IT201600104163A1 - Tubo plastico e giunzione per tubi plastici - Google Patents

Description

Tubo plastico e giunzione per tubi plastici

L’invenzione concerne tubi per la realizzazione di condotte per fluidi ed in particolare si riferisce ad un tubo di materia plastica provvisto ad un’estremità di un giunto a bicchiere per consentirne la giunzione con un altro tubo in modo da formare condotte o tubazioni per fluidi anche sotto pressione. L’invenzione concerne altresì una giunzione per collegare tra loro due tubi plastici.

Nel settore delle tubazioni per la distribuzione di fluidi in pressione, tipicamente acqua potabile, sono generalmente utilizzati tubi realizzati in plastiche poliolefine (polietilene, polipropilene), in particolare ad alta densità, in cui la connessione tra due tubi successivi è ottenuta saldando le estremità di testa dei tubi, così da realizzare una condotta sostanzialmente monolitica che garantisce la tenuta idraulica anche con elevate pressioni di esercizio e soprattutto nel caso di movimenti, cedimenti, deformazioni del terreno e/o delle sedi in cui i tubi sono posizionati.

La procedura di giunzione dei tubi mediante saldatura è tuttavia alquanto laboriosa e complessa e deve essere realizzata sul campo, ossia sul luogo di posa della tubazione. È richiesta quindi, oltre alla manodopera specializzata, la disponibilità dei macchinari e delle attrezzature necessarie per lavorare e preparare le estremità dei tubi (spianatura, intestatura) e quindi per saldare queste ultime, tipicamente mediante fusione testa a testa (elettrofusione, ecc.).

Questo tipo di giunzione risulta quindi alquanto costosa. Inoltre, nel processo di saldatura si creano all’interno del tubo, in corrispondenza della zona di unione tra i due tubi, rilievi, protuberanze, sporgenze che possono interferire con il flusso dell’acqua e che formano punti di ristagno, interstizi, fessure nelle quali si possono accumulare sporcizia, corpi estranei, impurità presenti nell’acqua.

Sono noti ed utilizzati anche tubi in materia plastica collegati tra loro a formare condotte o tubazioni tramite giunti cosiddetti “a bicchiere”.

Con giunto a bicchiere si intende l’estremità del tubo cosiddetta “femmina” che presenta un allargamento della sezione trasversale (diametri esterno ed interno) tale da formare una sorta di manicotto tubolare allargato in grado di ricevere ed accoppiarsi con l’estremità cosiddetta “maschio”, normale e non allargata, del tubo successivo. All’interno del giunto a bicchiere è realizzato un incavo anulare destinato ad alloggiare una guarnizione che assicura la tenuta idraulica una volta eseguita la connessione tra i due tubi della tubazione. L’estremità maschio viene inserita con leggera interferenza nell’estremità femmina così da realizzare un accoppiamento stabile.

Questa tipologia di connessione non richiede procedure particolari e complesse di giunzione sul campo, tuttavia non risulta indicata nel caso di condotte per fluidi ad alta pressione. L’accoppiamento mediante giunto a bicchiere non è infatti stabile e saldo nel caso si verifichino movimenti relativi tra i due tubi dovuti, ad esempio, a movimenti, cedimenti, deformazioni del terreno in cui i tubi sono interrati. Questi movimenti possono determinare infatti un disaccoppiamento o distacco parziale tra le estremità dei tubi con perdita di tenuta e fuoriuscita all’esterno del fluido in pressione. In alcuni casi, a causa della pressione interna del fluido si verifica anche il distacco o sfilamento completo dei tubi.

Per ovviare a tali inconvenienti sono utilizzati sistemi di bloccaggio che vincolano tra di loro le due estremità dei tubi e che comprendono anelli conici con denti di aggraffaggio da inserire sull’estremità maschio del tubo prima dell’inserimento nel giunto a bicchiere, oppure elementi trasversali che sono inseriti in apposite sedi realizzate nello spessore delle pareti laterali dei tubi in modo da vincolare questi ultimi l’uno all’altro.

Questi sistemi di bloccaggio sono tuttavia costosi, complessi da montare e da installare (anelli conici) e/o richiedono lavorazioni specifiche aggiuntive da realizzare sui tubi (spina trasversale) prima del montaggio

Uno scopo della presente invenzione è migliorare i tubi con giunti a bicchiere noti, in particolare i tubi disposti per formare tubazioni o condotte per fluidi ad alta pressione. Un altro scopo è fornire un tubo di materia plastica che possa essere unito in modo rapido e semplice con altri tubi identici così da realizzare una tubazione salda e robusta in grado di assicurare una completa tenuta idraulica, anche in caso di movimenti relativi tra i tubi dovuti, ad esempio, a movimenti, cedimenti, deformazioni del terreno e/o delle sedi in cui i tubi sono posizionati.

Un ulteriore scopo è fornire un tubo di materia plastica che non richieda procedure laboriose e complesse per l’esecuzione della giunzione con altri tubi sul luogo di posa delle tubazioni, in particolare che non richieda manodopera specializzata e particolari e costosi macchinari ed attrezzature.

Un altro scopo ancora è realizzare un tubo di materia plastica con giunto a bicchiere che sia semplice, rapido ed economico da realizzare.

Questi scopi ed altri sono raggiunti da un tubo di materia plastica ed una giunzione per tubi plastici secondo una o più delle rivendicazioni di seguito riportate.

L’invenzione potrà essere meglio compresa ed attuata con riferimento ai disegni in allegato che ne illustrano una forma esemplificativa e non limitativa di attuazione, in cui:

- la figura 1 è una sezione trasversale e parziale di un tubo dell’invenzione provvisto ad un’estremità femmina di un giunto a bicchiere ed associato ad ulteriore tubo da inserire in detto giunto a bicchiere per formare una giunzione;

- la figura 2 è un dettaglio ingrandito di figura 1 che illustra una guarnizione inserita in una sede interna del giunto a bicchiere;

- la figura 3 è un dettaglio ingrandito di figura 1 che illustra una filettatura interna del giunto a bicchiere;

- la figura 4 è una sezione ingrandita e parziale dei tubi di figura 1 connessi l’uno all’altro in una configurazione assemblata per formare una giunzione;

- la figura 5 è un dettaglio ingrandito di figura 4 che illustra la guarnizione a riscontro di una parete esterna dell’ulteriore tubo;

- la figura 6 è un dettaglio ingrandito di figura 4 che illustra la filettatura interna del giunto a bicchiere impegnata ad una corrispondente filettatura esterna dell’ulteriore tubo.

Con riferimento alle figure da 1 a 6, è illustrato il tubo 1 secondo l’invenzione realizzato in materia plastica, in particolare plastica poliolefine, e comprendente un’estremità femmina 2 provvista di un giunto a bicchiere 3 atto a ricevere un’estremità maschio 22 di un ulteriore tubo 21. Il giunto a bicchiere 3 comprende una parete interna 4 provvista di una sede 5 disposta per ricevere una guarnizione 10 e di una filettatura interna 6 disposta per impegnarsi con una filettatura esterna 26 complementare realizzata su una parete esterna 24 dell’estremità maschio 22 quando quest’ultima è inserita ed avvitata in detta estremità femmina 2 lungo un asse longitudinale X così da unire e bloccare il tubo 1 all’ulteriore tubo 21 in una configurazione assemblata A e formare una giunzione 100.

Il tubo 1 e l’ulteriore tubo 21 si sviluppano lungo l’asse longitudinale X e presentano, ad esempio, pareti cilindriche di spessore sostanzialmente costante.

La filettatura interna 6, realizzata sulla parete interna 4 del giunto a bicchiere 3, è interposta tra la sede 5 per la guarnizione 10 ed una porzione di connessione 7 che congiunge il giunto a bicchiere 3 ad un corpo 8 del tubo 1. La filettatura interna 6 è in corpo unico con il giunto a bicchiere 3, in particolare è realizzata tramite lavorazioni di asportazione di materiale oppure mediante processo di termoformatura della parete interna 4 ovvero del giunto a bicchiere 3 oppure mediante stampaggio ad iniezione direttamente sull’estremità femmina 2 del tubo 1.

Quest’ultimo è ad esempio realizzato separatamente mediante deformazione plastica a caldo oppure mediante stampaggio per iniezione, e quindi fissato ad una porzione terminale del corpo 8 del tubo 1, in particolare mediante processo di fusione.

In alternativa, il giunto a bicchiere 3 può essere realizzato sul tubo 1 mediante deformazione plastica a caldo di un’estremità del corpo 8 oppure mediante stampaggio per iniezione direttamente su detta estremità.

Nella forma di realizzazione illustrata, la parete interna 4 del giunto a bicchiere 3 e la parete esterna 24 dell’estremità maschio 22 hanno forma cilindrica.

È altresì previsto che la parete interna 4 e la parete esterna 24 possano avere forma troncoconica. In questo caso, l’estremità maschio 22 dell’ulteriore tubo 21 ha forma rastremata e la parete esterna 24 è convergente verso un bordo frontale 25, mentre la parete interna 4 del giunto a bicchiere 3 è convergente verso l’interno, ossia verso la porzione di connessione 7.

La filettatura esterna 26 e la filettatura interna 6 possono comprendere uno o più principi ossia essere formate ciascuna da uno o più filetti elicoidali paralleli.

La filettatura interna 6 comprende uno stabilito numero di filetti interni 6a impegnati dalla filettatura esterna 26 nella configurazione assemblata A, ciascuno dei filetti interni 6a avente una definita forma o sezione trasversale. Il numero di filetti interni 6a e la sezione trasversale di questi ultimi sono tali da garantire alla filettatura interna 6 una resistenza a taglio maggiore di una resistenza a trazione di una sezione trasversale anulare del tubo 1, in particolare in corrispondenza del corpo 8.

Similmente la filettatura esterna 26 comprende uno stabilito numero di filetti esterni 26a disposti per impegnarsi con la filettatura interna 6 nella configurazione assemblata A. I filetti esterni 26a sono sostanzialmente identici ai filetti interni 6a della filettatura interna 6. Anche in questo caso, il numero di filetti esterni 26a e la loro sezione trasversale sono tali da garantire alla filettatura esterna 26 una resistenza a taglio maggiore di una resistenza a trazione di una sezione trasversale anulare dell’ulteriore tubo 21.

Pertanto, nella configurazione assemblata A, nel caso in cui i due tubi 1, 21 vengano posti in trazione, ad esempio a causa di movimenti, cedimenti, deformazioni del terreno e/o delle sedi in cui essi sono posizionati, l’accoppiamento tra le due filettature 6, 26 garantisce una resistenza maggiore di quella offerta dalle sezioni trasversali anulari dei tubi stessi. In tal modo, è impedito lo sfilamento accidentale, anche parziale, dei tubi 1, 21.

Nella forma di realizzazione illustrata la filettatura interna 6 e la filettatura esterna 26 comprendono ciascuna un solo principio che forma una pluralità di rispettivi filetti 6a, 26a.

In una variante del tubo non illustrata, le filettature interna 6 ed esterna 26 comprendono ciascuna una pluralità di principi, ossia di filetti elicoidali paralleli, per consentire di avvitare in modo completo e saldo l’ulteriore tubo 21 al tubo 1 con una minima rotazione relativa di detti tubi attorno all’asse longitudinale X. É così possibile semplificare e velocizzare la giunzione dei tubi 1, 21 cioè l’assemblaggio della giunzione 100.

Le filettature interna 6 ed esterna 26 possono comprendere filettature metriche oppure Gas, di tipo cilindrico oppure conico, in base alla forma cilindrica oppure tronco-conica che possono avere le pareti interna 4 ed esterna 24 dei tubi 1, 21, rispettivamente.

Il tubo 1 dell’invenzione, inoltre, comprende anch’esso un’estremità maschio 22 opposta all’estremità femmina 2 e provvista della filettatura esterna 26 sulla rispettiva parete esterna 24. In tal modo, una pluralità di tubi 1 può essere connessa per formare una tubazione a tenuta per fluidi in pressione.

La giunzione 100 per tubi in materia plastica dell’invenzione comprende un tubo 1 provvisto di un’estremità femmina 2 dotata di un giunto a bicchiere 3 ed un ulteriore tubo 21 provvisto di un’estremità maschio 22. L’estremità maschio 22 è inseribile nel giunto a bicchiere 3 lungo un asse longitudinale X in una configurazione assemblata A per formare la giunzione 100. Il giunto a bicchiere 3 comprende una parete interna 4 provvista di una sede 5 disposta per ricevere una guarnizione 10 ed una filettatura interna 6 disposta per impegnarsi con una corrispondente filettatura esterna 26 realizzata su una parete esterna 24 dell’estremità maschio 22, quando quest’ultima è inserita ed avvitata nell’estremità femmina 2 lungo l’asse longitudinale X così da bloccare il tubo 1 all’ulteriore tubo 21 nella suddetta configurazione assemblata A. L’accoppiamento delle filettature interna 6 ed esterna 26 permette altresì di realizzare in cooperazione con la guarnizione 10 la tenuta idraulica della giunzione 100.

Nell’uso, la giunzione 100 tra i due tubi 1, 21 viene realizzata allineando questi ultimi lungo l’asse longitudinale X e quindi inserendo l’estremità maschio 22 nel giunto a bicchiere 3 dell’estremità femmina 2 imprimendo nel contempo una rotazione relativa attorno all’asse longitudinale X tra i due tubi 1, 21 in modo che le filettature esterna 26 ed interna 6 si impegnino progressivamente e fino al completo inserimento dell’estremità maschio 22 nel giunto a bicchiere 3.

Durante l’inserimento dell’estremità maschio 22, la parete esterna 24 riscontra un labbro di tenuta 10a della guarnizione 10 determinando la progressiva deformazione di quest’ultima e quindi la tenuta idraulica della giunzione. Più precisamente, a causa della deformazione cui è soggetta, la guarnizione 10 esercita una forza di compressione circonferenziale diretta radialmente verso l’asse longitudinale X che impedisce al fluido in pressione contenuto all’interno dei tubi 1, 21 di fuoriuscire dal giunto a bicchiere. Alla tenuta cooperano anche le filettature esterna 26 ed interna 6 tra loro accoppiate nella configurazione assemblata A dei tubi 1, 21.

L’accoppiamento tra le filettature esterna 26 ed interna 6 garantisce principalmente il reciproco bloccaggio dei tubi 1, 21 nella configurazione assemblata A, tale accoppiamento impedendo il disimpegno completo o anche parziale dell’estremità maschio 22 dal giunto a bicchiere 3 ossia lo sfilamento dell’ulteriore tubo 21 dal tubo 1 nel caso essi siano posti in trazione, ad esempio a causa di movimenti, cedimenti, deformazioni del terreno e/o delle sedi in cui essi sono posizionati. A tale riguardo, è bene osservare che grazie al numero di filetti 6a, 26a e alla sezione trasversale di questi ultimi, la filettatura interna 6 e la filettatura esterna 26 presentano una resistenza a taglio maggiore di una resistenza a trazione di rispettive sezioni trasversali anulari rispettivamente del tubo 1 in corrispondenza del corpo 8 e dell’ulteriore tubo 21.

È quindi possibile unire in modo rapido, semplice e nello stesso tempo saldo e robusto tubi 1, 21 di materia plastica, in particolare plastica poliolefine, così da formare tubazioni o condotte a tenuta idraulica, nelle quali possono scorrere fluidi anche ad alta pressione. L’accoppiamento filettato tra le estremità 2, 22 dei tubi 1, 21 permette di ottenere una giunzione completa e salda con una semplice rotazione relativa dei due tubi 1, 21 l’uno rispetto all’altro attorno all’asse longitudinale X. Nel caso in cui le filettature esterna 26 ed interna 6 comprendano due o più principi è richiesta una minima rotazione relativa dei suddetti tubi, ciò permettendo di semplificare e velocizzare ulteriormente la giunzione di questi ultimi ossia l’assemblaggio della giunzione 100.

Per connettere i tubi plastici dell’invenzione non sono quindi richieste procedure di assemblaggio laboriose e complesse sul luogo di posa delle tubazioni né manodopera specializzata e/o particolari e costosi macchinari ed attrezzature

Si noti che la giunzione 100 così ottenuta assicura una tenuta idraulica ottimale non solo grazie alla guarnizione 10, ma anche in virtù dell’accoppiamento delle filettature esterna 26 ed interna 6 delle estremità 2, 22 dei tubi 1, 21.

Claims (14)

1. RIVENDICAZIONI 1. Tubo (1) di materia plastica, in particolare plastica poliolefine, comprendente un’estremità femmina (2) provvista di un giunto a bicchiere (3) atto a ricevere un’estremità maschio (22) di un ulteriore tubo (21), detto giunto a bicchiere (3) comprendendo una parete interna (4) provvista di una sede (5) disposta per alloggiare una guarnizione (10), caratterizzato dal fatto che detta parete interna (4) di detto giunto a bicchiere (3) include una filettatura interna (6) disposta per impegnarsi con una filettatura esterna (26) complementare realizzata su una parete esterna (24) di detta estremità maschio (22) quando quest’ultima è inserita ed avvitata in detta estremità femmina (2) lungo un asse longitudinale (X) per connettere detto tubo (1) a detto ulteriore tubo (21) in una configurazione assemblata (A) e formare una giunzione (100).
2. 2. Tubo (1) secondo la rivendicazione 1, in cui detta filettatura interna (6) è interposta tra detta sede (5) ed una porzione di connessione (7) che congiunge detto giunto a bicchiere (3) ad un corpo (8) di detto tubo (1).
3. 3. Tubo (1) secondo la rivendicazione 1 oppure 2, in cui detta filettatura interna (6) è in corpo unico con detto giunto a bicchiere (3), in particolare è realizzata tramite lavorazioni di asportazione di materiale o mediante processo di termoformatura di detta parete interna (4).
4. 4. Tubo (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detta filettatura interna (6) comprende uno stabilito numero di filetti interni (6a) impegnati da detta filettatura esterna (26) in detta configurazione assemblata (A), ciascuno di detti filetti interni (6a) avente una definita sezione trasversale, detto stabilito numero di filetti interni (6a) e detta definita sezione trasversale essendo tali che detta filettatura interna (6) presenta una resistenza a taglio maggiore di una resistenza a trazione di una sezione trasversale anulare di detto tubo (1), in particolare in corrispondenza di detto corpo (8).
5. 5. Tubo (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detta filettatura interna (6) comprende una pluralità di principi.
6. 6. Tubo (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detto giunto a bicchiere (3) è fissato ad una porzione terminale di un corpo (8) di detto tubo (1), in particolare mediante processo di fusione.
7. 7. Tubo (1) secondo una delle rivendicazioni da 1 a 5, in cui detto giunto a bicchiere (3) è realizzato mediante deformazione plastica a caldo di un’estremità di un corpo (8) di detto tubo (1) oppure è realizzato mediante stampaggio per iniezione direttamente su detta estremità di detto corpo (8).
8. 8. Tubo (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, comprendente un’estremità maschio (22) opposta a detta estremità femmina (2) e provvista di detta filettatura esterna (26).
9. 9. Tubo di materia plastica (21), in particolare plastica poliolefine, comprendente un’estremità maschio (22) avente una parete esterna (24) dotata di una filettatura esterna (26) disposta per impegnare in una configurazione assemblata (A) una filettatura femmina (6) complementare di un giunto a bicchiere (3) realizzato su un’estremità femmina (2) di un tubo (1) di materia plastica secondo una delle rivendicazioni da 1 a 8.
10. 10. Tubo (21) secondo la rivendicazione 9, in cui detta filettatura esterna (26) comprende uno stabilito numero di filetti esterni (26a) impegnati da detta filettatura interna (6) di detto giunto a bicchiere (3) in detta configurazione assemblata (A), ciascuno di detti filetti esterni (26a) avente una definita sezione trasversale, detto stabilito numero di filetti esterni (26a) e detta definita sezione trasversale essendo tali che detta filettatura esterna (26) presenta una resistenza a taglio maggiore di una resistenza a trazione di una sezione trasversale anulare di detto tubo (21).
11. 11. Giunzione per tubi di materia plastica, in particolare plastica poliolefine, comprendente un tubo (1) provvisto di un’estremità femmina (2) dotata di un giunto a bicchiere (3) secondo una delle rivendicazioni da 1 a 8 ed un ulteriore tubo (21) provvisto di un’estremità maschio (22) secondo la rivendicazione 9 o la rivendicazione 10.
12. 12. Giunzione (100) per tubi di materia plastica, in particolare plastica poliolefine, comprendente un tubo (1) provvisto di un’estremità femmina (2) dotata di un giunto a bicchiere (3) ed un ulteriore tubo (21) provvisto di un’estremità maschio (22), detto giunto a bicchiere (3) comprendendo una parete interna (4) provvista di una sede (5) disposta per alloggiare una guarnizione (10), detta estremità maschio (22) essendo inseribile in detto giunto a bicchiere (3) lungo un asse longitudinale (X) in una configurazione assemblata (A) per formare detta giunzione (100), quest’ultima essendo caratterizzata dal fatto che detta parete interna (4) di detto giunto a bicchiere (3) comprende una filettatura interna (6) disposta per impegnarsi con una filettatura esterna (26) complementare realizzata su una parete esterna (24) di detta estremità maschio (22) quando quest’ultima è inserita ed avvitata in detta estremità femmina (2) lungo detto asse longitudinale (X) così da bloccare detto tubo (1) a detto ulteriore tubo (21) in detta configurazione assemblata (A).
13. 13. Giunzione (100) secondo la rivendicazione 12, in cui detta filettatura interna (6) è interposta tra detta sede (5) ed una porzione di connessione (7) che congiunge detto giunto a bicchiere (3) ad un corpo (8) di detto tubo (1).
14. 14. Giunzione (100) secondo la rivendicazione 12 oppure 13, in cui detta filettatura interna (6) e detta filettatura esterna (26) comprendono ciascuna uno stabilito numero di filetti (6a; 26a) mutuamente impegnati in detta configurazione assemblata (A), ciascuno di detti filetti (6a; 26a) avente una definita sezione trasversale, detto stabilito numero di filetti (6a; 26a) e detta definita sezione trasversale essendo tali che detta filettatura interna (6) e detta filettatura esterna (26) presentano una resistenza a taglio maggiore di una resistenza a trazione di una sezione trasversale anulare rispettivamente di detto tubo (1) e detto ulteriore tubo (21).