ITRA20070015A1 - MAKING SYSTEM OF CORRUGATED TUBES IN PLASTIC MATERIALS WITH INJECTED EXTERNAL SLEEVE AND SEAT HOLDER GASKET - Google Patents
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Description
“SISTEMA DI BICCHIERATURA DI TUBI CORRUGATI IN MATERIA PLASTICA CON MANICOTTO ESTERNO INIETTATO E MUNITO DI SEDE PORTA GUARNIZIONE "SOCKET SYSTEM OF CORRUGATED PIPES IN PLASTIC MATERIAL WITH INJECTED EXTERNAL SLEEVE AND EQUIPPED WITH SEAL HOLDER SEAT
RIASSUNTO SUMMARY
L’invenzione sì riferisce ad un sistema dì bicchicratura di tubi corrugati ad una o due pareti in materia plastica, di tipo preferibilmente poliolefine, consistente per la parte interna in un tratto di estremità di tubo normale, e per la parte esterna in un manicotto iniettato in materia plastica in modo da aderire e saldarsi con un bordo del tubo, eventualmente fresato: avendo inoltre tale manicotto una sede anulare aperta sulla superficie intenta, adatta a contenere una guarnizione di tenuta, la quale in una prima soluzione ha larghezza assiale tale che gli elementi interni interagiscono con almeno un anello esterno di una corrugazione della estremità di tubo accoppiata: in una seconda soluzione, pur avendo larghezza qualunque, il suo posizionamento assiale su un anello esterno è garantito dalla posizione della sede della guarnizione e dalla lunghezza e configurazione del manicotto esterno, preferibilmente munito di dentino di riscontro allestremità. The invention relates to a belling system for corrugated pipes with one or two walls in plastic material, preferably of the polyolefin type, consisting for the internal part in an end section of normal pipe, and for the external part in an injected sleeve. in plastic material so as to adhere and weld with an edge of the pipe, possibly milled: this sleeve also has an annular seat open on the intented surface, suitable for containing a sealing gasket, which in a first solution has an axial width such that internal elements interact with at least one outer ring of a corrugation of the coupled pipe end: in a second solution, although having any width, its axial positioning on an outer ring is guaranteed by the position of the gasket seat and by the length and configuration of the sleeve external, preferably equipped with a matching tooth at the end.
DESCRIZIONE DESCRIPTION
Nella tecnica attuale si va sempre più diffondendo l 'mpiego di tubi corrugati ad una o due pareti, soprattutto per le materie plastiche tradizionali come il polivinilcloruro (PVC), il polietilene e il polipropilene, che uniscono buone caratteristiche di resistenza alla pressione interna e alle sollecitazioni esterne, ad una notevole leggerezza e di conseguenza ad un buon risparmio di materiale, rispetto ai tubi tradizionali a parete piena. In the current technique the use of corrugated pipes with one or two walls is becoming more and more widespread, especially for traditional plastics such as polyvinyl chloride (PVC), polyethylene and polypropylene, which combine good characteristics of resistance to internal pressure and external stresses, to a considerable lightness and consequently to a good saving of material, compared to traditional solid-wall pipes.
Sorgono però dei problemi nella formatura del "bicchiere" essendo quest’ultimo il termine con cui viene chiamata nel settore, compresa la relativa normativa, l’estremità del tubo sagomata a manicotto esterno, che si accoppia nella formazione del giunto, con l estremità normale, di solito smussata, del tubo successivo, formando un giunto che da esso prende il nome di "giunto a bicchiere”; in esso la tenuta può essere realizzata mediante incollaggio delle due estremità maschio e femmina oppure più frequentemente con raggiunta di un anello di guarnizione in gomma. However, problems arise in forming the "socket" since the latter is the term used in the sector, including the relative legislation, to call the end of the tube shaped like an external sleeve, which is coupled in the formation of the joint, with the normal end , usually chamfered, of the next pipe, forming a joint that takes the name of "socket joint" from it; in it the seal can be made by gluing the two male and female ends or more frequently with a sealing ring Rubber.
I problemi di cui sopra si verificano nella formazione del manicotto esterno per riscaldamento e deformazione plastica a caldo in quanto nell’operazione di allargamento le nervature si deformano ed in particolare per le poliolefine esiste una memoria plastica che tende a far ritornare il materiale verso la posizione originale più interna: anche la soluzione di posizionare la guarnizione tra due nervature esterne successive del tubo, in corrispondenza dell’ estremità che si accoppia, pur essendo funzionale nella realizzazione del giunto, potendo manicotto essere liscio, presenta l inconveniente di danneggiare la guarnizione stessa nel trasporto e sfregamento in opera del tubo in terra o sabbia, facendo a volte venir meno la tenuta, The above problems occur in the formation of the outer sleeve by heating and hot plastic deformation since in the expansion operation the ribs are deformed and in particular for the polyolefins there is a plastic memory that tends to return the material towards the position original innermost: even the solution of positioning the gasket between two successive external ribs of the pipe, at the end that is coupled, while being functional in making the joint, since the sleeve can be smooth, has the drawback of damaging the gasket itself in the transport and rubbing of the pipe in earth or sand, sometimes causing the seal to fail,
Per ovviare ai problemi di cui sopra esiste una soluzione che consiste nel realizzare un tratto liscio, già in fase di corrugazìone che, tagliato successivamente a metà, rappresenta le zone rispettivamente iniziale e finale del tubo, su cui si ottiene il giunto a bicchiere; infatti una delle due estremità viene formata a manicotto esterno con deformazione plastica a caldo, ottenendo in essa una sede circonferenziale dove posizionare la guarnizione di tenuta, che pertanto si appoggia sull’estremità liscia corrispondente del tubo accoppiato. Tale soluzione presenta il vantaggio di posizionare la guarnizione allintern del tubo, in posizione protetta, ma contemporaneamente presenta gli svantaggi di un manicotto esterno che tende a ritornare nella posizione originale a minor diametro, se le materie plastiche sono di tipo poliolefine, e di una lunghezza realizzabile in opera di tubo fissa e non modificabile per esigenze costruttive delle tubazioni. To overcome the above problems there is a solution which consists in making a smooth section, already in the corrugation phase which, subsequently cut in half, represents the respectively initial and final areas of the pipe, on which the socket joint is obtained; in fact, one of the two ends is formed as an external sleeve with hot plastic deformation, obtaining in it a circumferential seat where to place the sealing gasket, which therefore rests on the corresponding smooth end of the coupled pipe. This solution has the advantage of positioning the gasket inside the pipe, in a protected position, but at the same time it has the disadvantages of an external sleeve that tends to return to its original position with a smaller diameter, if the plastic materials are of the polyolefin type, and of a length achievable on site with a fixed and non-modifiable pipe for constructional needs of the pipes.
Esistono anche soluzioni che prevedono un manicotto esterno stabile, pur utilizzando materie plastiche di tipo poliolefine: in particolare si citano quelle, tutelate da domanda di brevetto di invenzione, della stessa ditta proponente del presente trovato, che prevedono in un primo caso l inserimento, all’interno del bicchiere, di un manicotto precostruito di forma approssimativamente cilindrica: in un secondo caso l iniezione. all’ interno delle nervature, preventivamente forate e corrispondenti alla zona del bicchiere, di un materiale di riempimento sufficientemente resistente dopo la sua solidificazione: in un terzo caso l ìniezione di un opportuno manicotto di forma approssimativamente cilindrica, sulla superficie esterna del bicchiere, eventualmente fresata per togliere le nervature, e formata con deformazione plastica a caldo. There are also solutions that provide for a stable outer sleeve, while using polyolefin-type plastic materials: in particular, we cite those, protected by an invention patent application, by the same company proposing the present invention, which in a first case provide for the insertion, at the inside of the socket, of a pre-built sleeve of approximately cylindrical shape: in a second case the injection. inside the ribs, previously perforated and corresponding to the area of the bowl, a sufficiently resistant filling material after its solidification: in a third case the injection of a suitable approximately cylindrical shaped sleeve, on the external surface of the bowl, possibly milled to remove the ribs, and formed with hot plastic deformation.
Tutte queste soluzioni presentano però difficoltà costruttive e costi elevati, ed inoltre prevedono l’esecuzione di manicotti approssimativamente cilindrici e lisci, essendo prevista la guarnizione tra due nervature esterne al tubo accoppiato, con possibilità degli inconvenienti sopra citati. However, all these solutions present constructional difficulties and high costs, and also provide for the execution of approximately cylindrical and smooth sleeves, the gasket being provided between two external ribs to the coupled tube, with the possibility of the aforementioned drawbacks.
Il presente trovato propone una soluzione diversa, migliorativa ed innovativa, per risolvere il problema dei giunti dei tubi corrugati del tipo a bicchiere: infatti prevede la realizzazione di un manicotto esterno, opportunamente sagomato con eventuali nervature di rinforzo, che viene iniettato in corrispondenza di un bordo dì estremità del tubo corrugato; quest’ultimo per un breve tratto è stato eventualmente fresato sull’esterno, asportando una ò più nervature, per permettere l’adesione e la saldatura tra 11 rubo e il manicotto stesso. The present invention proposes a different, improved and innovative solution to solve the problem of the joints of the socket-type corrugated pipes: in fact it provides for the realization of an external sleeve, suitably shaped with possible reinforcement ribs, which is injected at a end edge of the corrugated tube; the latter was possibly milled on the outside for a short distance, removing one or more ribs, to allow adhesion and welding between 11 rubo and the sleeve itself.
Nello stesso manicotto è ottenuta una sede anulare di forma opportuna, che si affaccia ed è aperta sulla sua superficie interna, idonea a contenere la guarnizione di tenuta del giunto. In the same sleeve, an annular seat of suitable shape is obtained, which faces and is open on its internal surface, suitable for containing the seal gasket of the joint.
Poiché il problema é quello di fare corrispondere la superficie interna di tenuta della guarnizione con quella esterna, a forma dì anello, di una corrugazìone. appartenente al tratto di tubo normale, che rappresenta la componente interna del giunto complessivo, si propongono nel trovato due soluzioni equivalenti dai punto di vista inventivo e funzionale: una prima soluzione prevede l'utilizzo una guarnizione di larghezza, nel senso assiale del tubo, tale che i suoi sistemi di tenuta interni (a labbro o dentini o altro) possano agire sulla superficie di almeno un anello esterno del tubo corrugato, qualunque sia la posizione relativa tra le componenti interne ed esterne del giunto. Since the problem is that of making the internal sealing surface of the gasket correspond with the external one, in the form of a ring, of a corrugation. belonging to the section of normal pipe, which represents the internal component of the overall joint, two equivalent solutions are proposed in the invention from the inventive and functional point of view: a first solution provides for the use of a gasket of width, in the axial direction of the pipe, such as that its internal sealing systems (with lips or teeth or other) can act on the surface of at least one outer ring of the corrugated pipe, whatever the relative position between the internal and external components of the joint.
Una seconda soluzione prevede invece l' utilizzo dì una guarnizione di larghezza assiale qualunque, quindi senza alcun vincolo in proposito, ma contemporaneamente prevede anche la realizzazione di un sistema di posizionamento reciproco tra le parti esterna o manicotto e la parte interna o estremità del tubo, del giunto stesso; tale sistema di posizionamento deve in ogni caso fare corrispondere la superficie di tenuta interna della guarnizione con quella di un anello esterno del tubo corrugato, e quindi con l’estradosso di una corrugazione circonferenziale; esso è preferibilmente realizzato fornendo Ìl manicotto esterno di un dentino di riscontro alla sua estremità, tale che la lunghezza utile di accoppiamento cilìndrico, tra il dentino di cui sopra e l'inizio della superficie conica di raccordo al tubo, corrisponda a quella delle nervature o corrugazioni interessate all' accoppiamento stesso. A second solution instead provides for the use of a gasket of any axial width, therefore without any constraint in this regard, but at the same time also provides for the realization of a reciprocal positioning system between the external parts or sleeve and the internal part or end of the pipe, of the joint itself; this positioning system must in any case match the internal sealing surface of the gasket with that of an outer ring of the corrugated pipe, and therefore with the extrados of a circumferential corrugation; it is preferably made by providing the outer sleeve of a matching tooth at its end, such that the useful cylindrical coupling length, between the above tooth and the beginning of the conical surface for connection to the tube, corresponds to that of the ribs or corrugations involved in the coupling itself.
La soluzione proposta presenta quindi il vantaggio di un manicotto esterno stabile e non influenzato dalla memoria plastica del materiale, dì una guarnizione alloggiata all'interno del bicchiere, in posizione protetta e quindi non esposta ai danneggiamenti di montaggio, e della possibilità di realizzazione in opera di lunghezze qualunque di tubo, compatibilmente con le esigenze pratiche delle tubazioni. The proposed solution therefore has the advantage of an external sleeve that is stable and not affected by the plastic memory of the material, of a gasket housed inside the socket, in a protected position and therefore not exposed to assembly damage, and of the possibility of construction of any length of pipe, compatibly with the practical needs of the pipes.
I materiali attualmente proposti per l iniezione sono le comuni materie plastiche, come il PVC e le poliolefine (polipropilene e polietilene). The materials currently proposed for injection are common plastics, such as PVC and polyolefins (polypropylene and polyethylene).
Queste ed ulteriori caratteristiche e vantaggi del presente trovato risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione dettagliata che segue di una forma di realizzazione, illustrata a titolo esemplificativo, non limitativo. These and further characteristics and advantages of the present invention will become more evident from the following detailed description of an embodiment, illustrated by way of non-limiting example.
La Fig. 1 dì Tav, l rappresenta una sezione assiale del giunto a bicchiere dì un tubo corrugato a doppia parete, realizzato con I principi del presente trovato, secondo la prima soluzione proposta. Fig. 1 of Tav, 1 shows an axial section of the socket joint of a double-walled corrugated pipe, made with the principles of the present invention, according to the first proposed solution.
La Fig. 2 di Tav. J rappresenta un particolare ingrandito della stessa Fig. I, dove è visìbile la guarnizione di tenuta. Fig. 2 of Table J represents an enlarged detail of the same Fig. I, where the sealing gasket is visible.
la Fig. 3 di Tav, 2 rappresenta una sezione assiale del giunto a bicchiere di un tubo corrugato a doppia parete, realizzato con i principi del presente trovato, secondo la seconda soluzione proposta. Fig. 3 of Tab, 2 represents an axial section of the socket joint of a double-walled corrugated pipe, made with the principles of the present invention, according to the second proposed solution.
La FÌg. 4 di Tav. 2 rappresenta un particolare ingrandito della stessa Fig. 3, dove è visibile la guarnizione di tenuta. The Fig. 4 of Table 2 shows an enlarged detail of the same Fig. 3, where the sealing gasket is visible.
Il tubo a doppia parete (1) è fissato in corrispondenza del suo bordo di estremità (2), previa asportazione di una nervatura esterna con fresatura: il manicotto esterno (3) di Tav. 1 oppure (4) di Tav. 2 è ottenuto per iniezione e presenta un bordo sovrapposto a (2), a cui pertanto si salda, fissandosi al tubo stesso (1). Tale manicotto, dì forma approssimativamente cilindrica e lunghezza adeguata, presenta all’estremità libera preferibilmente un imbocco conico (5) per favorire l' inserimento in opera, delle nervature di rinforzo (6), ed una sede anulare aperta verso l'interno per contenere la guarnizione di tenuta. The double-walled pipe (1) is fixed at its end edge (2), after removing an external rib with milling: the external sleeve (3) of Table 1 or (4) of Table 2 is obtained by injection and has an edge superimposed on (2), to which it is therefore welded, fixing itself to the tube (1). This sleeve, of approximately cylindrical shape and adequate length, preferably has a conical inlet (5) at the free end to facilitate the insertion of the reinforcing ribs (6), and an annular seat open towards the inside to contain the sealing gasket.
Nella Tav. L corrispondente alla prima soluzione proposta, la sede anulare (7) ha larghezza LI tale che la guarnizione in essa contenuta (8) appoggi su due anelli esterni (9) della corrugazione. come nel posizionamento di figura, o comunque, con un diverso posizionamento, su almeno un anello esterno (9). La lunghezza utile L2 del manicotto è ininfluente e quindi condizionata solo da esigenze di accoppiamento e resistenza, ed in particolare è indipendente da quella delle nervature corrispondenti del tratto di tubo normale (10), che costituisce la parte interna o maschio del giunto. In Table L corresponding to the first proposed solution, the annular seat (7) has a width L1 such that the gasket contained therein (8) rests on two outer rings (9) of the corrugation. as in the positioning of the figure, or in any case, with a different positioning, on at least one outer ring (9). The useful length L2 of the sleeve is irrelevant and therefore conditioned only by coupling and resistance requirements, and in particular it is independent from that of the corresponding ribs of the normal pipe section (10), which constitutes the internal or male part of the joint.
Nella Tav, 2, corrispondente alla seconda soluzione proposta, la sede anulare (13) ha larghezza L3 qualunque, senza nessun vìncolo se non legato alla funzionalità della guarnizione: in particolare può essere piu pìccola di quella del vano tra due nervature successive del tubo. In Table 2, corresponding to the second solution proposed, the annular seat (13) has any width L3, without any constraint except related to the functionality of the gasket: in particular it can be smaller than that of the space between two successive ribs of the tube.
Affinché la guarnizione (12) si posizioni in corrispondenza di un anello esterno (9) della corrugazione del tubo, come In Fig. 4, occorre che il manicotto (4) sìa opportunamente posizionato rispetto all' estremità accoppiata del tubo (10), condizione che viene realizzata in quanto la lunghezza L4, tra l’inìzio della superficie conica (14) dì raccordo tra tubo e manicotto, ed il bordo di un dentino anulare di riscontro (1 1) deve essere uguale allo sviluppo assiale di un certo numero prefissato di nervature, che nel caso di Fig, 4 a titolo esemplificativo, è pari a 5. il dentino (11), data la sua forma, che sì raccorda con rimbocco aperto a cono (5), si deforma elasticamente verso ì diametri esterni durante l' introduzione del tubo all nterno del manicotto, bloccandolo poi alla fine dell’introduzione stessa, nella posizione di centraggio, per effetto dei suo ritorno elastico in posizione normale, corrispondente ad un diametro minore dei precedenti In order for the gasket (12) to position itself in correspondence with an outer ring (9) of the pipe corrugation, as in Fig. 4, the sleeve (4) must be suitably positioned with respect to the coupled end of the pipe (10), condition which is realized since the length L4, between the beginning of the conical surface (14) connecting the pipe and the sleeve, and the edge of an annular stop tooth (1 1) must be equal to the axial development of a certain predetermined number of ribs, which in the case of Fig, 4 by way of example, is equal to 5. the tooth (11), given its shape, which is connected with an open conical tuck (5), deforms elastically towards the external diameters during the introduction of the tube inside the sleeve, then blocking it at the end of the introduction itself, in the centering position, due to its elastic return in the normal position, corresponding to a smaller diameter than the previous ones
Le Fig. I e 3 sì riferiscono ad un tipo particolare di tubo corrugato; non costituisce tuttavia limite inventivo il fatto che la forma e le dimensioni delle nervature o corrugazioni siano diverse da quelle indicate, oppure che il bicchiere abbia forma e dimensione diverse da quelle di figura, ad esempio con assenza del cono di invito iniziale. Figures I and 3 refer to a particular type of corrugated tube; however, the fact that the shape and dimensions of the ribs or corrugations are different from those indicated does not constitute an inventive limit, or that the glass has a shape and size different from those shown in the figure, for example with the absence of the initial guiding cone.
La guarnizione impiegata può essere di tipo diverso da quelle a labbro indicate con le numerazioni (8) e (12) delle figure allegate, sia per gli organi di tenuta, che per la forma esterna: anche ì materiali impiegati possono essere diversi tra loro, purché adeguati agli scopi richiesti, principalmente a quelli di tenuta. Tale guarnizione, se costruita preliminarmente, può inoltre essere inserita nella sua sede del manicotto esterno già formato, con normali sistemi manuali o automatici; oppure può essere direttamente iniettata nella sede stessa, preferibilmente durante le fasi della formatura del manicotto di cui sopra. The gasket used can be of a different type from the lip ones indicated with the numbers (8) and (12) of the attached figures, both for the sealing elements and for the external shape: the materials used can also be different from each other, provided they are suitable for the required purposes, mainly for sealing purposes. This gasket, if built in advance, can also be inserted in its seat in the already formed outer sleeve, with normal manual or automatic systems; or it can be directly injected into the seat itself, preferably during the steps of forming the aforementioned sleeve.
Il sistema di posizionamento del manicotto (4) rispetto all’estremità del tubo normale (10) può essere di tipo diverso da quello indicato nelle Fig, 3 e 4. ad esempio può essere costituito da dentini anulari di forma diversa, oppure da due dentini anulari, anziché uno solo, posti a distanza opportuna, e di forma adatta a bloccare il manicotto da entrambe le parti tra due nervature anulari (o corrugazioni) predefinite dell’estremità del tubo; la nervatura di bloccaggio potrebbe anche essere una sola, con due dentini anulari che fanno da riscontro bilaterale. The positioning system of the sleeve (4) with respect to the end of the normal tube (10) can be of a different type from that indicated in Figs, 3 and 4. for example, it can be constituted by annular teeth of different shape, or by two teeth annular, instead of just one, placed at a suitable distance, and of a shape suitable for locking the sleeve on both sides between two predefined annular ribs (or corrugations) of the end of the pipe; the locking rib could also be a single one, with two annular teeth acting as bilateral abutment.
La giunzione tra il manicotto iniettato e l’estremità del tubo normale può essere ottenuta per sovrapposizione e saldatura dei due elementi in una zona anulare più o meno ampia in senso assiale, richiedendo preferibilmente una preventiva asportazione di una o più nervature esterne del tubo con un processo di fresatura. The junction between the injected sleeve and the end of the normal pipe can be obtained by overlapping and welding the two elements in a more or less wide annular area in the axial direction, preferably requiring a prior removal of one or more external ribs of the pipe with a milling process.
Una buona coassiali là tra le due componenti esterna (manicotto) ed interna (tubo) del giunto a bicchiere, che ne migliora l’accoppiamento e la tenuta, può essere inoltre favorita rendendo variabile l’orientamento del manicotto stesso, con un sistema a soffietto flessibile ottenuto preferibilmente in corrispondenza della sua zona conica di raccordo con il tubo normale. A good coaxial between the two external (sleeve) and internal (tube) components of the socket joint, which improves the coupling and the tightness, can also be favored by making the orientation of the sleeve itself variable, with a bellows system flexible obtained preferably in correspondence with its conical connection area with the normal pipe.
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