ES2247505T3 - Tubo para transportar fluidos y metodo para su fabricacion. - Google Patents
Tubo para transportar fluidos y metodo para su fabricacion.Info
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Abstract
Tubo para transportar fluidos, que comprende una pluralidad de estratos (2) concéntricos, un estrato interno (3) que constituye un conducto (3a) para el fluido a transportar, y al menos un estrato externo (5) de protección y refuerzo, colocado externamente a dicho estrato interno (3), caracterizado por el hecho que dicho estrato interno (3) está hecho principalmente a partir de un polímero fluorurado elegido entre MFA y PFA, dicho polímero fluorurado además siendo pigmentado.
Description
Tubo para transportar fluidos y método para su
fabricación.
La presente invención se refiere a un tubo para
transportar fluidos y a un método para la fabricación de dicho
tubo.
En muchos sectores, para transportar un fluido,
desde una fuente de alimentación, para llenar dispositivos que
llenan con el mismo fluido contenedores destinados a ser colocados
sobre el mercado, se utilizan tubos compuestos multiestrato.
A título ejemplificador, las industrias donde se
utilizan ampliamente tales tubos son la industria farmacéutica, la
industria de cosméticos y la industria de productos
alimenticios.
Por otro lado, cabe decir que se aplican tubos
similares en otros aparatos donde se necesita transportar
fluidos.
Actualmente, los tubos están constituidos por un
estrato interno que define el conducto de pasaje del fluido, y por
uno o varios estratos externos superpuestos al estrato interno, los
cuales son solidarios con este último. Un ejemplo de tal tubo está
dado en el documento US 2002/112.770.
Típicamente, los estratos externos pueden estar
constituidos por tela, goma, espirales metálicos de refuerzo y/o
protección, varios materiales de relleno, etc.
Dependiendo de las aplicaciones, uno o varios
estratos que componen el tubo pueden ser realizados con un material
conductor, con la finalidad de descargar la carga electrostática que
se pudo haber generado por el paso del fluido. Esta solución es
necesaria cuando los tubos están destinados a ser utilizados en
ambientes donde hay materiales inflamables y/o explosivos, o cuando
el fluido a transportar es inflamable y/o explosivo.
Con respecto al estrato interno, actualmente se
realiza de silicona o de polímeros fluorurados tales como por
ejemplo FEP y PTFE, y su espesor puede variar entre 1 y 2 mm.
En muchas aplicaciones (en particular en las
industrias mencionadas con anterioridad), el conducto interno para
el paso del fluido debe ser blanco. Esta exigencia se logra
perfectamente con conductos con espesores superiores a 1 mm hechos
de materiales tales como PTFE, los cuales naturalmente son
translúcidos. Dado su gran espesor, el color del conducto parece ser
blanco.
La elección de un espesor de 1 o 2 mm, de todos
modos, está impuesta por motivos de tipo mecánico, dado que, al
menos hasta la fecha, no ha sido posible producir conductos de menor
espesor que tengan suficiente resistencia mecánica.
La fabricación de tubos del tipo descrito arriba
comienza a partir del conducto interno que en primer término es
sometido externamente a un proceso denominado cementación, cuya
finalidad es la de incrementar su "rugosidad" (en este caso
refiriéndose más a su nivel molecular que macroscópico), luego es
tratado con un producto que actúa como un adhesivo y se pega a la
superficie externa "rugosa" del mismo estrato interno.
Posteriormente, se aplican en sucesión los
estratos externos en base a las necesidades impuestas por el uso que
se le piensa dar a los tubos.
Dicho tipo conocido de tubos, sin embargo, tiene
una alta rigidez mecánica, debido principalmente al gran espesor del
conducto interno, que substancialmente impide curvar el tubo.
Esto impide el uso de tales tubos conjuntamente
con dispositivos móviles, que en algunos casos pueden ser los
cabezales de llenado de máquinas llenadoras.
Otro tipo conocido de tubos está representado por
tubos carentes de revestimiento externo, constituidos, por ende,
sólo por el conducto interno.
Si bien también tales tubos están hechos con los
mismos materiales indicados para el conducto interno de los tubos
multiestrato, recientemente se han desarrollado otros tipos, hechos
de materiales poliméricos fluorurados modificados, conocidos como
MFA (politetrafluoroetileno-perfluorometilvinileter)
y PFA
(politetrafluoroetileno-co-perfluor(alquilvinil-
eter)).
eter)).
Esos dos materiales poliméricos tienen
características tales de permitir realizar tubos con un espesor
incluso de 0,2 mm, que no obstante ello aseguren una excelente
rigidez mecánica, una excelente impermeabilidad, y en condiciones de
transportar incluso fluidos sumamente agresivos, sin liberar o
absorber ningún elemento.
Tales materiales son transparentes y con el
proceso de cementación toman un color oscuro, con lo cual, la
pigmentación de los tubos durante su fabricación es siempre
necesaria para convertirlos en
blancos.
blancos.
No obstante tales materiales realmente tengan
características ventajosas, hasta ahora no han sido considerados
adecuados para obtener tubos compuestos multiestrato, debido al
hecho que en la actualidad no se pueden realizar efectivas
operaciones de cementación sobre elementos pigmentados hechos de MFA
o PFA. Para permitir la adhesión de los estratos externos al
conducto interno es indispensable una operación de cementación.
En esta situación, el cometido técnico que
constituye el fundamento de la presente invención es el de obtener
un tubo multiestrato para transportar fluidos que supere las
desventajas mencionadas con anterioridad.
En particular, un cometido técnico de la presente
invención es el de proporcionar un tubo multiestrato para
transportar fluidos en el cual el conducto interno esté hecho de MFA
o PFA.
Otro cometido técnico de la presente invención es
el de proporcionar un método para fabricar tubos multiestrato para
transportar fluidos que no presente las desventajas ya citadas.
Otro cometido técnico de la presente invención es
el de proporcionar un método para fabricar tubos multiestrato donde
el conducto interno está hecho de MFA o PFA.
El cometido técnico especificado y los objetivos
indicados se logran substancialmente mediante un tubo para
transportar fluidos y mediante un método para su fabricación, según
lo descrito en las reivindicaciones que están más adelante.
Otras características y ventajas de la presente
invención se pondrán aún más de manifiesto a partir de la
descripción detallada que sigue de una realización a título
ejemplificador y no exclusivo, de un tubo para transportar fluidos,
ilustrada mediante los dibujos anexos, en los cuales:
- la figura 1 muestra un tubo esquemático para
transportar fluidos, fabricado según la presente invención;
- la figura 2 muestra un detalle amplificado del
tubo de la figura 1 con algunas partes omitidas para resaltar mejor
otras.
Con referencia a las figuras antes mencionadas,
la referencia numérica 1 indica en su conjunto un tubo para
transportar fluidos según la presente invención, que generalmente
comprende una pluralidad de estratos (2) concéntricos a partir de un
estrato interno (3) que constituye un conducto (3a) para el fluido a
transportar.
El estrato interno (3) principalmente es de un
polímero fluorurado elegido entre MFA y PFA, adecuadamente
pigmentado, ventajosamente de color
blanco.
blanco.
El estrato interno (3) tiene una superficie
externa (4) que, después de haber sido sometida a un proceso de
cementación (ilustrado más adelante), tiene una cierta
"rugosidad". Este concepto se clarificará aún más a
continuación.
El estrato interno (3), en las realizaciones
preferidas, tiene un espesor que está comprendido entre 0,2 y 0,5
mm.
Externamente al estrato interno (3), además, está
fijado al menos un estrato externo (5) que sirve de protección y
refuerzo.
Un adhesivo (6) (normalmente denominado Primer o
Base y mostrado esquemáticamente en las figuras anexas como un
estrato adicional, si bien normalmente está constituido por una
película muy delgada que se adhiere a la superficie externa (4) del
estrato interno (3)) está intercalado entre el estrato externo (5) y
el estrato interno (3), de modo de asegurar la adhesión entre los
dos.
En la realización aquí ilustrada, a título
puramente ejemplificador, el tubo (1) comprende una pluralidad de
estratos externos (5) concéntricos.
En particular, comenzando desde el adhesivo (6)
se encuentra un estrato de tela (7), una espiral metálica (8), un
estrato de material de relleno (9), otros dos estratos de tela (10 y
11), y un estrato adicional de material de relleno (12) y un estrato
de revestimiento (13).
Con respecto a la sucesión de estratos externos
(5), se han establecido distintas variantes, cada una de ellas
objetivadas a un uso determinado.
En particular, para tubos destinados a las
industrias farmacéuticas y cosméticas, el estrato de revestimiento
(13) es de color claro (preferentemente blanco), así como también
los otros estratos (2) deben ser de color lo más claro posible.
Para tubos destinados a otros sectores, asimismo,
al menos uno de los estratos (2) que constituye el tubo (1) debe ser
conductor, para poder descargar las cargas electrostáticas que se
pudieron haber acumulado. Lo anterior es necesario, en particular,
cuando el fluido que se transporta o el ambiente circunstante al
mismo tubo (1) son fácilmente inflamables o incluso explosivos.
Una variante adicional es aquella de tubos (1)
destinados a aplicaciones dinámicas (por ejemplo en combinación con
cabezales móviles de llenado de máquinas llenadoras). En este caso
el tubo (1) se fabrica de manera de maximizar su flexibilidad. A tal
efecto, el espesor del estrato interno (3) asume valores reducidos,
y también se minimizan las eventuales espirales de rigidización.
Como se ha señalado, la presente invención
también se refiere a un método para fabricar tubos para transportar
fluidos, del tipo descrito hasta aquí.
La fabricación de un tubo (1) comienza a partir
de un conducto preformado (3a) (por ejemplo, por extrusión) hecho de
MFA o PFA y que tiene el espesor deseado.
Luego, la superficie externa (4) del conducto
(3a) se somete a un proceso de cementación que determina al menos la
parcial defluorización de la misma superficie externa (4).
Según la realización preferida de la presente
invención, la cementación de la superficie externa (4) se logra
sumergiendo la misma superficie externa (4) en un baño a base de
sodio y amoniaco con una temperatura y tiempo de permanencia
determina-
dos.
dos.
La concentración del baño, así como también su
temperatura y duración, se deben determinar en función de la
constitución del material con que se forma el estrato interno (3),
las dimensiones del tubo (1) y el grado de cementación a
obtener.
Del grado de cementación depende la adherencia
ejercida sobre el estrato interno (3) por parte del adhesivo (6);
por este motivo el grado de cementación debe ser determinado en
función del uso que se le piensa dar al tubo (1).
Dependiendo de las solicitaciones mecánicas a las
cuales el tubo (1) será sometido durante su uso, será necesaria una
mayor o menor adhesión de los estratos externos (2) sobre el estrato
interno.
Después del tiempo necesario, el conducto interno
(3a) es quitado del baño para ser lavado con
agua.
agua.
Después de este paso, la superficie externa (4)
defluorurada presenta una cierta "rugosidad" (a nivel
molecular).
El segundo paso para la fabricación del tubo (1)
conlleva la aplicación sobre la superficie externa (4) de una
sustancia (conocida en la industria como Primer o Base) que actúa
como adhesivo (6) y que se adhiere a la superficie externa (4) del
conducto interno (3a), gracia a su "rugosidad". En particular
el adhesivo se pega a la superficie externa (4) en correspondencia
de los espacios moleculares dejados por los átomos de flúor
extraídos por medio del proceso de cementación.
Posteriormente la superficie externa (4) se
reviste con al menos un estrato externo (5), si bien cabe decir que
en general hay una pluralidad de estratos externos (5), el primero
de los cuales está bloqueado en su posición por la sustancia
adhesiva (6).
Sucesivamente, los estratos (3) siguientes al
primero se aplican en sucesión superponiéndolos de manera
conocida.
La presente invención logra ventajas
importantes.
En primer lugar, los tubos multiestrato
fabricados según la presente invención tienen un conducto interno
hecho de MFA o PFA pigmentado.
Por consiguiente, para una resistencia química
que substancialmente es igual a la de los tubos tradicionales, su
espesor es menor con respecto a los tubos tradicionales, con
consiguientes ventajas en términos de peso y flexibilidad, así como
también mejor resistencia mecánica a repetidos ciclos y alta
resbalabilidad interna junto con una igualmente alta impermeabilidad
y resistencia a la acción de
mohos.
mohos.
Su gran flexibilidad permite usar tales tubos
también para unir partes de aparatos en movimiento recíproco.
Los tubos fabricados según la presente invención,
además, tienen una vida útil mucho más larga que los tubos
tradicionales, lo cual compensa ampliamente su costo escasamente más
alto.
Claims (10)
1. Tubo para transportar fluidos, que comprende
una pluralidad de estratos (2) concéntricos, un estrato interno (3)
que constituye un conducto (3a) para el fluido a transportar, y al
menos un estrato externo (5) de protección y refuerzo, colocado
externamente a dicho estrato interno (3), caracterizado por
el hecho que dicho estrato interno (3) está hecho principalmente a
partir de un polímero fluorurado elegido entre MFA y PFA, dicho
polímero fluorurado además siendo pigmentado.
2. Tubo según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho que dicho estrato interno (3) es
pigmentado de color blanco.
3. Tubo según la reivindicación 1 o 2,
caracterizado por el hecho que además comprende al menos un
adhesivo (6) intercalado entre el estrato externo (5) y el estrato
interno (3).
4. Tubo según una cualquiera de las precedentes
reivindicaciones, caracterizado por el hecho que comprende
una pluralidad de estratos externos (2) concéntricos.
5. Tubo según la reivindicación 4,
caracterizado por el hecho que al menos uno de dichos
estratos externos (2) está constituido por una espiral metálica de
refuerzo.
6. Tubo según la reivindicación 4 o 5,
caracterizado por el hecho que al menos uno de dichos
estratos (2) es conductor.
7. Método para fabricar tubos para transportar
fluidos constituidos por un estrato interno (3), hecho
principalmente de un material seleccionado entre MFA y PFA, dicho
material siendo pigmentado, y que constituye un conducto (3a) para
el fluido a transportar, y por al menos un estrato externo (5) de
protección y refuerzo colocado externamente a dicho estrato interno
(3), caracterizado por el hecho que comprende los siguientes
pasos operativos:
- sometimiento de una superficie externa (4) de
dicho estrato interno (3) a un proceso de cementación;
- posterior aplicación de un adhesivo (6) a dicha
superficie externa (4); y
- revestimiento de dicha superficie externa (4)
con dicho al menos un estrato externo (5).
8. Método según la reivindicación 7,
caracterizado por el hecho que dicho proceso de cementación
tiene lugar mediante al menos una defluoración parcial de la
superficie externa (4) del estrato interno (3).
9. Método según la reivindicación 7 u 8,
caracterizado por el hecho que dicho proceso de cementación
tiene lugar sumergiendo la superficie externa (4) del estrato
interno (3) dentro de un baño a base de sodio y amoniaco.
10. Método según la reivindicación 9,
caracterizado por el hecho que después de haber sido
sumergida en el baño, la superficie externa (4) del estrato interno
(3) es quitada del baño y lavada.
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