ES2582083T3 - Fabricación de tubería compuesta multicapa para transporte de líquido - Google Patents

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ES2582083T3 ES12706240.4T ES12706240T ES2582083T3 ES 2582083 T3 ES2582083 T3 ES 2582083T3 ES 12706240 T ES12706240 T ES 12706240T ES 2582083 T3 ES2582083 T3 ES 2582083T3
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Abstract

Una tubería compuesta multicapa que comprende una capa más interior (2) hecha de plástico, una capa continua de metal (4), la superficie exterior de la capa de metal se trata, después de su formación, con medios de tratamiento de superficie (6) para cambiar su apariencia exterior, y una capa más exterior transparente (8) que protege la superficie exterior tratada de la capa de metal caracterizada por que el diámetro exterior de la tubería tiene entre 8 y 120 mm, el grosor de la capa más interior (2) tiene entre 1,0 y 10 mm, el grosor de la capa de metal (4) tiene entre 0,1 y 2,0 mm, y el grosor de la capa más exterior transparente (8) tiene entre 0,01 y 50 μm, por lo que la tubería compuesta multicapa se puede doblar permanentemente hasta ciertos ángulos con recuperación elástica cuando el doblez es inferior a 10 grados.

Description

DESCRIPCION
Fabricacion de tubena compuesta multicapa para transporte de Uquido Campo de la invencion
La invencion esta relacionada con una tubena compuesta multicapa.
5 La invencion ademas esta relacionada con un metodo para fabricar una tubena compuesta multicapa.
Antecedentes de la invencion
Tradicionalmente para sistemas de agua potable se utilizan tubenas de metal, tales como tubos de cobre. Sin embargo, las tubenas de metal pueden ser caras, en parte debido a los precios volatiles de los metales, y su ensamblaje puede ser engorroso. Ademas, minerales en el agua dentro de la tubena, junto con la variacion del valor 10 de pH, pueden provocar una rapida corrosion del cobre, por ejemplo. La corrosion en el cobre provoca una capa verde antiestetica en la superficie exterior de la tubena. Ademas, sustancias perjudiciales se pueden disolver desde el cobre al agua de dentro de la tubena de cobre.
Las tubenas de plastico, tales como tubenas hechas de polietileno reticulado, se estan utilizando ampliamente cada vez mas para sistemas de agua potable. Las posibilidades de utilizarlas en montaje de superficie son, sin embargo, 15 limitadas.
El documento EP 0691193 describe una tubena compuesta multicapa. La tubena compuesta multicapa se forma de manera que primero se extruye una capa interior y se recubre con material de ligadura. Despues de eso con una banda de aluminio se envuelve alrededor de la capa interior y se suelda de manera que se forma un cordon de soldadura longitudinal. La capa de aluminio se recubre con una capa exterior de plastico.
20 El documento DE 2939388 describe la fabricacion de una tubena que tiene una capa interior hecha de plastico. Una capa continua de metal, por ejemplo de aluminio, se prensa sobre el exterior de la capa de plastico.
El documento WO 2007/088252 describe una tubena compuesta multicapa. La tubena compuesta multicapa comprende una capa interior de plastico y una capa tubular continua de metal sobre la capa interior. La capa de metal se puede cubrir con una capa exterior de plastico.
25 Tambien se conocen mangueras flexibles. El documento EP 2154403 describe una manguera flexible que tiene un aspecto metalizado. El documento DE 19511216 describe una manguera flexible de doble pared que tiene una capa interior y una capa exterior. Entre la capa interior y la capa exterior hay una capa de color. El documento WO 02/101276 describe un tubo de plastico flexible que tiene una apariencia metalica. El tubo tiene una capa interior de plastico y una pelfcula fuera de la capa interior, dicha pelfcula tiene una apariencia metalica. En la parte superior de 30 la capa que tiene la apariencia metalica hay una capa protectora exterior al menos parcialmente transparente. El documento EP 0685675 describe una manguera flexible para aplicaciones sanitarias, especialmente para la ducha. La coloracion y/o metalizacion se logran mediante una pelfcula que se prensa en caliente sobre la tubena. El documento EP 1197700 describe una manguera flexible que tiene una capa interior de caucho o silicona y una pelfcula decorativa de plastico metalizado fuera de la capa interior. El documento DE 7714185 describe un tubo 35 flexible hecho de plastico, tal como poli(cloruro de vinilo), y que tiene una pelfcula de metal en forma de espiral que lo envuelve. La pelfcula de metal se cubre con una capa exterior de plastico. El documento DE 19737676 describe una manguera flexible que tiene dos correas coloreadas de metal enrolladas alrededor de una manguera de plastico. Se proporciona una manguera exterior fuera de las correas coloreadas de metal. El documento EP 0886741 describe un manguito protector flexible que comprende una pared hecha de plasticos resistentes al calor. El 40 manguito tambien comprende una capa de metal reflectante de radiacion infrarroja depositada al vacfo sobre la superficie exterior de la pared. El documento US 5555913 describe una manguera de plastico con coloracion y/o metalizacion en su superficie. La coloracion y/o metalizacion se producen por estampacion de una pelfcula de estampacion en caliente. Las mangueras flexibles se pueden utilizar en duchas o mangueras de jardinena, por ejemplo. Su uso en sistemas de agua potable y especialmente en montaje en superficie es, sin embargo, muy 45 limitado.
El documento WO 00/61977 describe una tubena compuesta de acero inoxidable-plastico.
El documento CN 2492730 describe una tubena que tiene una capa interior de tubena de plastico, una capa exterior de tubena de aleacion de aluminio y una capa protectora de material de metal resistente a corrosion. El material de metal resistente a corrosion se recubre con una capa de recubrimiento de electroforesis de pulido.
50 El documento DE 29807448 describe una estructura que tiene una capa interior de poli(cloruro de vinilo) y una capa exterior de laton cromado.
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El documento GB 2111164 describe una tubena compuesta que tiene una capa interior de plastico que esta rodeada por una lamina de metal alimentada longitudinalmente recubierta en ambos lados con un adhesivo. Una capa exterior de plastico se extruye sobre la lamina de metal. La tubena se utiliza en sistemas de calentamiento de suelo.
El documento WO 01/85430 describe un tubo compuesto de metal multicapa. Se aplica un forro de plastico por extrusion al interior del tubo de metal y se aplica un recubrimiento de plastico al exterior del tubo de metal.
El documento CA 1292154 describe una tubena de metal recubierta con una pelfcula de cinc. Una pelfcula de cromato cubre la pelfcula de cinc. Una capa intermedia que consiste sustancialmente en una resina epoxi cubre la pelfcula de cromato. Una pelfcula de poli(fluoruro de vinilo) cubre la capa intermedia.
El documento WO 2005/014279 describe una tubena que tiene un cuerpo interior de metal. El cuerpo interior de metal tiene un recubrimiento que comprende una capa de cinc, una capa de silicato y una capa de resina sintetica.
El documento EP 1316751 describe una tubena multicapa. La tubena multicapa incluye dos capas tubulares de material plastico, una capa interior y una exterior capa y dos capas intermedias de metal.
A pesar de la gran cantidad de tecnica anterior hay una necesidad clara de una tubena nueva que sea muy adecuada para uso en instalaciones de montaje en superficie.
Breve descripcion de la invencion
Un objeto de la invencion es proporcionar un metodo nuevo para fabricar una tubena compuesta multicapa y una tubena compuesta multicapa.
La invencion se caracteriza por las caractensticas de las reivindicaciones independientes.
Una tubena compuesta multicapa se forma de manera que la tubena compuesta multicapa comprenda una capa mas interior hecha de un plastico. La tubena tiene una capa continua de metal. La superficie exterior de la capa de metal se trata para cambiar su apariencia exterior. Despues de eso se proporciona una capa mas exterior transparente sobre la superficie exterior tratada de la capa de metal. La estructura de la tubena es de manera que la tubena se puede doblar permanentemente hasta ciertos angulos sin recuperacion elastica significativa. La apariencia visual de la tubena es esteticamente agradable. La tubena puede tener una superficie brillante lisa u otro tipo de acabado de superficie. La capa mas exterior transparente protege la superficie de capa de metal contra aranazos, huellas de dedos y corrosion, por ejemplo. Debido a su apariencia exterior y debido a que la tubena se puede doblar permanentemente hasta ciertos angulos sin recuperacion elastica significativa, la tubena se puede utilizar en montaje en superficie o en instalaciones sobre pared. Las propiedades de la tubena tambien se pueden optimizar para sistemas de agua potable. Ademas, la fabricacion de la tubena es bastante simple y por lo tanto el coste de la tubena es razonable.
Breve descripcion de los dibujos
A continuacion se describira la invencion con mayor detalle por medio de realizaciones preferidas con referencia a los dibujos adjuntos, en los que
La figura 1 es una vista lateral esquematica de un aparato de fabricacion de tubena,
La figura 2 es una vista de extremo en seccion transversal de una tubena compuesta multicapa y
La figura 3 es una vista lateral esquematica de otro aparato de fabricacion de tubena.
En las figuras, la invencion se presenta de una manera simplificada en aras de la claridad. En las figuras las piezas semejantes se denotan mediante numeros de referencia semejantes.
Descripcion detallada de la invencion
La figura 1 describe un ejemplo de como se forma una tubena compuesta multicapa. La figura 2 muestra un ejemplo de este tipo de tubena.
Primero se extruye un capa interior 2 de la tubena con una extrusora 1 de plastico. La capa interior 2 constituye la capa mas interior de la tubena. Hay una cuenca de calibracion/refrigeracion 10 despues de la extrusora 1 de plastico. La capa interior 2 se puede recubrir con una capa de ligadura. Asf, en la tubena formada puede haber una capa de ligadura entre la capa interior 2 y la capa de metal 4. La capa de ligadura y la capa interior 2 tambien se pueden coextruir. Una capa de ligadura no es necesaria si la capa interior 2 se hace de plastico de alto peso molecular que por sf mismo tiene buenas propiedades adhesivas debido a grupos extremos funcionales injertados, por ejemplo.
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La capa interior 2 se puede extruir, por ejemplo, de polietileno PE, polietileno reticulado PEX, polipropileno PP o polibutileno-1 PB, etc. Un criterio para seleccionar el material plastico de la capa mas interior puede ser que el plastico sea homologado para transporte de agua potable. En ese caso el plastico debe ser inerte en el sentido de que sustancias perjudiciales no migren al agua que fluye dentro de la tubena. La capa de ligadura puede contener, por ejemplo, polietileno PE con anfndrido maleico.
Una maquina de extrusion de metal 3 puede estar en la misma lmea de produccion que la extrusora de plastico 1 y asf la extrusora de plastico 1 y la maquina de extrusion de metal 3 pueden estar en lmea como se ve en la figura 1. En ese caso la capa interior extrmda 2 se alimenta directamente a la maquina de extrusion de metal 3. Si por ejemplo es necesaria una etapa de proceso de reticulacion, es posible producir primero la capa interior 2 por separado. Asf primero se puede producir la capa interior 2 y luego bobinar, por ejemplo. A continuacion, la capa interior 2 se desbobina y se alimenta a la lmea de produccion en la maquina de extrusion de metal 3.
La capa interior 2 se alimenta asf a la maquina de extrusion de metal 3. La maquina de extrusion de metal 3 comprende una rueda montada rotatoriamente que tiene uno o mas surcos circunferenciales sin fin. Una zapata se adapta para cerrar parte de los surcos y utillaje de montaje, que incluye topes dispuestos para bloquear al menos parcialmente los surcos y un paso que lleva a una estructura de matriz. Materia prima de metal se inserta en la rueda de extrusion rotatoria con surcos. El metal se calienta y presuriza por rozamiento y/o por medios de calentamiento adicionales, tales como calentadores electricos. El material se acopla al tope en un estado en el que fluye a traves del paso y se extruye a traves de la estructura de matriz. Asf, el material se ablanda pero no se funde. La estructura de matriz produce una capa continua tubular de metal y la capa interior 2 se pasa a traves de un mandril hueco en la estructura de matriz. Se permite una holgura de suficiente entre la capa de metal y la capa interior para prevenir dano por calor a la capa interior. El metal extruido puede ser aluminio y por tanto se forma una capa de aluminio. El metal tambien puede ser cobre o magnesio, por ejemplo, o algun otro metal que tenga una temperatura de ablandamiento bastante baja. Caractensticas adecuadas para el metal se pueden lograr, por ejemplo, aleando aluminio con otros metales. La capa de metal 4 puede formar una capa de barrera de oxfgeno para la tubena.
Tras la extrusion, la capa de metal 4 se enfna. En este punto, tambien se pueden utilizar medios de refrigeracion externos. Los medios de refrigeracion pueden ser una tobera de refrigeracion en forma de aro 11, por ejemplo, que sopla aire de refrigeracion sobre la capa de metal 4. En lugar o ademas de aire de refrigeracion tambien se pueden utilizar otros medios de refrigeracion, tales como agua. La temperatura de un aluminio extruido son aproximadamente 500 °C, por ejemplo, que significa que la superficie de la capa interior se danana si la capa de metal 4 no se enfna antes de contactar con la superficie de la capa interior 2.
Tras enfriarse, la capa de metal 4 se lleva a traves de rodillos formadores 5. El numero de rodillos formadores puede ser 2, 3, 4 o mas, dependiendo de su estructura. Los rodillos formadores 5 realizan un proceso de estirado, que significa que el diametro de la capa de metal 4 se reduce, la capa de metal asf entra en contacto con la capa interior de plastico 2. La reduccion del diametro de la capa de metal se puede reducir tambien utilizando matrices convergentes conicas, por ejemplo, u otro metodo adecuado.
El material de la capa de ligadura o el material de la propia capa interior 2, si no se utiliza una capa de ligadura, se logra de manera que la capa interior 2 y la capa de metal 4 se adhieran entre sf El material se puede activar por calor, por ejemplo. El material se puede activar por el calor de la capa de metal 4. Asf, aunque la capa de metal este fna, tiene una temperatura lo bastante alta como para activar el material. Tambien es posible recalentar la capa de metal por medios de calentamiento adicionales.
La lmea de produccion tambien puede estar provista de uno o mas arrastramientos 12 para arrastrar la tubena desde la maquina de extrusion de metal 3. En la realizacion mostrada en la figura 1 se utilizan dos arrastramientos 12.
La superficie exterior de la capa de metal 4 se trata con medios de tratamiento de superficie 6 para cambiar la apariencia exterior de la superficie exterior de la capa de metal 4. Los medios de tratamiento de superficie 6 pueden comprender cepillos rotatorios, por ejemplo. En lugar o ademas de los cepillos rotatorios los medios de tratamiento de superficie 6 tambien pueden comprender rodillos rotatorios, medios de pulido por banda y/o medios de granallado, por ejemplo. La superficie exterior de la capa de metal 4 se trata completamente.
La apariencia exterior de la superficie exterior de la capa de metal 4 se puede cambiar tratando la superficie mecanicamente y/o ffsicamente y/o qmmicamente. El tratamiento de la superficie de la capa de metal puede comprender texturizacion, por ejemplo. La texturizacion puede comprender pulir y/o granallar y/o ataque qmmico, por ejemplo. El pulido puede ser pulido mecanico o pulido qmmico, por ejemplo. Puede ser necesario amolar la superficie por adelantado para eliminar aranazos o surcos que no se puedan eliminar solo con pulido, por ejemplo. Son posibles otras apariencias exteriores por granallado de la superficie con arena, oxido de aluminio, cuencas de vidrio, etc.
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La superficie exterior tratada de la capa de metal 4 se cubre mediante medios de cobertura 7. Los medios de cobertura 7 proporcionan una capa mas exterior transparente 8 sobre la superficie exterior de la capa de metal para proteger la superficie exterior de la capa de metal 4. Los medios de cobertura 7 pueden comprender rociadores para rociar el material de capa de proteccion sobre la superficie exterior de la capa de metal 4. Otro ejemplo de los medios de cobertura 7 son un bano o cuenca que comprende el material de capa de proteccion, a traves de dicha banera o cuenca se tira de la tubena. Ademas, el material de capa de proteccion se puede aplicar sobre la superficie exterior de la capa de metal 4 por medios de cobertura electrostaticos, por ejemplo.
Ejemplos del material de capa de proteccion son lacas de curado termico, lacas de curado por UV, barniz de apoyo con base de agua y barniz combinado de acrilato de hidroxilo y disolvente organico, por ejemplo. La superficie exterior tratada de la capa de metal es adyacente a la capa mas exterior transparente 8. La capa transparente 8 puede ser totalmente transparente o parcialmente transparente o traslucida. Asf, en esta descripcion el termino capa transparente 8 significa que en la tubena acabada la superficie exterior de la capa de metal 4 es al menos en parte visible desde el exterior.
El diametro exterior de la tubena puede variar entre 8 y 120 mm, por ejemplo. El grosor de la capa mas interior 2 puede variar entre 1,0 y 10 mm, por ejemplo. El grosor de la capa de metal 4 puede variar entre 0,1 y 2,0 mm, por ejemplo. El grosor de la capa mas exterior transparente 8 puede variar entre 10 nm y 50 pm, por ejemplo.
La tubena se utiliza para transportar lfquidos. En una realizacion, la tubena se utiliza para transportar agua potable.
Debido a la estructura de la tubena y especialmente debido a la capa de metal 4 la tubena se puede doblar permanentemente hasta ciertos angulos sin recuperacion elastica significativa. La resistencia a doblez de la tubena es bastante alta, lo que significa que la tubena permanece recta extremadamente bien. Correspondientemente, cuando la tubena se dobla, la seccion transversal no se aplana mucho. Tras doblarse, la tubena permanece doblada, por lo que no se endereza facilmente. Asf, la tubena es muy adecuada para uso en instalaciones montadas en superficie. La definicion de que la tubena se puede doblar permanentemente hasta ciertos angulos sin recuperacion elastica significativa significa que tras el doblado no hay o hay unicamente una pequena recuperacion elastica. Asf, en una realizacion la recuperacion elastica tras el doblado es inferior a 10 grados. En otra realizacion la recuperacion elastica tras el doblado es inferior a 5 grados. En una tercera realizacion la recuperacion elastica tras el doblado es inferior a 3 grados.
Asf, como la tubena se utiliza en montaje de superficie, tfpicamente se dobla durante el montaje o instalacion de la tubena. Por lo tanto, el material de la capa mas exterior no debe ser tan quebradizo que se agriete durante el doblado.
Al final del proceso de fabricacion la tubena compuesta multicapa se puede enrollar sobre un tambor 9. Si la tubena se utiliza para una instalacion sobre pared, tiene que enderezarse antes de la instalacion por medio de una unidad de enderezamiento.
Tambien es posible omitir el bobinado o devanado sobre el tambor 9. Entonces la tubena se produce en tramos por lo que la tubena permanece muy recta. En este caso, se utiliza una cortadora que corta la tubena en tramos que tienen una longitud apropiada. La longitud de los tramos de tubena puede variar segun las necesidades. La longitud de un tramo puede ser entre 2 m y 10 m, por ejemplo.
El tratamiento de la superficie y la aportacion de la capa mas exterior sobre la superficie tratada tambien se pueden realizar fuera de lmea. Asf el tratamiento y el recubrimiento de la superficie se pueden realizar despues de que la tubena se haya cortado en tramos, por ejemplo.
En la realizacion mostrada en la figura 3 primero se forma la capa de metal 4 y la capa mas interior de plastico se extruye dentro de la capa de metal formada 4. La maquina de extrusion de metal 3 forma la capa continua de metal 4. La extrusora de plastico 1 tiene una herramienta 1a que se extiende dentro de la capa de metal formada de manera que se extruye plastico dentro de la capa de metal. En esta realizacion no se necesitan rodillos formadores 5 u otros medios para realizar un proceso de estirado.

Claims (9)

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    REIVINDICACIONES
    1. Una tubena compuesta multicapa que comprende
    una capa mas interior (2) hecha de plastico, una capa continua de metal (4),
    la superficie exterior de la capa de metal se trata, despues de su formacion, con medios de tratamiento de superficie (6) para cambiar su apariencia exterior, y
    una capa mas exterior transparente (8) que protege la superficie exterior tratada de la capa de metal caracterizada por que el diametro exterior de la tubena tiene entre 8 y 120 mm,
    el grosor de la capa mas interior (2) tiene entre 1,0 y 10 mm, el grosor de la capa de metal (4) tiene entre 0,1 y 2,0 mm, y el grosor de la capa mas exterior transparente (8) tiene entre 0,01 y 50 pm,
    por lo que la tubena compuesta multicapa se puede doblar permanentemente hasta ciertos angulos con recuperacion elastica cuando el doblez es inferior a 10 grados.
  2. 2. La tubena compuesta multicapa segun la reivindicacion 1, en donde la superficie exterior de la capa de metal (4) se trata mediante texturizacion.
  3. 3. La tubena compuesta multicapa segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la capa de metal (4) forma una capa de barrera de oxfgeno para la tubena.
  4. 4. La tubena compuesta multicapa segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la capa mas exterior transparente (8) que protege la superficie exterior de la capa de metal (4) se hace de laca de curado termico o laca de curado por UV.
  5. 5. Un metodo para fabricar una tubena compuesta multicapa, el metodo comprende
    formar una capa mas interior (2) de plastico por extrusion, formar una capa continua de metal (4) por extrusion,
    tratar la superficie exterior de la capa de metal con medios de tratamiento de superficie (6) para cambiar su apariencia exterior y
    proporcionar una capa mas exterior transparente (8) sobre la superficie exterior tratada de la capa de metal para proteger la superficie exterior de la capa de metal, caracterizada por que el diametro exterior de la tubena tiene entre 8 y 120 mm, el grosor de la capa mas interior (2) tiene entre 1,0 y 10 mm, el grosor de la capa de metal (4) tiene entre 0,1 y 2,0 mm, y el grosor de la capa mas exterior transparente (8) tiene entre 10 nm y 50 pm,
    por lo que la tubena compuesta multicapa se hace de manera que se pueda doblar permanentemente hasta ciertos angulos con recuperacion elastica cuando el doblado es inferior a 10 grados.
  6. 6. El metodo segun la reivindicacion 5, en donde la capa mas exterior transparente (8) se forma utilizando medios de cobertura (7) que pueden producir capas con un grosor de 0,01 a 50 pm.
  7. 7. El metodo segun la reivindicacion 5 o 6, en donde la superficie exterior de la capa de metal (4) se trata mediante texturizacion.
  8. 8. El metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, en donde primero se forma una capa de metal (4) y la capa mas interior (2) de plastico se extruye dentro de la capa de metal formada.
  9. 9. El metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, en donde primero se extruye la capa mas interior (2) de plastico y la capa de metal (4) se forma alrededor de la capa mas interior formada.
ES12706240.4T 2011-02-24 2012-02-23 Fabricación de tubería compuesta multicapa para transporte de líquido Active ES2582083T3 (es)

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