ITMI20111813A1 - Tubo a parete strutturata e relativi impianto e metodo di fabbricazione - Google Patents

Description

TUBO A PARETE STRUTTURATA E RELATIVI IMPIANTO E METODO DI

FABBRICAZIONE

La presente invenzione riguarda in generale il settore dei tubi in materiali plastici per applicazioni nell’ edilizia ed in particolare un tubo a parete strutturata, nonché un impianto ed un metodo per la sua fabbricazione.

Nel settore dell’edilizia, è noto l’uso di tubi in polivinilcloruro (PVC), polipropilene (PP) e polietilene (PE) per la realizzazione di scarichi interrati e fognature atti a trasportare fluidi non in pressione.

I tubi tradizionalmente utilizzati, detti “a parete compatta”, sono soggetti ai vincoli di apposite normative di settore, come ad esempio la normativa UNI ENV 1401, che prescrivono che essi abbiano superimi interne ed esterne lisce e prive di cavità, bolle ed impurità, in modo da garantire adeguate condizioni di flusso e nel contempo una corretta tenuta ed una lunga durata nel tempo.

Per le stesse applicazioni sono inoltre noti e sempre più diffusi tubi “a parete strutturata”, anch’essi soggetti ai vincoli di apposite normative come, ad esempio, la normativa UNI EN 13476. I tubi a parete strutturata garantiscono sostanzialmente le stesse caratteristiche dei tubi a parete compatta in termini di resistenza a compressione, rigidità fissionale e torsi onale, ma sono notevolmente più leggeri ed economici di essi.

I tubi a parete strutturata, infatti, sono prodotti multistrato realizzati mediante processi di estrusione e comprendono una parete interna ed una parete esterna lisce e compatte tra le quali è disposto uno strato intermedio “alleggerito” ed opportunamente strutturato.

In alcuni tipi di tubo a parete struttura già presenti sul mercato lo strato intermedio comprende una pluralità di nervature che collegano la parete interna a quella esterna in direzione radiale e definiscono una pluralità di cavità in direzione longitudinale.

Considerando una porzione circonferenziale di una sezione trasversale di un tubo a parete strutturata, si ravvisa la struttura di una trave a doppio T nella quale le due ali sono rispettivamente una porzione della parete interna ed una porzione della parete esterna e l’anima è costituita da una nervatura che si estende tra la parete interna e quella esterna in direzione radiale.

Questa consente di ottenere tubi in grado di rispettare i vincoli delle normative sopra menzionate in termini di rigidità flessionale e torsionale e di resistenza a compressione, e nel contempo di ridurre fortemente il peso rispetto a tubi a parete compatta di uguale diametro e materiale. La riduzione di peso agevola posa in opera dei tubi e ne consente una più facile movimentazione in cantiere. Inoltre, la realizzazione di uno strato intermedio alleggerito comporta un risparmio di materia prima, il che rende i tubi a parete strutturata più economici di quelli a parete compatta e dunque più interessanti dal punto di vista dei progettisti e degli installatori.

Nei tubi a parete strutturata noti nel settore, le nervature che definiscono le cavità longitudinali possono avere un andamento sostanzialmente rettilineo, cioè parallelo all’asse del tubo, o a spirale, avvolgendosi attorno all’asse del tubo. In quest’ultimo caso le nervature conferiscono al tubo una maggiore rigidità torsionale, ma richiedono impianti di estrusione più complessi, nei quali la testa di estrusione destinata alla produzione dello strato intermedio è girevole attorno al proprio asse.

Si comprenderà che le cavità longitudinali, con andamento rettilineo o a spirale, costituiscono potenzialmente passaggi per il fluido aggiuntivi rispetto alla sezione di passaggio del tubo. Pertanto, i tubi a parete strutturata vengono ermeticamente chiusi alle estremità con opportuni procedimenti a caldo eseguiti in fase di fabbricazione. Tuttavia, durante l’installazione in un cantiere possono rendersi necessari uno o più tagli di un tubo a parete strutturata, ad esempio per effettuare giunzioni a tenuta e/o per il collegamento a tenuta ad organi di intercettazione del flusso, il che risulta nell’apertura delle cavità longitudinali in corrispondenza del taglio. Nella zona di taglio possono pertanto verificarsi problemi di by-pass delle tenute o degli stessi organi di intercettazione, dovuti al fatto che il fluido può entrare nelle cavità longitudinali “superando” così il blocco costituito dall’elemento di tenuta e/o dall’organo di intercettazione. Le giunzioni debbono quindi essere realizzate con tecniche particolari, richiudendo le cavità longitudinali con processi termici e/o posizionando elementi di tenuta ed organi di intercettazione a monte delle aperture di ingresso delle cavità longitudinali.

Si verificano problemi di by-pass anche in caso di rottura della parete interna del tubo, in quanto il fluido che normalmente scorre al suo interno può passare nelle cavità longitudinali e quindi fuoriuscire in corrispondenza degli elementi di tenuta e/o degli organi di intercettazione.

Scopo della presente invenzione è dunque quello di fornire tubi a parete strutturata che consentano di superare gli inconvenienti sopra menzionati, nonché un relativo metodo ed impianto di fabbricazione.

Un’idea di soluzione alla base della presente invenzione è quella di realizzare un tubo a parete strutturata il cui strato intermedio comprende una pluralità di cavità chiuse in grado di impedire il passaggio di fluido aH’interno della sua parete perimetrale e quindi la fuoriuscita in corrispondenza delle giunzioni e/o degli organi di intercettazione durante il normale funzionamento o in seguito a rotture della parete interna. Grazie a questa soluzione non sono dunque più necessarie operazioni di chiusura a caldo delle estremità di un tubo a parete strutturata in fase di fabbricazione ed installazione, né occorre prevedere speciali posizionamenti degli elementi e/o degli organi di tenuta durante il montaggio di tubi interi o di loro porzioni.

II tubo a parete strutturata secondo la presente invenzione combina dunque i vantaggi in termini di elevate caratteristiche meccaniche, riduzione di peso e risparmio di materiale tipici dei tubi a parete strutturata noti nel settore con quelli di tenuta in ogni situazione di montaggio e giunzione che caratterizzano i tubi a parete compatta.

Inoltre, il tubo a parete strutturata secondo l’invenzione è in grado di garantire adeguate condizioni di funzionamento anche in caso di rottura dello strato interno, il che non è ottenibile con i tubi a parete strutturata noti nel settore, né con i tubi a parete compatta.

Le cavità chiuse ricavate nello strato intermedio formano nel loro insieme una struttura sostanzialmente a nido d’ape, che, essendo notoriamente molto rigida a flessione, compressione e torsione, conferisce al tubo a parete strutturata secondo l’invenzione caratteristiche di resistenza meccanica assai elevate se non addirittura superiori a quelle di tubi a parete compatta di pari diametro.

Ulteriori vantaggi e caratteristiche del tubo a parete strutturata secondo la presente invenzione, nonché del suo metodo ed impianto di fabbricazione, risulteranno evidenti agli esperti del ramo dalla seguente descrizione dettagliata e non limitativa di una sua forma realizzativa con riferimento agli annessi disegni in cui:

la figura 1 è una vista prospettica che mostra una porzione di un tubo a parete strutturata secondo l’invenzione;

la figura 2 è una vista prospettica parzialmente in spaccato del tubo di figura 1 che mostra la struttura del suo strato intermedio;

- la figura 3 è una vista in sezione longitudinale che mostra schematicamente un impianto di estrusione atto a consentire la fabbricazione del tubo a parete strutturata di figura 1 ;

la figura 4 mostra schematicamente il processo di formazione dello strato intermedio del tubo a parete strutturata di figura 1; e

- la figura 5 è una vista prospettica parzialmente in spaccato che mostra una variante del tubo a parete strutturata di figura 1.

Facendo riferimento alle figure 1 e 2, il tubo 10 a parete strutturata secondo l’invenzione comprende una parete esterna 20 ed una parete interna 30 tra le quali è disposto uno strato intermedio 40.

Lo strato intermedio 40 comprende una pluralità di nervature 41, 4 la, 41b che collegano la parete esterna 20 alla parete interna 30 in direzione radiale.

Secondo la presente invenzione, le nervature 41, 4 la, 41b formano nello strato intermedio 40 una pluralità di cavità chiuse 42 atte ad impedire il passaggio di fluido attraverso di esso. In altri termini, le nervature 41, 41a, 41b non hanno un andamento lineare come nei tubi a parete strutturata noti nel settore, ma sono disposte in modo da formare un reticolo le cui maglie sono appunto le cavità chiuse 42.

Nella forma realizzativa illustrata, le nervature 41, 41a, 41b sono disposte in modo da formare nello strato intermedio 40 una struttura sostanzialmente a nido d’ape che si sviluppa in una direzione longitudinale L parallela all’asse del tubo 10, ovvero una struttura nella quale le cavità hanno una forma sostanzialmente esagonale con due lati orientati nella direzione longitudinale L. Questa struttura è particolarmente vantaggiosa in quanto conferisce al tubo 10 secondo l’invenzione elevate caratteristiche di rigidità a compressione ed a flessione. La configurazione a nido d’ape conferisce inoltre al tubo elevate caratteristiche di rigidità a torsione, che risulta così provvisto di caratteristiche di resistenza meccanica del tutto paragonabili a quelle di tradizionali tubi a parete compatta, ma presenta rispetto ad essi una struttura notevolmente alleggerita e richiede una minore quantità di materiale per la sua fabbricazione.

Come mostrato in figura 2, le cavità chiuse 42 hanno preferibilmente una forma esagonale allungata nella direzione longitudinale L del tubo 10, conferendo così al tubo 10 elevate caratteristiche di resistenza a flessione parzialmente a scapito di quelle di resistenza a torsione. In effetti, sia durante la posa in opera che in normali condizioni di esercizio, i tubi a parete strutturata per scarichi interrati e fognature sono assai più soggetti a sollecitazioni a compressione ed a flessione che non a torsione.

Facendo ora riferimento alle figure 3 e 4, vengono descritti l’impianto ed il metodo di fabbricazione del tubo 10 a parete strutturata secondo l’invenzione.

Con particolare riferimento alla figura 3, l’impianto di estrusione EA secondo l’invenzione comprende una sezione di estrusione e calibratura EA1 ed una sezione di raffreddamento EA2 disposta a valle di della sezione di estrusione e calibratura EA1 in una direzione E di estrusione, indicata in figura mediante una freccia.

La sezione di estrusione e calibratura EA1 comprende tre teste di estrusione disposte coassialmente nella direzione E di estrusione. In figura 3, le teste di estrusione sono indicate con i numeri di riferimento 50, 60 e 70 e sono rispettivamente destinate a produrre la parete interna 30, lo strato intermedio 40 e la parete esterna 20 del tubo 10 a parete strutturata secondo l’invenzione.

Durante la fabbricazione di un tubo 10 a parete strutturata secondo l’invenzione, la prima testa di estrusione, 50, produce un primo elemento A di tipo continuo fatto di un materiale termoplastico ed avente una forma sostanzialmente tubolare. IL primo elemento tubolare A è destinato a formare la parete interna 30 del tubo 10. Il primo elemento tubolare A viene diretto a contatto con un primo calibratore 80 dell’impianto di estrusione disposto a valle della prima testa di estrusione 50 ed atto a conferire al tubo 10 il diametro interno desiderato. In particolare, il calibratore 80 va a contatto con la superficie interna del primo elemento tubolare A.

Il calibratore 80 è mantenuto ad una temperatura prestabilita grazie ad un sistema di termoregolazione (non mostrato) basato, ad esempio, sulla circolazione di un fluido di raffreddamento. Nella forma realizzativa illustrata, il fluido di raffreddamento viene alimentato attraverso un canale 81, ricavato coassialmente alla testa di estrusione 50, che sfocia all’interno del calibratore 80 attraverso una pluralità di fori 82. Il fluido di raffreddamento fuoriesce dal calibratore 80 attraverso una pluralità di fori 83, riversandosi nello strato interno 30 del tubo 10 a valle del calibratore 80, e può essere vantaggiosamente recuperato e fatto ricircolare mediante un sistema di aspirazione (non mostrato).

L’impianto di estrusione EA secondo l’invenzione può inoltre comprendere più calibratori 80 disposti in serie lungo la direzione E di estrusione, il che può essere particolarmente utile sia in impianti di grandi dimensioni che per la produzione di tubi a parete strutturata fatti di materiali termoplastici che presentano un andamento del volume specifico al variare della temperatura fortemente non lineare e richiedono quindi un percorso di calibrazione più lungo. Inoltre, i calibratori 80 possono essere di tipo regolabile in direzione radiale, consentendo così di apportare correzioni al diametro interno del tubo 10 in fase di fabbricazione.

Analogamente alla prima testa di estrusione 50, la seconda testa di estrusione 60 produce un secondo elemento tubolare B destinato a formare lo strato intermedio 40 del tubo 10 secondo l’invenzione. Il secondo elemento tubolare B ha un diametro maggiore del primo elemento tubolare A configurato in modo da sovrapporsi ad esso nella direzione E di estrusione per formare lo strato intermedio 40 del tubo 10.

La seconda testa di estrusione 60 è sostanzialmente allineata alla prima testa di estrusione 50 nella direzione E, ed il secondo elemento tubolare B incontra il primo elemento tubolare A in una zona compresa tra la seconda testa di estrusione 60 ed il primo calibratore 80. In questo modo, l’azione di stabilizzazione dimensionale del primo calibratore 80 influisce sul secondo elemento tubolare B ad esso sovrapposto favorendone il consolidamento.

Diversamente dal primo elemento tubolare A il secondo elemento tubolare B è un elemento tubolare discontinuo, in particolare comprendente una pluralità di elementi lineari Bl, B2, B3, ..., Bn che durante il processo di estrusione si dispongono circonferenzialmente attorno al primo elemento tubolare A.

Allo scopo, la seconda testa di estrusione 60 è provvista di una pluralità di condotti 61 le cui estremità 62 sfociano in parallelo nella direzione E di estrusione e sono allineate lungo una direzione circonferenziale della seconda testa di estrusione 60.

Il secondo elemento tubolare B può essere fatto dello stesso materiale termoplastico di cui è fatto il primo elemento tubolare A, ma anche di un materiale termoplastico diverso, scelto, ad esempio, in funzione delle caratteristiche meccaniche che deve avere il tubo a parete strutturata in uscita dall’impianto.

Analogamente alla prima ed alla seconda testa di estrusione, 50, 60, la terza testa di estrusione 70 produce un terzo elemento C fatto di un materiale termoplastico ed avente una forma tubolare, che si sovrappone al secondo elemento tubolare B nella direzione E di estrusione per formare la parete esterna 20 del tubo 10. Il terzo elemento tubolare C può essere fatto dello stesso materiale degli elementi tubolari A e B o di materiali diversi a seconda delle caratteristiche meccaniche desiderate per il tubo 10. Come il primo elemento tubolare A, anche il terzo elemento tubolare C è un elemento continuo atto a racchiudere completamente il secondo elemento tubolare B, ovvero lo strato intermedio 40, formando una parete liscia e compatta.

Come si vede in figura 3, la terza testa di estrusione 70 non è allineata con la prima e la seconda testa di estrusione 50 e 60 nella direzione E di estrusione, ma è disposta a valle di queste e si trova, ad esempio, sostanzialmente in corrispondenza del primo calibratore 80.

In questo modo, il terzo elemento tubolare C si sovrappone al primo ed al secondo elemento tubolare, A, B, a valle del primo calibratore 80. Questa disposizione è particolarmente vantaggiosa in quanto il terzo elemento tubolare C va a contatto con il primo ed il secondo elemento tubolare, A, B, quando questi sono già sovrapposti e in fase di calibratura, dunque già stabilizzati da un punto di vista dimensionale grazie al contatto con il primo calibratore 80, il che aumenta il grado di accuratezza della calibrazione del tubo 10.

Come sopra spiegato, la seconda testa di estrusione 60 è provvista di una pluralità di condotti 61 che sfociano in parallelo nella direzione E di estrusione e dai quali fuoriescono gli elementi lineari Bl, B2, B3, ..., Bn che costituiscono il secondo elemento tubolare B destinato a formare lo strato intermedio 40 del tubo 10.

Secondo la presente invenzione, le estremità 62 dei condotti 61 sono mobili in modo da consentire di modificare la direzione degli elementi lineari Bl, B2, B3, ..., Bn che costituiscono il secondo elemento tubolare B. In particolare, le estremità 62 dei condotti 61 sono montate girevolmente su assi 63 orientati radialmente rispetto alla seconda testa di estrusione 60 e sono azionabili in rotazione mediante appositi attuatori 64 di tipo meccanico, pneumatico o elettrico, ben noti ad un esperto del ramo.

Durante il funzionamento deirimpianto di estrusione, le estremità mobili 62 dei condotti 61 vengono fatte oscillare attorno ai rispettivi assi 63 facendo sì che gli elementi lineari Bl, B2, B3, Bn uscenti da condotti adiacenti in direzione circonferenziale convergano e divergano ciclicamente a due a due in modo che ciascun elemento lineare Bl, B2, B3, .. Bn vada alternativamente a contatto con i due elementi lineari ad esso adiacenti. Poiché gli elementi lineari Bl, B2, B3, ..., Bn si trovano allo stato plastico, nelle zone di contatto ZI, Z2, Z3, ..., Zn essi si saldano tra di loro e restano uniti, formando così progressivamente un reticolo che essendo interposto tra la parete interna 30 e la parete esterna 20 dà origine ad una pluralità di cavità chiuse 42. Facendo nuovamente riferimento alla figura 2, gli elementi lineari corrispondono in particolare alle nervature 41a, 41b che saldandosi tra di loro formano le nervature 41.

L’ampiezza angolare della rotazione delle estremità mobili 62 dei condotti 61 è configurata in modo che il contatto tra gli elementi lineari Bl, B2, B3, ..., Bn avvenga a monte del primo calibratore 80. In questo modo il primo calibratore 80 svolge il duplice compito di stabilizzare dimensionalmente il primo ed il secondo elemento tubolare, A, B, e di consolidare le zone di giunzione tra gli elementi lineari Bl, B2, B3, ..., Bn.

La figura 4 mostra schematicamente il processo di formazione dello strato intermedio 40 a cavità chiuse del tubo 10 a parete strutturata secondo l’invenzione. Immaginando di tagliare il tubo 10 in fase di fabbricazione lungo una sua generatrice e di adagiarlo su un piano, gli elementi lineari Bl, B2, B3, ..., Bn uscenti dalla seconda testa di estrusione 60 sono schematicamente rappresentati da linee orientate nella direzione di estrusione E. Nella forma realizzativa illustrata, la seconda testa di estrusione 60 comprende in particolare di ci otto condotti 61, per cui attraverso le estremità mobili 62 dei condotti vengono estrusi diciotto elementi lineari Bl, B2, B3, . .., B18.

Come sopra spiegato, le estremità mobili 62 dei condotti 61 vengono fatte oscillare attorno ai rispettivi assi 63 e dirette in modo che gli elementi lineari Bl, B2, B3, ..., B18 uscenti da condotti 61 adiacenti in direzione circonferenziale convergano e divergano ciclicamente a due a due fino ad andare a contatto tra loro. Considerando, ad esempio, l’elemento lineare B2, per effetto della rotazione dell’estremità mobile 62 del rispettivo condotto 61 esso viene fatto convergere verso l’elemento lineare Bl, formando una prima zona di contatto ZI, successivamente verso l’elemento lineare B3 formando una seconda zona di contatto Z2, e poi nuovamente verso con l’elemento lineare Bl, formando un’ulteriore zona di contatto Z3, e così ulteriori altre zone di contatto Zn.

Analogamente, l’elemento lineare B4 viene fatto convergere verso l’elemento lineare B3 e successivamente verso l’elemento lineare B5 per poi convergere nuovamente verso l’elemento lineare B3. Il risultato è una struttura reticolata sostanzialmente a nido d’ape che avvolge completamente il primo elemento tubolare A e costituisce lo strato intermedio 40 del tubo 10 finito.

Le dimensioni delle zone di contatto nella direzione E di estrusione, ovvero nella direzione longitudinale L del tubo 10, possono variare a seconda del tempo di contatto tra due elementi lineari convergenti e della velocità di estrusione. Ad esempio, per una data velocità di estrusione, ad un tempo di contatto maggiore corrisponderanno zone di contatto più lunghe e viceversa, potendo così ottenere strutture a nido d’ape più o meno allungate nella direzione longitudinale L del tubo 10.

Ancora con riferimento alla figura 3, i tre elementi tubolari A, B, C così prodotti dalle rispettive teste di estrusione 50, 60 e 70 procedono nella direzione E di estrusione verso un secondo calibratore 90 disposto a valle del primo calibratore 80 e comprendente una pluralità di corpi di calibratura 91, 92, ad esempio rulli, rispettivamente destinati ad andare a contatto con la superficie interna del primo elemento tubolare A, analogamente al primo calibratore 80, e con la superficie esterna del terzo elemento tubolare C, ovvero a conferire i diametri interno ed esterno desiderati al tubo 10 finito. I corpi di calibratura 91, 92 sono rispettivamente disposti circonferenzialmente attorno al tubo 10 in modo da andare a contatto con esso lungo tutto il suo perimetro e sono sostenuti da appositi elementi di supporto 93, 94.

Preferibilmente, i corpi di calibratura 91, 92 del secondo calibratore 90 sono mobili radialmente, consentendo così di modificare sia il diametro interno che il diametro esterno del tubo 10. Questa configurazione del secondo calibratore è particolarmente importante in quanto consente di compensare, durante la fase di calibratura, il ritiro radiale dovuto al raffreddamento dei materiali di cui sono fatti la parete interna 30, lo strato intermedio 40 e la parete esterna 20 del tubo 10. A causa della struttura multi-strato e/o a più materiali del tubo 10 secondo l’invenzione, infatti, i ritiri delle pareti esterna ed interna, 20, 30, e dello strato intermedio 40 durante il raffreddamento potrebbero essere diversi, potenzialmente creando difetti come, ad esempio, zone di distacco tra gli strati e/o deformazioni locali tali da penalizzarne fortemente le caratteristiche di resistenza meccanica. Eventuali zone di distacco tra le pareti interna 30 ed esterna 20 e lo strato intermedio 40 consentirebbero inoltre il passaggio di fluido attraverso la parete del tubo 10, il che è contrario agli scopi della presente invenzione.

La previsione di un secondo calibratore 90 con corpi di calibratura 91, 92 radialmente mobili consente inoltre di realizzare durante la fabbricazione del tubo porzioni di diametro e/o spessore ridotto in grado di consentire, in seguito al taglio, la giunzione tra due tubi a parete strutturata.

Si comprenderà che, analogamente al primo calibratore 80, la sezione di estrusione e calibratura EA1 dell’impianto EA secondo l’invenzione può comprendere più calibratori 90 disposti in serie nella direzione E di estrusione, anche in questo caso allo scopo di aumentare il livello di accuratezza della fase di calibratura.

La sezione di calibratura EA1 dell’impianto di estrusione EA secondo l’invenzione può inoltre vantaggiosamente comprendere un sistema raffreddamento 100 disposto tra la terza testa di estrusione 70 ed il secondo calibratore 90 ed atto a raffreddare il terzo elemento tubolare C. Nella forma realizzativa illustrata, il sistema di raffreddamento 100 comprende una pluralità di soffianti 101 atti ad emettere getti d’aria di raffreddamento attorno al terzo elemento tubolare C. Alternativamente, il sistema di raffreddamento 100 potrebbe comprendere una pluralità di ugelli atti ad erogare getti di un fluido di raffreddamento attorno al terzo elemento tubolare C ed eventualmente un aspiratore atto a consentire il ricircolo di tale fluido.

Nella forma realizzativa dell’invenzione sopra descritta, le tre teste di estrusione 50, 60 e 70 sono teste fisse, ovvero teste di estrusione che mantengono la loro posizione relativa durante il processo di estrusione.

Secondo una variante dell’invenzione, la seconda testa di estrusione 60 può essere anche di tipo mobile, ed in particolare girevole attorno al proprio asse. Una rotazione in continuo della seconda testa di estrusione 60 attorno al proprio asse combinata con Γ oscillazione delle estremità mobili 62 dei condotti 61 consente di ottenere tubi a parete strutturata nei quali la struttura a nido d’ape dello strato intermedio sopra descritta assume un andamento a spirale attorno all’asse del tubo aumentandone ulteriormente le caratteristiche di resistenza meccanica.

La figura 5 mostra un esempio di un tubo 10’ a parete strutturata ottenibile facendo ruotare la seconda testa di estrusione 60 dell’impianto secondo l’invenzione.

Come si vede, anche in questo caso le nervature 4Γ, 41a’, 41b’ formano nello strato intermedio 40’ una struttura a nido d’ape comprendente una pluralità di cavità 42’, che però, diversamente da quella del tubo 10, per effetto della rotazione della seconda testa di estrusione 60 si sviluppa nella direzione longitudinale L del tubo 10’ avvolgendosi a spirale attorno al suo asse.

Facendo ora nuovamente riferimento alla figura 3, l’impianto di estrusione EA secondo l’invenzione può vantaggiosamente comprendere una sezione di raffreddamento EA2 disposta a valle della sezione di estrusione e calibratura EA1 ed atta a stabilizzare definitivamente le dimensioni del tubo 10, 10’ calibrato dal primo e dal secondo calibratore 80, 90 sopra descritti.

La sezione di raffreddamento EA2 può ad esempio comprendere una pluralità di erogatori 110 provvisti di ugelli 111 atti ad iniettare getti d’acqua, d’aria o di un diverso fluido di raffreddamento contro la parete esterna 20, 20’ del tubo 10, 10’. E anche possibile prevedere un raffreddamento interno del tubo 10, 10’, ad esempio insufflando aria oppure altri fluidi attraverso un canale 112 disposto coassialmente alle tre teste di estrusione 50, 60, 70.

Preferibilmente, la sezione di raffreddamento EA2 è separata dalla sezione di estrusione e calibratura EA1 nella direzione E di estrusione mediante un elemento di tenuta 120 di forma anulare, atto a consentire il passaggio del tubo 10, 10’ impedendo nel contempo che i getti di fluido di raffreddamento erogati dagli ugelli raggiungano la sezione di estrusione e calibratura EA1 ed in particolare il secondo calibratore 90, così alterando il processo di stabilizzazione dimensionale del tubo 10.

La forma realizzativa dell’invenzione qui descritta ed illustrata costituisce solo un esempio suscettibile di numerose varianti. Ad esempio, la seconda testa di estrusione 60 potrebbe essere collegata ad un sistema di alimentazione di materia prima diverso da quelli tipicamente utilizzati negli estrusori di materiali termoplastici, e ad esempio atto ad alimentare elementi lineari Bl, B2, B3, Bn preformati come, ad esempio, bandelle in materiali plastici o addirittura in materiali metallici. In questo caso, per consentire la formazione delle zone di contatto tra elementi lineari adiacenti, le bandelle debbono essere provviste sulle rispettive superfici di materiali adesivi e sigillanti come, ad esempio, ÈVA.

Claims (18)

1. RIVENDICAZIONI 1. Tubo (10; 10’) a parete strutturata comprendente una parete esterna (20; 20’), una parete interna (30; 30’) ed uno strato intermedio (40; 40’), in cui detto strato intermedio (40; 40’) comprende una pluralità di nervature (41, 41a, 41b; 4Γ, 41a’, 41b’) che collegano radialmente detta parete esterna (20; 20’) a detta parete interna (30; 30’), caratterizzato dal fatto che dette nervature (41, 41 a, 41b; 4Γ, 41 a’, 41b’) formano nello strato intermedio (40; 40’) una pluralità di cavità chiuse (42; 42’).
2. 2. Tubo (10; 10’) secondo la rivendicazione 1, in cui le nervature (41, 4 la, 41b; 4Γ, 41a’, 41b’) formano una struttura a nido d’ape.
3. 3. Tubo (10) secondo la rivendicazione 2, in cui detta struttura a nido d’ape si sviluppa in una direzione longitudinale (L) del tubo (10) parallelamente al suo asse.
4. 4. Tubo (10’) secondo la rivendicazione 2, in cui detta struttura a nido d’ape si sviluppa in una direzione longitudinale (L) del tubo (10’) e si avvolge a spirale attorno al suo asse.
5. 5. Impianto di estrusione (EA) per la fabbricazione di tubi a parete strutturata, detto impianto comprendendo una sezione di estrusione e calibratura (EA1) a sua volta comprendente tre teste di estrusione (50, 60, 70) disposte coassialmente tra loro lungo una direzione (E) di estrusione, in cui una prima testa di estrusione (50) è atta a produrre un primo elemento tubolare continuo (A) destinato a formare una parete interna (30; 30’) di un tubo (10; 10’) a parete strutturata, una seconda testa di estrusione (60) è atta a produrre un secondo elemento tubolare discontinuo (B) comprendente una pluralità di elementi lineari (Bl, B2, B3, ..., Bn) destinati a formare uno strato intermedio (40; 40’) del tubo (10; 10’) a parete strutturata ed una terza testa di estrusione (70) è atta a produrre un terzo elemento tubolare continuo (C) destinato a formare una parete esterna (20; 20’) del tubo (10; 10’) a parete strutturata, ed in cui detta seconda testa di estrusione (60) comprende una pluralità di condotti (61) che sfociano in parallelo nella direzione (E) di estrusione e dalle cui estremità (62) fuoriescono detti elementi lineari (Bl, B2, B3, ..., Bn), caratterizzato dal fatto che le estremità (62) dei condotti (61) della seconda testa di estrusione (60) sono montate girevolmente su assi (63) orientati radialmente rispetto alla seconda testa di estrusione (60) e sono azionabili in rotazione attorno a detti assi (63) mediante appositi mezzi di azionamento (64).
6. 6. Impianto di estrusione (EA) secondo la rivendicazione 5, in cui la seconda testa di estrusione (60) è sostanzialmente allineata con la prima testa di estrusione (50) nella direzione (E) di estrusione.
7. 7. Impianto di estrusione (EA) secondo la rivendicazione 5 o 6, in cui detta sezione di estrusione e calibratura (EA1) comprendente inoltre almeno un primo calibratore (80) disposto a valle della prima testa di estrusione (50) nella direzione (E) di estrusione ed atto a conferire al tubo (10; 10’) il diametro interno desiderato.
8. 8. Impianto di estrusione (EA) secondo la rivendicazione 7, in cui la terza testa di estrusione (70) è disposta a valle della prima e della seconda testa di estrusione (50, 60) nella direzione (E) di estrusione.
9. 9. Impianto di estrusione (EA) secondo la rivendicazione 7 o 8, in cui la sezione di estrusione e calibratura (EA1) comprende inoltre almeno un secondo calibratore (90), detto secondo calibratore (90) essendo disposto a valle del primo calibratore (80) nella direzione (E) di estrusione e comprendendo una pluralità di corpi di calibratura (91, 92) rispettivamente destinati ad andare a contatto con la superficie interna del primo elemento tubolare (A) destinato a formare la parete interna (30; 30’) del tubo (10; 10’) e con la superficie esterna del terzo elemento tubolare (C) destinato a formare la parete esterna (20; 20’) del tubo (10; 10’).
10. 10. Impianto di estrusione (EA) secondo la rivendicazione 9, in cui detti corpi di calibratura (91, 92) sono mobili radialmente.
11. 11. Impianto di estrusione (EA) secondo la rivendicazione 9 o 10, in cui la sezione di estrusione e calibratura (EA1) comprende inoltre un sistema di raffreddamento (100) disposto tra la terza testa di estrusione (70) ed il secondo calibratore (90) ed atto a raffreddare il terzo elemento tubolare (C).
12. 12. Impianto di estrusione (EA) secondo la rivendicazione 11, in cui detto sistema di raffreddamento (100) comprende una pluralità di soffianti (101) atti ad emettere getti d’aria di raffreddamento attorno al terzo elemento tubolare (C).
13. 13. Impianto di estrusione (EA) secondo una delle rivendicazioni da 5 a 12, in cui detta seconda testa di estrusione (60) è girevole attorno al proprio asse.
14. 14. Impianto di estrusione (EA) secondo una delle rivendicazioni da 5 a 13, comprendente inoltre una sezione di raffreddamento (EA2) atta a consentire il raffreddamento del tubo (10; 10’) a parete strutturata, detta sezione di raffreddamento (EA2) essendo disposta a valle della sezione di estrusione e calibratura (EA1) nella direzione (E) di estrusione e separata da essa mediante almeno un elemento di tenuta di forma anulare (120).
15. 15. Metodo per l’estrusione di tubi (10; 10’) a parete strutturata, detto metodo comprendendo le fasi di: i) Alimentare un primo flusso di materiale attraverso una prima testa di estrusione (50) in modo da formare un primo elemento tubolare continuo (A) destinato a formare una parete interna (30; 30’) di un tubo (10; 10’) a parete strutturata; ii) Alimentare un secondo flusso di materiale attraverso una seconda testa di estrusione (60) coassiale alla prima testa di estrusione (50) e di diametro maggiore in modo da formare un secondo elemento tubolare discontinuo (B) costituito da una pluralità di elementi lineari (Bl, B2, B3, ..., Bn) ed avente un diametro maggiore del primo elemento tubolare (A); iii) Sovrapporre il secondo elemento tubolare (B) al primo elemento tubolare (A) in una direzione (E) di estrusione; iv) Alimentare un terzo flusso di materiale attraverso una terza testa di estrusione (70) coassiale alla seconda testa di estrusione (60) e di diametro maggiore in modo da formare un terzo elemento tubolare continuo (C) di diametro maggiore del secondo elemento tubolare (B); v) Sovrapporre il terzo elemento tubolare (C) al secondo elemento tubolare (B) nella direzione (E) di estrusione; caratterizzato dal fatto di far convergere e divergere ciclicamente a due a due gli elementi lineari (Bl, B2, B3, ..., Bn) che formano il secondo elemento tubolare (B) in modo che ciascun elemento lineare (Bl, B2, B3, ..., Bn) vada alternativamente a contatto nella direzione (E) di estrusione con i due elementi lineari ad esso adiacenti formando con essi una pluralità di zone di contatto (ZI, Z2, Z3, ..., Zn).
16. 16. Metodo di estrusione secondo la rivendicazione 15, comprendente inoltre almeno una prima fase di calibratura del tubo (10; 10’) a parete strutturata, detta prima fase di calibratura essendo effettuata a valle della prima testa di estrusione (50) nella direzione (E) di estrusione sul primo elemento tubolare (A) ed essendo atta a conferire al tubo (10; 10’) il diametro interno desiderato.
17. 17. Metodo di estrusione secondo la rivendicazione 15 o 16, comprendente inoltre almeno una seconda fase di calibratura del tubo (10; 10’) a parete strutturata, detta seconda fase di calibratura essendo effettuata a valle della prima fase di calibratura nella direzione (E) di estrusione sui tre elementi tubolari (A, B, C) sovrapposti ed essendo atta a conferire al tubo (10; 10’) i diametri interno ed esterno desiderati.
18. 18. Metodo di estrusione secondo una delle rivendicazioni da 15 a 17, in cui durante la fase di alimentazione del secondo flusso di materiale, la seconda testa di estrusione (60) viene fatta ruotare in continuo attorno al proprio asse.