ES2346384A1 - Una mejora en el tubo compuesto de capas multiples. - Google Patents
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Abstract
Una mejora en el tubo compuesto de capas múltiples. La invención es un tubo compuesto de capas múltiples resistente a presión y corrosión, que se usa en los sistemas sanitarios, que comprende al menos un tubo interior (1) con baja permeabilidad al oxígeno y al menos una hoja de aluminio (3) revestida sobre el dicho tubo interior (1) y que tiene un coeficiente de dilatación con respecto a la variación de presión o temperatura que es inferior comparado con el dicho tubo interior (1), en el que, para fijar el revestimiento de aluminio (3) junto con el tubo interior (1) dentro del alargador sin exfoliar el dicho revestimiento, está provisto al menos un conducto de relleno (3.1) en forma de un canal que hace posible recortar la superficie del dicho revestimiento de aluminio (3) visible en la parte extrema del tubo de material compuesto y dejarlo dentro del plástico e incrustarlo en el mismo y cubrir el volumen recortado rellenando con material plástico.
Description
Método de unión de tubos multicapa con
accesorios y boquilla de calentamiento para su puesta en
práctica.
La invención se refiere al método de unión de
tubos multicapas, usados en sistemas sanitarios y a la boquilla de
calentamiento empleada para la puesta en práctica de dicho método de
unión.
Los tubos multicapas son productos diseñados
para su uso en el transporte de fluidos calientes. Como ya se sabe,
los tubos de plástico tienden a dilatarse longitudinalmente con el
incremento de temperatura. Para prevenir esta dilatación, un
material derivado de metal que tiene un coeficiente de dilatación
inferior al del material de plástico se combina con el plástico y se
obtiene un tubo multicapa. Además de la dilatación, otra razón para
la preferencia de los tubos multicapas para los sistemas combinados
usados en las edificaciones es la necesidad de prevenir la entrada
de oxigeno en el sistema. Dichos tubos multicapa son conocidos, por
ejemplo por WO 1999/061833, publicada en fecha 02.12.1999,
US20020007861, publicada en fecha 24.01.2002.
La estructura interior de los tubos multicapas
usados actualmente comprende un tubo de PPR por el que pasa el
fluido, un material que tiene propiedades adhesivas revestido sobre
el tubo de PPR, una hoja de aluminio revestida sobre el dicho
material adhesivo, un material que tiene propiedades adhesivas
revestido sobre la dicha hoja de aluminio y un revestimiento
protector o capa exterior aplicado sobre el dicho material adhesivo.
La hoja de aluminio se adhiere sobre el tubo de PPR producido con un
espesor de pared conforme a los estándares y por último, el producto
es acabado aplicando un revestimiento delgado en una capa exterior y
se presenta al mercado.
En la práctica, los tubos multicapas y los
accesorios pueden combinarse por medio de soldadura con asiento para
soldar. Durante la puesta en práctica, el revestimiento o capa
exterior de PPR y la hoja de aluminio deben exfoliarse y quitarse,
para permitir que se lleve a cabo el procedimiento de combinación.
De esta manera, el espesor total de pared se lleva al espesor de
pared de tubo estándar sin hoja. Si no, se encuentra un problema de
compatibilidad con los accesorios.
En los sistemas existentes, la hoja de aluminio,
después de su combinación con los accesorios, se dispone más cerca
de la capa exterior, dentro del espesor total de pared del tubo,
debido al riesgo de que el tubo sea reventado por el agua a presión
que entra entre la hoja y el material de plástico.
Esto significa que la capa interior debe ser
producida con un tamaño capaz de resistir la presión, de acuerdo con
los estándares.
En las implementaciones de tubos multicapas, es
indispensable exfoliar la sección externa del tubo por medio de una
herramienta de exfoliación, para asegurar el funcionamiento
compatible con los elementos de unión, de ahí que se produzcan
pérdidas de material y tiempo. También existe la posibilidad de
fallos laborales. Otra desventaja de dicha puesta en práctica es que
se tarda mucho en instalar el sistema, ya que la preparación para la
soldadura es un procedimiento que lleva mucho tiempo.
Es inevitable que el dicho tubo de PPR tenga un
espesor total de pared más grande, para que resista la presión
causada por la posible penetración del fluido a presión entre el
tubo y la hoja de aluminio, después del procedimiento de unión. Esto
conduce a un uso excesivo de la materia prima de plástico y la hoja
de aluminio.
El intento para eliminar los defectos arriba
mencionados fueron hechos usando el método de unión de tubos
multicapa con accesorios descrito en la solicitud WO 2005019718
publicada 03.03.2005, que es el más cercano a la presente
invención.
Un método para unir un tubo multicapa,
incluyendo al menos una capa exterior y una capa interior de
material termoplástico y una hoja intermedia de aluminio, con un
accesorio provisto de un material termoplástico, en el que el
accesorio incluye un receso para recibir la cara extrema del tubo
multicapa. La cara extrema del tubo multicapa es insertada en el
receso del accesorio para permitir al accesorio el contacto con las
capas interior y exterior de un tubo multicapa, aplicando a
continuación calor al accesorio y al tubo para causar la fusión
local y la unión.
Las desventajas de la solución técnica arriba
mencionadas son las siguientes:
1. Incremento de los gastos para producir
accesorios especiales con recesos para la acomodación de los
extremos de tubos multicapa.
2. Dificultades de almacenaje, transporte e
instalación de los mencionados accesorios especiales y también
riesgos de fallo debido a sus características constructivas.
\newpage
3. Imposibilidad de aplicar accesorios estándar
ampliamente usados debido a la necesidad de usar accesorios
especiales.
4. Incremento de la presión del fluido debido al
incremento del diámetro en la zona de unión del tubo con el
accesorio, ya que las caras del tubo están situadas en el interior
del receso del accesorio, lo que evita el riesgo de que el tubo
reviente.
Basado en el estado conocido de la técnica, el
objeto de la invención es eliminar los inconvenientes existentes por
medio de las mejoras provistas en los productos usados en los
sistemas sanitarios y conocidos como tubo multicapa.
Otro aspecto de la invención es proveer un
método de unión de tubos multicapa teniendo un diámetro de uso
estándar, sin la necesidad de exfoliar las dichas capas de
revestimiento o capa exterior y hoja de aluminio durante la unión de
los dichos tubos multicapas. De esta manera, como no ha lugar a la
necesidad de los procedimientos de exfoliación, se hace posible
incluir la hoja de aluminio y el revestimiento o capa exterior en el
espesor total de pared. Por consiguiente, está provista una mayor
parte de la pieza de unión permeable al oxigeno para ser revestida
con la hoja de aluminio.
Para lograr los mencionados objetivos, se ha
previsto el método de unión de tubos multicapa resistentes a presión
y corrosión, que se usan en los sistemas sanitarios, que comprenden
al menos una capa interior y al menos una hoja de aluminio, con baja
permeabilidad al oxigeno revestida sobre dicha capa interior y que
tiene un menor coeficiente de expansión térmica que la capa interior
y una capa exterior recubriendo la hoja de aluminio.
Según una realización preferida de la invención,
para fijar la hoja de aluminio junto con la capa interior dentro del
accesorio sin exfoliar dicho revestimiento durante la unión de dicho
tubo multicapa por medio de los accesorios, al menos una parte
extrema del tubo multicapa es procesado, tallando la hoja de
aluminio y obteniendo un conducto de llenado en forma de un canal
circular que es fundido por medio de una boquilla de calentamiento
para el llenado del canal con el material fundido de la superficie
del tubo multicapa de forma que la capa de aluminio es ocultada
después de la fusión del canal, por consiguiente el tubo multicapa
es unido con el accesorio. De este modo, es posible unir dos tubos
multicapas entre sí por medio de un accesorio sin necesidad de
exfoliar la hoja de aluminio.
De este modo se ha minimizado el consumo de
tiempo y de material. Además, también se han reducido los fallos
laborales durante el procedimiento de ensamblar tubos multicapas.
Por otra parte, se ha reducido el tiempo necesario para la
preparación de la soldadura y se ha acelerado el procedimiento de
instalación de tubos multicapas.
Otra realización preferida de la invención está
caracterizada porque el diámetro externo de dicho tubo multicapa es
equivalente al diámetro externo de un tubo liso estándar. Por
consiguiente, la soldadura con asiento para soldar se emplea
preferentemente con las partes de unión, sin un procedimiento
directo de exfoliación de ninguna superficie. Como la hoja de
aluminio no es exfoliada, una parte igual a la longitud de la
soldadura entra en la pieza de unión. De esta manera, una mayor
parte del accesorio permeable al oxigeno está cubierta con hoja de
aluminio. Como consecuencia, la difusión de oxigeno en el accesorio
se reduce en gran medida. Como no hay recorte (exfoliación) de la
superficie, se previene el desperdicio de plástico y hoja de
aluminio originados durante el procedimiento de exfoliación. Por
consiguiente, el espesor total de pared se iguala al espesor de
pared del tubo estándar sin una hoja. Como la circunferencia donde
se envuelve la hoja de aluminio disminuye, la cantidad de consumo
también disminuye. Esto permite evitar el desperdicio de cantidades
excesivas de materia prima de plástico. Como la hoja de aluminio se
acerca al centro del tubo multicapa, tanto la capa exterior como la
interior presentan resistencia equivalente a la dilatación. En
consecuencia, el adhesivo sobre la hoja de aluminio transfiere de
igual manera, a la hoja de aluminio, las fuerzas de dilatación
provenientes tanto de la capa interior como de la exterior. De este
modo la fuerza se divide en dos. Sin embargo, en el sistema
existente, solo está sometido a fuerza el adhesivo que hay sobre la
capa interior. Como consecuencia, la superficie frontal del tubo
multicapa está previsto que sea perpendicular al eje y que la zona
que alberga la hoja de aluminio sea tallada a lo largo de toda la
circunferencia.
Otra realización preferida de la invención está
caracterizada porque el diámetro de dicha capa interior se reduce,
para colocar la hoja de aluminio que se encuentra dentro de dicho
tubo multicapa en lugares más interiores dentro del espesor de pared
del tubo multicapa.
Otra realización preferida de la invención está
caracterizada porque se obtiene un revestimiento de la hoja de
aluminio en la cara extrema del tubo multicapa rellenando dicho
conducto de llenado, en forma de canal, definido como resultado del
tallado de la hoja de aluminio, usando preferiblemente una boquilla
de calentamiento perforada. De este modo no hay necesidad de que la
técnica produzca la hoja de aluminio más cerca de la capa exterior
dentro del espesor total de pared del tubo multicapa como solución
para el riesgo de que el tubo multicapa sea reventado por el agua
que presuriza la capa interior del tubo multicapa.
La Figura 1a es una vista en perspectiva del
tubo multicapa desmontado según una aplicación representativa de la
invención.
La Figura 1b es una vista en perspectiva del
tubo multicapa según una aplicación representativa de la
invención.
La Figura 1c es una vista en corte frontal del
tubo multicapa según una aplicación representativa de la
invención.
La Figura 2 es una vista en corte lateral de un
ejemplo de una boquilla según una aplicación representativa de la
invención.
Números de referencia
| 1 | Capa interior | 4 | Capa exterior |
| 2 | Capa adhesiva | 5 | Cuerpo de la boquilla de calentamiento |
| 3 | Hoja de aluminio | 5.1 | Orificio de ventilación |
| 3.1 | Conducto de llenado | 5.2 | Proyección de soporte del tubo |
La realización de la invención provista en las
figuras muestra las vistas en corte del tubo multicapa usado en las
instalaciones sanitarias que trabajan bajo diferentes temperaturas y
presiones. En la Figura 1a, se muestra el tubo multicapa
comprendiendo una capa interior (1), una hoja de aluminio (3)
cubriendo la capa interior (1) y una capa exterior (4) cubriendo la
hoja de aluminio (3). Una capa adhesiva (2) está comprendida entre
la capa interior (1) y la hoja de aluminio (3) y entre la hoja de
aluminio (3) y la capa exterior (4).
Las figuras (1b y 1c) muestran el conducto de
llenado (3.1), en forma de canal obtenido del tallado de la hoja de
aluminio (3) en la parte extrema del tubo multicapa.
El método de unión de tubos multicapa está
provisto como sigue:
La parte extrema del tubo multicapa es procesado
por tallado de la hoja de aluminio (3) con provisión del conducto de
llenado en forma de un canal circular que es fundido por medio la
boquilla de calentamiento, rellenando el canal con el material
fundido de la superficie del tubo de modo que la hoja de aluminio
está oculta después de la fusión del canal, además el tubo multicapa
es unido con el accesorio. De esta manera, se hace posible unir los
tubos multicapas entre sí, sin tener que exfoliar la capa exterior
(4) y la hoja de aluminio (3). De este modo se minimizan el consumo
de material y de tiempo. Además, también se reducen los fallos
laborales durante el procedimiento de ensamblaje. Por otra parte, se
reduce el tiempo necesario para la preparación de soldadura y se
acelera el procedimiento de instalación de tubos.
Dicho tubo multicapa está caracterizado porque
su diámetro externo es equivalente al diámetro externo de un tubo
liso estándar. Por consiguiente, la soldadura con asiento para
soldar se emplea preferentemente con el accesorio y un extremo del
tubo, sin un procedimiento directo de exfoliación de ninguna
superficie.
Como la hoja de aluminio (3) no es exfoliada,
una parte igual a la longitud de la soldadura entra en la pieza de
unión. De esta manera, una mayor parte del accesorio permeable al
oxigeno está cubierta con hoja de aluminio (3). Como consecuencia,
la difusión de oxigeno en el accesorio se reduce en gran medida.
Como no hay recorte (exfoliación) de la superficie, se previene el
desperdicio de plástico y hoja de aluminio (3) encontrados durante
el procedimiento de exfoliación. Por consiguiente, el espesor total
de pared se iguala al espesor de pared del tubo estándar sin una
hoja. Como la circunferencia donde se envuelve la hoja de aluminio
(3) disminuye, la cantidad de consumo también disminuye. Esto hace
posible evitar desperdiciar cantidades excesivas de materia prima de
plástico. Como la hoja de aluminio (3) se acerca al centro del tubo
multicapa, tanto la capa exterior como la interior presentan una
resistencia mecánica equivalente a la dilatación. En consecuencia,
el adhesivo (2) transfiere de igual manera a la hoja de aluminio (3)
las fuerzas de dilatación provenientes tanto de la capa interior
como de la capa exterior. De este modo la fuerza se divide en dos.
Sin embargo, en el sistema existente, solo está sometido a fuerza el
adhesivo que hay sobre la capa interior.
El diámetro de dicha capa interior (1) se
reduce, para colocar la hoja de aluminio (3) que se encuentra dentro
del tubo multicapa en lugares más interiores dentro del espesor de
pared del tubo multicapa. El revestimiento aislante se obtiene
rellenando el dicho conducto de llenado (3.1) con material fundido
de la superficie del tubo usando preferentemente una boquilla de
calentamiento (5) que comprende un alojamiento en forma de cilindro
hueco, una base que tiene una abertura con el diámetro
correspondiente al diámetro del tubo, teniendo un canal de
superficie que sirve para rellenar con el material fundido de la
superficie del tubo en al menos uno de sus extremos.
En la superficie lateral de dicho cilindro
hueco, está realizado un orificio de ventilación (5.1) para liberar
al exterior el aire del canal circular cuando es calentada la parte
extrema del tubo insertada en la boquilla (5).
En el interior de la otra base de dicho
cilindro, una proyección (5.2) conforma un soporte interior para el
extremo del tubo y previene la formación de un reborde en esta parte
del tubo cuando es calentada.
De este modo no hay necesidad de que la técnica
produzca la hoja de aluminio (3) más cerca de la capa exterior
dentro del espesor total de la pared del tubo, para evitar el riesgo
de que el tubo multicapa sea reventado por el agua a presión que
entra entre los accesorios y el material de plástico.
La posibilidad de penetración del agua por la
hoja de aluminio está excluida.
Aunque es posible usar las boquillas existentes
durante la soldadura con asiento, para minimizar fallos y reducir
posibles errores de soldadura es posible usar una boquilla de
calentamiento mostrada en la figura 2 para unir tubos multicapas
según la presente invención.
La boquilla de calentamiento (5) comprende un
alojamiento en forma de cilindro hueco, una base que tiene una
abertura con el diámetro correspondiente al diámetro del tubo,
teniendo en la superficie lateral un orificio de ventilación (5.1)
para liberar al exterior el aire del canal circular y para la
indicación de llenado del canal con plástico fundido; y en el
interior de la otra base con una proyección conformando un soporte
interior para el extremo del tubo y destinado a prevenir la
formación de un reborde cuando, una vez calentada la parte extrema
del tubo es insertada en la boquilla (5).
En el interior de la otra base de dicho
cilindro, una proyección (5.2) conforma un soporte interior para el
extremo del tubo y que previene la formación de un reborde en esta
parte del tubo cuando es calentada.
Debido a dicho orificio (5.1) el usuario se
asegura que él/ella presiona el tubo multicapa hacia en fondo de la
boquilla (5) en dirección axial y también define la finalización del
calentamiento y preparación del tubo para ser unido con el
accesorio.
Gracias a la presencia del saliente (5.2) el
material fundido es dirigido hacia el interior del conducto de
llenado (3.1) y previene la formación de reborde en caso de que el
usuario apriete excesivamente.
La invención puede no estar limitada a las
aplicaciones representativas provistas en esta sección. Basándose en
el alcance de las reivindicaciones, las realizaciones alternativas
pueden ser producidas por las personas expertas en el campo
técnico.
Claims (4)
1. Método de unión de tubos multicapa con
accesorios, en el que el accesorio es unido con el tubo multicapa,
que comprende al menos una capa interior (1) de un material plástico
termoplástico, y al menos una hoja de aluminio (3) envuelta o
revestida sobre dicha capa interior (1) y que tiene un coeficiente
de dilatación respecto a la temperatura o la presión inferior a
dicha capa interior (1), y una capa exterior de un plástico
termoplástico envuelta o revestida sobre dicha hoja de aluminio (3),
donde al menos una cara del tubo multicapa (1) es procesada por
medios de tallado de la hoja de aluminio, formando un conducto de
llenado en forma de canal circular, el canal es fundido por medio de
una boquilla de calentamiento para el rellenado del canal con el
material fundido de la superficie del tubo (1) de tal manera que la
hoja de aluminio se oculta después de la fusión del canal, por tanto
la parte extrema del tubo multicapa es calentado en el lado de dicha
superficie es unido con el accesorio, presionándolos uno contra otro
en dirección axial.
2. Método, según la reivindicación 1,
caracterizado porque el tubo multicapa es unido con el
accesorio por medio de soldadura.
3. Método, según la reivindicación 1,
caracterizado porque el accesorio y el tubo multicapa (1)
presentan la capa externa y la capa interna de equivalente grosor o
aproximadamente equivalente grosor.
4. Boquilla de calentamiento, para puesta en
práctica del método de las reivindicaciones anteriores,
caracterizada porque comprende un alojamiento en forma de
cilindro hueco, teniendo en una base una abertura con el diámetro
correspondiente con el diámetro del tubo, teniendo un canal
superficial que sirve para llenar con el material fundido de la
superficie del tubo en al menos uno de los extremos, y en la
superficie lateral de la cual está previsto un orificio de
ventilación para liberar el aire al exterior del canal circular
fundido cuando es calentado la parte extrema del tubo insertado en
la boquilla y el plástico fundido, indicando el llenado del canal, y
en el interior de la base una proyección para el soporte del extremo
del tubo y destinado a prevenir la formación de reborde en esta
parte del tubo cuando se ha calentado.
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