orientação biaxial.

Sabe-se também que, apesar dessas operações preparatórias, desvios na seção transversal da pré-forma podem ainda aparecer como re- sultado de passagem sobre o mandril. Esses desvios referem-se à espessu- ra de parede da pré-forma conforme visto na direção circunferêncial e, se apropriado, excentricamente do lado interno com relação ao lado externo. Esses desvios são então observados com o uso de uma segunda unidade 130 de medição de espessura de parede disposta a jusante do mandril. Para tornar possível corrigir esses desvios, já se sabe utilizar o dispositivo aque- cedor 350 mostrado na Figura 5b. Conforme mencionado acima, este dispo- sitivo aquecedor 350 compreende uma pluralidade de unidades de aqueci- mento dispostas na proximidade do mandril 360 e ao redor da pré-forma 306. Cada uma das ditas unidades aquecedoras pode ser usada para emitir uma quantidade separadamente ajustável de calor a um setor associado da circunferência da pré-forma 306 que estiver passando pelo mesmo. Como resultado do calor adicionado, a temperatura e, conseqüentemente, a rigidez do material plástico se altera. Deste modo, é possível ajustar a resistência por que a pré-forma 306 passa quando ela passa o mandril 360 em setores na direção circunferencial da pré-forma. Este ajuste é conhecido per se.

Na prática, mesmo ao usar este dispositivo aquecedor 350, e- merge que desvios indesejáveis na forma em seção transversal e espessura de parede do tubo forçado sobre o mandril 360 irão aparecer. Este proble- ma, bem como uma solução associada, será explicado com mais detalhes com referência às Figuras 7 e 8.

As Figuras 7 e 8 mostram o mandril 360 com a parte de continu- ação 362, parte de expansão 363 e parte de fuga 364. A parte de expansão 363 do mandril 360 tem uma superfície externa que substancialmente se corresponde à superfície de um cone truncado.

O mandril 360 é provido com uma ou mais passagens de alimen- tação 365 que, na proximidade da extremidade a jusante da parte de expan- são 363, se abrem para fora em uma superfície externa do mandril 360 e, através do elemento de fixação 361 e da matriz 303 da extrusora, são co- nectadas a um dispositivo de bomba (não mostrado) para fornecer um líqui- do entre o mandril 360 e a pré-forma 306. Além disso, o mandril 360 é provi- do com uma ou mais passagens de saída 366 que se estendem de uma a- bertura disposta na parte de run-out 362, através do elemento de fixação 361 e a matriz 303 da extrusora, para uma saída. Por meio dessas passa- gens 365 e 366 e o dispositivo de bomba associado, é possível produzir uma película fluente de líquido entre a pré-forma 306 e o mandril 360 em particu- lar entre a pré-forma/tubo 306 e a parte de expansão 363 do mandril 360.

Esta formação de uma película de líquido, por exemplo, uma película de á- gua, entre a pré-forma 306 e o mandril 360 é conhecida per se. Neste caso, o líquido na película flui na direção oposta à direção de movimento da pré- forma 306 sobre a parte de expansão 363. Devido à presença da película de líquido, há, de fato, pouco ou nenhum contato de fricção entre a pré-forma 306 e a parte de expansão 363. A película de líquido não só reduz a fricção, mas também resfria a superfície do mandril 360 abaixo do ponto de derreti- mento do termoplástico. Acima desta temperatura, o coeficiente de fricção se eleva muito rápido.

Na prática, em uma situação conhecida com um mandril dimen- sionalmente estável e uma película de água entre o mandril e a pré-forma, verificou-se que, quando a pré-forma passa sobre a parte de expansão, dife- renças locais na espessura de parede que não estavam presentes, ou esta- vam presentes somente a um ponto ligeiro, a montante do mandril se for- mam na circunferência da pré-forma. Em outras palavras, é geralmente ob- servado que uma zona da circunferência da pré-forma que se move sobre o mandril torna-se muito mais fina, enquanto nas áreas contíguas há pouca ou nenhuma redução na espessura da parede. Isto não só leva a desvios ina- ceitáveis na espessura da parede do tubo produzido, mas também a uma diferença na orientação biaxial.

Verificou-se que o problema acima mencionado pode ser resol- vido/reduzido ao se prover a superfície externa da parte de expansão 363 do mandril 360 com ranhuras alongadas que se estendem axialmente e/ou ner- vuras em uma pluralidade de localizações ao redor da circunferência da par- te de expansão 363.

Pode ser visto na Figura 8 que diversas ranhuras rasas 367 são formadas na superfície externa da parte de expansão 363. Nesta figura, a bem da clareza, diversas dessas ranhuras 367 são mostradas em uma esca- la exagerada. A Figura 7 também mostra uma ranhura 367 como essa. As ranhuras 367 estendem-se na direção axial, isto é, na direção na qual a pré- forma 306 é forçada sobre o mandril 360. As ranhuras 367 são, de preferên- cia, distribuídas pela parte de expansão a intervalos angulares regulares, de preferência, entre 3o e 10°.

Quando a pré-forma 306 é forçada sobre o mandril, parte do ma- terial plástico macio da pré-forma 306 se moverá para essas ranhuras 367, conforme mostrado na Figura 7. Esta forma de engate entre a pré-forma e a parte de expansão do mandril limita a liberdade de movimento do material plástico da pré-forma na direção circunferencial da parte de expansão do mandril, que provou reduzir consideravelmente o problema acima menciona- do de desvio local da espessura de parede no tubo que por fim é obtido. As ranhuras rasas 367 são suficientes para obter o efeito acima. Na prática, provou-se que 5 milímetros são o limite máximo, enquanto pro- fundidades entre 0,5 e 3 milímetros são preferidas; provou-se que as ranhu- ras com uma profundidade de 0,5 milímetro e uma largura de 0,5 milímetro são ainda eficientes.

Parte da película de água entre a pré-forma e o mandril passará através das ranhuras 367, mas uma película de líquido será mantida entre o mandril e a pré-forma nas áreas que ficam entre as ranhuras 367. Inciden- talmente, também é concebível que o líquido seja fornecido não pela passa- gem 365, mas, em vez disso, por uma passagem que se abra para fora mais a jusante, na parte de fuga 364, na superfície externa do mandril.

Na prática, as ranhuras 367 levam a pequenas nervuras longitu- dinais na circunferência interna da pré-forma que passa sobre a parte de expansão do mandril. No entanto, essas nervuras são reduzidas em tama- nho consideravelmente pela parte de fuga lisa do mandril. Na prática, so- mente uma impressão visível das ditas nervuras permanece, o que é aceitá- vel. Obviamente, se as ranhuras 367 fossem substituídas por nervuras ele- vadas, um modelo de ranhuras longitudinais rasas iria se formar no tubo. Isto também não apresenta nenhum problema.

Pode ser visto a partir da Figura 7, bem como a partir da Figura 5b, que uma segunda película de líquido é formada de uma maneira conhe- cida per se entre a parte de fuga 364 do mandril 360 e o tubo 306'. Esta se- gunda película de líquido é usada, por um lado, para reduzir a fricção entre o tubo e a parte de fuga e, por outro lado, pode também servir como resfria- mento interno para o tubo estirado.

Em uma variante não mostrada, o dispositivo aquecedor 350 que, em um projeto conhecido, compreende radiadores infravermelho, é pro- vido com dispositivo para aquecimento da pré-forma com o uso de radiação de microondas. Deste modo, não só a superfície da pré-forma, mas também, em particular, o interior da parede da pré-forma poderia ser aquecido.

- Geração da força de tensão necessária

O aperfeiçoamento desejado nas propriedades do material piás- tico no processo de estiramento biaxial é obtido, em particular, se o tubo ex- trudado for estirado a um ponto considerável na direção axial, mas também na direção radial. Deste modo, na prática, o diâmetro do tubo freqüentemen- te aumentará em um fator de dois ou mais quando o tubo passar sobre o mandril.

No entanto, à temperatura de orientação adequada para o pro- cesso de estiramento biaxial, o material plástico já é razoavelmente rígido e, deste modo, não é facilmente deformável. Conseqüentemente, forças muito consideráveis devem ser exercidas no tubo a fim de permitir que o tubo, que tem parede espessa a jusante do mandril, passe sobre o mandril. A presen- ça de uma ou mais películas de líquido entre o tubo e o mandril, deste modo, leva a uma redução na força de tensão, mas as forças necessárias para o processo de estiramento ainda permanecem um problema.

Um primeiro problema refere-se à transmissão da força de ten- são ao tubo 306' por meio do dispositivo de arrasto 390 posicionado a jusan- te do mandril 360. Em bancos de arrasto genericamente conhecidos, há uma pluralidade de trilhas dirigidas, por exemplo, 2, 3 ou 4 dessas trilhas, e a transmissão da força de tensão do dispositivo de arrasto para o tubo se ba- seia na fricção entre o tubo e as trilhas. A fricção é determinada pelo coefici- ente de fricção e a força normal. Neste caso, o coeficiente de fricção é de- terminado pelos materiais que entram em contato um com o outro e não é fácil de aumentar significativamente. A força normal é limitada pela capaci- dade de suportar carga do tubo a fim de, deste modo, prevenir danos. Por conseguinte, a força de tensão que pode ser exercida por meio de um dispo- sitivo de arrasto é limitada.

Uma medida que permite à força de tensão que pode ser exerci- da ser aumentada é o uso de uma pluralidade de dispositivos de arrasto dis- postos um atrás do outro, de modo que a fricção entre o tubo e os dispositi- vos de arrasto é distribuída por uma área de superfície maior. Neste caso, os dispositivos de arrasto têm que mover o tubo para frente à mesma velocida- de, a fim de impedir que as trilhas de um dos dispositivos de arrasto escor- regue sobre o tubo. Uma vez que o tubo estirado naquela localização já se resfriou significativamente abaixo da temperatura de orientação, mais esti- ramento axial também é indesejável.

Outra medida é suportar o tubo internamente na localização do dispositivo de arrasto 390, de modo que o dispositivo de arrasto seja capaz de exercer uma força normal maior sobre o tubo do que na ausência deste suporte interno.

O suporte interno poderia, por exemplo, consistir na produção de uma pressão interna no tubo, por exemplo, ao usar dois meios de fechamen- to para formar um compartimento fechado no tubo ao nível do dispositivo de arrasto e ao se introduzir gás ou líquido pressurizado neste compartimento.

O suporte interno poderia também ser de projeto mecânico. A Figura 5b retrata em diagrama um exemplo, em que um dispositivo de supor- te interno 420 é fixado ao mandril 360, por um elemento de fixação 421, ao nível do dispositivo de arrasto 390. O dispositivo de suporte 420, neste caso, tem correias de pressão 422 que correm com o tubo 306' e suportam contra o interior do tubo 306' opostos às correias do dispositivo de arrasto 390. Como resultado, o dispositivo de arrasto 390 pode pressionar de modo firme contra o lado externo do tubo 306' sem qualquer risco de o tubo 306' ser da- nificado.

No caso de diâmetros de tubo maiores, o próprio dispositivo de suporte interno poderia também ser provido com um acionamento para a- vançar o tubo 306', caso em que este dispositivo é então suportado no man- dril por um elemento que pode ser sujeito a cargas compressivas. Este su- porte então leva a uma redução na força de tensão na conexão entre a ex- trusora e o mandril.

Outra possibilidade para exercer a força de tensão necessária no tubo durante o processo de estiramento biaxial é baseara transmissão da força de tensão ao tubo em uma conexão de ajuste de forma entre o disposi- tivo de arrasto e o tubo, em vez de se basear na fricção conforme descrito acima. Isto pode ser obtido ao se permitir que o tubo realmente seja defor- mado, possivelmente danificado de modo permanente, em localizações que ficam a uma distância axial uma da outra, através do engate do dispositivo de arrasto a jusante no tubo. A distância entre os pontos de engate é então, de preferência, ligeiramente maior que o comprimento das seções do tubo a ser produzido. A título de exemplo, o dispositivo de arrasto engata-se ao tu- bo por meio de projeções que se projetam para ou através da parede do tu- bo.

- Manutenção das propriedades do tubo produzido

Um problema significativo com tubos de poliolefina é que as pro- priedades aperfeiçoadas obtidas através do processo de estiramento biaxial são completa ou amplamente perdidas mesmo a uma baixa temperatura do tubo (40°C para PE). Isto quer dizer que um tubo desta natureza não pode ser armazenado ao sol sem que ocorra a perda acima mencionada, a menos que medidas especiais sejam tomadas para aumentar a estabilidade do tubo produzido.

É preferível buscar as operações de aumento de estabilidade no tubo que podem ser executadas em linha com a produção do tubo, em vez do processo a jusante ou em um processo separado em que as seções do tubo são tratadas. Para esta finalidade, propõe-se que a operação de reticu- lação sejam executadas em linha a jusante da parte de expansão do mandril de estiramento.

Pode ser visto na Figura 5b que a parte de fuga 364 do mandril 360 é de comprimento considerável, o que, neste caso, é um múltiplo da es- pessura de parede do tubo. Na prática, comprimentos de mais que 1 metro podem ser vantajosos, o que é possível, em particular, se uma película de água for formada entre a parte de fuga e o tubo. O grande comprimento da parte de fuga 364 torna o tubo 306' mais estável, uma vez que o tubo estira- do 306' então tem uma forma definida pela parte de fuga 364 por um período relativamente longo, período durante o qual os efeitos ocasionados pela ex- pansão tornam-se estáveis.

Outro modo de aumentar a estabilidade do tubo é reticular o ma- terial de plástico do tubo. Isto pode ocorrer de vários modos que são conhe- cidos per se. Também é possível que somente uma, ou mais, camadas da parede do tubo sejam sujeitas a um tratamento de reticulação, por exemplo, somente a camada do lado externo do tubo.

A estabilidade pode também ser aumentada ao se produzirem tubos com camadas múltiplas, conforme já foi descrito acima, caso em que a forma de uma dessas camadas é, de fato, tão estável que menos camadas estáveis, por exemplo, uma camada de PE não reticulado, são impedidas de mudar de forma. Isto pode, por exemplo, ser obtido ao se combinar essa camada de PE com uma camada de PVC. Também é conceptível que ca- madas específicas do dito tubo com camadas múltiplas sejam sujeitas ao processo de reticulação, de modo que, como resultado, uma das camadas bloqueia uma alteração na forma da outra camada ou camadas.

Outra variante é que o tubo produzido primeiramente seja corta- do ao comprimento, resultando em seções de tubo e, que estas seções do tubo sejam então tratadas em um processo separado (lote), a fim de obter a estabilização desejada. Em particular, é conceptível que uma seção do tubo seja empurrada contra um suporte interno dimensionalmente estável e então sujeita a um tratamento de calor por um período específico, por exemplo, um número de horas. Durante este tratamento, o suporte interno impede uma alteração na forma da seção de tubo orientada de modo biaxial, tal forma é, por conseguinte, mantida, e uma parte considerável do estiramento do mate- rial plástico será mantida. Após este tratamento, a seção do tubo será consi- deravelmente menos susceptível a perda das propriedades obtidas por esti- ramento.

Ao sujeitar o tubo a um ou mais dos tratamentos acima descri- tos, é possível obter um tubo de material plástico orientado de modo biaxial, o que torna possível, por uma junta de solda, formar uma conexão a uma parte do tubo ou outro componente que deve ser unido a esta. As juntas de solda desta natureza são usadas primariamente para um tubo de poliolefina, tal como tubo de PE. Se um tubo agora é feito de polietileno ou algo do gê- nero orientado de modo biaxial, uma sela de ramificação de cano para fazer uma conexão para um cano de ramificação pode, por exemplo, ser segura- mente soldada a este sem a forma do cano se alterar de modo indesejável como resultado do calor fornecido. Conexão de canos orientados de modo biaxial

Já se sabe prover partes de tubo feitas de material termoplástico orientado de modo biaxial, em particular, PVC, com um soquete em uma extremidade, a fim de tornar possível montar um cano de partes de tubo que foram se ajustados entre si. Nesta disposição, é conhecido que um soquete desta natureza é provido com um anel de vedação elástico que suporta, de uma maneira vedada, contra a extremidade do outro cano que foi ajustado no mesmo.

No caso de tubos feitos de poliolefina orientada de modo biaxial, uma junta de soquete desta natureza causa problemas com relação à veda- ção, em particular, a longo prazo. Estes problemas aparecem, em particular, do fato de que muitas poliolefinas exibem uma quantidade significativa de enrugamento, isto é, o material começa a render sob carga no decorrer do curso do tempo. No caso de uma junta de soquete, conforme descrito acima, este fenômeno de enrugamento fará a pressão de contato entre o anel de vedação e a extremidade do tubo inserido diminuir gradualmente, uma vez que a parede do tubo começará a render no decorrer do curso do tempo. Isto resulta na possibilidade de vazamento, particularmente sob pressão.

Para conectar dois tubos de material termoplástico orientado de modo biaxial, em particular, material plástico de poliolefina, um ao outro, uma conexão aperfeiçoada é, por conseguinte, proposta, que será explicada com mais detalhes abaixo com referência à Figura 9.

A Figura 9 mostra aquelas extremidades de dois tubos idênticos 501, 502 de polietileno orientado de modo biaxial, por exemplo, produzido com o uso do método e instalação acima descritos, que devem ser conecta- dos. Cada um desses tubos 501, 502 é provido em ambas as extremidades com um soquete 503, 504, respectivamente, um projeto simples do qual, sem um anel de vedação, é mostrado na Figura 9.

Esses soquetes 503, 504 são, como é conhecido per se, forma- dos integralmente nos tubos 501, 502 e, neste caso, têm um diâmetro inter- no maior do que a parte contígua do tubo.

A Figura 9 também mostra um corpo de conexão de tubo de plástico 510, provido com duas extremidades axiais 511, 512 as quais, cada uma, se ajustam em um soquete 503, 504 de um tubo 501, 502 a ser conec- tado. De preferência, o corpo de conexão de tubo de plástico 510 se ajusta no soquete com um ligeiro distanciamento, conforme mostrado na Figura 9.

Os tubos 501, 502 são fixados ao corpo 510 pelo soquete de cada tubo sendo aquecido, com o resultado de que o dito soquete se contrai pelo menos em seção transversal e se prende de modo firme sobre aquela extremidade do corpo de conexão do tubo 510 que se ajusta no dito soquete.

Para aquecer o soquete que foi empurrado sobre este, o corpo de conexão de tubo 510 é provido em cada uma de suas extremidades 511, 512 com dispositivo aquecedor. Esses meios aquecedores, neste caso, compreendem um ou mais elementos aquecedores elétricos, por exemplo, fios aquecedores 515, que, neste caso, são embutidos no corpo de conexão de tubo 510 e podem ser conectados a uma fonte de corrente via terminal 516 do lado externo do corpo 510.

Em uma variante, o meio aquecedor pode compreender um ou mais elementos que podem ser aquecidos por indução de radiação de mi- croonda e são dispostos sobre e/ou embutidos no corpo do tubo 510.

Para impedir que a transição do soquete para a parte contígua do tubo seja aquecida excessivamente, os fios aquecedores 515 estão a uma distância da extremidade livre do corpo de conexão do tubo 510.

Também pode ser visto na Figura 9 que a superfície externa em cada extremidade 511, 512 do corpo de conexão do tubo 510 é perfilada a fim de criar um componente de conexão de travamento de forma positiva entre o corpo de conexão do tubo 510 e o soquete do tubo.

O corpo de conexão do tubo vantajosamente tem um diâmetro interno substancialmente igual ao diâmetro interno daquela parte de cada tubo que fica do lado externo do soquete.

A conexão mostrada pode também ser usada para tubos orien- tados de modo biaxial que foram sujeitos a um tratamento de reticulação e/ou têm uma parede de tubo com camadas múltiplas, conforme explicado acima.

- Estiramento axial a montante do mandril

A Figura 10 mostra uma seção de uma instalação para a produ- ção de um tubo de material termoplástico orientado de modo biaxial, neste exemplo, uma seção da variante da instalação mostrada nas Figuras 5a, 5b.

A Figura 10 mostra a pré-forma 306 tubular, oca, com tempera- tura controlada que sai de uma extrusora, e o primeiro meio 340 de controle de velocidade, disposto a jusante da extrusora e se engata do lado externo da pré-forma 306, aplicando uma primeira velocidade de avanço controlável a esta pré-forma.

A Figura 10, além disso, mostra um meio 600 de controle de ve- locidade disposto a uma distância a jusante do primeiro meio 340 de controle de velocidade. O segundo meio 600 de controle de velocidade se engate ao lado externo da pré-forma 306 e é projetado para aplicar uma segunda velo- cidade de avanço controlável à pré-forma. O segundo meio 600 de controle de velocidade está localizado a montante do mandril (não mostrado), sobre o qual a pré-forma é forçada a uma temperatura de orientação adequada para o material plástico em questão. Em qualquer caso, o segundo meio 600 de controle de velocidade está localizado a montante da parte de expansão do mandril.

Em uma modalidade que é conhecida per se, o primeiro meio 340 de controle de velocidade e o segundo meio 600 de controle de veloci- dade são, cada um, projetados com uma pluralidade de trilhas sem fim, por exemplo, duas trilhas conforme mostrado na patente WO 95/25626, que su- portam contra a pré-forma. Os meios 340 e 600 de controle de velocidade são então também providos com um acionamento de trilha com velocidade controlada.

Na instalação, um ou mais terceiros meios de controle de veloci- dade também serão providos, localizados a jusante do mandril e que se en- gatam ao tubo estirado de modo a definir uma terceira velocidade de avanço do tubo.

Uma instalação desta natureza torna possível produzir tubos ori- entados de modo biaxial em uma variedade de modos. Por exemplo, o se- gundo meio de controle de velocidade poderia ser usado para ajustar uma velocidade da pré-forma que varia entre uma velocidade mais baixa que a do primeiro meio de velocidade e mais alta que a do terceiro meio de controle de velocidade.

Em particular, é possível que a pré-forma 306 seja estirada axi- almente, promovendo a redução da espessura de parede da pré-forma 306, na seção entre o primeiro e o segundo meio de controle de velocidade 340 e 600. Neste caso, a segunda velocidade é então mais alta que a primeira ve- locidade.

O estiramento axial da pré-forma 306 produzida nesta seção po- de se corresponder ao estiramento axial desejado do tubo ou pode formar parte deste estiramento, caso em que o restante do estiramento axial é oca- sionado mais a jusante na instalação, por exemplo, durante a passagem so- bre o mandril. Isto tem a vantagem, inter alia, de que o comportamento da pré-forma, quando ela passa sobre o mandril, é estável, de modo que o pro- cesso pode ser controlado com sucesso.

Pode também ser visto da Figura 10 que a pré-forma é movida através de uma abertura de calibragem de um dispositivo de calibragem 610 na seção entre os meios de controle de velocidade 340 e 600, em que a pré- forma é estirada axialmente, esse dispositivo de calibragem 610 ocasiona uma redução definida no diâmetro externo da pré-forma 306. A redução no diâmetro externo e possivelmente na espessura de parede da pré-forma 306 agora é concentrada na localização do dispositivo de calibragem 610, con- forme pode ser visto da Figura 10.

Como resultado de passar através do dispositivo de calibragem, a pré-forma adquire um diâmetro externo definido, o que é vantajoso para o engate dos segundos meios 600 de controle de velocidade do tubo sobre a pré-forma e aumenta a estabilidade do processo.

Por meio do meio de controle de velocidade, de preferência, em combinação com o dispositivo de calibragem 610, e um mandril adequado, é possível, por exemplo, garantir que a soma de estiramento na direção axial e na direção circunferencial seja cerca de 5. Os testes em que os tubos de polietileno estirado de modo biaxial são sujeitos a uma pressão interna de- monstraram que a este valor não há fenômeno de enrugamento observado no material plástico. A um valor mais baixo, o enrugamento foi observado. Uma explicação possível é que, ao valor 5, as moléculas de plástico são a- proximadamente retas e, deste modo, não podem tornar-se mais longas. Um nível mais alto de estiramento iria, por conseguinte, simplesmente levar às moléculas mais ou menos retas que resvalam passando uma à outra. De preferência, a razão de estiramento axial e a razão de estiramento na dire- ção circunferencial têm a relação de 3:2.

Além dos aspectos descritos nas reivindicações associadas, o presente pedido de patente também refere-se a diversos aspectos adicio- nais, que são descritos nos seguintes parágrafos.

Um método para a produção de uma seção de tubo de material termoplástico, em que uma seção de tubo é extrudada com o uso de uma extrusora provida com uma matriz extrusora dotada de um núcleo interno, núcleo interno que define um espaço oco axial na seção do tubo, em que a seção do tubo que sai da matriz extrusora, a jusante da matriz extrusora, é internamente resfriado por meio de um elemento de resfriamento interno, e é resfriado externamente por meio de um dispositivo de resfriamento externo, em que o elemento de resfriamento interno resfria internamente o tubo ime- diatamente após a seção do tubo ter deixado a matriz da extrusora, em que o elemento de resfriamento interno tem uma parede externa dimensional- mente estável com um comprimento axial que é um múltiplo da dimensão em seção transversal da seção do tubo, e em que o líquido de resfriamento é pressionado entre a parede externa dimensionalmente estável e a seção do tubo, de tal maneira que uma película de fluxo rápido de líquido é produ- zida entre a seção do tubo e a parede externa dimensionalmente estável, sendo que o líquido flui na direção contra a corrente, isto é, contra a direção de extrusão, e a película de líquido, de preferência, tem no máximo 3 milíme- tros de espessura.

Um método para a produção de uma seção do tubo de material termoplástico, em que uma seção do tubo é extrudada com o uso de uma extrusora provida com uma matriz extrusora dotada de um núcleo interno, núcleo interno que define um espaço oco axial na seção do tubo, em que a seção do tubo que sai da matriz da extrusora, a jusante da matriz da extru- sora, é internamente resfriada por meio de um dispositivo de resfriamento interno que compreende um elemento de resfriamento interno situado dentro do tubo extrudado, e é externamente resfriada por meio de um dispositivo de resfriamento externo, sendo que o elemento de resfriamento interno é proje- tado para produzir contato direto entre um líquido de resfriamento e a seção do tubo, sendo que o dispositivo de resfriamento interno compreende meio de remoção do ar para remover o ar do líquido de resfriamento, por meio do qual o líquido de resfriamento tem seu ar removido antes de ele ser alimen- tado ao elemento de resfriamento interno.

Um método para a produção de uma seção de tubo de material termoplástico, em que uma seção do tubo é extrudada com o uso de uma extrusora provida com uma matriz extrusora dotada de um núcleo interno, núcleo interno que define um espaço oco axial na seção do tubo, em que a seção do tubo que sai da matriz da extrusora, a jusante da matriz da extru- sora, é internamente resfriada por meio de um dispositivo de resfriamento interno que compreende um elemento de resfriamento interno situado dentro do tubo extrudado, e é externamente resfriada por meio de um dispositivo de resfriamento externo, sendo que o elemento de resfriamento interno é proje- tado para produzir contato direto entre um líquido de resfriamento e a seção do tubo, sendo que o elemento de resfriamento interno é projetado para pro- duzir um fluxo helicoidal do líquido de resfriamento ao longo da parede inter- na da seção do tubo.

Um método para a produção de uma seção do tubo de material termoplástico, em que uma seção do tubo é extrudada com o uso de uma extrusora provida com uma matriz extrusora dotada de um núcleo interno, núcleo interno que define um espaço oco axial na seção do tubo, em que a seção do tubo que sai da matriz da extrusora, a jusante da matriz da extru- sora, é internamente resfriada por meio de um líquido de resfriamento colo- cado em contato direto com a seção do tubo, e é externamente resfriada por meio de um dispositivo de resfriamento externo, sendo que um líquido de resfriamento com baixa tensão superficial é usado, sendo que o líquido de resfriamento, de preferência, é água a que um ou mais aditivos que reduzam a tensão superficial foram adicionados.

Um método para a produção de uma seção de tubo de um mate- rial plástico de poliolefina, em que uma seção do tubo é extrudada com o uso de uma extrusora provida com uma matriz extrusora dotada de um nú- cleo interno, núcleo interno este que define um espaço oco axial na seção do tubo, em que a seção do tubo que sai da matriz da extrusora, a jusante da matriz da extrusora, é internamente resfriada por meio de um dispositivo de resfriamento interno que compreende um elemento de resfriamento interno fixado ao núcleo interno, e é externamente resfriada por meio de um disposi- tivo de resfriamento externo, sendo que um meio de aquecimento está pre- sente no espaço oco na seção do tubo a jusante do elemento de resfriamen- to interno, para a finalidade de aumentar a temperatura da camada do lado interno da seção do tubo que foi resfriada pelo elemento de resfriamento interno, sendo que o meio de aquecimento, de preferência, é um líquido, se apropriado com uma substância adicionada que reduz a tensão superficial, a uma temperatura entre 90 e 100°C.

Um método para a produção de uma seção de tubo dotada de uma camada de parede feita de material termoplástico cristalino, em que uma seção do tubo é extrudada com o uso de uma extrusora provida com uma matriz extrusora dotada de um núcleo interno, núcleo interno este que define um espaço oco axial na seção do tubo, em que a seção do tubo que sai da matriz da extrusora, a jusante da matriz da extrusora, é internamente resfriada por meio de um dispositivo de resfriamento interno que compreen- de um elemento de resfriamento interno situado no tubo, e é externamente resfriada por meio de um dispositivo de resfriamento externo, sendo que um tubo de camadas múltiplas é extrudado com pelo menos uma camada de parede de material termoplástico amorfo do lado interno da camada de pa- rede que consiste em material termoplástico cristalino, sendo que a camada de parede cristalina é feita, por exemplo, de polietileno, e a camada de pare- de amorfa é feita, por exemplo, de cloreto de polivinila.

Um método para a produção de tubo orientado de modo biaxial de material termoplástico, em particular, material plástico de poliolefina, que compreende a extrusão de uma pré-forma de material termoplástico com o uso de uma extrusora provida com uma matriz extrusora dotada de um nú- cleo interno, sendo que o núcleo interno define um espaço oco axial na pré- forma, e então força a pré-forma sobre um mandril, mandril este que com- preende uma parte de expansão que promove a expansão do tubo na dire- ção circunferencial, sendo que a matriz da extrusora é provida com dispositi- vo para controlar a espessura de parede da pré-forma que sai da matriz da extrusora, e um dispositivo ultra-sônico para a medição da espessura da pa- rede, disposto ao longo do lado externo do tubo, provido entre a matriz da extrusora e o mandril, para a finalidade de medir a espessura da parede e a forma da seção transversal da pré-forma extrudada, sendo que uma camada de líquido frio é produzida do lado interno da pré-forma na localização do dispositivo de medição da espessura da parede, sendo que a temperatura do líquido frio, de preferência, é de, no máximo, 50°C.

Um método para a produção de um tubo orientado de modo bia- xial de material termoplástico, em particular, material plástico de poliolefina, que compreende a extrusão de uma pré-forma de material termoplástico com o uso de uma extrusora provida com uma matriz extrusora dotada de um núcleo interno, sendo que o núcleo interno define um espaço oco axial na pré-forma, e então força a pré-forma sobre um mandril dimensionalmente estável na direção axial, mandril que compreende uma parte de expansão que ocasiona a expansão da pré-forma na direção circunferencial, sendo que a pré-forma é forçada sobre o mandril por meio de um meio de controle de velocidade que se engata à pré-forma a montante do mandril e por meio de um dispositivo de arrasto disposto a jusante do mandril, sendo que a pré- forma é aquecida de uma maneira que possa ser controlada pelo setor cir- cunferencial a montante do mandril, sendo que este aquecimento controlável por setor circunferencial é efetuado por meio de radiação de microonda. Um método para a produção de um tubo orientado de modo bia- xial de material termoplástico, em particular material plástico de poliolefina, que compreende a extrusão de uma pré-forma de material termoplástico com o uso de uma extrusora provida com uma matriz extrusora dotada de um núcleo interno, sendo que o núcleo interno define um espaço oco axial na pré-forma, e então força a pré-forma sobre um mandril na direção axial, tal mandril compreende uma parte de expansão que ocasiona a expansão da pré-forma na direção circunferencial, e uma parte de fuga a jusante da parte de expansão, tal parte de fuga é substancialmente constante em seção transversal, sendo que a pré-forma é forçada sobre o mandril por meio de um meio de controle de velocidade que se engata à pré-forma a montante do mandril e por meio de um dispositivo de arrasto disposto a jusante do man- dril, e sendo que a parte de fuga é dotada de um comprimento axial que é um múltiplo da espessura da parede do tubo orientado.

Um método para a produção de um tubo orientado de modo bia- xial dotado de uma camada de parede feita de material plástico de poliolefi- na, que compreende a extrusão de uma pré-forma de material termoplástico com o uso de uma extrusora provida com uma matriz extrusora dotada de um núcleo interno, sendo que o núcleo interno define um espaço oco axial na pré-forma, e então força a pré-forma sobre um mandril na direção axial, esse mandril compreende uma parte de expansão que ocasiona a expansão da pré-forma na direção circunferencial, e uma parte de fuga a jusante da parte de expansão, essa parte de fuga é substancialmente constante em seção transversal, sendo que a pré-forma é forçada sobre o mandril por meio de um meio de controle de velocidade que se engata à pré-forma a montante do mandril e por meio de um dispositivo de arrasto disposto a ju- sante do mandril, sendo que uma pré-forma de múltiplas camadas é extru- dada, que incorpora uma pluralidade de camadas de parede com proprieda- des diferentes, pelo menos uma das quais é feita de material plástico de po- liolefina, pelo menos uma das camadas de parede é sujeita, por exemplo, a um tratamento de reticulação, de preferência, uma camada de parede inter- na e/ou externa, que, de preferência, contém aditivos que promovam a reti- culação.

Um método para a produção de tubo orientado de modo biaxial de material plástico de poliolefina, que compreende a extrusão de uma pré- forma de material termoplástico com o uso de uma extrusora provida com uma matriz extrusora dotada de um núcleo interno, sendo que o núcleo in- terno define um espaço oco axial na pré-forma, e então força a pré-forma sobre um mandril na direção axial, esse madril compreende uma parte de expansão que ocasiona a expansão do tubo na direção circunferencial, e uma parte de fuga a jusante da parte de expansão, essa parte de fuga é substancialmente constante em seção transversal, sendo que a pré-forma é forçada sobre o mandril por meio de um meio de controle de velocidade que se engata à pré-forma a montante do mandril e por meio de um dispositivo de arrasto disposto a jusante do mandril, sendo que o tubo é sujeito a um tratamento de reticulação a jusante da parte de expansão do mandril, de pre- ferência, somente uma camada de parede é contígua ao interior e/ou exteri- or do tubo sendo sujeito a um tratamento de reticulação.

Uma conexão de dois tubos de material plástico orientado de modo biaxial, em particular, material plástico de poliolefina, em que os tubos, em suas extremidades que se defrontam em direção uma à outra, são cada um providos com um soquete formado integralmente que, de preferência, tem um diâmetro interno maior do que a parte contígua do tubo, e em que um corpo de conexão de tubo é provido, dotado de duas extremidades axiais que, cada uma, se ajustam a um soquete do tubo que deve ser conectado, e em que o soquete de cada tubo é contraído a quente sobre aquela extremi- dade do corpo de conexão do tubo que se ajusta ao dito soquete de modo seguro.

A conexão, de acordo com o parágrafo anterior, em que o corpo de conexão do tubo é provido, em cada uma de suas extremidades, com meios aquecedores para aquecer o soquete que foi empurrado sobre este, por exemplo, um ou mais elementos aquecedores elétricos, por exemplo, fios aquecedores, e/ou um ou mais elementos que podem ser aquecidos do exterior, por exemplo, elementos de metal que podem ser aquecidos por in- dução.

A conexão, de acordo com um ou mais dos parágrafos anterio- res, em que os meios de calor ficam a uma distância da extremidade livre do corpo de conexão do tubo.

A conexão, de acordo com um ou mais dos parágrafos anterio- res, em que a superfície externa de cada extremidade do corpo de conexão do tubo é perfilada a fim de criar um componente de conexão dimensional- mente estável entre o corpo de conexão do tubo e o soquete do tubo.

A conexão, de acordo com um ou mais dos parágrafos prece- dentes, em que o corpo de conexão do tubo consiste substancialmente em material plástico.

A conexão, de acordo com um ou mais dos parágrafos prece- dentes, em que o diâmetro interno do corpo de conexão do tubo é substan- cialmente igual ao diâmetro interno daquela parte de cada tubo que fica do lado externo do soquete.

Um tubo de material termoplástico orientado de modo biaxial, material plástiço que tem uma razão de estiramento, na direção axial e na direção circunferencial, em relação à pré-forma da qual o tubo é feito, sendo que a soma da razão de estiramento na direção axial e na direção circunfe- rencial está entre 4 e 6, de preferência, entre 4,5 e 5,5, sendo que particu- larmente, de preferência, é cerca de 5.

Um tubo de material termoplástico orientado de modo biaxial, por exemplo, polietileno (PE), material plástico que tem uma razão de esti- ramento, na direção axial e na direção circunferencial, em relação à pré- forma da qual o tubo é produzido, sendo que a soma da razão de estiramen- to na direção axial e na direção circunferencial está entre 4 e 6, de preferên- cia, entre 4,5 e 5,5, sendo que particularmente, de preferência, é cerca de 5, e a razão de estiramento na direção axial está em uma relação de 3:2 em relação à razão de estiramento na direção circunferencial.

Claims

1. Método para a produção de um tubo orientado de modo biaxi- al de material termoplástico, em particular, material plástico de poliolefina, que compreende a extrusão de uma pré-forma de material termoplástico com o uso de uma extrusora provida com uma matriz extrusora com um nú- cleo interno (5), sendo que o núcleo interno (5) define um espaço oco axial na pré-forma (6), e então força a pré-forma (6) sobre um mandril dimensio- nalmente estável (30) na direção axial, esse mandril (30) compreende uma parte de expansão, que ocasiona a expansão do tubo na direção circunfe- rencial, sendo que a pré-forma (6) é forçada sobre o mandril (30) por meio de um meio de controle de velocidade (20) que age na pré-forma (6) a mon- tante do mandril (30) e por meio de um dispositivo de arrasto (50) disposto a jusante do mandril, sendo que a parte de expansão do mandril tem uma su- perfície externa que substancialmente corresponde à superfície de um cone truncado, caracterizado pelo fato de que a superfície externa da paYte de expansão do mandril é provida com ranhuras e/ou nervuras que se esten- dem axialmente em uma pluralidade de localizações ao redor da circunfe- rência da parte de expansão, sendo que uma película de líquido é preferen- cialmente formada entre a parte de expansão do mandril (30) e o tubo.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o líquido na película flui sobre a parte de expansão na direção oposta à direção de movimento do tubo, em que o líquido é pressionado en- tre o mandril e o tubo, de preferência, na proximidade dg extremidade a ju- sante da parte de expansão e/oü a jusante desta extremidade, e em que o líquido é coletado e descarregado a montante da parte de expansão.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato deque a parte de expansão é provida com ranhuras axiais forma- das a intervalos regulares entre 3o e 10°, na superfície externa da parte de expansão, e em que as ranhuras têm, de preferência, no máximo 5 milíme- tros de profundidade, particularmente de preferência, entre 0,5 e 3 milíme- tros de profundidade.