ITMI960596A1 - Tubo in materiale termoplastico adatto per la saldatura a tasca per polifusione - Google Patents

Description

Descrizione della domanda di brevetto per invenzione industriale dal titolo: "Tubo in materiale termoplastico adatto per la saldatura a tasca per polifusione”

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un tubo in materiale termoplastico adatto per la saldatura a tasca per polifusione.

Più in particolare, la presente invenzione si riferisce ad un tubo in materiale termoplastico adatto per la saldatura a tasca per polifusione rinforzato con una anima interna metallica.

Col termine tubo, come usato nella presente descrizione e nelle rivendicazioni, s’intende qualsiasi corpo tubolare cilindrico cavo a sezione circolare, ovale, quadrata, rettangolare o in generale poligonale destinato a scopi differenti quali, ad esempio, convogllamento o trasporto di fluidi, costruzioni meccaniche nell’industria aeronautica, automobilistica, ecc..

Col termine saldatura a tasca per polifusione, come usato nella presente descrizione e nelle rivendicazioni, s’intende la saldatura effettuata mediante riscaldamento simultaneo delle parti maschio e femmina da unire insieme e successivo accoppiamento per incastro una volta raggiunta la temperatura di fusione o di rammollimento del o dei materiali termoplastici, secondo la norma DVS 2207.

Sono noti i tubi in materiale termoplastico che possono essere uniti o giuntati mediante l’uso di un collante. Essi vengono generalmente impiegati nel settore idrosanitario e presentano diversi vantaggi dal punto di vista applicativo. Tuttavia, essi presentano alcuni inconvenienti che ne limitano il loro uso incondizionato. Uno di tali inconvenienti è la loro piuttosto elevata dilatazione termica per cui tali tubi possono essere incassati o interrati solo utilizzando particolari accorgimenti tecnici, come per esempio il rivestimento con materiale isolante. Inoltre, tali tubi non hanno una sufficiente barriera alla trasmissione di ossigeno agli impianti.

Sono anche noti i tubi in materiale plastico rinforzati con anima in alluminio.

Questi tubi rinforzati hanno migliorate caratteristiche meccaniche, una contenuta dilatazione termica e una buona barriera alla trasmissione di ossigeno agli impianti. Inoltre, essi hanno il vantaggio di poter realizzare piegature permanenti.

Questi tubi noti in materiale plastico rinforzati possono essere di due tipi:

A) tubi in materiale termoplastico in cui l’anima di alluminio è posizionata approssimativamente al centro dello spessore; e

B) tubi in materiale termoplastico con rivestimento in alluminio posizionato all’esterno e successivamente ricoperto da una pellicola protettiva anch’essa in materiale termoplastico.

Anche questi tubi in materiale plastico rinforzati non sono esenti da inconvenienti.

Il tipo A su-riportato, infatti, necessita esclusivamente di raccordi a tenuta meccanica per la loro giunzione, in quanto il materiale termoplastico impiegato non è saldabile per polifusione. L’utilizzo di raccordi a tenuta meccanica incide notevolmente sul costo dell’impianto ed inoltre la tenuta della giunzione è affidata esclusivamente al buon funzionamento delle guarnizioni contenute nel raccordo.

Il tipo di tubo B sopra riportato può essere giuntato con i raccordi mediante il metodo a tasca per polifusione, ma è necessario asportare una porzione di rivestimento in alluminio plastificato pari alla lunghezza della tasca del raccordo che si vuole giuntare-saldare; questa operazione è laboriosa e comporta l’utilizzo di un particolare attrezzo e di personale specializzato per una perfetta calibratura del tubo sottostante. Inoltre, nei tubi a diametro ridotto, per esempio inferiore a 20 mm, è necessario inserire all’interno del tubo una bussola in metallo per evitare o prevenire, durante la giunzione-saldatura, un restringimento del tubo causato dalla diminuzione dello spessore e dal riscaldamento necessario, per effettuare la saldatura per polifusione. Scopo della presente invenzione è di ovviare a tutti gli inconvenienti dei tubi noti.

Più in particolare, scopo della presente invenzione è di provvedere un tubo in materiale termoplastico rinforzato con anima metallica che possa essere saldato-giuntato mediante la sola saldatura a tasca per polifusione senza l’impiego di operazioni o trattamenti aggiuntivi o complementari.

Nel suo aspetto più generale, la presente invenzione permette di risolvere tutti gli inconvenienti sopra esposti mediante un tubo in materiale termoplastico comprendente uno strato esterno, avente uno spessore di almeno l,5mm, costituito da un materiale termoplastico resistente a 120'C e saldabile per polifusione ad almeno 250°C secondo la norma DVS 2207.

Forma pertanto oggetto della presente invenzione un tubo in materiale termoplastico comprendente almeno tre strati coassiali fra loro e con l’asse del tubo , di cui: uno interno costituito da un materiale termoplastico, uno intermedio costituito da un materiale metallico e uno esterno avente uno spessore non inferiore a 1,5mm e costituito da un materiale termoplastico resistente a 120°C e saldabile per polifusione ad almeno 250°C secondo la norma DVS 2207.

Un materiale termoplastico che soddisfa le su riportate caratteristiche e che può essere impiegato come strato esterno è il polipropilene random o i copolimeri random propilene-etilene.

Questo materiale termoplastico è disponibile sul mercato, per esempio con la denominazione "PP Random tipo 3" prodotto e venduto dalla Soc. Montell. Esso è caratterizzato da un elevato peso molecolare; un modulo elastico di almeno 980 N/mm2 (secondo la norma ISO R 527), un Melt Flow Index (MFI), a 230°C e 5kg di carico, superiore a lg/10min, una resilienza a 0°C di almeno 3 KJ/m2 (secondo la norma ISO 180/1) e a 23°C di almeno 30 KJ/m2 (secondo la norma DIN 53453). e da una stabilità termica di almeno 70°C, secondo la norma ISO 75 DIN 534561.

Tutte queste proprietà rendono tale materiale termoplastico particolarmente adatto ad essere estruso e resistente alle alte e basse temperature, alle pressioni, alle sollecitazioni meccaniche e alle vibrazioni .

Lo spessore dello strato esterno è funzione del diametro totale del tubo. Esso non è inferiore a l,5mm e preferibilmente è compreso fra 2 e 100mm. Il tipo di materiale termoplastico formante lo strato interno del tubo della presente invenzione non è critico. Qualsiasi materiale termoplastico compatibile con gli usi a cui il tubo è destinato può essere impiegato. Esempi di materiale termoplastico che possono essere impiegati comprendono: polietilene ad alta, media e bassa densità, PVC, PVC modificato, polistirolo, poliestere, polipropilene random, copolimeri random propilene-etilene, ecc. Preferibilmente, il materiale termoplastico dello strato interno è uguale a quello che forma lo strato esterno; questo accorgimento permette di realizzare una saldaturagiunzione più perfetta e completa con una tenuta tale da superare gli standard previsti dalle norme DIN BO/77 e 80/78.

Lo spessore dello strato interno non è critico e può variare entro ampi limiti in funzione dell’uso e degli scopi che si vogliono ottenere. Spessori compresi fra 0,5 e 100mm possono essere impiegati.

Lo strato intermedio metallico può essere di alluminio, rame, acciaio o altro idoneo metallo, anche se l’alluminio è preferito. Il suo spessore non è critico ai fini della presente invenzione e può variare fra 0,1 e 10mm.

In aggiunta agli strati interno ed esterno in materiale termoplastico e allo strato intermedio metallico, uno o più strati intermedi possono essere aggiunti entro il concetto inventivo della presente invenzione. Questi eventuali strati intermedi supplementari possono essere di materiale termoplastico o di metallo a secondo degli usi e delle proprietà richieste.

Il tubo in materiale termoplastico della presente invenzione può essere prodotto mediante tecnologie note. Una di queste tecnologie consiste nel:

- produrre per estrusione un tubo continuo costituito dal solo strato interno:

- avvolgere detto strato interno con un foglio metallico mediante piegatura; e

- ricoprire tutta la superficie esterna dello strato metallico con uno strato di materiale termoplastico del tipo sopra descritto per uno spessore di almeno l,5mm, mediante estrusione.

I bordi longitudinali lungo l’asse del tubo del foglio metallico possono essere sovrapposti o saldati fra loro .

Eventuali strati intermedi possono essere aggiunti con le stesse tecniche di estrusione o avvolgimento parziale o totale.

Per la giunzione dei tubi della presente invenzione possono essere usati giunti maschio-femmina, giunti curvi a qualsiasi angolo, giunti a T o a croce, riduttori e/o tappi di chiusura ecc., preferibilmente fatti dello stesso materiale termoplastico dello strato esterno del tubo.

La temperatura di giunzione e saldatura del tubo è di almeno 250°C e preferibilmente compresa fra 260 e 300°C.

Il tubo in materiale termoplastico della presente invenzione presenta un insieme di caratteristiche come potabilità, facilità di saldatura, versatilità, elasticità, flessibilità, resilienza, elevata resistenza al freddo e alle alte temperature, alta resistenza all’abrasione e alla corrosione, alta resistenza alle vibrazioni, inerzia termica, ridotta dispersione di calore, bassa conducibilità termica e elettrica e elevata resistenza agli agenti chimici anche a temperature di 110-115°C, che lo rendono adatto per tutte le applicazioni industriali.

Esempi non limitativi di tali applicazioni comprendono: sistemi idro-sanitari, sistemi di riscaldamento a pannelli incassati, sistemi di riscaldamento radiante, sistemi industriali per il trasporto di aria, gas, acqua potabile o acqua calda e prodotti alimentari, installazioni su navi, barche, carovane, come anche in aree sismiche e in contatto con parti metalliche anche attraversate da correnti passanti. Inoltre, i tubi della presente invenzione possono essere interrati o incassati in contatto con cemento, gesso, malta o altro idoneo materiale di edilizia, grazie alla sua elevata resistenza chimica e proprietà elastiche che permettono di assorbire eventuali variazioni di lunghezza.

Da quanto sopra esposto sono evidenti i vantaggi e i risultati tecnologici che il tubo in materiale termoplastico della presente invenzione permette di realizzare. La saldatura e la giunzione a tenuta richieste per l’installazione di tale tubo vengono ottenute mediante un semplice dispositivo di polifusione provvisto di matrici per le varie dimensioni del tubo. Inoltre, ogni rottura o foratura casuale del tubo può essere facilmente riparata per saldatura effettuata mediante riscaldamento locale.

Claims (2)

1. RIVENDICAZIONI 1. Un tubo in materiale termoplastico adatto per la saldatura a tasca per polifusione comprendente uno strato esterno, avente uno spessore di almeno l,5mm, costituito da un materiale termoplastico resistente a 120°C e saldabile per polifusione ad almeno 250°C, secondo la norma DVS 2207.
2. 2. Il tubo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno tre strati coassiali fra loro e con l’asse del tubo, di cui: uno interno costituito da un materiale termoplastico; uno intermedio costituito da un materiale metallico, ed una esterno avente uno spessore non inferiore a l,5mm e costituito da un materiale termoplastico resistente a 120°C e saldabile per polifusione ad almeno 250°C, secondo la norma DVS 2207, 3. Il tubo secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui il materiale termoplastico dello strato esterno è scelto fra poiipropi lene random e un copolimero random propilene-etilene , 4. il tubo secondo la rivendicazione 3. in cui il polipropilene random o il copolimero random propilene-etilene ha un elevato peso molecolare, un modulo elastico di almeno 980 N/mm2, un Melt Flow Index (MFI), a 230°C e 5kg, superiore a ig/10min, una rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che esso è saldabile a tasca per polifusione, secondo la norma DVS 2207, a temperatura compresa fra 260 e 300°C. 12. Giunto, riduttore e tappo di chiusura fatti con lo stesso materiale termoplastico formante lo strato esterno del tubo di cui alle precedenti rivendicazioni.