ITRA20120023A1 - Sistema di iniezione di un giunto a bicchiere sull'estremita' assiale di un tubo in materia plastica di tipo poliolefine - Google Patents

Description

“SISTEMA DI INIEZIONE DI UN GIUNTO A BICCHIERE SULL’ESTREMITÀ’ ASSIALE DI UN TUBO IN MATERIA PLASTICA DI TIPO POLIOLEFINEâ€

DESCRIZIONE

Nella tecnica attuale delle tubazioni in materia plastica la giunzione tra due tubi successivi à ̈ realizzata normalmente mediante un giunto cosiddetto “a 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 della tubazione, con l’estremità normale del tubo successivo. La formazione dei bicchieri à ̈ realizzata normalmente per deformazione plastica dell’estremità del tubo, precedentemente riscaldata alla giusta temperatura: sorgono però dei problemi particolarmente per i tubi corrugati, in quanto nell’operazione di allargamento le nervature si deformano, ed in genere, per le materie plastiche di tipo poliolefine (polipropilene e polietilene), per le quali esiste una memoria plastica che tende a far ritornare il materiale verso la sua posizione originale di estrusione.

Per ovviare a questi problemi si à ̈ utilizzato il sistema di iniettare il giunto a bicchiere all’estremità del tubo, realizzandolo ad esso coassiale e materialmente solidale: esistono in proposito già diversi tipi di applicazione nella tecnica corrente; si citano in proposito le domande di brevetto italiane della stessa attuale proponente, ditta IPM srl, rispettivamente n. RA2011A00012 dal titolo: "Sistema di produzione di un giunto per tubi corrugati in materia plastica con annessa guarnizione di tenuta†e n. RA2010A00017 dal titolo: “Sagomatura di taglio dell’estremità di un tubo corrugato a doppia parete in materia plastica di tipo poliolefine per la saldatura mediante iniezione di un manicotto coassiale al fine di realizzare un giunto del tubo stesso†.

I sistemi di iniezione attualmente in uso si caratterizzano per la presenza di un canale di iniezione radiale, all’ incirca verticale, che inietta il materiale nello stampo lateralmente allo stesso e dalfalto: il materiale stesso, penetrando nello spazio interno dello stampo, compie un percorso lungo 2 fasce semicirconferenziali, simmetriche rispetto al piano assiale verticale, distribuendosi sui due lati del canale iniettore, fino a riempire gradualmente tutto il volume disponibile: in questo percorso però si raffredda progressivamente, facendo nascere delle tensioni interne lungo le diverse sezioni circonferenziali del manufatto che quindi, prevalentemente proprio nella fase di raffreddamento, tende a deformarsi in modo differenziato, perdendo l’originale forma circolare delle sue sezioni.

Anche nella zona di aderenza tra tubo e giunto iniettato si manifestano delle tensioni per lo stesso motivo; inoltre la pressione e la temperatura sono diverse lungo la fascia circonferenziale di collegamento, essendo maggiori nelle zone raggiunte per prime (presumibilmente quelle superiori dello stampo) e minori gradualmente nelle restanti zone inferiori; in tal modo però le condizioni e la qualità dell’adesione, che sono legate prevalentemente ai precedenti fattori (pressione e temperatura) sono buone solo in determinate zone e peggiori in altre, a seconda della regolazione.

Il presente trovato ha lo scopo di ovviare a questo tipo di problematiche che peggiorano la qualità del giunto iniettato e della sua adesione al tubo, proponendo un tipo di iniezione a canali e getti multipli, di preferenza ugualmente distanziati tra loro nella faccia circonferenziale dello stampo corrispondente allo spessore dell’estremità libera del giunto a bicchiere, opposta a quella di aderenza tra giunto e tubo; un sistema in cui l’andamento del flusso di iniezione à ̈ orientato globalmente e singolarmente per ogni getto in direzione assiale lungo lo stampo, per tutta la sua lunghezza, fino alla zona di aderenza tra giunto e tubo, compiendo lo stesso percorso; in tal modo tutte le zone lungo ognuna delle varie circonferenze del giunto sono nelle stesse condizioni di pressione e di temperatura, per cui non si generano tensioni interne lungo le circonferenze stesse; la forma globale del giunto, che à ̈ circolare per ogni sua sezione, quindi non cambia.

Inoltre à ̈ possibile nella zona di aderenza avere ovunque le stesse condizioni di pressione e di temperatura: in particolare, tramite un’opportuna regolazione, si può fare in modo che tali condizioni siano quelle ottimali per una buona aderenza dei materiali.

Le uniche tensioni che si possono manifestare nel giunto sono quelle lungo la direzione assiale, manifestandosi condizioni diverse di pressione e temperatura dall’estremità libera del giunto, corrispondente alla sezione di iniezione, verso la zona di aderenza tubo-giunto, i cui effetti sono però non rilevanti, non influendo sulla forma delle sezioni radiali del giunto stesso. Queste ed ulteriori caratteristiche e vantaggi del presente trovato risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione che segue di una forma di realizzazione, illustrata a titolo esemplificativo, non limitativo.

La Fig. 1 di Tav. 1 rappresenta una sezione assiale del dispositivo di iniezione, dove solo i componenti oggetto del trovato inventivo sono evidenziati.

L’estremità assiale del tubo (1), che nel disegno à ̈ di tipo corrugato a doppia parete, à ̈ bloccata rigidamente , durante l’operazione di iniezione, dal settore di stampo (4); un ulteriore settore di stampo (5) delimita la forma esterna del giunto a bicchiere (2) da iniettare, che à ̈ coassiale al tubo (1) ed ha forma e dimensioni, in particolare il suo diametro interno e la sua lunghezza, adeguati a svolgere la funzione di giunzione tra due tubi successivi nella realizzazione della tubazione.

Il tubo (1) ed il bicchiere (2) aderiscono tra loro, saldandosi in corrispondenza della zona (3), di ampiezza e forma adeguata a favorire il collegamento materiale reciproco; tale zona (3) à ̈ estesa con continuità a tutta la fascia circonferenziale corrispondente.

Lo stampo di iniezione del bicchiere si completa con la parte interna (6), che delimita principalmente il diametro interno del giunto stesso.

Il dispositivo di iniezione (7) comprende poi un canale centrale assiale di iniezione (8), nel quale il materiale scorre con verso (12), una serie di canali radiali (9), uguali tra loro, che si distaccano dal canale (8), in cui il materiale scorre dal centro verso la periferia, che confluiscono negli ugelli di iniezione (10), disposti in corrispondenza dello spessore circonferenziale del giunto da iniettare, sulla sua faccia di estremità libera ed orientati nella direzione dell’asse del tubo e del giunto, con verso di iniezione dal giunto al tubo. Tali ugelli (10), uguali tra loro ed equidistanti lungo la circonferenza per determinare una simmetria geometrica rispetto all’asse del tubo e del giunto, iniettano il materiale all’intemo dello stampo; questo materiale à ̈ quindi nelle stesse condizioni di pressione e di temperatura su tutta la circonferenza dello stampo, per cui à ̈ possibile regolare valori adatti ad eseguire in modo ottimale la fase stessa di iniezione e perché nella successiva fase di raffreddamento non nascano tensioni interne tra le varie zone della circonferenza stessa, dovute a differenti condizioni e velocità di raffreddamento.

Dagli ugelli (10) il materiale fluido si propaga all’ interno dello stampo in direzione (11), complessivamente all’ incirca assiale, lungo le generatrici del giunto, fino a raggiungere la zona di giunzione (3) tra giunto iniettato (2) e tubo (1). Poiché i flussi di materiale avvengono nelle stesse condizioni (lunghezza del percorso, configurazione, resistenza, ecc.), essendo uguali le condizioni di partenza del materiale (pressione e temperatura) sono uguali anche quelle di arrivo: quindi si ottiene che anche per tutta la sezione di collegamento-aderenza si determinano condizioni uniformi del materiale: à ̈ quindi possibile evitare la formazione di tensioni interne e regolare i valori di pressione e di temperatura tali che siano adatti a favorire l’aderenza tra tubo e giunto a bicchiere in modo ottimale e costante.

Le condizioni di omogeneità del materiale, che favoriscono la mancanza di tensioni, si verificano inoltre, per lo stesso motivo precedente, per tutte le sezioni normali del giunto iniettato, per cui lo stesso può conservare meglio la sua forma iniziale, senza deformazioni locali e generali (ovalizzazioni). Esistono invece disuniformità delle condizioni del materiale lungo la direzione assiale (11), i cui effetti possono manifestarsi però solo come variazioni modeste della lunghezza complessiva del giunto; tali effetti però non influenzano significativamente la sua funzionalità.

Il tubo a cui può essere applicato un giunto a bicchiere con il presente trovato può anche essere di tipo liscio, quindi fornito di semplice parete cilindrica. Anche il numero degli ugelli di iniezione, che si distribuiscono sulla superficie circonferenziale corrispondente allo spessore del bicchiere, opposta a quella di aderenza, può essere variabile, a seconda del diametro del bicchiere e quindi dello sviluppo circonferenziale di cui sopra e di altre valutazioni funzionali ad una buona realizzazione del manufatto; tenendo presente che un numero elevato di getti migliora Puniformità dei parametri del materiale sulla circonferenza e che lo stesso però deve tener conto di considerazioni economiche e costruttive.

Tranne che per gli aspetti rivendicati nel presente trovato, l’impianto di iniezione à ̈ costruito secondo i normali concetti, che appartengono all’arte nota del settore.

Claims (6)

1. RIVENDICAZIONI 1. Sistema di iniezione di un giunto a bicchiere (2), posizionato sull’estremità assiale (3) di un tubo (1) in materia plastica di tipo poliolefine, ad esso coassiale ed aderente materialmente per saldatura sulla stessa estremità (3) e precisamente su tutto il suo sviluppo circonferenziale, caratterizzato dal fatto che gli ugelli di iniezione (10) sono posizionati sulla faccia dello stampo opposta a quella di aderenza (3), corrispondente allo spessore del giunto sulla sua estremità libera, sono distribuiti su tutta la fascia circonferenziale e sono orientati, in relazione al senso deU’iniezione del materiale, in direzione assiale (11) rispetto al tubo e al bicchiere e con verso di iniezione orientato dal giunto (2) al tubo (1).
2. 2. Sistema di iniezione di un giunto a bicchiere, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che gli ugelli di iniezione (10) sono tutti equidistanti tra loro sulla fascia circonferenziale dello stampo corrispondente allo spessore del giunto sulla sua estremità libera.
3. 3. Sistema di iniezione di un giunto a bicchiere, secondo le rivendicazioni 1 o 2, caratterizzato dal fatto che il numero degli ugelli di iniezione (10) può essere variabile sulla circonferenza.
4. 4. Sistema di iniezione di un giunto a bicchiere, secondo le rivendicazioni 1 o 2 o 3, caratterizzato dal fatto che ogni ugello di iniezione (10) Ã ̈ alimentato da un canale radiale di iniezione (9), essendo poi tutti i suddetti canali radiali (9) alimentati complessivamente da un unico canale di iniezione assiale (8).
5. 5. Sistema di iniezione di un iunto a bicchiere secondo le rivendicazioni 1 o 2 o 3 o 4, caratterizzato dal fatto che tutti gli ugelli di iniezione (10) sono uguali tra loro e tutti i canali di iniezione (9) sono pure uguali tra loro.
6. 6. Sistema di iniezione di un giunto a bicchiere, secondo tutte le rivendicazioni precedenti e sostanzialmente come indicato nel disegno allegato di Fig. 1 di Tav 1 .