MX2007004584A

MX2007004584A - Tubo compuesto con capa deformable.

Info

Publication number: MX2007004584A
Application number: MX2007004584A
Authority: MX
Inventors: Andreas Schneider; Nils Hoffmann; Manfred Koenig; Bernd Koschig; Carsten Schmitz; Mike Ahmann; Ralf Heuel; Oscar Hernandez Aragon
Original assignee: Viega Gmbh & Co Kg
Priority date: 2006-04-19
Filing date: 2007-04-17
Publication date: 2008-12-01
Also published as: DK1847750T3; EP1847750B1; EP1847750A1; DE102006018466A1; ES2388347T3; PT1847750E; PL1847750T3; CA2584948A1; US20080003389A1

Abstract

La invención se refiere a un tubo (1) compuesto con al menos dos capas, siendo que la primera capa (3) interior es una capa inerte y siendo que la segunda capa (5) se localiza por fuera de la primera capa (3), en que el problema técnico de especificar un tubo compuesto que tiene propiedades inertes frente al medio que conduce y que no se dobla prematuramente al doblarlo se soluciona proporcionando una tercera capa (7) deformable, y que la tercera capa (7) se localiza por fuera de la primera capa (3) y está unida con la segunda capa (5).

Description

TUBO COMPUESTO CON CAPA DEFORMABLE DESCRIPCION DE LA INVENCION La invención se refiere a un tubo compuesto que comprende al menos dos capas, siendo que la primera capa interior es una capa inerte y siendo que la segunda capa se dispone por fuera de la primera capa. Los tubos compuestos del tipo precedentemente mencionado son conocidos en el estado de la técnica. Mediante la configuración de un tubo como tubo compuesto es posible repartir los diversos requisitos a los materiales de un tubo compuesto sobre al menos dos capas. Así, en la primera capa interior tienen importancia las propiedades químicas inertes o que impiden la migración de aditivos. En cambio en la capa exterior tienen importancia en particular la resistencia a la corrosión y la resistencia, por ejemplo, mediante la elección de un material sintético reticulado térmicamente, químicamente o por rayos de electroles, en particular de un compuesto. Este tipo de materiales sintéticos se conocen en el ámbito especializado como PEX-A, PEX-B o PEX-C, respectivamente. En la producción de materiales sintéticos reticulados se generan productos de descomposición. En el caso de los materiales sintéticos PEX-A esto se debe a las temperaturas elevadas requeridas para el reticulado, en los materiales sintéticos PEX-B debido a los reactivos químicos REF.8181313 utilizados para la reticulación, y en los materiales sintéticos PEX-C debido a que con la irradiación de electrones se producen sustancias de transformación. Además, frecuentemente se le adicionan a los materiales sintéticos precedentemente mencionados altas concentraciones de estabilizadores para compensar pérdidas por reticulación. Estos estabilizadores o aditivos también pueden migrar al medio que será conducido por el tubo compuesto o bien reaccionar y transformarse en productos de descomposición. Los materiales sintéticos pueden contener, por ejemplo, aproximadamente 5% de aditivos. Pero también es posible elegir más o menos aditivos en función de las características deseadas del material sintético. La primera capa sirve como capa de barrera, para proteger al medio que se conduce en el tubo compuesto contra una migración de las sustancias presentes en la segunda capa. En particular si el medio que se conduce en el tubo compuesto es agua potable puede producirse una migración indeseada de las sustancias precedentemente mencionadas. Los tubos compuestos precedentemente mencionados adolecen de la desventaja de que tienen malas propiedades de flexión. En particular los tubos se doblan con mucha facilidad, de manera que la sección transversal conductora del medio se estrecha desfavorablemente en el sitio del doblez.

Por consiguiente la invención se funda en el problema técnico de especificar un tubo compuesto que tiene propiedades inertes frente al medio que conduce y que no se dobla prematuramente al flexionarlo. De conformidad con la invención el problema técnico se resuelve proporcionando una tercera capa deformable, y disponiendo la tercera etapa por fuera de la primera capa y unida a la segunda capa. La invención reconoció por consiguiente que una tercera capa deformable estabiliza y apoya la sección transversal del tubo compuesto en el sitio del doblez al doblar el tubo compuesto, y mediante ello evita un doblez prematuro del tubo compuesto. Al doblar un tubo compuesto el radio de flexión se refiere a la línea central del tubo a partir de su origen. Usualmente los radios de flexión mínimos se encuentran entre 1.5 veces y 5 veces el diámetro exterior del tubo compuesto, dependiendo de que se doble con medios auxiliares del doblez o a mano . Si se dobla un tubo compuesto de conformidad con la invención, entonces se aplastan las partes del tubo compuesto que se encuentran dentro del radio de flexión. Las partes del tubo compuesto que se encuentran por fuera del radio de flexión se dilatan correspondientemente. La tercera capa deformable se puede deformar plásticamente con esto y compensa de esta manera las tensiones que se producen en ella mediante un aplastamiento o alargamiento. Al suceder esto conserva considerablemente la forma redonda de la sección transversal del tubo compuesto. Las capas unidas con la tercera capa se ven expuestas a cargas de presión y tracción. En ellas se acumulan tensiones pero que no pueden tener por efecto un doblez en virtud de que las capas con carga de tensión se encuentran unidas con la tercera capa deformada. En una forma de realización la primera capa se puede fabricar de un metal, en particular acero inoxidable o aceros constituidos de aleaciones de cromo-níquel o titanio. Mediante ello es posible aprovechar las propiedades particularmente favorables del acero inoxidable con relación a la calidad del agua potable. La primera capa se puede fabricar de un tubo delgado con algunas décimas hasta algunas centésimas de milímetro de grosor de pared, en particular con un grosor de pared de 0.1 mm. El tubo de la primera capa se puede fabricar mediante métodos conocidos. En particular la costura del tubo se puede soldar solapada o a tope. El tubo de la primera capa se puede disponer dentro de la segunda capa, por ejemplo, al ser extruida la segunda capa . Alternativamente es posible aplicar la primera capa mediante procesos físicos de deposición (PVD) , en particular inmediatamente después de extruir la segunda capa.

Además la primera capa se puede fabricar de un material sintético, en particular PSU (polisulfona) , PPSU (polifenilsulfona) , PVDF (fluoruro de polivinilideno) o PTFE (politetrafluoretileno o teflón) . Por consiguiente también es posible usar materiales sintéticos favorablemente como capa de barrera inerte. Naturalmente que también es posible utilizar todas las demás sustancias libres de difusión para producir la primera capa. Se mencionan aquí sin que sean concluyentes la cerámica, vidrios y en particular todos los materiales sintéticos libres de aditivos e impermeables. Una forma de realización particularmente preferida se caracteriza porque la segunda capa se fabrica de un material sintético, en particular PE (polietileno) , PERT (PE de mayor resistencia térmica) , PEX (PE reticulado) , PP (polipropileno) , PB (polibuteno) , PA (poliamida) o PVC (polivinilcloruro ) en forma sin rellenar, rellenada o armada. De esta manera es posible usar para el tubo compuesto las propiedades más favorables de material de los materiales sintéticos mencionados. En una forma de realización en la que la tercera capa se puede producir de un metal, en particular Al, acero o cobre se favorece la capacidad de deformación de la tercera capa en particular mediante las propiedades de ductilidad de los metales mencionados.

Una posibilidad de unir la tercera capa con la segunda capa se da por el hecho de que la tercera capa se estampa en la segunda capa. Alternativamente también es posible que la tercera capa se funda en la segunda capa. Mediante esto es posible asociar la tercera capa a la segunda capa pronto después de extruir. Esto puede ocurrir o bien antes de la solidificación parcial de la masa fundida para la segunda capa, lo cual conduce a una fusión, o después de la solidificación parcial, lo cual conduce a un estampado. La tercera capa se puede realizar como capa continua o parcialmente calada. En particular como capa calada, por ejemplo, como red, lámina agujerada, fibras, tejido, trenzado, género de punto, etc. o capa en forma de espiral es posible unir efectivamente la tercera capa con la segunda capa mediante el estampado o la fusión precedentemente mencionados. Otra forma de realización se caracteriza en que se proporciona una cuarta capa como capa de material de cubierta externo, capa de laca o revestimiento. Por consiguiente es posible proteger las capas que se localizan dentro de la cuarta capa contra daños u otros efectos externos como, por ejemplo, la radiación UV. Adicionalmente , mediante la cuarta capa es posible adaptar el exterior del tubo compuesto a los requisitos condicionados por el entorno, es decir, de manera independiente de las otras capas.

La unión de las diversas capas se puede lograr además disponiendo entre al menos dos capas al menos una capa de promotor de la adición. Mediante ello es posible definir de manera particularmente precisa y duradera la unión de dos capas . A continuación la invención se explica con más detalle mediante ejemplos de realización especiales con relación las figuras anaxas. En las figuras se muestra: Figura 1 un tubo compuesto de conformidad con la invención, Figuras 2a y 2b otra forma de realización de un tubo compuesto de conformidad con la invención, y Figuras 3a y 3b un tubo compuesto doblado sin y con capa capaz de deformarse. La figura 1 muestra un tubo 1 compuesto de conformidad con la invención, con cuatro capas, siendo que la primera capa 3 interior es una capa inerte y siendo que la segunda capa 5 se localiza por fuera de la primera capa 3. De conformidad con la invención, ahora se impide el doblez prematuro del tubo 1 compuesto proporcionando una tercera capa 7 deformable, y por el hecho de que la tercera capa 7 se localiza por fuera de la primera capa 3 y unida a la segunda capa 5.

La primera capa 3 mostrada en la figura 1 se fabrica de un metal, siendo que se trata de un tubo de acero inoxidable con grosor de pared de 0.1 mm. Sin embargo, alternativamente la primera capa 3 también se puede producir de un material sintético, por ejemplo, PSU, PPSU, PVDF o PTFE. En el ejemplo de realización mostrado en la figura 1 la segunda capa 5 se fabrica de un material sintético, en particular PE, PERT, PEX, PP, PB, PA o PVC en forma sin rellenar, rellenada o armada. En el ejemplo mostrado en la figura 1, la tercera capa 7 se fabrica de un metal, en particular Al, acero o cobre . El tubo 1 compuesto de conformidad con la invención precedentemente descrito puede comprender adicionalmente a las tres capas precedentemente mencionadas una cuarta capa 9 que se representa en la figura 1, la cual sirve como capa de material de cubierta exterior. Para unir las diferentes capas, en el tubo 1 compuesto mostrado en la figura 1 sirve respectivamente una capa 11, 13 y 15 promotora de la adhesión entre las capas 3 y 5 así como 5 y 7, así como también entre las capas 7 y 9. La figura 2a muestra una forma de realización alternativa. Primero se muestra como en el ejemplo de realización precedentemente mencionado una primera capa 3 interior inerte y una segunda capa 5. Ambas capas 3 y 5 están unidas con una capa 11 promotora de la adhesión. Una tercera capa 17 se muestra en la figura 2a como capa parcialmente calada. La tercera capa 17 se realiza en forma de red y comprende aberturas 19. En el ejemplo mostrado en las figuras 2a y 2b la segunda capa 5 pasa a través de las aberturas 19 para agarrar el lado 21 externo de la tercera capa 17. Mediante esto se obtiene una unión eficiente de la segunda capa 5 y la tercera capa 17. La capa 17 también se puede encontrar completamente rodeada por la capa 5, ya sea mediante inmersión de la capa 17 en el material fundido de la capa 5 ó mediante dos procesos de extrusión independientes con el mismo material entre los que se incorpora la capa 17 de armadura. La figura 2b aclara la distribución ejemplar de las aberturas 19 en la periferia del tubo 1 compuesto así como el agarre de la capa 5 sobre el lado externo de la capa 17 después de atravesarla. Este agarre atravesando la capa se puede lograr en particular al fundir la tercera capa 17 en la segunda capa 5. Para este propósito se puede aprovechar de manera particularmente favorable el estado no solidificado de la capa 5, por ejemplo a continuación de un proceso de extrusión.

Otra posibilidad consiste en estampar la tercera capa 17 en la segunda capa 5. En función de los requisitos del proceso de producción se dispone por consiguiente de varias alternativas para unir las capas. Naturalmente que también es posible elegir otras configuraciones de la capa 17, por ejemplo, un diseño en forma espiral, y otras variantes de unión entre las dos capas. Adicionalmente existe la posibilidad de tratar la capa 17 previamente con una capa de agarre (primer) adaptado al material del que está constituido la capa 5, de manera que la adhesión entre la capa 5 y la capa 17 se define mediante una unión positiva y una unión no positiva. La figura 3a se muestra un tubo 1 compuesto del estado de la técnica. Comprende una capa 3 inerte así como una capa 5 de material sintético las cuales están unidas con una capa 11 promotora de la adhesión. En el caso de un doblez del tubo 1 compuesto con el radio de doblez R, las partes del tubo 1 compuesto que se encuentran dentro del radio de doblez R sufren una tensión de presión, las partes del tubo 1 compuesto que se encuentran fuera del radio de doblez R una tensión de tracción. En virtud de que las capas 3 y 5 no pueden sufrir deformación plástica y por consiguiente no se pueden alargar o acortar, pero tampoco es posible detener las tensiones mediante fuerzas contrarias el tubo 1 compuesto se tiene que deformar en el sitio A. Esto conduce a un doblez en el punto A. Las capas 3 y 5 se encuentran entonces en un estado sin tensión, al que se llega debido al doblez de las capas. Esto conduce a un estrechamiento del diámetro D del tubo 1 compuesto en el sitio A del doblez. En la figura 3b se muestra un tubo 1 compuesto de conformidad con la invención. Comprende una capa 3 inerte, una capa 5 de material sintético, una capa 7 deformable y una capa 9 de cubierta. Las capas están unidas con capas 11, 13 y 15 de promotor de adhesión. En el caso de un doblez con el radio de doblez R del tubo 1 compuesto mostrado en la figura 3b, nuevamente en las partes del tubo 1 compuesto que se encuentran dentro del radio R incide una tensión de presión, en las partes que se encuentran fuera del radio R de doblez incide una tensión de tracción. La capa 7 deformable se deforma plásticamente mediante las tensiones y tras esto se encuentra en un estado libre de tensión. Por fuera del radio R de doblez se alarga la capa 7 deformable, por dentro se acorta. En su circunferencia la capa 7 deformable conserva su forma. Las demás capas 3, 5 y 9 que se tensan del tubo son apoyadas por la unión a la capa 7 deformable. No tiene lugar un doblez en el sitio A del tubo compuesto. Se impide considerablemente un estrechamiento del diámetro D. Naturalmente que un tubo compuesto de conformidad con la invención no se limita a los ejemplos de realización precedentemente mencionados . En particular es posible proporcionar capas adicionales, por ejemplo para aislar y/o incrementar la resistencia, por ejemplo, en entornos químicamente agresivos. Mediante combinaciones adecuadas de material es posible además poder a llegar a prescindir parcial o completamente de las capas promotoras de la adhesión Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES
Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones: 1. Tubo compuesto con al menos dos capas , siendo que la primera capa interior es una capa inerte, y siendo que la segunda capa se localiza por fuera de la primera capa, caracterizado porque se proporciona una tercera capa deformable, y porque la tercera capa se localiza por fuera de la primera capa y está unida con la segunda capa. 2. Tubo compuesto de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la primera capa se produce de un metal, en particular acero inoxidable o titanio.
3. Tubo compuesto de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la primera capa se fabrica de un material sintético, en particular PSU, PPSU, PVDP ó PTFE.
4. Tubo compuesto de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la segunda capa se fabrica de un material sintético, en particular PE, PERT, PEX, PP, PB, PA o PVC en forma sin relleno, con relleno o armada.
5. Tubo compuesto de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la tercera capa se fabrica de un metal, en particular Al, acero o cobre.
6. Tubo compuesto de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la tercera capa se estampa en la segunda capa.
7. Tubo compuesto de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la tercera capa se funde en la segunda capa.
8. Tubo compuesto de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la tercera capa es una capa continua o parcialmente calada, en particular comprende fibras, un tejido, un trenzado o un género de punto .
9. Tubo compuesto de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque se proporciona una cuarta capa como capa externa de cubierta de material sintético, laca o revestimiento.
10. Tubo compuesto de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque entre dos capas se dispone al menos una capa promotora de la adhesión.