IT202000010177A1 - Struttura di tubo multistrato - Google Patents
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Description
STRUTTURA DI TUBO MULTISTRATO
DESCRIZIONE
Il presente trovato ha per oggetto una struttura di tubo multistrato.
Tale tubo multistrato trova applicazione in molteplici settori, quali il settore alimentare, il settore chimico, il settore farmaceutico ed il settore cosmetico.
La sua struttura ? costituita da uno strato interno, tipicamente una guaina tubolare, definente il condotto di passaggio del fluido, ed uno o pi? strati esterni sovrapposti allo strato interno e ad esso integrati.
Lo strato interno ? realizzato in polimeri fluorati, quali FEP, MFA, PFA, PVDF, ECTFE e PTFE e, in particolare nell'industria chimicofarmaceutica, ? preferibilmente trasparente o bianco. In alternativa pu? essere nero oppure con una o pi? strisce nere, eventualmente anche conduttive, o altro colore a scelta.
In genere gli strati esterni possono comprendere rinforzi tessili, elastomeri e spirali metalliche o termoplastiche di rinforzo e protezione atte a migliorare la flessibilit? ed a limitare il rischio che il tubo collassi durante la sua piegatura.
Tra i tubi diffusi nei sopraccitati settori, vi sono tubi con guaina dello strato interno corrugata, ondulata spiralata, a definire avvallamenti sul cui fondo ? posizionata una spirale, tipicamente metallica, per conferire un livello di flessibilit? maggiore rispetto a quella data al tubo da uno strato interno liscio, come il tubo descritto e mostrato nel documento brevettuale US7216675B2, a nome
Le estremit? di questi tubi devono essere collegate all'impianto ed alle estremit? di altri tubi mediante raccordi. Normalmente l'installatore deve tagliare il tubo in pezzatura di impiego, il raccordo viene tipicamente inserito nello strato interno. Poich? il raccordo ? liscio e lo strato interno presenta invece le ondulazioni, per far aderire le superfici dei due elementi, ad impedire la fuoriuscita del fluido in pressione, il tubo viene schiacciato in corrispondenza del raccordo inserito per comprimerlo su questo. All'esterno viene associato e stretto un anello metallico o una fascetta di serraggio sui due, a mantenere la compressione. E' anche diffuso l'impiego di una ghiera o di un collare metallico o di una coppia di semigusci al posto della fascetta.
Tale soluzione non risolve pienamente il problema delle perdite di fluido: la spirale metallica, a seguito dello schiacciamento del tubo, pu? tagliare la guaina dello strato interno, peggiorando il problema, anzich? risolverlo.
Attualmente le perdite vengono evitate schiacciando poco il tubo, per non incorrere nel rischio di tagliare la guaina, ma questo obbliga poi a contenere le pressioni operative.
In alternativa, il raccordo liscio pu? essere montato all'esterno della guaina dello strato interno. In tal caso, l'installatore deve rimuovere lo strato esterno di rivestimento e la spirale in corrispondenza dell'estremit? da raccordare, per una lunghezza idonea al raccordo che si vuole installare. Successivamente, sull'estremit? con raccordo accoppiato, deve essere realizzata una copertura in gomma.
L'operazione di rimozione dello strato esterno e di realizzazione della copertura risulta spesso laboriosa e richiede abilit? da parte dell'operatore.
Il compito del presente trovato ? quello di realizzare una struttura di tubo multistrato che sia in grado di migliorare la tecnica nota in uno o pi? degli aspetti sopra indicati.
Nell'ambito di tale compito, uno scopo del trovato ? quello di realizzare una struttura di tubo multistrato grazie alla quale sia possibile applicare raccordi in modo noto e senza incorrere nel rischio di perdite di fluido attraversante il tubo.
Un altro scopo del trovato ? quello di realizzare una struttura di tubo multistrato grazie alla quale sia possibile schiacciare il tubo, durante l'accoppiamento con un raccordo, senza incorrere nel rischio di tagliare la guaina dello strato pi? interno.
Un ulteriore scopo del trovato ? quello di proporre una struttura di tubo multistrato con cui, a seguito dell'accoppiamento con un raccordo, non sia necessario abbassare le pressioni operative.
Ancora, uno scopo del trovato ? di impedire che durante la curvatura del tubo la spirale posizionata tra gli avvallamenti, che potrebbe muoversi durante la stessa curvatura, incida la guaina dello strato interno.
Inoltre, la presente invenzione si prefigge lo scopo di superare gli inconvenienti della tecnica nota in modo alternativo ad eventuali soluzioni esistenti.
Non ultimo scopo del trovato ? quello di realizzare una struttura di tubo multistrato che sia di elevata affidabilit?, di relativamente facile realizzazione e a costi competitivi.
Questo compito, nonch? questi ed altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da una struttura di tubo multistrato che si caratterizza per il fatto di comprendere, in successione dall'interno all'esterno:
- uno strato interno costituito da una guaina tubolare definente il condotto di passaggio per un fluido e corrugato almeno esternamente definendo avvallamenti,
- uno strato protettivo per detto strato interno e che ne segue la forma corrugata,
- una spirale avvolta su detto strato protettivo e posizionata sul fondo di detti avvallamenti,
- uno strato esterno, in cui detta spirale risulta annegata.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, della struttura di tubo multistrato secondo il trovato, illustrata, a titolo indicativo e non limitativo, negli uniti disegni, in cui:
- la figura 1 illustra la struttura di tubo multistrato secondo il trovato in una vista prospettica;
- la figura 2 illustra la struttura di tubo multistrato secondo il trovato in sezione longitudinale.
Con riferimento alle figure citate, la struttura di tubo multistrato secondo il trovato, indicato globalmente con il numero di riferimento 10, comprende, in successione dall'interno all'esterno:
- uno strato interno 11 costituito da una guaina tubolare definente il condotto di passaggio per un fluido e corrugato almeno esternamente definendo avvallamenti,
- uno strato protettivo 12 per lo strato interno 11 e che ne segue la forma corrugata,
- una spirale 14 avvolta sullo strato protettivo 12 e posizionata sul fondo degli avvallamenti,
- uno strato esterno 15, in cui la spirale 14 risulta annegata.
Lo strato interno 11 ? costituito da un polimero fluorato, preferibilmente PTFE o comunque a scelta tra PTFE, FPE, PFA, PVDF, ECTFE, MFA.
La guaina tubolare che costituisce lo strato interno 11 ? corrugata a vite, o convoluta elicoidale, sia all'esterno che all'interno, per favorire la flessibilit? del tubo. La corrugazione, o convoluzione, deriva da rilievi a sviluppo elicoidale. Sostanzialmente ? una speciale forma ad onda elicoidale larga che, oltre a conferire flessibilit?, elimina potenziali aree di blocco del fluido e ne accelera lo scorrimento.
Lo strato protettivo 12 sostanzialmente ricalca la forma dello strato interno 11, definendo anche al suo esterno i rilievi a sviluppo elicoidale, che sono indicati con 13 in figura 2.
Tale strato protettivo 12 ? atto a resistere almeno alle tensioni indotte da una compressione del tubo dall'esterno e alla penetrazione della spirale 14 quando, inserito un raccordo nel tubo in corrispondenza di una sua estremit? libera, viene schiacciato il tubo per favorirne l'accoppiamento con il raccordo. Lo strato protettivo 12 impedisce il contatto della spirale 14 con lo strato interno 11.
Per assolvere la sua funzione, lo strato protettivo 12 ? costituito da una fascia in tessuto gommata, resistente ad alte temperature, e avvolta sullo strato interno 11 in senso inverso rispetto ai successivi avvolgimenti, definenti lo strato esterno 15, e con leggero sormonto dei bordi, secondo una tecnica di avvolgimento in s? nota nel settore.
In alternativa, lo stesso strato protettivo 12 pu? essere costituito da una fascia in tessuto non tessuto gommata e avvolta sullo strato interno 11 o pu? essere costituito da un filo gommato avvolto sullo strato interno 11, oppure da un filo avvolto sullo strato interno e poi coperto con materia plastica e vulcanizzato. Oppure, ancora in alternativa, pu? essere costituito da una fascia in materiale continuo e gommato avvolta sullo strato interno 11.
Fasce e fili gommati sono di per s? noti e possono essere realizzati, secondo procedimenti in s? noti di calandratura, facendo passare la fascia o il filo in una calandra su cui viene disposta la materia di frizionatura allo stato plastico, preferibilmente elastomerica, atta a realizzare la gommatura e secondo temperature idonee in funzione dei materiali.
La fascia (o il filo) con cui ? realizzato lo strato protettivo 12 ? costituita da un materiale a scelta, preferibilmente, tra nylon, poliestere, polivinilacetato, aramide, cotone, rayon, vetro, rete in materiale metallici.
Nella realizzazione del tubo multistrato, le fasce vengono avvolte in senso inverso rispetto all'avvolgimento della spirale 14. La fascia avvolta attorno allo strato interno 11 non segue la forma degli avvallamenti tra i rilievi dello strato interno 11. Successivamente, la stessa fascia gi? avvolta viene spinta negli avvallamenti con l'avvolgimento su di essa della spirale 14. Nel caso in cui lo strato protettivo sia costituito da filo, questo viene avvolto nello stesso senso del successivo avvolgimento della spirale 14.
La spirale 14 ? preferibilmente un filo in materiale metallico o termoplastico e risulta avvolta ad elica sullo strato protettivo 12, sul fondo degli avvallamenti tra i rilievi a sviluppo elicoidale 13. Essa rende il tubo pi? resistente alla piegatura, impedendo che collassi.
Lo strato esterno 15 comprende a sua volta almeno uno strato in materiale elastomerico 16 ed almeno uno strato di rinforzo tessile 17, alternantesi nel suo spessore. Gli strati di rinforzo tessile 17 sono anch'essi atti a migliorare la resistenza del tubo alla piegatura ed a limitare il rischio che esso collassi durante la sua piegatura (oltre a consentire una maggiore pressione di esercizio a cui utilizzare il tubo secondo il trovato).
Nell'esempio illustrato, sono presenti due strati in materiale elastomerico 16 alternati da uno strato di rinforzo tessile 17. Quest'ultimo pu? essere costituito da un insieme di filati singoli, tessuti o reti di rinforzo in fettucce. Questi sono avvolti ad elica su almeno un avvolgimento di strato in materiale elastomerico 16, con delle zone di sovrapposizione dei bordi nel caso delle fettucce. Sullo strato di rinforzo tessile 17 ? avvolto un altro strato in materiale elastomerico 16 ed una successiva fase di vulcanizzazione in autoclave permette di ottenere uno strato esterno 15 in corpo unico, dove lo strato tessile 17 risulta incorporato nella struttura del tubo.
L'impiego della struttura di tubo multistrato, secondo il trovato, ? il seguente.
In fase di installazione dei tubi l'operatore inserisce un raccordo all'interno del tubo, in corrispondenza di una estremit? libera di quest'ultimo, il tubo viene quindi schiacciato dall'esterno sul raccordo fino a far aderire le superfici dei due elementi, una corrugata e l'altra liscia, ad impedire completamente la fuoriuscita di fluido in pressione. Sui due elementi, nella zona di schiacciamento, viene stretta una fascetta di serraggio (o una ghiera o un collare metallico o una coppia di semigusci). Durante lo schiacciamento del tubo, lo strato protettivo 12 resiste alla penetrazione della spirale, impedendole di raggiungere lo strato interno 11 e tagliarlo.
Lo stesso strato protettivo 12 resiste anche alle tensioni indotte dalla compressione e dalla fascetta di serraggio (o dalla ghiera o dal collare o dai semigusci).
E' anche da notare che in fase di curvatura del tubo la spirale, muovendosi, non ? in grado di incidere lo strato interno della struttura grazie allo strato protettivo che impedisce il contatto diretto tra i due.
Si ? in pratica constatato come il trovato raggiunga il compito e gli scopi preposti realizzando una struttura di tubo multistrato che si presta ad essere schiacciata durante l'unione di un raccordo di una quantit? tale da impedire nella stessa zona perdite del fluido che percorre il tubo e senza che l'operazione di schiacciamento provochi la penetrazione dello strato interno della struttura da parte della spirale.
Il trovato, cos? concepito, ? suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti.
In pratica, i materiali impiegati, purch? compatibili con l'uso specifico, nonch? le dimensioni e le forme contingenti, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze e dello stato della tecnica.
Ove le caratteristiche e le tecniche menzionate in qualsiasi rivendicazione siano seguite da segni di riferimento, tali segni sono stati apposti al solo scopo di aumentare l'intelligibilit? delle rivendicazioni e di conseguenza tali segni di riferimento non hanno alcun effetto limitante sull'interpretazione di ciascun elemento identificato a titolo di esempio da tali segni di riferimento.
Claims (8)
1. Struttura di tubo multistrato che si caratterizza per il fatto di comprendere, in successione dall'interno all'esterno:
- uno strato interno (11) costituito da una guaina tubolare definente il condotto di passaggio per un fluido e corrugato almeno esternamente definendo avvallamenti,
- uno strato protettivo (12) per detto strato interno (11) e che ne segue la forma corrugata, - una spirale (14) avvolta su detto strato protettivo (12) e posizionata sul fondo di detti avvallamenti,
- uno strato esterno (15), in cui detta spirale (14) risulta annegata.
2. Struttura di tubo multistrato, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto strato protettivo (12) ? costituito da una fascia in tessuto gommata e avvolta su detto strato interno (11).
3. Struttura di tubo multistrato, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto strato protettivo (12) ? costituito da una fascia in tessuto non tessuto gommata e avvolta su detto strato interno (11).
4. Struttura di tubo multistrato, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta fascia di detto strato protettivo (12) ? avvolta su detto strato interno (11) in senso inverso rispetto a successivi avvolgimenti definenti detto strato esterno (15).
5. Struttura di tubo multistrato, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto strato protettivo (12) ? costituito da un filo gommato avvolto su detto strato interno (11).
6. Struttura di tubo multistrato, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto strato protettivo (12) ? costituito da una fascia in materiale continuo e gommato e avvolta su detto strato interno (11).
7. Struttura di tubo multistrato, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto strato esterno (15) comprende a sua volta almeno uno strato in materiale elastomerico (16) ed almeno uno strato di rinforzo tessile (17), alternantesi nel suo spessore.
8. Struttura di tubo multistrato, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto strato interno (11) ? costituito da polimero fluorato.
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