MX2012010200A

MX2012010200A - Sistemas y metodos para hacer tuberias corrugadas de paredes multiples.

Info

Publication number: MX2012010200A
Application number: MX2012010200A
Authority: MX
Inventors: Gerald S Sutton; Randall A Kolbet; David J Kelley
Original assignee: Advanced Drainage Syst
Priority date: 2010-03-10
Filing date: 2011-03-04
Publication date: 2012-10-01
Also published as: PE20130765A1; US8579624B2; WO2011112456A3; BR112012022191B1; CA2792088C; AR080484A1; US20100224306A1; WO2011112456A2; CL2012002460A1; BR112012022191A2; CA2792088A1

Abstract

Se describe un sistema (10) para la fabricación de una tubería polimérica corrugada de paredes múltiples. El sistema (10) incluye un extrusor (18) que se configura para co-extrudir los tubos anulares concéntricos, un corrugador (20) que se configura para formar los tubos anulares concéntricos en una tubería de doble pared que tiene una pared lisa y una pared corrugada (122, 222), un dado de cabeza en cruz (22) que se configura para extrudir una pared exterior de tubería sobre la pared corrugada (122, 222) de la tubería de doble pared, un perforador de vacío (26) que se configura para penetrar la pared exterior de la tubería y hacer vacío entre la pared corrugada (122, 222) y la pared exterior, tal que la pared exterior de la tubería se deforma hacia el interior en dirección a la pared corrugada (122, 222) de la tubería entre las porciones de campana y espiga de la pared corrugada (122, 222), y un cortador (40) que se configura para cortar la tubería en secciones donde el perforador de vacío (26) deforma la pared exterior entre las porciones de campana (112) y espiga (114) de la pared corrugada (122, 222). Además, se describe un método para la fabricación de una tubería polimérica corrugada de paredes múltiples.

Description

SISTEMAS Y MÉTODOS PARA HACER TUBERÍAS CORRUGADAS DE PAREDES MÚLTIPLES DESCRIPCIÓN Solicitudes relacionadas Esta solicitud reivindica prioridad de la solicitud de la patente de Estados Unidos con número de serie 12/721 ,253 para SISTEMAS Y MÉTODOS PARA HACER TUBERIAS CORRUGADAS DE PAREDES MÚLTIPLES, presentada el 10 de marzo de 2010, la cual es una continuación en parte basada en la solicitud de Estados Unidos con número de serie 12/028,990 para SELLOS DE VACÍO PARA DADOS DE EXTRUSIÓN Y MÉTODOS, presentada el 1 1 de febrero de 2008 por Gerald S. Sutton y otros; la solicitud de Estados Unidos núm.12/251 ,034 para APARATO Y MÉTODO PARA PRENSAR UNA PARED EXTERIOR DE TUBERÍAS, presentada el 14 de octubre de 2008 por Gerald S. Sutton y otros; y la solicitud de Estados Unidos con número de serie 12/250,960 para APARATO Y MÉTODO PARA ENFRIAR UNA PARED EXTERIOR DE TUBERÍAS, presentada el 14 de octubre de 2008 por Gerald S. Sutton y otros, las que se incorporan en la presente como referencia en su totalidad.

Campo técnico La presente invención se relaciona con la fabricación de tuberías corrugadas poliméricas de paredes múltiples, y más particularmente, con los sistemas y métodos para fabricar tres paredes de una tubería corrugada polimérica de paredes múltiples.

Antecedentes Las secciones de tuberías corrugadas se usan en el drenaje de suelos saturados de agua en varias aplicaciones agrícolas, residenciales, recreativas, o de ingeniería civil y de construcción, tales como para desagües de tormentas. Las secciones de tuberías corrugadas también se usan para las tuberías sanitarias de alcantarillado. Tradicionalmente, las tuberías de drenaje y alcantarillado se hacían de arcilla, hormigón, o acero, lo cual causaba que la tubería fuese pesada, costosa, y quebradiza. Para mejorar la relación costo-efectividad, durabilidad, y facilidad de instalación de las tuberías, es común ahora en la técnica fabricar tales tuberías de materiales alternativos que incluyen distintos polímeros y mezclas de polímeros.

La tubería de polímero se puede hacer por extrusión de granulos del polímero bruto en un tubo anular de polímero fundido, y formándolo después en el perfil deseado. La tubería de polímero también se puede hacer por co-extrusión de dos tubos anulares de polímero fundido, y formándolos después conjuntamente para formar la tubería de doble pared. Un ejemplo de tubería de polímero de doble pared se describe en la solicitud de la patente de Estados Unidos con número de serie 1 1/078,323, presentada el 15 de marzo de 2005 por Goddard y otros. En algunos casos, puede ser deseable mejorar la fortaleza y resistencia a la deformación de tal tubería para mejorar aún más su ventaja competitiva sobre las tuberías tradicionales de hormigón para drenajes.

Se han hecho algunos esfuerzos para crear secciones más fuertes de tubería que tienen tres paredes, con una pared corrugada entre dos paredes lisas. Tales tuberías de tres paredes, no se han creado nunca antes de manera exitosa con diámetros mayores que 14 pulgadas, haciéndolas inapropiadas para las aplicaciones con diámetros grandes. Además, los esfuerzos para hacer tuberías de tres paredes siempre involucran el uso de un mandril de calibrado para crear una pared exterior lisa que tiene una fortaleza insuficiente para las aplicaciones con diámetros grandes.

Después de la extrusión y moldeo, la tubería plástica se corta a menudo para formar secciones de tuberías ligeras, manejables, y de tamaños relativamente transportables, en un intervalo de longitud desde unos pies hasta muchas yardas. Una vez que estas secciones de tubería plástica se transportan al sitio deseado de instalación, se ensamblan longitudinalmente mediante la instalación de juntas, adhesivos, u otros medios de acoplamiento. Este proceso de acoplamiento generalmente es complejo, y requiere la transportación de muchas herramientas y suministros al sitio de trabajo, y requiere de muchas horas-hombre para su realización.

Por ejemplo, un método de ensamblaje involucra la formación de una campana de diámetro ancho en un extremo de cada sección de la tubería plástica. Durante el proceso de fabricación de la tubería, se usa en ocasiones un aparato conocido como "acampanador" para expandir radialmente el extremo de la tubería, y formar una estructura de forma acampanada extendida, tal que el extremo opuesto de una sección de la tubería adyacente se pueda insertar en el extremo en forma acampanada extendido. Alternativamente, las porciones de campana y espiga se fijan a las secciones de la tubería, usando, por ejemplo, un soldador de placa caliente, o similares. Estos procesos tienen varias desventajas, incluyendo debilidad que requiere medios adicionales de reforzamiento, tal como correas externas, soportes abisagrados, envolturas de recubrimiento, capas de película ajustable, o una combinación de tales medios de reforzamiento. Finalmente, estas campanas y otros medios conocidos de acoplamiento requieren de una excavación, instalación, y apisonamiento del relleno preciso y cuidadoso, para evitar el desalineamiento entre las secciones de la tubería y las secciones de acoplamiento expandidas durante el ensamblaje y colocación. La instalación inadecuada de estos medios de acoplamiento a menudo resulta en un fallo de las juntas, pandeo, y una incapacidad para formar un sello hermético contra el agua entre las secciones adyacentes de la tubería.

Un ejemplo mejorado de campana-espiga hermética al agua, en-línea, que puede usarse para acoplar las secciones de la tubería corrugada de tres paredes, se describe en la solicitud de patente de Estados Unidos con número de serie 1 1/941 ,605, presentada por Gerald S. Sutton y otros el 16 de noviembre de 2007. Para crear secciones de tubería que tienen tales campanas y espigas en-línea y herméticas al agua, en cualquier extremo, es necesario extrudir una pared exterior de plástico sobre la pared doble de una tubería corrugada que tiene las preformas en línea de las campanas y espigas. La tubería de tres paredes se puede cortar después entre las campanas y espigas en línea adyacentes. No obstante, la creación de la tubería corrugada de tres paredes involucra muchos desafíos, sobre todo en las aplicaciones con diámetros grandes.

En consecuencia, hay una necesidad para mejorar los sistemas y métodos para hacer tuberías poliméricas corrugadas de paredes múltiples.

Sumario Es un objeto de la presente invención proporcionar tales sistemas y métodos para hacer tuberías poliméricas corrugadas de paredes múltiples.

Una modalidad ilustrativa de la presente invención proporciona un sistema para fabricar tuberías poliméricas corrugadas de paredes múltiples. El sistema incluye un extrusor que se configura para co-extrudir tubos anulares concéntricos; un corrugador que se configura para formar los tubos anulares concéntricos en una tubería de doble pared que tiene una pared lisa y una pared corrugada; un dado de cabeza en cruz que se configura para extrudir una pared exterior de tubería sobre la pared corrugada de la tubería de doble pared; un perforador de vacío que se configura para penetrar la pared exterior de la tubería y hacer vacío entre la pared corrugada y la pared exterior, tal que la pared exterior de la tubería se deforme hacia el interior de la pared corrugada de la tubería entre las porciones de campana y espiga de la pared corrugada; y un cortador que se configura para cortar la tubería en secciones donde el perforador de vacío deforma la pared exterior entre las porciones de campana y espiga de la pared corrugada.

Otra modalidad ilustrativa de la presente invención proporciona un método para fabricar tuberías polimericas corrugadas de paredes múltiples. El método incluye co-extrudir la tubería de doble pared que tiene una pared lisa y una pared corrugada; extrudir la pared exterior de la tubería sobre la pared corrugada de la tubería de doble pared; penetrar la pared exterior de la tubería con un perforador de vacío; y hacer vacío entre la pared corrugada y la pared exterior a través del perforador de vacío, entre las secciones de campana y espiga de la pared corrugada.

Otra modalidad ilustrativa de la presente invención proporciona un sistema para fabricar tuberías poliméricas corrugadas de paredes múltiples. El sistema incluye un extrusor que se configura para co-extrudir tubos anulares concéntricos; un corrugador que se configura para formar los tubos anulares concéntricos en una tubería de doble pared que tiene una pared lisa y una pared corrugada; un dado de cabeza en cruz que se configura para extrudir una pared exterior de tubería sobre la pared corrugada de la tubería de doble pared; un perforador de vacío que se configura para penetrar la pared exterior de la tubería y hacer vacío entre la pared corrugada y la pared exterior, de manera que la pared exterior de la tubería se deforma hacia el interior de la pared corrugada de la tubería; y un perforador de la pared exterior que se configura para perforar la pared exterior entre las rugosidades adyacentes de la pared corrugada.

En este respecto, antes de explicar en detalle al menos una modalidad de la invención, se entenderá que la invención no está limitada en su solicitud a los detalles de construcción y distribución de los arreglos de componentes que se exponen en la siguiente descripción o que se ilustran en los dibujos. La invención es capaz de modalidades adicionales a las descritas, las que se ponen en práctica y se llevan a cabo de varias maneras. Además, se entenderá que la fraseología y terminología que se emplean en la presente, así como en el resumen, son con propósitos de descripción y no se deben considerar como limitantes.

Los dibujos que se adjuntan ilustran ciertas modalidades ilustrativas de la invención, y junto con la descripción, sirven para explicar los principios de la invención.

Como tal, los expertos en la técnica apreciaran que la concepción sobre la cual se basa esta invención se puede utilizar fácilmente como una base para diseñar otras estructuras, métodos, y sistemas para llevar a cabo los distintos propósitos de la presente invención. Por consiguiente, es importante reconocer que las reivindicaciones deben considerarse como que incluyen tales construcciones equivalentes en la medida en que estas no se aparten del espíritu y alcance de la presente invención.

Breve descripción de los dibujos La FIG. 1 es una representación gráfica de un sistema ilustrativo para fabricar tuberías poliméricas corrugadas de paredes múltiples; La FIG. 2 es una carta de flujo que representa un método ilustrativo para fabricar tuberías poliméricas corrugadas de paredes múltiples; La FIG. 3 representa un sistema ilustrativo y un proceso por el cual una capa exterior de polímero se puede extrudir sobre una tubería corrugada; La FIG. 4 es una vista parcial de la sección transversal de una preforma de acoplamiento ilustrativa para unir dos segmentos de una tubería corrugada de tres paredes, y un perforador para deformar una pared exterior de una tubería corrugada de tres paredes; La FIG. 5 es una vista parcial de la sección transversal de una modalidad alternativa de una preforma de acoplamiento ilustrativa para unir dos segmentos de una tubería corrugada de tres paredes, y un perforador para deformar una pared exterior de una tubería corrugada de tres paredes; La FIG. 6 es una vista parcial de la sección transversal de un perfil del molde ilustrativo para formar una pared corrugada de las preformas de acoplamiento ilustrativas de las FIGS. 4 y 5; La FIG. 7 es una vista parcial de la sección transversal de una tubería corrugada de tres paredes ilustrativa, que tiene una preforma de acoplamiento moldeada en esta, la cual puede ajustarse en un acoplamiento en línea campana y espiga; La FIG. 8A es una vista parcial de la sección transversal de un acoplamiento ilustrativo de campana y espiga en línea para unir dos segmentos de una tubería corrugada de tres paredes; La FIG. 8B es una vista de la sección transversal de una junta ilustrativa para usar en el acoplamiento de campana y espiga en línea de la FIG. 8A; La FIG. 9A es una vista parcial de la sección transversal de una modalidad alternativa de la preforma de acoplamiento ilustrativa para unir dos segmentos de una tubería corrugada de tres paredes, y un perforador para deformar una pared exterior de una tubería corrugada de tres paredes; La FIG. 9B es una vista parcial de la sección transversal de una modalidad alternativa de un acoplamiento de campana y espiga ilustrativo para unir dos segmentos de tubería corrugada de tres paredes; La FIG. 10 es una vista en perspectiva, parcial, de la preforma de acoplamiento ilustrativa de la FIG. 9A antes de que la pared exterior se haya extrudido sobre la preforma de acoplamiento de doble pared; La FIG. 1 1 es una vista de la sección transversal de un perforador ilustrativo para deformar una pared exterior de la preforma de acoplamiento ilustrativa de las FIGS. 4 y 5; La FIG. 12A es una vista en perspectiva de otro perforador ilustrativo para deformar una pared exterior de la preforma de acoplamiento ilustrativa; La FIG. 12B es una vista lateral del perforador ilustrativo de la FIG. 12A; La FIG. 12C es una vista frontal del perforador ilustrativo de la FIG. 12A; La FIG. 12D es una vista lateral de la sección transversal del perforador ilustrativo de la FIG. 12 A; La FIG. 13A es una vista en perspectiva de otro perforador ilustrativo para deformar una pared exterior de la preforma de acoplamiento ilustrativa; La FIG. 13B es una vista frontal del perforador ilustrativo de la FIG. 13 A; La FIG. 13C es una vista en detalle de la sección transversal del perforador ilustrativo de la FIG. 13A; La FIG. 14 es una vista en perspectiva de una modalidad ilustrativa de un enfriador de aire para enfriar la pared exterior de la tubería; La FIG. 15 es una vista parcial, de la sección transversal del enfriador de aire ilustrativo representado en la FIG. 14; La FIG. 16 es una vista en perspectiva de una modalidad ilustrativa de un aparato de prensado por rodillos para prensar la pared exterior de la tubería; La FIG. 17 es una vista lateral del aparato de prensado por rodillos ilustrativo representado en la FIG. 16; La FIG. 18 es una vista de la sección transversal de una porción del aparato de prensado por rodillos ilustrativo representado en las FIGS. 16 y 17; La FIG. 19 es una vista de la sección transversal de una tubería de polímero de tres paredes ilustrativa y una porción del aparato de prensado por rodillos ilustrativo representado en las FIGS. 16- 18; y La FIG. 20 es una vista en perspectiva de un sensor de la rueda ilustrativo.

Descripción de las modalidades ilustrativas Se hará referencia ahora en detalle a las modalidades ilustrativas descritas anteriormente e ilustradas en los dibujos que se adjuntan.

La FIG. 1 representa una modalidad ilustrativa de un sistema 10 para hacer tuberías poliméricas corrugadas de paredes múltiples. El sistema 10 puede incluir una serie de máquinas que se configuran para formar distintos componentes de una tubería polimérica corrugada de paredes múltiples, así como realizar las etapas de post-procesamiento en la tubería formada. En una modalidad, el sistema 10 puede incluir un suministro de resina 12 el cual almacena la materia prima que se usará para formar las capas de la tubería polimérica. El suministro de resina 12 puede almacenar distintos tipos de gránulos de polietileno (PE) y polipropileno (PP). Los gránulos pueden ser 100% PE, 100% PP, o mezclas de PE o PP reciclado. Los gránulos también pueden incluir varias combinaciones de gránulos puros, vírgenes, y gránulos de material reciclado. El suministro de resina 12 también puede incluir gránulos de pigmento que se configuran para colorear los gránulos del polímero para lograr un color final deseado de la tubería. El sistema 10 puede incluir además un transportador 14, para transferir los gránulos de resina y del pigmento desde el suministro de resina 12 hasta la tolva 16. El transportador 14 puede incluir líneas de vacío, una banda transportadora, o cualquier otro tipo de dispositivo de transporte que se configura para mover los granulos de resina y de pigmento desde el suministro de resina 12 hasta la tolva de resina 16. Así, el suministro de resina 12 se puede posicionar fuera de la línea de fabricación tal como cerca de un depósito de tren o camiones donde los gránulos se reciben de los proveedores en grandes cantidades. La tolva de resina 16 se puede posicionar al principio de la línea industrial para hacer tuberías poliméricas corrugadas de paredes múltiples. La tolva de resina 16 puede configurarse para dosificar selectivamente los gránulos de resina y/o pigmento en un extrusor 18. En una modalidad, la tolva de resina 16 puede configurarse para pre-calentar y/o pre-mezclar los gránulos de resina y pigmento antes de dosificarlos al extrusor 18.

Los materiales plásticos consistentes con la presente invención incluyen la mayoría de los polímeros, que incluyen pero no se limitan a mezclas de polímeros, resinas naturales y sintéticas, poliolefinas, tales como polietileno y polipropileno, poliésteres, poliamidas, poliuretanos, cloruros de polivinilo, y elastómeros termoplásticos. En una modalidad ilustrativa, el material puede ser un copolímero de impacto de polipropileno, tal como un homopolímero de propileno que tienen un caucho no curado de etileno/propileno (EP) dispersado en este durante la polimerización. En esta modalidad, el caucho de EP puede actuar como un modificador de impacto, que ofrece un desempeño adecuado a bajas temperaturas, mientras el caucho puede reducir el módulo de flexión del material, adicionando, así, dureza y resistencia al impacto.

El extrusor 18 puede configurarse para calentar y mezclar los gránulos selectivamente dosificados de la resina y del colorante en un fluido fundido homogéneo denominado un paresón. Específicamente, el extrusor 18 puede configurarse para recibir la materia prima, que incluye los gránulos vírgenes de plástico, triturados de la planta, laminillas recicladas, y/o polvos, desde la tolva de resina 16, y calentar y comprimir la materia prima para formar el paresón. Un transportador de tornillo u otro dispositivo de transportación en el extrusor 18 pueden avanzar el fluido plástico fundido a lo largo del corredor interior del extrusor 18. El extrusor 18 también puede estar en comunicación fluida con una o más vías de flujo en el extremo opuesto de la tolva 16. El extrusor 18 puede incluir un cambiador de tamiz que tiene uno o más tamices para filtrar la suciedad y otros contaminantes del fluido fundido antes de que el fluido fundido entre en uno o más de los dados en el extremo de la vía de flujo del extrusor 18. En una modalidad, el extrusor 18 incluye dos vías de flujo y dos salidas de los dados anulares, concéntricos lo cual resulta en tubos anulares, concéntricos de plástico fundido que se extrudan del extrusor 18.

Los dos tubos anulares, concéntricos resultantes de plástico fundido se pueden impulsa en un corrugador 20, donde el tubo exterior se empuja en las cavidades internas de las mitades del molde que se mueven continuamente a través del corrugador. Las cavidades internas pueden tener formas corrugadas configuradas para formar rugosidades en el tubo exterior de plástico fundido. Como los tubos anulares de polímero y los moldes de rugosidad se mueven continuamente a través del corrugador 20 fuera del extrusor 18, ellos resultan en la formación de una tubería de doble pared que tiene una pared interna lisa y una pared corrugada. La pared corrugada puede tener una pluralidad de crestas rugosas alternas y valles rugosos, donde los valles rugosos se funden en la pared interna lisa. Para mejorar el desempeño de tal tubería, puede ser deseable extrudir una capa adicional de polímero sobre la tubería. Por ejemplo, un dado de cabeza en cruz puede usarse para extrudir una capa exterior de polímero sobre la superficie exterior de la pared corrugada, formando así la tubería polimérica corrugada de tres paredes.

Así, un dado de cabeza en cruz 22 puede colocarse corriente abajo del corrugador 20, para extrudir una tercera pared exterior sobre la tubería de doble pared. Cuando la tubería de doble pared sale del corrugador 20 y entra en el dado de cabeza en cruz 22, la tubería de doble pared también puede entrar en una cámara de vacío a través de sellos retráctiles que crean un vacío cuando se extienden para contactar la tubería de doble pared, como se describirá en relación con la FIG. 3. El vacío puede usarse para arrastrar la pared exterior recientemente extrudida para que contacte con la pared corrugada de la tubería de doble pared, y para impedir la caída de la pared exterior fuera de la forma. Dentro de la cámara de vacío del dado de cabeza en cruz 22, la tubería se puede calentar con calentadores de radiación para hacer que la pared corrugada de la tubería de doble pared se caliente lo suficiente para unirse cohesivamente a la pared exterior recientemente extrudida. La tubería de doble pared precalentada puede pasar después por debajo de una salida fundida de la pared exterior del dado de cabeza en cruz 22. Así, la tercera pared exterior se extruda por el dado de cabeza en cruz 22 sobre la tubería de doble pared, formando de ese modo la tubería polimérica corrugada de tres paredes. La pared exterior puede alimentarse de un nuevo extrusor, a través de un cambiador de tamiz, y a través del dado de cabeza en cruz 22 para producir una pared exterior que es lisa. La pared exterior lisa puede cubrir la tubería corrugada de doble pared de manera que tenga una fuerza de la fusión suficiente para cubrir la distancia entre las partes superiores de las rugosidades en la pared corrugada. La fuerza de la fusión puede controlarse mediante el control de la temperatura a la que el polímero se extruda, y mediante la selección de un polímero con un peso molecular inherente adecuado. En una modalidad, un anillo de aire 24 puede colocarse corriente abajo inmediatamente de, o incluso montado directamente sobre, el dado de cabeza en cruz 22 para controlar la inclinación o arqueado de la pared exterior entre las rugosidades en la pared corrugada. Por ejemplo, el anillo de aire 24 puede configurarse solo para enfriar ligeramente la superficie exterior de la pared exterior.

En algunas modalidades, puede ser deseable deformar la pared exterior después de que esta se extrude del dado de cabeza en cruz 22, pero antes que se enfríe y endurezca completamente. Así, el sistema 10 también puede incluir un perforador de vacío 26 colocado corriente abajo del dado de cabeza en cruz 22. El perforador de vacío 26 puede usarse para estirar la pared exterior de la tubería, al eliminar el aire de los espacios seleccionados entre la pared exterior y la pared corrugada. Por ejemplo, en algunas modalidades puede ser deseable estirar la pared exterior en el área entre las secciones de campana y de espiga formadas en la pared corrugada. El perforador de vacío 26 puede configurarse para perforar un orificio en la pared exterior, tanto mediante la reducción del espesor en un punto de la pared exterior hasta su ruptura, o penetrando en la pared exterior con un punto afilado o aguja. Entonces, el perforador de vacío 26 puede aspirar el aire desde la parte trasera de la pared exterior, creando un diferencial de presión que fuerza la pared exterior hacia el interior de la pared corrugada, como se describirá en más detalle con referencia a las FIGS. 4-13C.

Una vez que la pared exterior se deforma deseablemente, la tubería se puede enfriar y prensar de manera que se endurezca para formarse. Así, el sistema 10 puede incluir además un anillo de aire 28 y/o un rodillo de prensado 30. El anillo de aire 28 puede usarse para soplar aire alrededor de una circunferencia de la tubería de tres paredes, para enfriar y endurecer la pared exterior, como se describirá en más detalle con referencia a las FIGS. 14 y 15. El anillo de aire 28 puede orientarse con relación al dado de cabeza en cruz 22 de manera que el corredor anular en ángulo, dirija el aire axialmente corriente abajo y radialmente al interior hacia una tubería que se traslada a través del anillo de aire 28. El rodillo de prensado 30 puede incluir uno o más rodillos en órbita para contactar la superficie exterior de la pared exterior, y aplicar presión de manera que la superficie interna de la pared exterior se una suficientemente a las coronas de la pared corrugada, fortaleciendo así la tubería de tres paredes resultante, como se describirá en más detalle con referencia a las FIGS. 16-19. Por supuesto, las posiciones y orientaciones del anillo de aire 28 y del rodillo de prensado 30 pueden ajustarse en base a las propiedades materiales del polímero y/o de la tubería, las velocidades del corrugador/extrusión, y/o la geometría deseada de la pared exterior.

El sistema 10 también puede incluir un sensor 32, que se configura para detectar las rugosidades en la tubería que se traslada. El sensor 32 puede ser cualquier tipo adecuado de sensor, como un sensor óptico, sensor táctil, o sensor de movimiento, que se configura para detectar las rugosidades. El sensor 32 se puede situar en casi cualquier posición a lo largo de la longitud del sistema 10, aunque se representa corriente abajo del rodillo de prensado 30. Sin embargo, puede ser deseable situar el sensor 32 en un lugar donde la geometría de la tubería se endureció relativamente y es estática. Los datos del sensor 32 pueden usarse para operar otros mecanismos dentro del sistema 10 que operan como una función de la posición a lo largo de la tubería. Por ejemplo, el sistema 10 también puede incluir un perforador de la pared exterior 34, el cual se configura para perforar los orificios en la pared exterior entre las rugosidades adyacentes en la capa corrugada. Los orificios perforados por el perforador de la pared exterior 34 pueden permitir la ventilación de aire de los espacios anulares creados entre la pared corrugada y la pared exterior, aliviando así cualquier aumento de presión o vacío que se forma del aire frió. Los datos del sensor 32 pueden usarse para informar al perforador 34 de la pared exterior cuando actuar, para ventilar los espacios entre las crestas de las rugosidades. Así, una señal enviada al perforador de la pared exterior 34 puede ser una función de los datos del sensor, de la posición del sensor 32, y de una posición del perforador de la pared exterior 34.

El sistema 10 puede incluir además opcionalmente, pero no necesariamente, un tanque de aspersión (no mostrado) localizado corriente abajo del rodillo de prensado 30 para rociar agua por fuera de la tubería para enfriar la tubería. El sistema 10 puede incluir además una banda transportadora de arrastre 36, la cual incluye una pluralidad de bandas transportadoras para arrastrar la tubería a través de un secador de soplado. El sistema 10 puede incluir además un perforador 38 para el ranurado o taladrado de las perforaciones en la tubería. Por ejemplo, el perforador 38 puede configurarse para formar las pequeñas ranuras en la pared exterior entre cada rugosidad, para permitir que el aire y/o agua atraviesen la pared exterior, como se desee.

El sistema 10 puede incluir además un cortador 40 colocado corriente abajo del perforador 38 y la banda transportadora de arrastre 36. En una modalidad, el cortador 40 puede ser un cortador de cuchillo rotatorio que se configura para cortar la tubería entre las porciones de las preformas de campana y espiga adyacentes de las secciones adyacentes de la tubería. Así, el cortador 40 puede separar la tubería continuamente fabricada en secciones discretas de tubería, cada sección de tubería tiene una campana en un extremo y una espiga en el extremo opuesto. Las secciones discretas de tubería se pueden transportar después por el transportador 42 a una estación de recorte 44. La estación de recorte 44 puede usarse para cortar cualquier sección indeseada o capas de tubería, como se describe en detalle más abajo con referencia a las FIGS. 7-9B. En una modalidad, las ranuras de las juntas también se pueden cortar en rugosidades de campana o espiga, como se desee. Las secciones de la tubería pueden llevarse después a la estación de empaque 46, donde una o más juntas pueden estirarse para ajustar alrededor de una porción de espiga de cada sección, y/o comprimirse para ajustar dentro de una porción de campana de cada sección, como se desee. Finalmente, las secciones de tubería pueden transportarse opcionalmente a una estación de filamentos 48 donde se pueden soldar los prepreg de fibra de vidrio, unidos cohesivamente, o envueltos alrededor de la porción de campana de cada sección de la tubería para fortalecer la campana. Por supuesto, en algunas modalidades, puede no ser deseable realizar la etapa de adición de fibra de vidrio en la estación de filamentos 48, dado que ya las porciones de campana y de espiga pueden ser suficientemente fuertes en virtud de la tercera pared exterior dispuesta sobre estas.

En una modalidad, el sistema 10 puede incluir además un controlador lógico programable (PLC) 50 y una pantalla 52 dispuestos en comunicación con una o más máquinas diferentes en el sistema 10. El PLC 50 también se puede disponer en comunicación por cable o inalámbrica con una red 54, tal como una red de área local (LAN), red de área ancha (WAN), tal como Internet, por la cual el sistema 10 puede controlarse remotamente y/o autónomamente. Por ejemplo, en una modalidad, el PLC 50 se puede conectar al sensor 32 y al perforador de la pared exterior 34. En otra modalidad, el PLC 50 se puede conectar al sensor 32, al perforador de la pared exterior 34, al rodillo de prensado 30, y al perforador de vacío 26. En aún otra modalidad, el PLC 50 se puede conectar a cualquier combinación deseada de cualquiera de las máquinas en el sistema 10, incluyéndolas a todas ellas.

La FIG. 2 representa un método 60 para hacer tuberías poliméricas corrugadas de paredes múltiples, por ejemplo, usando el sistema ilustrativo 10 de la FIG. 1. El método 60 puede incluir la co-extrusión de una pared interna y una pared corrugada usando el extrusor 18 (etapa 62). El método 60 puede incluir formar la pared interna extrudida y la pared corrugada en una tubería corrugada de doble pared, usando el corrugador 20 (etapa 64). El método 60 puede incluir la extrusión de una tercera pared exterior sobre la tubería corrugada de doble pared, usando el dado de cabeza en cruz 22, para formar la tubería corrugada de tres paredes (etapa 66). El método 60 puede incluir estirar la pared exterior sobre la pared corrugada cerca de las secciones de espiga de la tubería, usando el perforador de vacío 26 (etapa 68). El método 60 puede incluir además fijar la pared exterior soplando aire contra la pared exterior usando el anillo de aire 28, y presionando contra la pared exterior mediante el uso del rodillo de prensado 30 (etapa 70). El método 60 puede incluir además realizar perforaciones en la pared exterior entre las rugosidades en la pared corrugada, para ventilar los espacios entre la pared corrugada y la pared exterior (etapa 72). Por ejemplo, el perforador de la pared exterior 34 puede usarse para perforar las perforaciones, basado en la retroalimentación en la localización de la tubería y la traslación generada por el sensor 32. El método 60 también puede incluir cortar la tubería entre las preformas de campana y de espiga para formar secciones discretas de tubería, usando el cortador 40 (etapa 74). El método 60 puede incluir además opcionalmente las etapas de rociar la tubería con agua, secar por soplado la tubería, perforar la tubería, acondicionar las secciones de la tubería, aplicar juntas a las porciones de campana y/o espiga de las secciones de la tubería, y/o aplicar filamento a las porciones de campana.

Se describirán ahora con más detalle las máquinas y procesos del sistema 10 y el método 60 ilustrativo con referencia a las FIGS. 3-20.

Generalmente, la FIG. 3 ilustra un sistema y proceso ilustrativos mediante los cuales una capa exterior de polímero se puede extrudir sobre una tubería corrugada, usando un dado de cabeza en cruz 22. En particular, la FIG. 3 ilustra una tubería de doble pared 90 que se mueve en una dirección D y entra en el dado de cabeza en cruz 22. Por ejemplo, la tubería de doble pared 90 puede moverse en la dirección D a una velocidad de aproximadamente 3 pies/min. La tubería de doble pared 90 puede incluir un orifico torneado en la tubería 91 , una pared interna lisa 120, y una pared corrugada 122. En una modalidad, la pared corrugada 122 puede tener un diámetro exterior de aproximadamente 30-40 pulgadas. En otra modalidad, la pared corrugada 122 puede tener un diámetro exterior tan grande como 60 pulgadas.

El dado de cabeza en cruz 22 puede ser un componente de cualquier tipo de sistema de dados de extrusión que se configura para extrudir continuamente una capa anular de polímero sobre un producto, tal como la pared corrugada 122 de la tubería de doble pared 90. Por ejemplo, en una modalidad, el dado de cabeza en cruz 22 puede tener un distribuidor para formar una capa anular de polímero. Como se representa en la FIG. 3, el dado de cabeza en cruz 22 puede extrudir una capa de polímero fundido 96 fuera del portadado 82 corriente abajo. Como la capa de polímero fundido 96 sale del portadado 82 corriente abajo, la capa de polímero fundido 96 puede contactar la tubería de doble pared 90 y formar una pared exterior lisa pero semi-corrugada 124 sobre la pared corrugada 122, formando así una tubería de pared triple 95. En una modalidad, la pared exterior 124 puede tener rugosidades de 0.25" (es decir, 0.25" de altura) entre un valle y una cresta de la pared exterior donde cada valle se extiende entre las rugosidades adyacentes en la tubería de doble pared.

En una modalidad, para mejorar el nivel de unión entre la pared exterior lisa 124 y la pared corrugada 122 durante este proceso, se puede aplicar vacío al lado superior de la capa de polímero fundido 96 cuando sale del portadado 82 corriente abajo. Un diferencial de presión creado por tal vacío puede usarse para impulsar la capa de polímero fundido 96 contra las coronas de la pared corrugada 122, uniendo así más firmemente la pared exterior lisa 124 resultante a la tubería de doble pared 90. En una modalidad ilustrativa, puede aplicarse un diferencial de presión al lado superior de la capa de polímero fundido 96 mediante sellado y creando un vacío dentro de la cámara interior del dado 83 la cual se define por un orifico torneado interno 81 del dado de cabeza en cruz 22.

Como se ilustra en la modalidad de la FIG. 3, la cámara interior del dado 83 puede sellarse proporcionando un sello de vacío 86 en el extremo corriente arriba del dado de cabeza en cruz 22. Por ejemplo, el dado de cabeza en cruz 22 puede incluir una carcasa anular 84 que se extiende corriente arriba del dado de cabeza en cruz 22. En una modalidad, el sello de vacío 86 se puede fijar de manera desmontable por su diámetro exterior al diámetro interno de la carcasa anular 84. La carcasa anular 84 puede incluir una pluralidad de anillos abrazaderas 85, los cuales fijan de manera desmontable el sello de vacío 86 a la cobertura anular 84. Por ejemplo, como se ilustra en la FIG. 3, el sello de vacío 86 se puede retener por el primer anillo abrazadera 85 en su extremo corriente arriba y un segundo anillo abrazadera 85 en su extremo corriente abajo. Como apreciará un experto en el arte, el sello de vacío 86 puede montarse en un extremo corriente arriba del dado de cabeza en cruz 22 por cualquier otro medio adecuado que permita un reemplazo o reparación del sello de vacío 86 rápido y eficiente.

El sello de vacío 86 puede ser cualquier tipo de sello anular, hueco, adecuado para formar selectivamente un sello entre la tubería de doble pared 90 y un extremo corriente arriba del dado de cabeza en cruz 22. En una modalidad, el sello de vacío 86 puede ser un tubo hueco, hinchable que se configura para asentarse firmemente en una ranura de la carcasa anular 84. Tal configuración puede eliminar completamente la necesidad de anillos abrazaderas 85. En una modalidad alternativa, el sello de vacío 86 puede ser una lámina anular de polímero, la cual se puede expandir y contraer en y fuera del contacto con la tubería de doble pared 90, por la fuerza de una bomba de aire o vacío. Además, el sello de vacío 86 se puede hacer de cualquier tipo de material elástico adecuado para formar tal sello. En una modalidad, el sello de vacío 86 puede conformarse de un polímero elastomérico o termo-fraguado, como caucho. Alternativamente, el sello de vacío 86 se puede formar de silicona.

Como se ilustra en la modalidad de la FIG. 3, el sello de vacío 86 puede incluir una superficie de sellado anular 88 la cual puede contactar la tubería de doble pared 90. En una modalidad, la superficie de sellado anular 88 puede ser suficiente en la dirección axial de la tubería para extenderse a través de al menos dos rugosidades de la pared corrugada 122. En otra modalidad, la superficie de sellado anular 88 puede extenderse a través de al menos tres rugosidades de la pared corrugada 122.

En un extremo, el sello de vacío 86 también puede incluir una pluralidad de fuelles 87 que pueden extenderse entre la superficie de sellado anular 88 y una porción del sello de vacío 86 que limita la carcasa anular 84. Según una modalidad preferida, el sello de vacío 86 puede incluir un hombro con perfil angular 89 en un extremo corriente arriba y una pluralidad de fuelles 87 en un extremo corriente abajo. Esta modalidad puede impedir ventajosamente que el sello de vacío 86 rote, o por otra parte se deforme indeseablemente, al contactar la tubería de doble pared 90. Por supuesto, como apreciará un experto en la técnica, el sello de vacío 86 puede tener cualquier forma adecuada, con tal de que sea propicio para colapsar como se desee. Por ejemplo, el sello de vacío 86 puede incluir alternativamente fuelles en los extremos corriente arriba o corriente abajo, o alternativamente, ningún fuelle en absoluto.

La FIG. 3 ilustra el sello de vacío 86 en su condición naturalmente expandida, o inflada. Es decir, en su estado normal, no deformado, el sello de vacío 86 puede tener un diámetro interno (definido por la superficie anular de sellado 88) que se aproxima al diámetro externo de la tubería de doble pared 90. Por ejemplo, este diámetro interno puede ser ligeramente más pequeño que, igual a, o ligeramente mayor que el diámetro exterior de la tubería de doble pared 90. En esta condición, el sello de vacío 86 puede sellar ventajosamente la cámara interior del dado 83, de la cual una bomba 98 u otro dispositivo adecuado pueden eliminar el gas, creando por tanto un vacío, y formando un diferencial de presión a través de la capa de polímero fundido 96.

Específicamente, el sello de vacío 86 puede formar selectivamente un sello entre la tubería de doble pared 90 y la carcasa anular 84 del dado de cabeza en cruz 22. De acuerdo con esto, la cámara interior anular del dado 83 se puede sellar entre las superficies opuestas de la tubería de pared doble 90, el orificio torneado interior 81, la capa de polímero fundido 96, y el sello de vacío 86. Al estar sellada la cámara interior del dado 83, se puede incorporar una bomba 98 en el dado de cabeza en cruz 22 para aplicar un vacío de aproximadamente 2-10 pulgadas de presión de columna de agua a la cámara interior del dado 83. La bomba 98 puede ser cualquier tipo de bomba adecuada para inducir un vacío en la cámara interior del dado 83 En ciertas circunstancias puede ser innecesario, y de hecho desventajoso, mantener un sello en un extremo corriente arriba del dado de cabeza en cruz 22. De acuerdo con esto, el sello de vacío 86 se puede manipular selectivamente para abrir la cámara interior del dado 83 a la presión atmosférica. Específicamente, el diámetro interior (definido por la superficie anular de sellado 88) puede expandirse a un diámetro sustancialmente mayor que el diámetro exterior de la tubería de doble pared 90. En una modalidad, este diámetro interior puede expandirse extrayendo el gas del interior hueco del sello de vacío 86, para que colapse, o desinfle el sello de vacío 86. Por ejemplo, puede aplicarse cualquier tipo de bomba o vacío al corredor que se extiende hacia el interior hueco del sello de vacío 86.

El sello de vacío 86 puede estar alternativamente en una condición colapsada o desinflada. En este estado manipulado, el diámetro interior del sello de vacío 86 puede proporcionar ventajosamente aproximadamente 1 pulgada de separación entre él mismo y la tubería de doble pared 90. Por consiguiente, el sello de vacío 86 puede evitar ser impactado por las irregularidades en la geometría del movimiento de la tubería de doble pared 90. Además, el sello de vacío 86 puede evitar la imposición de una fuerza de arrastre contra la tubería, durante ciertas operaciones del dado de cabeza en cruz 22.

Con referencia en particular a la operación del dado de cabeza en cruz 22 y su sello de vacío 86, el sello de vacío 86 puede manipularse selectivamente para cooperar con el paso de un producto a través del dado de cabeza en cruz 22. En general, el sello de vacío 86 puede estar sustancialmente no deformado durante la operación normal del dado de cabeza en cruz 22. Específicamente, el sello de vacío 86 se puede mantener en su condición natural o se puede proporcionar a éste aire presurizado o gas para forzar la superficie anular de sellado 88 contra un producto que se mueve a través del dado de extrusión, tal como la pared corrugada 122.

En una modalidad, la tubería de doble pared 90 puede incluir porciones de la pared corrugada 122 que tienen un diámetro exterior reducido. Por ejemplo, como se ilustra en la FIG. 3, la pared corrugada 122 puede tener una porción de diámetro reducido 97, que corresponde a una estructura de acoplamiento en línea de la tubería, localizada aproximadamente a intervalos de 20 pies a lo largo de la longitud de la tubería. En este caso, se puede proporcionar al sello de vacío 86 cantidades adicionales suficientes de aire presurizado o gas para que la superficie anular de sellado 88 contacte la porción de diámetro reducido 97.

En algunas modalidades, ciertas porciones de diámetro reducido de la tubería de doble pared 90 pueden justificar el uso de más de un sello de vacío 86. Por ejemplo, puede ser deseable incluir uno o más sellos de vacío adicionales dispuestos corriente arriba del sello de vacío 86 que se ilustra en la FIG. 3. Tales sellos al vacío pueden incluir la misma geometría o geometrías variadas, como se desee, para crear un sello entre la tubería de doble pared 90 y el dado de cabeza en cruz 22. En una modalidad, una pluralidad de sellos de vacío puede separarse axialmente a una distancia suficiente para asegurar que al menos uno de los sellos de vacío contacte una porción de diámetro estándar de la tubería de doble pared 90 mientras que una porción de diámetro reducido 97 está dentro de la cámara interior del dado 83.

Alternativamente, puede haber ciertas operaciones del dado de cabeza en cruz 22 que se beneficiarían del sello de vacío 86 que se colapsa, o desinfla, como se describió anteriormente. Por ejemplo, el sello de vacío 86 se puede desinflar cuando el dado de cabeza en cruz 22 no está operando normalmente. Además, el sello de vacío 86 simplemente se puede desinflar automáticamente justo antes de apagar el dado de cabeza en cruz 22; mientras que el dado de cabeza en cruz 22 está totalmente apagado; y/o cuando el dado de cabeza en cruz 22 se somete a un apagado de emergencia. Durante tal emergencia, un sistema de alimentación impulsado por baterías podría ser incapaz de superar eficientemente el arrastre inducido por un sello de vacío 86 no deformado o inflado.

Se contempla que el sello de vacío 86 también se puede programar automáticamente y/o manejar manualmente para que se desinfle en cualquier otra situación durante la cual no se requiera de un vacío en la cámara interior del dado 83 o durante la cual no se desea el arrastre contra la tubería de doble pared 90.

Una modalidad de un método para sellar selectivamente un extremo del dado de cabeza en cruz 22 puede incluir: proporcionar un sello de vacío 86 en un extremo corriente arriba del dado de cabeza en cruz 22, el sello de vacío 86 incluye una superficie anular de sellado 88 dispuesta en un diámetro interno del sello de vacío 86; mantener el sello de vacío 86 en una relación de sellado entre el dado de cabeza en cruz 22 y un producto que se desplaza a través del dado de cabeza en cruz 22 cuando el dado de cabeza en cruz 22 opera normalmente; y aplicar vacío al interior del sello de vacío 86 hasta que colapse el sello de vacío 86 cuando el dado de cabeza en cruz 22 no está operando.

Por supuesto, aunque el dado de cabeza en cruz 22 y el sello de vacío 86 se han descrito con respecto a la fabricación de una tubería de triple pared 95, los dispositivos y métodos descritos en la presente pueden ser aplicables literalmente a la fabricación de cualquier producto que tenga una capa de polímero continuamente extrudida sobre su superficie.

Las FIGS. 4-13C representaran los sistemas y métodos ilustrativos que se relacionan con el perforador de vacío 26. Específicamente, las FIGS. 4-13C se usarán para describir distintos perforadores de vacío, preformas de campana y espiga, y los métodos para usar los perforadores de vacío para deformar y/o arrastrar una capa exterior de la tuberia de polímero cerca de las preformas de campana y espiga.

En la fabricación de una tubería polimérica, corrugada de tres paredes, puede ser deseable formar una porción de acoplamiento en línea por la cual se puedan separar y unir dos secciones adyacentes de la tubería. Por ejemplo, se pueden formar porciones adyacentes de acoplamiento machos y hembras en las tres paredes de una preforma de acoplamiento en línea para unir las secciones de la tubería polimérica continuamente extrudida. La tubería puede cortarse después entre las porciones de acoplamiento adyacentes machos y hembras de la preforma de acoplamiento y después se une insertando una porción de acoplamiento macho en cada porción de acoplamiento hembra.

La FIG. 4 ilustra una sección parcial de tres paredes, ilustrativa de la tubería corrugada durante la fabricación en línea de la preforma de acoplamiento 1 1 1. La preforma de acoplamiento 1 1 1 puede tener una porción de campana 1 12 y una porción de espiga 1 14 formadas "en-línea" con el resto de la tubería corrugada de tres paredes, después de extruida en un dado de cabeza en cruz antes de ser cortada en porciones separadas. Por ejemplo, la tubería corrugada de tres paredes se puede fabricar continuamente en segmentos de longitud predeterminada (por ejemplo, 10-30 pies), con segmentos adyacentes 1 16, 1 18 que tienen una preforma de acoplamiento 1 1 1 formada entre estos. Cada preforma de acoplamiento 1 1 1 puede separarse después entre porciones adyacentes de campana y de espiga 1 12, 114, en segmentos de la tubería de longitud deseada, teniendo cada uno una porción de campana 1 12 en un extremo y una porción de espiga 1 14 en el otro.

En la modalidad de la FIG. 4, las primeras y segundas secciones 1 16, 1 18 de la tubería corrugada, pueden formarse inicialmente como una tubería corrugada de doble pared. Por ejemplo, ambas primeras y segundas secciones 1 16, 1 18 pueden incluir una pared interna 120 y una pared corrugada 122, que puede co-extrudirse y después moldearse conjuntamente sobre un corrugador. En otra modalidad, la pared interna 120 se puede fundir separadamente a la pared corrugada 122. La pared corrugada 122 puede incluir una pluralidad de rugosidades primarias 126, cada una con crestas corrugadas primarias 128 y valles corrugados primarios 130 respectivos. Después, esta tubería corrugada de doble pared puede pasarse a través de un dado de cabeza en cruz, corriente abajo, que extruda una pared exterior 124 sobre la tubería de doble pared, como se ilustra en la FIG. 4, creando así la tubería corrugada de tres paredes. Debido a que la pared exterior 124 se extruda sobre la pared corrugada 122 mientras todavía esta está caliente (es decir, en un estado fundido o semi-fundido), esta se puede fundir o unir cohesivamente a las crestas corrugadas primarias 128 de la pared corrugada 122. En ciertas modalidades ilustrativas, la pared interna 120 puede ser sustancialmente lisa, como se ilustra en la FIG. 4.

Con referencia en particular a la preforma de acoplamiento 1 1 1 , la porción de campana 1 12 y la porción de espiga 1 14 pueden formarse integralmente con la tubería corrugada de tres paredes, de manera que su ensamble resulte en un acoplamiento que tiene un diámetro sustancialmente igual al del resto de la tubería. En otros términos, el diámetro exterior de la tubería corrugada de tres paredes puede ser sustancialmente el mismo en las porciones de campana y de espiga 112, 1 14 que el diámetro exterior en varias posiciones de las rugosidades primarias 126.

Específicamente, la porción de campana 112 puede incluir la pared exterior 124 y una porción de pared corrugada 122 que tiene rugosidades de campana más pequeñas 132 formadas en esta. Por ejemplo, la porción de campana 1 12 puede incluir tres rugosidades de campana 132, las cuales se configuran para enganchar y retener las protruberancias de una junta de sellado. La porción de campana 1 12 puede incluir además una rugosidad extrema 140 que se dispone próxima a la porción extrema de la campana, es decir, entre las rugosidades de campana 132 y el terminal de la campana 152. Como se ilustra además en la FIG. 4, la altura de las rugosidades de campana 132, medida desde la pared exterior 124 hasta la parte inferior de las rugosidades de campana 132, puede ser sustancialmente menor que la altura de las rugosidades primarias 126, medida desde la pared exterior hasta parte inferior de las rugosidades primarias 126 (valles corrugados primarios 130). Además, la altura de la rugosidad extremo 140, medida desde la pared exterior 124 hasta la parte inferior del final de la rugosidad 140, puede ser incluso menor que la altura de las rugosidades de campana 132. La rugosidad extremo 140 puede tener una forma diferente a la de las rugosidades primarias 126 y rugosidades de campana 132. Más específicamente, la rugosidad extremo 140 puede tener una forma sustancialmente rectangular. Debido a la reducción en altura de las rugosidades de campana 132, sin un cambio en el diámetro externo de la tubería, la primera sección de la tubería corrugada 1 16 puede formar en-línea, una porción en forma de campana para recibir la porción de espiga 1 14.

La porción de espiga 1 14 puede incluir una pared exterior 120, una porción de pared corrugada 122 que tiene rugosidades de espiga más pequeñas 146 formadas en esta, y una porción de pared exterior 124 estirada sobre las rugosidades de espiga 146. La porción de espiga 1 14 también puede incluir una rugosidad intermedia 142 dispuesta entre las rugosidades de espiga 146, localizadas adyacentes al final de la espiga 150, y las rugosidades primarias 126 de la segunda sección de la tubería corrugada 1 18. Como se ilustra en la FIG. 4, la altura de las rugosidades de espiga 146, medida desde la pared interior 120 hasta la parte superior de las rugosidades de espiga 146, puede ser menor que la altura de la rugosidad intermedia 142, medida desde la pared interior 120 hasta la parte superior de la rugosidad intermedia 142. Es más, la altura de la rugosidad intermedia 142 puede ser menor que la altura de las rugosidades primarias 126. Así, la pared exterior 124 puede ser circunferencialmente ahusada sobre la porción de espiga 1 14. Debido a la reducción en altura de la rugosidad en la dirección que se aproxima al terminal de la espiga 150, se puede formar una porción de espiga con diámetro disminuido 1 14 para enganchar telescópicamente la porción de campana 1 12. Con un control dimensional apropiado de la porción de campana 1 12 y de la porción de espiga 1 14, se puede formar un sello hermético al agua entre estas.

Como se ilustra en la FIG. 4, cuando la pared exterior 124 se extruda sobre la pared corrugada 122, esta puede tener una tendencia a recubrir naturalmente las rugosidades adyacentes, formando así cavidades cerradas entre la pared corrugada 122, la pared exterior 124, y las rugosidades primarias adyacentes 126. En la vecindad de la preforma de acoplamiento 1 1 1 , en particular, la pared exterior 124 puede tener una porción intermedia 165 que cubre entre las rugosidades de espiga 146 y el terminal de la campana 152, formando así una cavidad anular cerrada 170 entre una porción de espiga adyacente 1 14 y una porción de campana 1 12. Si la porción intermedia 165 se enfría y fija como naturalmente cae cuando se extruda a través del terminal de la espiga 150 (es decir, como se muestra en las líneas de punto), puede ser difícil de cortar la preforma de acoplamiento 1 1 1 a lo largo del terminal de la espiga 150 con el propósito de separar las secciones colindantes de la tubería entre las porciones de campana adyacentes 1 12 y las porciones de espiga 1 14. Específicamente, se necesitaría un cortador para separar: (1) la pared exterior 124 y la pared corrugada 122 en el terminal de la campana 152, (2) la porción intermedia 165 de la pared exterior 124 en el terminal de la espiga 150, (3) la pared corrugada 122 y la pared exterior 120 en el terminal de la espiga 150; y (4) la pared exterior 120 cerca del término de la pared interna 154. Es más, se necesitaría una operación secundaria para dirigir la solapa que se dejaría en la pared exterior 124 adyacente a las rugosidades de espiga 146.

Como resultado, puede ser deseable estirar la porción intermedia 165 de la pared exterior 124 contra la pared corrugada 122 en el terminal de la espiga 150. Cualquier método adecuado puede usarse para estirar la porción intermedia 165 de la pared exterior 124 contra la pared corrugada 122 en el terminal de la espiga 150. En una modalidad, se puede aplicar vacío a la cavidad cerrada 170 para estirar la porción intermedia 165 contra el terminal de la espiga 150. Por ejemplo, un perforador de vacío 175 puede disponerse corriente abajo del dado de cabeza en cruz que se usa para extrudir la pared exterior 124 sobre la pared corrugada 122. De acuerdo con esto, el perforador de vacío 175 puede configurarse para contactar y/o perforar en la porción intermedia 165, perforaciones en la porción intermedia 165, y hacer vacío en la cavidad cerrada 170, evacuando el aire caliente de la cavidad cerrada 170 a través del agujero perforado en la pared exterior 124.

El perforador de vacío 175 se describirá en la presente en modalidades en las cuales el perforador penetra en la pared exterior 124, y en modalidades en las cuales el perforador perfora una apertura en la pared exterior 124 sin penetrar en la pared exterior 124. De esta forma, el perforador de vacío 175 se describirá en relación a las modalidades en las cuales el perforador de vacío 175 incluye una aguja hueca, y en modalidades en las cuales el perforador de vacío 175 no incluye una aguja hueca.

En una modalidad, como se muestra en la FIG. 4, el perforador de vacío 175 puede incluir una aguja hueca 176 que se configura para trasladarse radialmente con relación al diámetro exterior de la pared exterior 124 de la tubería. La aguja hueca 176 puede disponerse en comunicación con una fuente de vacío 178. Así, cuando la aguja hueca 176 del perforador de vacío 175 se traslada radialmente hacia el interior en la cavidad cerrada 170, el perforador de vacío 175 puede hacer vacío en la cavidad cerrada 170. Cuando el vacío se hace en la cavidad cerrada 170, puede formarse un diferencial de presión a través de la porción intermedia 165 de la pared exterior 124. Específicamente, la presión en la cavidad cerrada 170 puede decrecer en relación a la presión afuera de la pared exterior 124. Tal diferencial de presión puede crear una fuerza hacia el interior en la porción intermedia 165, estirando así la porción intermedia 165 hacia abajo, o "al interior", hacia la pared corrugada 122 en el terminal de la espiga 150.

Para estirar ventajosamente la porción intermedia 165, el perforador de vacío 175 puede penetrar la pared exterior 124 y hacer vacío en la cavidad cerrada 170 una vez se enfría la tubería lo suficiente para que el polímero se perfore limpiamente aún caliente lo suficiente para que se deforme totalmente contra la pared corrugada 122 bajo la fuerza del vacío. Además, una pluralidad de perforadores de vacío 175 pueden disponerse radialmente, sobre la circunferencia de la tubería corrugada. Por ejemplo, en una modalidad, dos o cuatro perforadores de vacío 175 pueden disponerse uniformemente sobre la circunferencia de la tubería corrugada. En una modalidad alternativa, pueden disponerse dieciséis perforadores de vacío uniformemente sobre la circunferencia de la tubería corrugada. Así, una pluralidad de perforadores de vacío pueden igualmente hacer vacío en varias posiciones alrededor de la cavidad anular cerrada 170.

La FIG. 4 ilustra además la porción intermedia 165 de la pared exterior 124 después que es estirada sobre, y fundida, soldada, o cohesivamente unida a la pared corrugada 122 en el terminal de la espiga 150 (es decir, como se muestra en las líneas sólidas), de manera que la pared corrugada y la pared exterior estén en contacto entre la porción de espiga 1 14 y la porción de campana 1 12 de la preforma de acoplamiento 11 1. Debido a que las paredes se estiran conjuntamente hacia abajo, un pedazo de la porción de la preforma de acoplamiento 1 1 1 (indicada por las líneas de puntos en la FIG. 5) puede eliminarse fácilmente haciendo cortes próximos al terminal de la espiga 150, el terminal de la campana 152, y el término de la pared interna 154. Además, debido a que la pared exterior 124 se estiró totalmente hacia abajo contra las rugosidades de espiga 142 más extremas, la porción de espiga 1 14 se fortalece al tener las tres paredes de la tubería presentes y unidas en un extremo de la porción de espiga 1 14. Más aun, al estirar la porción intermedia 165 sobre el terminal de la espiga 150, la porción de espiga 1 14 puede alisarse y ahusarse ventajosamente de una manera que facilita la inserción de la porción de espiga 1 14 en la porción de campana 1 12 que se fijó a una junta.

En otra modalidad de la presente invención, el perforador de vacío 175 puede disponerse sobre el terminal de la campana 152 en lugar de sobre el terminal de la espiga 150. Por ejemplo, como se ilustra en la FIG. 5, el perforador de vacío 175 puede configurarse para perforar la pared exterior 124 donde su porción intermedia 165 contacta el extremo de la porción de campana 1 12. En esta modalidad, el perforador de vacío 175 puede ser capaz de penetrar la pared exterior 124 sin tener que desplazarse al interior radialmente hacia el centro de la cavidad cerrada 170. Sin embargo, para producir un vacío en la cavidad cerrada 170 perforando cerca del terminal de la campana 152 (en lugar de cerca del terminal de la espiga 150), se puede formar un canal de vacío 180 en una porción de la pared corrugada 122 que se extiende desde el terminal de la campana 152 hasta el terminal de la espiga 150. Como se describirá más específicamente con respecto a la FIG. 6, el canal de vacío 180 puede ser una ranura en la pared corrugada 122 que conserva la vía del fluido entre la pared exterior 124 y la pared corrugada 122, que se extiende desde la cavidad cerrada 170 en el terminal de la espiga 150 hasta el espacio del terminal de la campana 153.

La FIG. 5 ilustra esta modalidad en la cual el perforador de vacío 175 perfora la pared exterior 124 en el espacio del terminal de la campana 153. Como resultado, la fuente de vacío 178 del perforador de vacío 175 puede hacer vacío en la cavidad cerrada 170 insertando la aguja hueca 176 en la parte superior del canal de vacío 180. Como se describe con respecto a la FIG. 4, una pluralidad de perforadores de vacío 175 pueden disponerse radialmente, sobre la circunferencia de la tubería corrugada, y se configuran para perforar la pared exterior 124 adyacente al terminal de la campana 152. En tal modalidad, un canal de vacío 180 se puede moldar en la pared corrugada para cada posición circunferencial en la cual un perforador de vacío 175 se configura para perforar la pared exterior 124 adyacente al terminal de la campana 152.

Como se ilustra en la FIG. 5, el perforador de vacío 175 puede fijarse además con una almohadilla de contacto 174 alrededor de la aguja hueca 176 para sellar alrededor del punto de entrada de la aguja hueca 176 en la pared exterior 124. La almohadilla de contacto 174 puede configurarse para asegurar que la presión de vacío ejercida a través de la aguja hueca 176 se transfiera totalmente a la parte superior del canal de vacío 180, y por consiguiente a la cavidad cerrada 170. Es más, la almohadilla de contacto 174 puede configurarse para mantener la forma de la pared exterior 124 alrededor del orificio que se forma en la pared exterior 124 por la aguja hueca 176, como para prevenir su deformación con la inserción y/o eliminación de la aguja hueca 176. La almohadilla de contacto 174 puede proporcionarse con su propia fuente de vacío para mantener sellado el contacto entre la almohadilla de contacto 174 y la pared exterior 124.

Para formar una pluralidad de canales de vacío 180 en la pared corrugada 122, la geometría correspondiente puede incorporarse a los moldes usados para formar la pared corrugada 122. Cuando la pared interior 120 y la pared corrugada 122 se co-extrudan hacia el corrugador, la geometría de los moldes que se traslada al corrugador puede usarse para definir la geometría resultante en la pared corrugada 122. Específicamente, tales moldes pueden incluir una superficie exterior que define la carcasa del molde y una superficie interna que define la cavidad del molde que se configura para formar la tubería. Por ejemplo, una pluralidad de crestas y valles que se repiten axialmente, y transversalmente anulares, formados en la cavidad de la carcasa del molde pueden formar las crestas y valles correspondientes deseados en una pared corrugada 122 de una tubería corrugada de doble pared. En los moldes configurados para formar las secciones de la preforma de acoplamiento, puede extenderse una pluralidad de pestañas dispuestas axialmente que se pueden extender radialmente hacia el interior en las cavidades de los moldes del corrugador para formar las correspondientes ranuras, o canales de vacío 180, en el exterior de la pared corrugada 122.

La FIG. 6 ilustra una geometría ilustrativa de la cavidad de molde adecuada para formar canales de vacío 180 en la pared corrugada 122 de una preforma de acoplamiento 1 1 1 , por ejemplo, como se ilustra en la FIG. 5. Específicamente, la FIG. 6 ilustra un perfil de preforma de acoplamiento 1 1 1'. El perfil de preforma de acoplamiento 1 1 1 * puede formarse en uno de los moldes del corrugador en el que se desea formar una preforma de acoplamiento 1 1 1. Un molde con tal perfil de preforma de acoplamiento 1 1 1 ' puede disponerse a un intervalo predeterminado de moldes de formas estándares que se configuran para formar las rugosidades primarias 126, que tienen las crestas primarias de rugosidad 128 y los valles primarios de rugosidad 130 respectivos. El perfil de preforma de acoplamiento ilustrativo descrito 1 1 1' puede incluir un perfil de porción de campana 1 12' que tiene perfiles de rugosidad de campana 132' y un perfil de porción de espiga 1 14' que tiene perfiles de rugosidad de espiga 146'. El perfil de porción de campana 1 12' puede también incluir un perfil de rugosidad del extremo 140' y un perfil del espacio del terminal de la campana 153'.

Para formar los canales de vacío 180 en la pared corrugada 122 formada en esta, el perfil de preforma de acoplamiento 1 1 1* también puede incluir un perfil de canales de vacío 180'.

El perfil del espacio del terminal de campana 153' y el perfil de los canales de vacío 180' pueden modificar la geometría estándar de un molde en una manera que crea un canal que corre del terminal superior de la campana 152 de la pared corrugada 122 hasta el fondo de la cavidad cerrada 170 que se forma cuando la pared exterior 124 se extruda sobre la porción de la pared corrugada 122 formada por el perfil de la cavidad cerrada 170' del perfil ejemplo de la preforma de acoplamiento 1 1 G. Específicamente, el perfil del espacio del terminal de la campana 153' y el perfil de canales de vacío 180' pueden sobresalir en la cavidad del molde en el cual la pared corrugada 122 se moldea, formando así un espacio que sobresale interiormente en el terminal de la campana 153 y del canal de vacío 180, como se muestra en la FIG. 5. Además, como se describe anteriormente, el perfil del espacio del terminal de la campana 153' y el perfil de canales de vacío 180' pueden disponerse radialmente a intervalos variables sobre la circunferencia de una cavidad del molde para crear una pluralidad correspondiente de particularidades en la pared corrugada 122.

En una modalidad, el perfil de la preforma de acoplamiento 1 1 1* puede tener una altura "a" de aproximadamente 2.0 a 4.0 pulgadas y una longitud "f" de aproximadamente 15.0 a 25.0 pulgadas. El perfil de la preforma de acoplamiento 1 1 1' también puede tener un separador interior de la campana "b" de aproximadamente 1.0 a 3.0 pulgadas, una altura del canal "c" de aproximadamente 3.0 pulgadas, una longitud del canal "e" de aproximadamente 2.0 pulgadas, y una altura de la rugosidad de espiga "d" de aproximadamente 1.0 a 2.0 pulgadas. Sin embargo, se apreciará por un experto en el arte que puede usarse cualquier geometría específica del molde para crear el canal de vacío 180 en la pared corrugada 122, o cualquier otra pared de la tubería, como se desee. En correspondencia, cualquier canal de vacío adecuado se puede formar integralmente en la tubería de paredes múltiples de una manera que facilite hacer vacío de un perforador de vacío dispuesto radialmente en cualquier cavidad cerrada en la tubería. Por ejemplo, aberturas especiales adicionales se pueden formar en la pared corrugada 122 con el propósito de extender la comunicación fluida del vacío desde el canal de vacío 180 hasta las rugosidades de la espiga 146.

La FIG. 7 ilustra la porción intermedia 165 de la pared exterior 124 una vez que es estirada, fundida, soldada, o cohesivamente unida a, la pared corrugada 122 en el terminal de la espiga 150, de manera que todas las tres paredes de la tubería corrugada están en contacto entre la porción de espiga 1 14 y la porción de campana 1 12 de la preforma de acoplamiento 1 1 1. Debido a que las paredes se estiran conjuntamente, una pequeña porción de la preforma de acoplamiento 1 1 1 (indicada por las líneas de puntos) se puede remover fácilmente haciendo cortes próximos al terminal de la espiga 150, el término de la campana 152, y el término de la pared interna 154. Sólo la necesidad de un único corte de las tres paredes en el terminal de la espiga 150 puede eliminar la necesidad de etapas adicionales del proceso para eliminar el exceso de la pared exterior 124 cerca del terminal de la campana 152. Además, debido a que la pared exterior 124 se estira totalmente contra las rugosidades de la espiga 142 más extremas, la porción de espiga 1 14 se fortalece al tener presente las tres paredes de la tubería unidas en el extremo de la porción de espiga 1 14. Aún más, al estirar la porción intermedia 165 hacia el terminal de la espiga 150, la porción de espiga 1 14 se puede aplanar ventajosamente y se puede ahusar de una manera que facilita la inserción de la porción de espiga 1 14 en la porción de campana 1 12 que se fijó con una junta.

La FIG. 8 A ilustra una porción de acoplamiento 1 10 ilustrativa que se creó por separación de la preforma de acoplamiento 1 1 1 como se ilustra por las líneas de puntos en la FIG. 7. La porción de acoplamiento 1 10 puede configurarse después para acoplar una primera sección de la tubería corrugada 1 16 y una segunda sección de la tubería corrugada 1 18. En general, la porción de acoplamiento 1 10 puede incluir una porción de campana 1 12 dispuesta en un extremo de la primera sección de la tubería corrugada 1 16 y una porción de espiga 1 14 dispuesta en un extremo de la segunda sección de la tubería corrugada 1 18. La porción de acoplamiento 1 10 también puede incluir una junta 134, para retener y sellar la porción de espiga 1 14 dentro de la porción de campana 1 12.

En la modalidad de la FIG. 8A, la junta 134 se engancha a una superficie de la pared exterior 124 que abarca dos rugosidades de la espiga 146. En modalidades alternativas de la presente invención, se contempla que la junta 134 puede configurarse para enganchar sólo una rugosidad de la espiga 146 o muchas rugosidades de la espiga 146. Por ejemplo, en el caso de que la junta 134 enganche una sola rugosidad de la espiga 146, puede ser necesario llenar la rugosidad con espuma, o con cualquier otro material de reforzamiento adecuado para asegurar un soporte suficientemente elástico de la junta 134. Por esta razón, las dos rugosidades más pequeñas de la espiga 148, como aquellas que se ilustran en la FIG. 8A, se pueden usar para proporcionar un soporte estructural incrementado (es decir, las paredes corrugadas verticales) para sellar contra la junta 134. Es más, la longitud del enganche sellado entre la junta 134 y la pared exterior 124 de la porción de espiga 1 14 puede ser de cualquier longitud adecuada; sin embargo, en una modalidad ilustrativa, las rugosidades de la espiga 146 se extienden axialmente por 4-8 pulgadas de tubería y se funden a una porción de la pared exterior 124. La junta 134 se puede extender y solapar aproximadamente 3-4 pulgadas en la dirección de la tubería axial de la porción de pared exterior 124 fundida a las rugosidades de la espiga 146, la junta 134 que tiene una superficie de sellado 38 de aproximadamente 2-4 pulgadas de largo. Así, la superficie de sellado 38 de la junta 134 puede configurarse para enganchar la pared exterior 124 de la porción de la espiga 1 14.

La junta 134 puede ser cualquier tipo adecuado de junta anular, hermética al agua. Por ejemplo, la junta 134 puede ser una junta de doble elastómero que incluye cualquier tipo adecuado de material, tal como caucho, polietileno, Teflón, EPDM, nitrilo, elastómeros termoplásticos, isopreno, u otros compuestos de plástico. La junta 134 también puede incorporar distintos insertos de metales o anillos, como sea necesario, para proporcionar la rigidez estructural.

Aunque las FIGS. 4, 5, 7, y 8A-8B ilustran una modalidad ilustrativa particular de la presente invención, se apreciará por un experto en la técnica que se contemplan otras numerosas variaciones en la geometría de las porciones de campana y de espiga que cooperan en línea dentro del alcance de este invención. Específicamente, el perforador de vacío y los métodos relacionados descritos en la presente descripción pueden ser aplicables a la deformación de una pared exterior de cualquier geometría de la tubería corrugada o preforma de acoplamiento. Por ejemplo, las FIGS. 9A y 9B ilustran una modalidad ejemplo alternativa de las porciones de campana y de espiga que cooperan en línea que tienen geometrías alternativas para retener una de las varias juntas entre las porciones de campana y de espiga en línea.

La FIG. 9A ilustra una sección parcial ilustrativa de la tubería corrugada de tres paredes, durante la fabricación en línea de una preforma de acoplamiento ilustrativa 21 1. La preforma de acoplamiento 21 1 puede tener una porción de campana 212 y una porción de espiga 214 formada "en-línea" con el resto de la tubería corrugada de tres paredes, después de haber sido extrudida de un dado de cabeza en cruz pero antes de haber sido cortada en porciones separadas. Por ejemplo, la tubería corrugada de tres paredes se puede fabricar continuamente en segmentos de longitud predeterminada (por ejemplo, 10-30 pies), con segmentos adyacentes 216, 218 que tienen una preforma de acoplamiento 21 1 formada entre estos. Cada preforma de acoplamiento 21 1 se puede separar después entre las porciones adyacentes de campana y espiga 212, 214, en segmentos de tubería de longitud deseada, cada uno teniendo una porción de campana 212 en un extremo y una porción de espiga 214 en el otro.

En la modalidad de la FIG. 9A, la primera y segunda secciones de tubería corrugada 216, 218 se pueden formar inicialmente como una tubería corrugada de doble pared. Por ejemplo, ambas primera y segunda secciones de tubería corrugada 216, 218 pueden incluir una pared interna 220 y una pared corrugada 222 las cuales pueden co-extrudirse y después pueden moldearse conjuntamente en un corrugador. En otra modalidad, la pared 220 puede fundirse separadamente a la pared corrugada 222. La pared corrugada 222 puede incluir una pluralidad de rugosidades primarias 226, y cada una tiene crestas primarias de rugosidad 228 y valles primarios de rugosidad 230 respectivamente. Esta tubería corrugada de doble pared se puede después pasar a través de un dado de cabeza en cruz hacia abajo, que extruda la pared exterior 224 sobre la tubería corrugada de doble pared, como se ilustra en la FIG. 9A, creando así la tubería corrugada de tres paredes. Debido a que la pared exterior 224 se extruda hacia la pared corrugada 222 mientras la pared exterior 224 todavía está caliente (es decir, en un estado fundido o semi-fiindido), la pared exterior 224 se puede fundir o unir cohesivamente a las crestas primarias de rugosidad 228 de la pared corrugada 222. En ciertas modalidades ejemplo, la pared interna 220 puede ser sustancialmente lisa, como se ilustra en la FIG. 9A.

Con referencia en particular a la preforma de acoplamiento 21 1 , la porción de campana 212 y la porción de espiga 214 se pueden formar integralmente con la tubería corrugada de tres paredes, tal que el ensamble de estas resulta en un acoplamiento que tiene un diámetro sustancialmente igual al del resto de la tubería. En otros términos, el diámetro exterior de la tubería corrugada de tres paredes puede ser sustancialmente el mismo en las porciones de campana y de espiga 212, 214 como el diámetro exterior en varias posiciones de las rugosidades primarias 226.

Como se ilustra en la FIG. 9A, la porción de campana 212 puede incluir la pared exterior 224 y una porción de pared corrugada 222 unidas conjuntamente a lo largo de una porción de sellado 233 sustancialmente recta. Específicamente, la porción de campana 212 puede incluir una porción de sellado 233 que se configura para enganchar y retener las superficies de sellado 238 de las juntas 234 con una superficie interna de pared corrugada 222, como se ilustra en la vista en detalle de la FIG. 9B. Debido a que la porción de campana 212 puede incluir la pared exterior 224 y la pared corrugada 222 fundidas conjuntamente a lo largo de la porción de sellado 233, la porción de campana 212 puede haber incrementado la fortaleza y resistencia a la deformación en comparación con una porción de campana con una sola capa. La porción de campana 212 también puede incluir una o más rugosidades extremas 240 dispuestas próximas a una porción del extremo de la campana, es decir, entre la porción de sellado 233 y el terminal de la campana 252.

La porción de espiga 214 puede incluir una pared interna 220, una porción de pared corrugada 222 que tiene rugosidades de espiga 246 formadas en esta, y una porción de pared exterior 224 estirada hacia abajo sobre las rugosidades de espiga 246. La porción de espiga 214 también puede incluir rugosidades intermedias 242 dispuestas entre las rugosidades de espiga 246, localizadas adyacentes al terminal de la espiga 250, y las rugosidades primarias 226 de la segunda sección de la tubería corrugada 218. Como se ilustra en la FIG. 9A, la altura de las rugosidades de espiga 246, medida desde la pared interna 220 hasta la parte superior de las rugosidades de espiga 246 puede ser mayor que la altura de las rugosidades intermedias 242, medida desde la pared interna 220 hasta la parte superior de las rugosidades intermedias 242. Sin embargo, la altura de las rugosidades de espiga 246 puede ser menor que la altura de las rugosidades primarias 226. Así, una porción de la pared exterior 224 dispuesta alrededor de las rugosidades intermedias 242 puede ser la porción de menor diámetro de la tubería, tal que la primera sección de la tubería corrugada 216 pueda articular con relación a la segunda sección de la tubería corrugada 218 sin la interferencia de contacto entre el terminal de la campana 252 y la porción de pared exterior 224 fundida a las rugosidades intermedias 242.

Como se ilustra en la modalidad de la FIG. 9A, las rugosidades primarias 226 y las rugosidades intermedias 242 generalmente pueden tener formas curvadas, que incluyen porciones de hombros redondeados. Igualmente, las rugosidades de espiga 246 generalmente pueden tener formas con perfiles encorvados. Sin embargo, cada una de las rugosidades de espiga 246 puede incluir una ranura 232 formada alrededor de su circunferencia. Como se muestra en la FIG. 9A, las porciones 235 de la pared exterior 224, que se extiende sobre las ranuras 232, se pueden eliminar de manera que una proyección de enganche 233 de cada junta 234 se pueda insertar en una ranura 232 de una rugosidad de espiga 246. Debido a que la pared exterior 224 se extiende sobre y se funde a las rugosidades de espiga 246 y rugosidades intermedias 242 a lo largo de sus longitudes, excepto la porción 235 sobre las ranuras 232, la porción de espiga 214 puede haber incrementado fuerza y resistencia a la deformación en comparación con una porción de espiga que tiene sólo dos paredes. En la modalidad de la FIG. A, la porción de espiga 214 incluye dos rugosidades de espiga 246, cada una tiene una junta 234 insertada en su ranura 232 respectivamente. Sin embargo, se apreciará que la porción de la espiga 214 puede tener cualquier número de rugosidades de espiga 246. Además, a cada rugosidad de espiga 246 se puede proporcionar cualquier número de ranuras 232 y juntas 234, como se desee. Las rugosidades de espiga 246 también se pueden reforzar por inyección de espuma en el interior de cada una de las rugosidades de espiga 246. Debido a la reducción en la altura de las rugosidades de las rugosidades de la espiga 246 con relación a las rugosidades primarias 126, una porción de espiga de diámetro disminuido 214 se puede formar para enganchar telescópicamente la porción de campana 212. Específicamente, con el control dimensional apropiado de la porción de campana 212 y la porción de espiga 214, se puede formar un sello hermético al agua entre estas.

Como se ilustra en la FIG. 9A, cuando la pared exterior 224 se extrude sobre la pared corrugada 222, la pared exterior 224 puede tener una tendencia a cubrir naturalmente sobre las rugosidades adyacentes, formando por tanto cavidades cerradas entre la pared corrugada 222, la pared 224 exterior, y las rugosidades primarias adyacentes 226. En la cercanía de la preforma de acoplamiento 21 1 , en particular, la pared exterior 224 puede tener una porción intermedia 265 que cubre entre las rugosidades de espiga 246 y el terminal de la campana 252, formando por tanto una cavidad anular cerrada 270 entre una porción adyacente de espiga 214 y una porción de campana 212. Si la porción intermedia 265 se enfría y fija como ella cae naturalmente cuando se extruda a través del terminal de la espiga 250 (es decir, como se muestra en las líneas de puntos), puede ser difícil de cortar la preforma de acoplamiento 21 1 a lo largo del terminal de la espiga 250 con el propósito de separar las secciones inmediatas de la tubería entre la porción adyacente de campana 212 y la porción de espiga 214. Específicamente, se necesitaría un cortador para separar: (1) la pared exterior 224 y la pared corrugada 222 del terminal de la campana 252, (2) la porción intermedia 265 de la pared exterior 224 del terminal de la espiga 250, (3) la pared corrugada 222 y la pared interna 220 del terminal de la espiga 250; y (4) la pared interna 220 cerca del término de la pared interna 254. Además, se necesitaría una operación secundaria para dirigir una solapa que se dejaría en la pared exterior 224 adyacente a las rugosidades de espiga 246.

Como resultado, puede ser deseable estirar la porción intermedia 265 de la pared exterior 224 contra la pared corrugada 222 al terminal de la espiga 250. Cualquier método adecuado puede usarse para estirar hacia abajo la porción intermedia 265 de la pared exterior 224 hacia la pared corrugada 222 al terminal de la espiga 250. Como se describe con respecto a la modalidad de la FIG. 3, se puede aplicar vacío a la cavidad cerrada 270 para estirar la porción intermedia 265 contra el terminal de la espiga 250. Por ejemplo, un perforador de vacío 175 se puede disponer hacia abajo del dado de cabeza en cruz para extrudir la pared exterior 224 hacia la pared corrugada 222. De acuerdo con esto, el perforador de vacío 175 puede configurarse para perforar en la porción intermedia 265 y hacer vacío en la cavidad cerrada 270, evacuando el aire caliente de la cavidad cerrada 270 a través del orificio perforado en la pared exterior 224.

Sin embargo, como se muestra en la modalidad ilustrativa de la FIG. 9A, el perforador de vacío 175 también se puede disponer adyacente al terminal de la campana 252 en lugar de sobre el terminal de la espiga 250. Por ejemplo, como se ilustra en la FIG. 9A, el perforador de vacio 175 puede configurarse para perforar la pared exterior 224 donde su porción intermedia 265 contacta el extremo de la porción de campana 212. En esta modalidad, el perforador de vacio 175 puede ser capaz de penetrar la pared exterior 224 sin tener que trasladarse mucho radialmente en el interior hacia el centro de la cavidad cerrada 270. Sin embargo para efectuar un vacío en la cavidad cerrada 270 perforando cerca del terminal de la campana 252 (en lugar de cerca del terminal de la espiga 250), se puede formar un canal de vacío en una porción de la pared corrugada 222 que se extiende desde el terminal de la campana 252 hasta el terminal de la espiga 250. Como se describirá más específicamente con respecto a la FIG. 10, un canal de vacío 380 se puede formar como una ranura en la pared corrugada 222 que preserve la vía de fluido entre la pared exterior 224 y la pared corrugada 222, mientras se extiende desde el espacio del terminal de la campana 253 hasta el termino de la campana 252 y de la cavidad cerrada 270 hasta el termino de la espiga 250.

La FIG. 9A ilustra esta modalidad en la cual el perforador de vacío 175 perfora la pared exterior 224 en el espacio del terminal de la campana 253. Como resultado, la fuente de vacío 178 del perforador de vacío 175 puede hacer vacío en la cavidad cerrada 270 al insertar la aguja hueca 176 en la parte superior del canal de vacio 280 que se ilustra en la FIG. 10. Como se describe con respecto a FIG. 3, una pluralidad de perforadores de vacío 175 pueden disponerse radialmente, sobre la circunferencia de la tubería corrugada, y se configuran para perforar la pared exterior 224 adyacente al terminal de la campana 252. En tal modalidad, un canal de vacío 280 se puede amoldar en la pared corrugada para cada posición circunferencial en la cual un perforador de vacío 175 se configura para perforar la pared exterior 224 adyacente al terminal de la campana 252.

La FIG. 9A también ilustra la porción intermedia 265 de la pared exterior 224 después de que es estirada, y fundida, soldada, o cohesivamente unida a la pared corrugada 222 al terminal de la espiga 250 (es decir, como se muestra en las líneas sólidos-gruesas), de manera que las tres paredes de la tubería corrugada están en contacto entre la porción de espiga 214 y la porción de campana 212 de la preforma de acoplamiento 211. Debido a que las paredes se estiran, un pedazo de la porción de la proforma de acoplamiento 21 1 (indicado por las líneas de puntos en la FIG. 9A) se puede eliminar fácilmente haciendo cortes próximos al terminal de la espiga 250, al terminal de la campana 252, y al terminal de la pared interna 254. Es más, debido a que la pared exterior 224 ha sido totalmente estiradas hacia abajo contra el extremo de las rugosidades de espiga 242, la porción de espiga 214 se fortalece al tener presentes todas las tres paredes de la tubería y unidas a un extremo de la porción de espiga 214. Aún más, al estirar la porción intermedia 265 hacia el terminal de la espiga 250, la porción de espiga 214 se puede alisar y ahusar ventajosamente de una manera que facilite la inserción de la porción de espiga 214 en una porción de campana 212, una vez la porción de espiga 214 ha sido fijada con una junta.

La FIG. 9B ilustra una porción de acoplamiento 210 ilustrativa que ha sido creada por la separación de la preforma de acoplamiento 21 1 como se ilustra por las líneas de puntos en la FIG. 9A. La porción de acoplamiento 210 puede configurarse después para acoplar una primera sección de la tubería corrugada 216 y una segunda sección de la tubería corrugada 218. En general, la porción de acoplamiento 210 puede incluir una porción de campana 212 dispuesta en un extremo de la primera sección de la tubería corrugada 216 y una porción de espiga 214 dispuesta en un extremo de la segunda sección de la tubería corrugada 218. La porción de acoplamiento 210 puede incluir además al menos una junta 234, para retener y sellar la porción de espiga 214 dentro de la porción de campana 212.

Por ejemplo, con referencia a la FIG. 9A y el detalle de la FIG. 9B, una superficie de sellado 238 de cada junta 234 puede contactar una porción de sellado 233 de la pared corrugada 222 rundida a la pared exterior 224. Debido a que la pared corrugada 222 se alisa contra la pared exterior 224 a lo largo de la porción de sellado 233, cada junta 234 puede disponerse a un diámetro sustancialmente igual al de la porción de espiga 214. Sin embargo, si la porción de sellado 233 se perfila para cambiar los diámetros a lo largo de su longitud, entonces las juntas 234 pueden disponerse a los diámetros correspondientes para asegurar su enganche y sellado con la pared corrugada 222. La longitud del enganche sellado entre las juntas 234 y la pared corrugada 222 puede ser de alguna longitud adecuada; sin embargo, en una modalidad ilustrativa, las rugosidades de espiga 246 pueden extenderse axialmente a través de 2-8 pulgadas de tubería. Las juntas 234 también se pueden extender y solapar aproximadamente 2-8 pulgadas en la dirección de la tubería axial, y cada junta 234 tiene una superficie de sellado 238 de aproximadamente 1 -4 pulgadas de largo. Así, la superficie de sellado 238 de cada junta 134 puede configurarse para enganchar la pared corrugada 222 de la porción de sellado 233 de la porción de campana 212.

Cada junta 234 puede ser de cualquier tipo adecuado de junta anular, hermética. Por ejemplo, la junta 234 puede ser una junta de doble elastómero que incluye cualquier tipo adecuado de material, como caucho, polietileno, Teflón, EPDM, nitrilo, elastómeros termoplásticos, isopreno, u otros compuestos de plástico. La junta 234 también puede incorporar distintos insertos de metal o anillos, según sea necesario, para proporcionar la rigidez estructural. Como se muestra en detalle en la FIG. 9B, cada junta 234 puede incluir un hombro 236 en forma de V que se configura para aliviar la inserción de la porción de espiga 214 en la porción de campana 212 minimizando la probabilidad de rodar la junta 234. Por ejemplo, cada junta 234 puede seleccionarse de uno de los tipos de junta descritos en la patente de Estados Unidos con número de serie 6,948,718 de William V. Shaffer y William C. Andrick presentada el 27 de septiembre de 2005; en la patente de Estados Unidos con número de serie 7,331 ,582 otorgada a William V. Shaffer y William C. Andrick el 19 de febrero de 2008; o en la patente de Estados Unidos con número de serie 7, 185,894 otorgada a Kevin S. Kish y Pardeep . Sharma el 6 de marzo de 2007, (todas asignadas a Advanced Drainage Systems, Inc.) cada una de las cuales se incorpora en la presente como referencia.

La FIG. 10 ilustra una vista parcial en perspectiva de la preforma de acoplamiento ilustrativa 31 1 de la FIG. 9A antes de que la pared exterior 124, 224 se haya extrudido sobre la preforma de acoplamiento de doble pared. La preforma de acoplamiento 31 1 puede incluir una porción de campana 312 y una porción de espiga 314. Como se describe con respecto a la FIG. 9A, la porción de campana 312 puede incluir un espacio del terminal de la campana 353 en el cual el perforador de vacío 175 se puede insertar después de que la pared exterior 124, 224 se extruda hacia la pared corrugada 122, 222. La porción de campana 312 puede incluir además un canal de vacío 380 que proporciona un pasaje fluido desde el espacio del término 353 a la cavidad cerrada 370. Así, el perforador de vacío 175 puede usarse para estirar la pared exterior 124, 224 hacia abajo contra la pared corrugada 122, 222 por la inserción de la aguja hueca 176 en la parte superior del canal de vacío 380, haciendo vacío finalmente en la cavidad cerrada 370. Como se describe con respecto a las FIGS. 4-6, cualquier canal de vacío adicional se puede formar integralmente en la tubería de paredes múltiples de una manera que facilite hacer vacío desde un perforador de vacío dispuesto radialmente en cualquier cavidad cerrada en la tubería. Por ejemplo, las ventilaciones adicionales especiales 390 se pueden formar en la pared corrugada 222 con el propósito de ventilar los volúmenes entre la pared corrugada y la pared interna.

Las FIGS. 1 1- 13C representaran varias modalidades de perforadores de vacío (diversamente numerados 26, 175, 475, 500, 600 a lo largo de esta aplicación). Cualquiera de los perforadores 175, 475, 500, 600 se puede incorporar como perforador de vacío 26 en el sistema 10 de la FIG. 1. Así, cualquiera de los perforadores 175, 475, 500, 600 se puede posicionar como se muestra en las FIGS.4, 5, y/o 9A.

La FIG. 1 1 ilustra la sección transversal de un perforador de vacío 475 ilustrativo adecuado para el uso en la deformación de una pared exterior de una tubería polimérica corrugada, como se describió anteriormente con respecto a las FIGS. 4- 10. En general, el perforador de vacío 475 ilustrativo puede incluir una carcasa para perforador 477 y un perforador actuador 480 que se conecta a una aguja hueca 476. La aguja hueca 476 puede tener un conducto de vacío 482 en ésta el cual se puede trasladar selectivamente en comunicación fluida con una fuente de vacío 478 cuando se traslada a lo largo del eje axial "a" por el perforador actuador 480.

El perforador de vacío 475 también se puede proporcionar con una almohadilla de contacto ilustrativa 474 alrededor de la aguja hueca 476. La almohadilla de contacto 474 puede tener una pluralidad de orificios de vacío en la almohadilla de contacto 464 dispuestos en comunicación con el espacio de la almohadilla de contacto 462 formado en el extremo más bajo de la carcasa para perforador 477. La carcasa para perforador 477 también puede tener un conducto de vacío en la almohadilla de contacto 461 que se forma en esta y se configura para facilitar la comunicación fluida entre el espacio de la almohadilla de contacto 462 y el suministro de vacío de la almohadilla de contacto 460. De acuerdo con esto, el suministro de vacío de la almohadilla de contacto 460 puede configurarse para hacer vacío en los orificios de vacío en la almohadilla de contacto 464 vía el conducto de vacío en la almohadilla de contacto 461 y el espacio de la almohadilla de contacto 462.

En operación, una pluralidad de perforadores de vacío, tal como el perforador de vacío 475 ilustrativo, puede disponerse corriente debajo de un dado de cabeza en cruz que se configura para extrudir continuamente una pared exterior de polímero hacia una tubería corrugada de doble pared que atraviesa el dado de cabeza en cruz para formar la tubería de tres paredes. La pluralidad de perforadores de vacío puede colocarse radialmente sobre la circunferencia de la tubería de tres paredes. Como se describió anteriormente, la tubería de tres paredes puede tener un porción de la preforma de acoplamiento que se dispone en línea con la tubería de tres paredes a un intervalo predeterminado que corresponde a una longitud deseada de cada segmento de la tubería para ser separado de la tubería que es continuamente extrudida. Como cada porción de la preforma de acoplamiento sale del dado de cabeza en cruz, se puede enganchar a la pluralidad de perforadores de vacío, para perforar una pared exterior de la tubería de tres paredes. Por ejemplo, los perforadores de vacío pueden perforar la pared exterior en el terminal de la espiga, como se describe con respecto a la FIG. 4. Alternativamente, los perforadores de vacío pueden perforar la pared exterior en el terminal de la campana, como se describe con respecto a las FIGS. 5 y 9A.

Con referencia a la FIG. 1 1, la almohadilla de contacto 474 de cada perforador de vacío 475 puede ponerse en contacto con una porción de la pared exterior. El suministro de vacío de la almohadilla de contacto 460 puede aplicar un vacío a la almohadilla de contacto 474 a través del conducto de vacío en la almohadilla de contacto 461 y el espacio de la almohadilla de contacto 462. El perforador actuador 480 después puede hacer que la aguja hueca 476 se traslade radialmente al interior hacia la línea central de la tubería de tres paredes, para perforar la pared exterior y poner el conducto de vacío 482 en comunicación fluida con la fuente de vacio 478. La fuente de vacío 478 puede después aplicar un vacío al área enganchada por la aguja hueca 476, como la cavidad cerrada como se describe con respecto a la FIG. 4 o el espacio del terminal de la campana como se describe con respecto a la FIG. 5. Como resultado del vacío, la porción intermedia de la pared exterior puede estirarse desde su orientación original (como se muestra en las líneas punteadas de las FIGS. 4 y 5) tal que esta colapse y suelde a la pared corrugada en el terminal de la espiga (como se muestra en las líneas gruesas de las FIGS. 4 y 5).

La FIG. 12A es una vista en perspectiva de otra modalidad ilustrativa de un perforador 500 para deformar una pared exterior de la preforma de acoplamiento ilustrativa, en donde el perforador no incluye necesariamente una aguja hueca configurada para la inserción en la pared exterior. En particular, el perforador 500 incluye un dispositivo de vacío 502 que se configura para hacer vacío cuando se presiona contra la pared exterior de la tubería. La FIG. 12B es una vista lateral del perforador ilustrativo de la FIG. 12 A, y la FIG. 12C es una vista frontal del perforador ejemplo de la FIG. 12 A. Como se muestra en la FIG. 12C, el perforador 500 puede incluir espuma, un anillo de caucho 508 que se configura para presionar contra la pared exterior cuando el perforador 500 se transporta radialmente hacia una tubería. El perforador 500 también puede incluir un pasaje de vacío 504 y una almohadilla de vacío perforada 506 dispuesta en el medio del anillo 508. En una modalidad, el pasaje de vacío 504 puede ser una apertura circular en el medio del dispositivo de vacío 502, mientras la almohadilla de vacío 506 y el anillo 508 pueden disponerse en anillos consecutivo, concéntrico, sobre el pasaje de vacío 504. El perforador 500 se puede disponer en comunicación con una bomba de vacío y puede configurarse para hacer vacío en las perforaciones en la almohadilla de vacío 506 así como en el pasaje de vacío 504. Así, en operación, el perforador 500 se puede transportar radialmente al interior hacia una sección de la tubería de tres paredes recientemente fabricada, tal que el anillo 508 presione contra una pared exterior de la tubería. El perforador 500 puede actuar después para hacer vacío a través de la almohadilla de vacío 506 y el pasaje de vacío 504, para crear un diferencial de presión a través de la pared exterior que resulta en una disminución del grosor y finalmente en una perforación de la pared exterior. La FIG. 12D es una vista lateral de la sección transversal del perforador ejemplo de la FIG. 12A que ilustra la configuración interior del perforador 500. Como se muestra en la FIG. 12D, el pasaje de vacío 504 puede ser ligeramente cónico, o frustro-cónico, tal que se ensancha en diámetro en una dirección hacia la pared de la tubería exterior.

La FIG. 13A es una vista en perspectiva de otro perforador ilustrativo 600 para deformar una pared exterior de las proformas de acoplamiento ilustrativo. En general, el perforador 600 puede incluir un dispositivo de vacío 602 montado en un chasis 604, de manera que el dispositivo de vacío 602 pueda trasladarse selectivamente de manera radial hacia el interior y hacia afuera de la tubería. El dispositivo de vacío 602 puede disponerse en comunicación con una bomba de vacío y puede configurarse para hacer vacío contra una pared exterior de la tubería cuando se traslada hacia el centro hacia la tubería. La FIG. 13B es una vista frontal del dispositivo de vacío 602 de la FIG. 13A, y la FIG. 13C es una vista en detalle de la sección transversal del perforador ilustrativo de la FIG. 13 A. Como se muestra en la FIG. 13C, el dispositivo de vacío 602 puede incluir un elemento tubular 606 que se monta a un extremo delantero del dispositivo de vacío 602. El elemento tubular 606 puede disponerse en comunicación fluida con la bomba de vacío u otra fuente de vacío del dispositivo de vacío 602. El elemento tubular 606 también puede colocarse para contactar la pared exterior cuando el perforador 600 y/o dispositivo de vacío 602 se traslada hacia el interior de la tubería. Como se muestra además en la Fig. 13C, el elemento tubular 606 puede tener una punta aguzada 608 dispuesto en este. La punta aguzada 608 puede ser cualquier tipo adecuado de aguja o punta, como una broca aguzada para taladrado. La punta aguzada 608 puede colocarse dentro del elemento tubular 606 tal que contacte y perfore una sección de la pared exterior arrastrada hacia el interior del elemento tubular 606 por el vacío inducido en este. Así, la punta aguzada 608 puede facilitar la perforación adecuada de la pared exterior para que el dispositivo perforador 602 pueda hacer vacío desde el espacio de atrás de la pared exterior. En una modalidad, uno o ambos el elemento tubular 606 y la punta aguzada 608 pueden configurarse para trasladarse con relación al dispositivo perforador 602, independientemente o conjuntamente.

En vista de lo anterior, se apreciará que el perforador 500 o el perforador 600 pueden disponerse con relación a las porciones de campana y de espiga de una tubería, como se muestra en las configuraciones de las FIGS. 4 y 5. Es decir, los perforadores 500 y 600 se pueden posicionar sobre la cavidad cerrada anular 170 entre una porción de espiga adyacente 1 14 y una porción de campana 1 12, o sobre el terminal de la campana 152 y el espacio del terminal de la campana 153. Así, ambos el perforador 500 y el perforador 600 se pueden posicionar y configurar para hacer vacío contra la pared exterior 124, de este modo perforando un orificio en la pared exterior 124, y haciendo vacío después en la cavidad cerrada anular 170, para arrastrar hacia abajo la pared exterior 124 contra la pared corrugada 122. Una pluralidad de perforadores 500 y perforadores 600 se pueden situar en varias posiciones, radialmente, alrededor de la tubería que se traslada. Por ejemplo, dos perforadores pueden disponerse a 180 grados, en lados opuestos de la tubería que se traslada. Alternativamente, cuatro perforadores pueden disponerse a 90 grados desde cada uno alrededor de la tubería que se traslada.

Como apreciará un experto en el arte, el acoplamiento, la sección de tubería, y los métodos descritos en la presente, pueden poseer numerosas ventajas sobre los sistemas de acoplamiento de tubería previamente conocidos. En primer lugar, debido a que las porciones de espiga 1 14, 214 incluyen tres paredes (es decir, pared interna 120, 220, pared corrugada 122, 222, y la pared exterior 124, 224), un experto en la técnica esperaría que las porciones de espiga 1 14, 214 fueran sustancialmente más fuertes que las espigas previamente conocidas. Específicamente, las porciones de espiga 1 14, 214 pueden hacerse más rígidas, sin el uso de cantidades grandes o excesivas de material. Igualmente, debido a que las porciones de campana 1 12, 222 incluyen dos paredes (es decir, una pared exterior 124, 224 y una pared corrugada 122, 222), una experto en la técnica esperaría que las porciones de campana 1 12, 212 fueran sustancialmente más fuertes que las campanas previamente conocidas formadas de una sola pared de material. En particular, las porciones de campana 1 12, 212 y de espiga 1 14, 214 pueden ser más fuertes que los productos competitivos que requieren el uso de más plástico para formar ciertas paredes de la tubería.

Debido a que no puede haber ningún cambio significativo en el diámetro exterior de la tubería próximo a la porción de campana 1 12, 212, se puede excavar una trinchera de dimensión sustancialmente constante a lo largo de la longitud de la instalación de la tubería. La porción de espiga 1 14, 214 puede diseñarse con el interés de crear una superficie de sellado más grande sobre la espiga de la pared exterior 164 y una estructura de triple pared más fuerte. La porción de espiga 1 14, 214 puede diseñarse con el interés de crear una superficie de sellado más grande sobre la porción de sellado 133, 233 de la porción de campana 1 12, 214 y una estructura de triple pared más fuerte. En cada modalidad, al crear esta superficie de sellado más grande puede reducirse la probabilidad de un alineamiento defectuoso entre las porciones de campana 1 12, 212, porciones de espiga 1 14, 214, y juntas 134, 234, respectivamente, y puede simplificarse el proceso de instalación.

Así, los ejemplos de campana, espiga, y junta descritos en la presente pueden crear un acoplamiento ASHTO-elástico, hermético al agua, sin la necesidad de medios de reforzamiento adicional, tales como correas, abrazaderas de bisagra, o envolturas. No obstante, en algunas modalidades, todavía puede ser deseable deformar la pared exterior de una porción de campana 1 12, 212 después de insertar una porción de espiga 1 14, 214 en la porción de campana 1 12, 212. Finalmente, un acoplamiento ilustrativo puede ser sustancialmente "en-línea", creando así un producto consistente y simple que puede transportarse fácilmente al sitio de trabajo e instalarse. Esto proporciona ventajas en términos de reducción de suministros materiales y horas-hombre.

Las FIGS. 14-16 representan un ejemplo de enfriador de aire 710 el cual puede usarse para refrigerar una capa exterior de la tubería de polímero. Por ejemplo, el enfnador de aire ilustrativo 710 puede colocarse para que funcione como uno o ambos anillos de aire 24 y 28 en el sistema 10 de la FIG. 1. En particular, cuando se extruda desde el dado de cabeza en cruz 22, la capa exterior de polímero puede extrudirse a una temperatura lo suficiente alta para unir o fundir la capa exterior de polímero a las crestas de rugosidad de la pared corrugada. En algunos casos, puede ser deseable refrigerar una capa exterior de la tubería de polímero después de que la capa exterior se extruda sobre la superficie exterior de una tubería polimérica corrugada de doble pared, incorporando un enfriador de aire 710 o uno o ambos anillos de aire 24 y 28.

La FIG. 14 ilustra un enfriador de aire 710 ilustrativo para refrigerar una capa exterior de la tubería. En una modalidad, el enfriador de aire 710 puede usarse para refrigerar una capa exterior de la tubería después que la capa exterior se extruda sobre la tubería pero antes de que la tubería entre en el tanque de aspersión y/o perforador. Por ejemplo, el refrigerador de aire 710 puede montarse corriente abajo del corrugador de la tubería, un dado de cabeza en cruz, un perforador de vacío, o cualquier otro aparato para fabricar tuberías de paredes múltiples. El enfnador de aire 710 puede montarse corriente arriba de un rodillo de prensado, un tanque de aspersión, un perforador, o cualquier otro aparato de post-procesamiento de la tubería. En una modalidad, el enfriador de aire 710 puede usarse sin un tanque de aspersión en el caso de que el enfriador de aire 710 sea suficiente para refrigerar deseablemente la capa exterior de la tubería. El enfriador de aire 710 puede incluir una pluralidad de soportes por los cuales se puede soportar, o montar a un aparato adyacente para fabricar tuberías. Por ejemplo, el enfriador de aire 710 puede incluir una pluralidad de cojinetes 713 la cual puede soportar un aparato adyacente (por ejemplo, un rodillo de prensado 30, 810) que se configura para prensar una capa exterior de tubería contra una capa interna de tubería.

El enfriador de aire 710 puede incluir un tubo anular de distribución de aire 712 que tiene un diámetro exterior 714 y un diámetro interno 716. El enfriador de aire 710 puede tener una abertura 715 interior definida por el diámetro interno 716 a través de la cual se puede transportar la tubería de capas múltiples. Específicamente, como se muestra en la FIG. 14, una tubería de paredes múltiples puede configurarse para trasladarse continuamente en la dirección "D" a través de la abertura interior 715 del enfriador de aire 710.

Como se ilustra en la FIG. 14, el enfriador de aire 710 puede incluir una o más entradas de aire 717 dispuestas en comunicación continua con el tubo anular de distribución de aire 712. Como se muestra en la modalidad de la FIG. 14, las entradas de aire 717 pueden estar en comunicación continua con el tubo anular de distribución de aire 712 en el diámetro exterior 714. Las entradas de aire 717 pueden disponerse además en comunicación continua con un suministro de aire presurizado (no se muestra). Por ejemplo, las entradas de aire 717 pueden conectar el interior del tubo anular de distribución de aire 712 con una manguera o ducto conectada a una bomba de aire (no se muestra). Así, las entradas de aire 717 pueden configurarse para transportar el aire presurizado hacia el interior hueco del tubo anular de distribución de aire 712. La modalidad de la FIG. 14 representa el enfriador de aire 710 que tiene dos entradas de aire 717, cada una dispuesta 180° de la otra alrededor del tubo anular de distribución de aire 712. Sin embargo, se apreciará que el enfriador de aire 710 puede incluir cualquier número de entradas de aire 717, y se entenderá que las entradas de aire adicionales pueden reducir la turbulencia en el tubo anular de distribución de aire 712 y pueden reducir la distancia que el aire debe moverse alrededor del tubo anular de distribución de aire 712 antes de salir hacia la abertura interior 715.

Para liberar el aire presurizado del tubo anular de distribución de aire 712 en la abertura interior 715, el enfriador de aire 710 puede incluir además un primer anillo 718 y un segundo anillo 720. El primer anillo 718 y el segundo anillo 720 pueden disponerse a lo largo del diámetro interno 716 del tubo anular de distribución de aire 712. Es más, el primer anillo 718 y el segundo anillo 720 se pueden formar sustancialmente adyacentes a cada uno y configurar para formar una apertura anular entre el tubo anular de distribución de aire 712 y la abertura interior 715. Así, el primer anillo 718 y el segundo anillo 720 pueden formar un corredor anular a través del cual el aire presurizado puede salir del refrigerador de aire710 alrededor de su diámetro interno 716 entero.

La FIG. 15 ilustra una sección transversal de una porción del enfriador de aire 710 ilustrativo de la FIG. 14. Como se muestra en la FIG. 15, el tubo anular de distribución de aire 712 puede incluir un ducto interior hueco 71 1. El ducto interior 71 1 puede ser un conducto de forma anular que corre alrededor de la circunferencia entera del tubo anular de distribución de aire 712. La FIG. 15 ilustra una entrada de aire 717 en comunicación con una porción del conducto interior 71 1 espaciada radialmente aparte desde esta sección transversal. No obstante, la entrada de aire 717 puede proporcionar un suministro de aire alrededor de la circunferencia entera del conducto interior 71 1. Como se describió anteriormente, el primer anillo 718 y el segundo anillo 720 pueden proporcionarse en comunicación con el conducto interior 71 1 a lo largo del diámetro interno 716 del tubo anular de distribución de aire 712. Es más, el primer anillo 718 y el segundo anillo 720 pueden espaciarse cooperativamente para formar un corredor anular 722 desde el conducto interior 71 1 hasta la abertura interior 715.

Así, el aire puede moverse desde un suministro presurizado en el ducto interior 71 1 a través de la entrada de aire 717. Además, el aire puede moverse del ducto interior 711 en la abertura interior 715 a través del corredor anular 722. Como se representa en la FIG. 15, el primer anillo 718 y el segundo anillo 720 pueden conformarse para formar el corredor anular 722 como una ranura orientada con relación a un eje central "y" del enfriador de aire 710. Específicamente, en cada punto alrededor de la circunferencia del enfriador de aire 710, el corredor anular 722 puede orientarse a lo largo de un eje "a" que se dispone a un ángulo'O" del eje central "y". En una modalidad, el ángulo "T" puede estar entre 5° y 40°. En otra modalidad, el ángulo "T" puede estar entre 710° y 720°. En aun otra modalidad, el ángulo "T" puede ser aproximadamente de 715°. El primer anillo 718 y el segundo anillo 720 pueden proporcionarse con cualquier tipo adecuado de mecanismo que se configura para ajustar el ángulo "T "selectivamente. Es más el primer anillo 718 y el segundo anillo 720 se pueden proporcionar con cualquier tipo adecuado de mecanismo que se configura para trasladar el primer anillo 718 y el segundo anillo 720 con relación a cada uno, como para ajustar la anchura del corredor anular 722.

El ducto interior 71 1 puede proporcionarse con cualquier tipo de revestidor interior (no se muestra) dispuesto en comunicación continua con la entrada de aire 717 y el corredor anular 722. Adicionalmente, el ducto interior 71 1 puede proporcionarse con cualquier tipo de aparato de calentamiento, aparato de refrigeración, aparato para eyección de productos químicos, aparato para eyección de líquidos, aparato para eyección de vapor, y/o aparato para eyección de partículas. Así, el ducto interior 711 puede configurarse para transportar cualquier tipo de aire tratado, fluido, u otro material deseado desde el ducto interior 71 1, a través del corredor anular 722, y en la abertura interior 715, para tratar selectivamente una superficie exterior de una tubería transportada a través de la abertura interior 715.

Como se ilustra en la FIG. 1 , el enfriador de aire 24, 28, 710 ilustrativo puede disponerse en un sistema de fabricación de tuberías corriente abajo del dado de cabeza en cruz 22. Específicamente, en un proceso de fabricación de tuberías de paredes múltiples, el dado de cabeza en cruz 22 puede usarse para extrudir una capa exterior de polímero 124 sobre una tubería de doble pared. En una modalidad, la capa exterior de polímero 124 se puede extrudir a una temperatura suficientemente alta para permitir que la capa exterior se una adecuadamente con las crestas de rugosidad de la pared corrugada 122. Específicamente, la capa exterior del polímero 124 puede estar suficientemente caliente para al menos parcialmente fundir las crestas de rugosidad de la pared corrugada 122, tal que las cadenas poliméricas de la pared corrugada 122 y de la pared exterior 124 se entremezclen y después enfríen conjuntamente. Esto puede resultar en la pared corrugada 122 y la pared exterior 124 que se funden integralmente o se unen conjuntamente en cada cresta de de rugosidad de la pared corrugada 122.

Debido a que la pared exterior de polímero 124 puede extrudirse a una alta temperatura, esta puede exhibir un comportamiento perjudicial para la formación de la pared exterior 124 con características estéticas y/o estructurales particulares. Por ejemplo, la capa exterior caliente de polímero puede inclinarse entre las crestas de rugosidades adyacentes de la pared corrugada 122. Además, la capa exterior caliente puede deformarse indeseablemente por procesos que se realizan corriente abajo de su extrusión. La capa exterior caliente también puede contribuir a que el gas caliente se entrampe en los espacios formados entre la pared corrugada 122 y la pared exterior 124.

El enfriador de aire 710 puede configurarse para enfriar una superficie exterior de la pared exterior 124 pero no una superficie interna o media de la pared exterior 124. En una modalidad, la superficie exterior de la pared exterior 124 puede enfriarse solamente lo suficiente para crear una capa delgada de material solidificado en su superficie exterior. Así, un aparato perforador de la pared exterior colocado corriente abajo del enfriador de aire 710 puede ser capaz de crear perforaciones limpias en la pared exterior 124 sin causar una deformación indeseable de la pared exterior 124. Además, debido a que el enfriador de aire 710 puede enfriar una superficie exterior de la pared exterior 124, puede evitarse que un aparato tanque de aspersión colocado corriente abajo del enfriador de aire 710 cause una deformación y texturizado indeseable de la superficie exterior de la pared exterior 124. Al evitar el texturizado del tanque de aspersión, la pared exterior 124 puede ser más agradable estéticamente y puede proporcionar una mayor resistencia a la tensión que una pared exterior impactada por el agua en un tanque de aspersión antes del proceso de enfriamiento por aire. Sin embargo, como se describió anteriormente, el enfriador de aire 710 puede usarse sin un tanque de aspersión en caso de que el enfriador de aire 710 sea suficiente para el enfriamiento deseado de la capa exterior de la tubería en cuyo caso se pueden evitar por completo la deformación de la capa exterior y el texturizado. El enfriador de aire 710 también puede configurarse para evitar el enfriamiento excesivo de la pared exterior 124 tanto que el aire entrampado entre la pared corrugada 122 y la pared exterior 124 se enfrie, reduzca en volumen, y cree una deformación inductora de vacío en los espacios entre las crestas de las rugosidades de la pared corrugada 122 y la pared exterior 124.

En una modalidad, el dado de cabeza en cruz 22 puede extrudir la capa exterior de polímero 126 de manera que este cree porciones ligeramente cóncavas en la pared exterior 124 entre las crestas de las rugosidades adyacentes de la pared corrugada 122. Específicamente, la pared exterior 124 puede tener una porción cóncava que se extiende a través de cada valle de las rugosidades y entre las crestas adyacentes de las rugosidades de la pared corrugada 122. El enfriador de aire 710 puede usarse para enfriar la pared exterior 124 a una proporción que facilite la formación de una cantidad deseable de concavidades en las porciones cóncavas en la pared exterior 124. Por ejemplo, el enfriador de aire 710 puede enfriar la pared exterior 124 suficientemente rápido para mitigar el efecto que, por otra parte, pudiera tener la gravedad sobre la pared exterior 124 todavía fundida después que se extruda del dado de cabeza en cruz 22. Esto puede realizarse para impedir que la gravedad forme porciones cóncavas en la parte superior más cóncava de la tubería, y que forme porciones cóncavas en la parte inferior menos cóncava de la tubería. Así, el enfriador de aire 710 puede enfriar la pared exterior 124 a una proporción que facilite la uniformidad del perfil de la pared exterior 124 alrededor de su entera circunferencia y a lo largo de su longitud.

El enfriador de aire 710 puede usarse para enfriar la pared exterior 124 a una proporción que es una función de la temperatura y presión del aire que se transporta a través del enfriador de aire 710. La proporción de enfriamiento también puede ser una función de la diferencia entre la temperatura del aire que se transporta a través del enfriador de aire y la temperatura de la pared exterior 124. En una modalidad, el aire presurizado está a la temperatura del aire ambiente. Sin embargo, se apreciará que el aire presurizado se puede calentar o enfriar a cualquier temperatura. El aire puede presunzarse de manera que el aire en el tubo anular de distribución de aire 712 tiene una presión entre aproximadamente 0.5 PSI y 30.0 PSI. Además, el aire puede presurizarse para proporcionar una presión contra la tubería de aproximadamente 3 cfm/pulg. a 8 cfrn/pulg. en la superficie de la tubería. Está claro, y se apreciará que cualquier proporción deseada de flujo de aire se contempla para su uso en el enfriamiento o por otra parte en el tratamiento de la tubería. Además, la temperatura y la proporción de flujo del aire se pueden ajustar fácilmente manualmente, o automáticamente en tiempo real, como se desee.

Las FIGS. 16-19 representan una prensa de rodillo 810 ilustrativa la cual se puede incorporar como la prensa de rodillo 30 de la FIG. 1. Incluso cuando la capa exterior de polímero se extruda a una alta temperatura, la capa exterior a veces se une o funde insuficientemente a la superficie exterior de la tubería. Específicamente, aunque una capa muy delgada de la superficie exterior se puede soldar a la capa exterior recientemente extrudida, el nivel de unión puede ser demasiado superficial para proporcionar una soldadura suficiente entre la capa exterior y la superficie exterior de la tubería. Así, una temperatura alta de extrusión a veces puede ser insuficiente para unir completamente una capa exterior más allá de la superficie inmediatamente exterior de una tubería de polímero. De acuerdo con esto, la prensa de rodillo 810 puede usarse para prensar una pared exterior de tubería para lograr la unión suficiente entre una capa exterior de polímero y la tubería de polímero.

La capa exterior de polímero se puede extrudir a una temperatura lo suficientemente alta para al menos parcialmente unir o fundir la capa exterior de polímero a las crestas de las rugosidades de la pared corrugada. Por ejemplo, la capa exterior caliente de polímero puede al menos parcialmente fundir las crestas de las rugosidades de la pared corrugada. Alternativamente, las crestas de las rugosidades de la pared corrugada pueden calentarse mediante el uso de un elemento de calentamiento separado para incrementar su nivel de unión con la capa exterior extrudida. Sin embargo, una temperatura alta de extrusión a veces puede ser insuficiente para unir completamente una capa exterior más allá de la superficie inmediatamente exterior de una tubería de polímero. Por esta razón, la presión se puede aplicar a la capa exterior para aumentar la profundidad de la unión más allá de la superficie inmediatamente exterior de la tubería del polímero. Así, en algunos casos, puede ser deseable prensar una capa exterior de tubería de polímero contra la superficie exterior de una tubería corrugada de polímero de doble pared después de que la capa exterior de polímero se extruda sobre la tubería corrugada de polímero de doble pared.

La FIG. 16 ilustra una modalidad ejemplo de un aparato de prensa de rodillo 810. El aparato de prensa de rodillo 810 puede incluir un marco 812 que tiene una pluralidad de cojinetes 814 dispuestos sobre este. En una modalidad, el marco 812 pueden tener cuatro cojinetes 814, cada uno de los cuatro cojinetes 814 se disponen rotativamente en un cuadrante del marco 812. El aparato de prensa de rodillo 810 puede incluir además un transportador anular 816. El transportador anular 816 se puede disponer rotativamente sobre este y se engancha con los cojinetes 814. Así, el transportador anular 816 puede configurarse para rodar sobre un eje central, con relación al marco 812, como se guía por los cojinetes 814.

El aparato de prensa de rodillo 810 puede incluir una transmisión por bandas 818, un sistema de polea 820, y un motor 822. La transmisión por bandas 818 puede configurarse para enrollarse alrededor de una ranura exterior que se dispone en el transportador anular 816 y alrededor de las ruedas del sistema de polea 820. Al menos una rueda del sistema de polea 820 puede ser conducida por el motor 822. Así, el motor 822 puede configurarse para controlar selectivamente la rotación del transportador anular 816 mediante la manipulación de la transmisión por bandas 818 a través del sistema de polea 820. El transportador anular 816 se puede rotar selectivamente por cualquier otro mecanismo adecuado, como una cremallera y transmisión por engranaje, un engranaje espiral, un resorte de gas, un sistema de cigüeñal, un sistema hidráulico, un sistema neumático, y/o por transmisión electromagnética.

El aparato de prensa de rodillo 810 puede incluir además una pluralidad de mecanismos de prensa de rodillo 824 que se disponen en el transportador anular 816. Como se ilustra en la modalidad de la FIG. 16, el aparato de prensa de rodillo 810 puede incluir dos mecanismos de prensa de rodillo 824, cada uno se dispone 180° aparte de cada uno de estos en el transportador anular 816. Alternativamente, el aparato de prensa de rodillo 810 puede incluir cualquier número de mecanismos de prensa de rodillo 824, como se desee. Como se describirá con mayor detalle más abajo, cada mecanismo de prensa de rodillo 824 puede proporcionarse con un elemento de prensado que se configura para prensar contra una pared exterior de la tubería mientas la tubería se transporta a través aparato de prensa de rodillo 810. Aunque el aparato de prensa de rodillo 810 se describirá con respecto a una modalidad en la cual los mecanismos de prensa de rodillo 824 se unen a un transportador anular 816 rotatorio, puede usarse cualquier mecanismo equivalente o igual. Por ejemplo, el transportador anular 816 se puede fijar al marco 812, y un elemento de prensado puede configurarse para avanzar alrededor de la vía circunferencial del transportador anular 816 en cualquier forma que rote adecuadamente el elemento de prensado sobre una tubería transportada a través del aparato de prensa de rodillo 810.

La FIG. 17 ilustra una vista lateral de una modalidad ilustrativa del aparato de prensa de rodillo 810. Como se describió anteriormente, el aparato de prensa de rodillo 810 puede incluir el marco 812 que tiene cojinetes 814. El transportador anular 816 puede colocarse rotatoriamente sobre los cojinetes 814. El motor 822 y el sistema de poleas 820 pueden configurarse para rotar el transportador anular 816 sobre los cojinetes 814. El transportador anular 816 puede rotar sobre un eje central "D" a lo largo del cual la tubería se puede transportar continuamente a través del aparato de prensa de rodillo 810. En la modalidad ejemplo de la FIG. 17, se ilustran dos mecanismos de prensa de rodillo 824 que se disponen 180° aparte de cada uno de estos en el transportador anular 816.

En una modalidad, cada mecanismo de prensa de rodillo 824 puede incluir una unión 826 un soporte 828, y un elemento de prensado 830. La unión 826 puede montar de forma trasladable el soporte 828 en el transportador anular 816. El soporte 828 puede montar rotativamente el elemento de prensado 830 en la unión 826. Se apreciará que cualquier sistema equivalente o igual de soportes y uniones puede usarse para permitir que el elemento de prensado 830 se traslade y/o rote con relación al transportador anular 816 y/o al marco 812 del aparato de prensa de rodillo 810, como se desee.

La FIG. 18 ilustra una sección transversal de una modalidad ilustrativa de un mecanismo de prensa de rodillo 824. El mecanismo de prensa de rodillo 824 puede incluir un miembro de traslación 832, un soporte 828, y un elemento de prensado 830. El miembro de traslación 832, el soporte 828, y el elemento de prensado 830 se pueden fijar entre ellos en serie, como se muestra en la FIG. 18, y se configuran para trasladarse conjuntamente a lo largo de un eje "A" a través de un bloque 836 montado al transportador anular 816. El miembro de traslación 832 puede incluir un plato de perfil angular 834 que se dispone integralmente en este. El mecanismo de prensa de rodillo 824 también puede incluir una pluralidad de rodillos seguidores de leva opuestos 840 que se configura para enganchar las caras opuestas del plato de perfil angular 834. Cada rodillo seguidor de leva opuesto 840 se puede disponer rotatoriamente en un extremo de un cilindro 844 conectado a un vástago roscado 846. El rodillo seguidor de leva opuesto 840, el cilindro 844, y el vástago roscado 846 se pueden configurar para trasladarse conjuntamente en el instrumento de perforación 837 formado en el bloque 836. Un resorte de compresión 842 se puede disponer alrededor del vástago roscado 846 entre el cilindro 844 y un perno roscado 848 dispuesto en un extremo de la tapa 838. El resorte de compresión 842 puede configurarse para impeler el cilindro 844, y por consiguiente los rodillos seguidores de leva opuestos 840 en dirección hacia el eje "A". Como se muestra en la modalidad ejemplo de la FIG. 18, un par de rodillos seguidores de leva opuestos 840 se pueden configurar para contactar y prensar contra las caras contrarias del plato de perfil angular 834. Dada una geometría particular del plato de perfil angular 834, el resorte de compresión 842 y rodillos seguidores de leva opuestos 840 pueden impeler al miembro de traslación 832, al soporte 828, y al elemento de prensado 830 a lo largo del eje "A" hacia el punto central del transportador anular 816. Así, el elemento de prensado 830 puede impulsarse en dirección a un eje a lo largo del cual una tubería se puede transportar a través del transportador anular 816 del aparato de prensa de rodillo 810. La cantidad de impulso proporcionado por el resorte de compresión 842 puede ajustarse por las vueltas del perno roscado 848 para comprimir o distender el resorte de compresión 842. Cualquier otro dispositivo adecuado puede usarse para impulsar selectivamente el elemento de prensado 830 hacia el punto central del transportador anular 816. Por ejemplo, se puede usar una cremallera y transmisión por engranaje, un engranaje espiral, un resorte de gas, un sistema de cigüeñal, un sistema hidráulico, un sistema neumático, y/o por transmisión electromagnética para impeler selectivamente al elemento de prensado 830 hacia un punto central del transportador anular 816.

La FIG. 19 ilustra una modalidad ilustrativa de un soporte 828 y un elemento de prensado 830 que se enganchan a una tubería de tres paredes 95. Como se ilustra en la FIG. 19, el elemento de prensado 830 puede ser un rodillo de prensa relativamente cilindrico que se configura para rotar sobre una porción del soporte 828. En una modalidad, el elemento de prensado 830 puede ser un rodillo de prensa hecho de un pedazo sólido de Teflon®. El elemento de prensado 830 puede tener un perfil generalmente redondeado que se configura para rotar sobre el soporte 828 y rodar a través de una superficie de la tubería de paredes múltiples. Como se ilustra en la FIG. 19, el elemento de prensado 830 puede ser un rodillo de prensa que es sustancialmente cilindrico, con los extremos ahusados que se configuran para desplazarse arriba y abajo en las áreas de campana y espiga. En otra modalidad, el elemento de prensado 830 puede ser un rodillo de prensa que tiene una sección transversal sustancialmente octogonal. En aun otra modalidad, el elemento de prensado 830 puede ser un rodillo de prensa que tiene una sección transversal sustancialmente circular. En aún otra modalidad, el elemento de prensado 830 puede ser un rodillo de prensa que tiene una sección transversal sustancialmente rectangular. En aun otra modalidad, el elemento de prensado 830 puede ser un rodillo de prensa que tiene una sección transversal sustancialmente cuadrada.

La FIG. 19 ilustra un elemento de prensado 830 ilustrativo que contacta la pared exterior de una tubería de tres paredes 95. Específicamente, el elemento de prensado 830 puede prensar contra una pared exterior de la tubería de tres paredes 95, impeliendo la pared exterior de la tubería de tres paredes 95 contra una pared interna de la tubería de tres paredes 95. Se apreciará que impeler hacia el interior que se proporciona por el mecanismo de prensa de rodillo 824 al elemento de prensado 830 puede usarse para comprimir cualquiera de las dos o más capas o paredes de una tubería que tiene cualquier número de capas o paredes, y cualquier tipo de geometría. Específicamente, como se ilustra en la FIG. 19, el elemento de prensado 830 puede tener cualquier geometría de la sección transversal que le permita acomodar los diámetros cambiantes a lo largo de la longitud de la tubería de paredes múltiples. Es más, el elemento de prensado 830 puede configurarse para acomodar diámetros cambiantes de la tubería debido a la traslación del elemento de prensado 830 como se permite por el miembro de traslación 832. Así, el elemento de prensado 830 puede configurarse para prensar contra una tubería que tiene cualquier diámetro deseado. Sin embargo, a pesar de cualquier traslación del elemento de prensado 830, puede aplicarse una cantidad suficiente de fuerza de prensado a una pared exterior de la tubería de paredes múltiples ajusfando el resorte de compresión 842, vía el perno roscado 848.

Así, el aparato de prensa de rodillo 810 descrito en la presente, los mecanismos de prensa de rodillo 824, y el elemento de prensado 830 pueden ser particularmente ventajosos para usar en un método de prensado contra una pared exterior de la tubería. El método puede incluir la extrusión de una capa de polímero de un dado de cabeza en cruz hacia una tubería para formar una pared exterior de tubería. El método puede incluir además la transportación de la tubería incluyendo la pared exterior de la tubería a través de un aparato de prensa de rodillo 810 que tiene un elemento de prensado 830 que se configura para rotar sobre la tubería. El método puede incluir el montaje del elemento de prensado 830 a un transportador anular 816 y rotar el transportador anular 816 sobre la tubería. El método puede incluir el montaje rotatorio del elemento de prensado 830 en un soporte 828 e impulsar el soporte 828 y el elemento de prensado 830 contra la superficie exterior de la pared exterior, a través de un resorte oblicuo, como el elemento de prensado 830 rota sobre una tubería que se transporta a través del aparato de prensa de rodillo 810. El método puede incluir además un transportador anular rotatorio 816 a una velocidad predeterminada basado en el diámetro exterior de la tubería y una velocidad axial de la tubería a través del aparato de prensa de rodillo 810.

El aparato y el método descritos en la presente descripción pueden ser ventajosos en la formación de la unión apropiada, fusión, o soldadura entre las capas adyacentes de polímero en una tubería de polímero de paredes múltiples. Específicamente, incluso cuando una pared exterior de la tubería se extruda a una alta temperatura, el aparato y el método descritos en la presente se pueden usar para incrementar la profundidad de la unión entre la pared exterior de la tubería y una pared adyacente de una tubería de polímero. Como resultado, la tubería de paredes múltiples hecha mediante el uso del aparato y el método ilustrativos descritos anteriormente se puede beneficiar del incremento de la resistencia debido a la capacidad de una pared exterior de la tubería de soportar fuerzas por fuera de la tubería y desde dentro de la tubería. Por ejemplo, cuando una pared exterior se extruda sobre la tubería de doble pared que comprende una pared interna lisa y una pared corrugada, el aparato de prensado y el método pueden permitir a la pared exterior soportar mejor las fuerzas de tensión transmitidas entre las rugosidades adyacentes de la pared corrugada.

La FIG. 20 representa una modalidad ilustrativa del sensor 32 en la cual el sensor 32 incluye un marco deslizante 902 y una rueda 910. El marco deslizante 902 incluye un punto de pivote 904, y un brazo 906 que pivotea sobre el punto de pivote 904. El brazo 906 incluye un eje 908 sobre el cual la rueda 910 se configura para rotar libremente. También el brazo 906 incluye un sensor bandera 914 que se configura para pivotar sobre el punto de pivote 904 junto con el brazo 906 como se guía por la rueda 910. En otros términos marco deslizante 902 se puede disponer en una posición fija en el sistema 10, tal como sobre la tubería de tres paredes como esta se está fabricando. La rueda 910 puede configurarse para contactar y rodar a lo largo de la tubería de tres paredes como esta se traslada por debajo del marco deslizante 902. Como la rueda 910 rueda sobre las crestas y valles de las rugosidades, esta pivotea de arriba hacia abajo alrededor del punto de pivote 904, pivotando por tanto el brazo 906 y el sensor bandera 914. El sensor de bandera 914 se configura para ser detectado por el sensor de movimiento 912. Por consiguiente, el sensor 32 se configura para detectar el movimiento del sensor de bandera 914, la rueda 10, y por tanto las oscilaciones hacia arriba y abajo de las crestas y valles de las rugosidades en la tubería de tres paredes, cuando la tubería se traslada por debajo del sensor 32. Como se describió anteriormente, los resultados del sensor 32 (es decir, información sobre la situación de crestas y valles) se pueden dirigir a la PLC 50 o a cualquier otro componente del sistema 10.

Las distintas particularidades y ventajas de la invención resultan evidentes a partir de la descripción detallada, y así, mediante las reivindicaciones anexas se pretende cubrir todas las particularidades y ventajas de la invención que caen dentro del verdadero espíritu y alcance de la invención. Además, dado que aparecerán numerosas modificaciones y variaciones fácilmente para los expertos en la técnica, no se desea limitar la invención a la construcción exacta y operación que se ilustran y describen, y en correspondencia, todas las modificaciones y equivalentes adecuados pueden usarse, y caen dentro del alcance de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un sistema para fabricar una tubería polimérica de paredes múltiples, el sistema comprende: un extrusor que se configura para co-extrudir tubos anulares concéntricos; un corrugador que se configura para formar tubos anulares concéntricos en una tubería de doble pared que tiene una pared lisa y una pared corrugada; un dado de cabeza en cruz que se configura para extrudir una pared exterior de tubería sobre la pared corrugada de la tubería de doble pared; un perforador de vacío que se configura para penetrar la pared exterior de la tubería y hacer vacío entre la pared corrugada y la pared exterior, de manera que la pared exterior de la tubería se deforme hacia el interior con dirección a la pared corrugada de la tubería entre las porciones de campana y de espiga de la pared corrugada; y un cortador que se configura para cortar la tubería en secciones donde el perforador de vacío deforma la pared exterior entre las porciones de campana y espiga de la pared corrugada.

2. El sistema de la reivindicación 1 , que comprende además: un anillo de aire que se configura para soplar el aire frío en la pared exterior; y un rodillo de prensa que se configura para prensar la pared exterior contra la pared corrugada.

3. El sistema de la reivindicación 2, en donde el anillo de aire se coloca corriente abajo del perforador de vacío, y el rodillo de la prensa se coloca corriente abajo del anillo de aire.

4. El sistema de la reivindicación 1, que comprende además un anillo de aire montado en el dado de cabeza en cruz, el anillo de aire se configura para soplar el aire contra la pared exterior de la tubería cuando esta sale del dado de cabeza en cruz.

5. El sistema de la reivindicación 1, que comprende además un perforador de la pared exterior, en donde el perforador de la pared exterior se configura para perforar los orificios en la pared exterior entre las rugosidades de las crestas adyacentes, para ventilar los espacios anulares entre la pared exterior y la pared corrugada.

6. El sistema de la reivindicación 5, en donde el perforador de la pared exterior se coloca corriente abajo del perforador de vacío.

7. El sistema de reivindicación 1, que comprende además: un perforador de la pared exterior que se configura para perforar los orificios en la pared exterior entre las crestas de rugosidad adyacentes en la pared corrugada; y un sensor de rugosidades que se configura para detectar las rugosidades en una de la pared corrugada y la pared exterior; en donde el perforador de la pared exterior actúa basado en la retroalimentación recibida del sensor de rugosidades.

8. El sistema de la reivindicación 7, que comprende además un anillo de aire que se coloca corriente abajo del perforador de vacío y se configura para soplar el aire frío a la pared exterior; en donde el sensor de rugosidades se dispone corriente abajo del anillo de aire.

9. El sistema de la reivindicación 7, que comprende además: un anillo de aire que se coloca corriente abajo del perforador de vacío y se configura para soplar el aire frío a la pared exterior; y un rodillo de prensa que se coloca corriente abajo del anillo de aire y que se configura para prensar la pared exterior contra la pared corrugada; en donde el sensor de rugosidades se dispone corriente abajo del anillo de aire y del rodillo de prensa.

10. El sistema de la reivindicación 1, que comprende además: un primer anillo de aire montado en el dado de cabeza en cruz, el primer anillo de aire se configura para soplar el aire contra la pared exterior de tubería cuando ésta sale del dado de cabeza en cruz; un segundo anillo de aire que se coloca corriente arriba del perforador de vacío y que se configura para soplar el aire frío a la pared exterior; y un rodillo de prensa que se coloca corriente abajo del segundo anillo de aire y se configura para prensar la pared exterior contra la pared corrugada.

1 1. Un método para fabricar una tubería polimérica corrugada de paredes múltiples, el método comprende: co-extrudir una tubería de doble pared que tiene una pared lisa y una pared corrugada; extrudir una pared exterior de tubería sobre la pared corrugada de la tubería de doble pared; penetrar la pared exterior de la tubería con un perforador de vacío; y hacer vacío entre la pared corrugada y la pared exterior a través de un perforador de vacío, entre las porciones de campana y espiga de la pared corrugada.

12. El método de la reivindicación 1 1 , que comprende además: enfriar la pared exterior dirigiendo el fluido a una superficie externa de la pared exterior; y prensar la pared exterior contra la pared corrugada.

13. El método de la reivindicación 1 1 , que comprende además: soplar aire frío a la pared exterior antes de hacer vacío.

14. El método de la reivindicación 1 1, que comprende además: detectar el número, posición, o velocidad de movimiento de las rugosidades en la pared corrugada; y generar una señal de retroalimentación basada en las rugosidades detectadas.

15. El método de la reivindicación 14, que comprende además: La perforación de un orificio en la pared exterior entre las rugosidades adyacentes, basado en la señal de retroalimentación.

16. El método de la reivindicación 1 1 , que comprende además: perforar al menos de un orificio en la pared exterior, entre cada uno de los conjuntos de rugosidades adyacentes en la pared corrugada.

17. El método de la reivindicación 1 1, que comprende además: cortar la tubería en secciones de tubería entre las porciones de campana y de espiga de la pared corrugada, de manera que cada sección de tubería incluya una porción de campana y una porción de espiga.

18. El método de la reivindicación 1 1, que comprende además: enfriar la pared exterior dirigiendo el fluido a una superficie externa de la pared exterior; prensar la pared exterior contra la pared corrugada; detectar las rugosidades en la pared corrugada; y perforar un orificio en la pared exterior entre las rugosidades adyacentes basado en la detección de las rugosidades.

19. El método de la reivindicación 1 1 , en donde el vacío causa que la pared exterior se deforme hacia el interior en dirección a la pared corrugada entre las porciones de campana y espiga de la pared corrugada.

20. Un sistema para fabricar una tubería polimérica corrugada de paredes múltiples, el sistema comprende: un extrusor que se configura para co-extrudir los tubos anulares concéntricos; un corrugador que se configura para formar los tubos anulares concéntricos en una tubería de doble pared que tiene una pared lisa y una pared corrugada; un dado de cabeza en cruz que se configura para extrudir una pared exterior de tubería sobre la pared corrugada de la tubería de doble pared; un perforador de vacío que se configura para penetrar la pared exterior de la tubería y hacer vacío entre la pared corrugada y la pared exterior, de manera que la pared exterior de la tubería se deforme hacia el interior en dirección a la pared corrugada de la tubería; y un perforador de la pared exterior que se configura para perforar la pared exterior entre las rugosidades adyacentes de la pared corrugada.

21. Este sistema de la reivindicación 1 , que comprende además un sello hinchable para sellar selectivamente entre la tubería de doble pared y un extremo superior del dado de cabeza en cruz.

22. Este sistema de la reivindicación 20, que comprende además un sello hinchable para sellar selectivamente entre la tubería de doble pared y un extremo superior del dado de cabeza en cruz.