PT91307B

PT91307B - Tubo utilizavel para o transporte de fluidos, capazes de fazer variar o seu volume e designadamente o seu comprimento

Info

Publication number: PT91307B
Application number: PT91307A
Authority: PT
Inventors: Michel Malcoeffe
Original assignee: Atochem
Priority date: 1988-07-29
Filing date: 1989-07-28
Publication date: 1995-07-06
Also published as: FI893619L; DK372989D0; IL90927A; NO893028D0; IL90927A0; CN1040088A; NO893028L; JPH0280882A; JPH0646075B2; PT91307A; KR930009060B1; FI893619A7; FI893619A0; CN1020949C; AU3904889A; KR900002020A; DK372989A; ZA895728B; EP0354089A1; BR8903718A

Description

ATOCHEM ¹¹ Tubo utilizável para o transporte de fluídos, capazes de fazer variar o seu volume e designadamente o seu comprimento ¹¹

O

A presente invenção diz respeito a um tubo utilizável para o transporte de fluidos,capazes, pela sua passagem.de fazer variar reversivelmente e macroscopicamente o seu volume e designadamente o seu comprimento.

Sabe-se que as gasolinas normal e super provocam a, dilatação de objectos à base de poliamida-11 (PA-11), poliamida7'' _12 (PA-12), mas também à base de poliamida-6 (PA-6), tereftalato de polibutileno, poliacetal, etc.

No caso do PA-11 e do PA-12, diversos agentes qu£ micos provocam a sua dilatação; podem citar-se, como exemplos,os hidrocarbonetos aromáticos como benzeno, tolueno, xileno, estirja no, dietanolamina com uma concentração de 20%, acetona pura, fur furol, álcoois metílico, etílico, butílico, glicerina. A dilatação observada é reversível; no entanto, convém notar que esta re versibi1 idade é mais ou menos rápida conforme a tensão de vapor do fluido considerado.

Nos veículos a-motor, verifica-se que as condutas, designadamente à base de poliamida, que fazem o transporte da ga^ solina do depósito para o carburador, se dilatam, e, em particular, aumentam de comprimento devido ao efeito da gasolina aditiva com álcool(is), de maneira que o alongamento da conduta pode atingir aproximadamente 5% do comprimento inicial. Esse alongamento é particularmente prejudicial, porque a conduta deixa de ser solidária com o pavimento e pende sob o pavimento devido à gravidade, o que multiplica os riscos de arranque quando o veícjj lo segue por terrenos acidentados (escavações no pavimento, trilhos de rodas, afrouxadores, etc.). Para remediar este inconveniente, é possível aumentar o número de pontos de fixação da co£ duta sob o pavimento, a fim de limitar a amplitude do afastamento do tubo em relação à sua posição inicial inteiramente encosta da ao pavimento. Esta solução aumenta a duração de instalação da conduta no veículo, provocando também um aumento de custo devido às fixações suplementares necessárias.

A solução elaborada pela requerente consiste em utilizar um tubo com uma configuração geométrica que lhe dá a pojs sibilidade de absorver elasticamente uma deformação macroscópica gerada por uma restrição física e/ou mecânica exterior, permanen te ou não. 0 tubo de acordo com a invenção, utilizado para o transporte de fluidos, capazes em particular de fazer variar reversível e macroscopicamente o seu volume e designadamente o seu comprimento, é caracterizado por uma porção, pelo menos, do refe rido tubo poder absorver elasticamente uma deformação conforme definida acima.

-3A requerente interessou-se especialmente por um tubo conforme descrito acima, do qual pelo menos um segmento que compreende pelo menos uma porção também capaz de absorver elast£ camente uma deformação conforme definida acima está inscrito aproximadamente num plano, quer o referido segmento seja deform£ do ou não.

tubos

Os com paredes tubos de lisas.

acordo com a invenção podem ser simples

A porção ou porções que podem mente uma deformação conforme definida acima de uma ou mais liras ou ómega maiúsculo, com absorver elasticapodem ter a forma uma ou mais espiras.

tubos de acordo com a invenção podem também rcialmente, anelados e, em particular,a por podem absorver elasticamente uma deformação acima podem ser aneladas.

Os ser, pelo menos pa ção ou porções que conforme definida

Os tubos ou porções de tubo anelados podem ser d£ signadamente como os descritos na memória e desenhos da patente de invenção francesa FR 2 427 538 concedida a THOMSON-BRANDT.

Entre os diversos materiais plásticos capazes de serem utilizados para a realização de tubos de acordo com a invenção, preferem-se os termoplásticos e/ou os elastómeros termoplásticos.

A enformação dos materiais termoplásticos, elastó meros ou não, é fácil: um simples tratamento térmico permite a um tubo rectilíneo obtido por extrusão, por exemplo, adquirir uma

-4configuração geométrica mais complexa e permanente.

Entre os tratamentos térmicos habitualmente encoii trados, aplicados aos materiais termoplásticos, podem citar-se a curvatura ou enformação de um tubo rectilíneo a uma temperatura suficiente para não haver tendência, devido à sua memória plástica, para voltar à posição rectilínea.

aquecimento do tubo, no decurso da operação de curvatura ou enformação, pode ser feito em estufa, com vapor de água, com óleo, com areia, por meio de circulação de ar quente, etc.

Para realizar um tubo pelo menos parcialmente an£ lado, pode utilizar-se a técnica da enformação a quente aplicada a um tubo com paredes lisas.

Os materiais que constituem um tubo de acordo com a invenção podem ser escolhidos indiferentemente entre as diversas famílias de polímeros termoplásticos. Como exemplo de políme ro termoplástico, podem citar-se o poliestireno, o policloreto de vinilo, os policarbonatos, as poliamidas, as resinas acrílicas.

Entre os materiais termoplásticos, os baseados em poliamida são mais particularmente preferidos.

termo poliamidas significa na presente descrição os polímeros resultantes da policondensação de um ou mais aminoácidos tais como os ácidos aminocapróico, 7-amino-heptanóico,11-amino-undecanóico, 12-amino-dodecanóico, etc.,

-5de uma ou mais lactamas tais tonio caprolactama, oenantolactama, dodecalactama, undecalactama, etc., de um ou mais sais ou misturas de diaminas tais como hexametile nodiamina, dodecametilenodiamina, metoxilenodiamina, bis-p-aminociclo4iexi lmetano, trimeti1-hexametilenodiamina, etc., com diácidos tais como os ácidos isoftálico, tereftálico, adípj_ co, azelaico, subérico, sebácico, dodecanodióico, etc., ou misturas de todos estes monómeros.o que conduz a copoliamidas.

Entre estas poliamidas, citam-se mais particularmente :

- a poliamida-11, obtida por policondensação do ácido 11-amino-undecanóico,

- a poliamida-12, obtida por policondensação do ácido 12-amino-dodecanóico ou de dodecalactama,

- a poliamida-12,12, obtida por copolicondensação de dodecameti lenodiamina e de ácido dodecanodióico,

- as copoliamidas obtidas por polimerização dos monómeros mencionados acima.

Os materiais que constituem um tubo de acordo com a invenção também podem ser escolhidos indiferentemente entre as diversas famílias de elastómeros termoplásticos (TPE).

Em geral, distinguem-se entre os elastómeros termoplásticos :

- as misturas de polímeros realizadas muitas vezes a partir de poliolefinas, denominadas neste caso elastómeros termoplásticos olefínicos (TPO). Como exemplo, podem citar-se as mi£ turas à base de polipropileno e de copolímero de etileno, propileno e dieno tal como o isopreno ou o 1,3-butadieno (EPDM).

- os copolímeros de blocos que têm uma repartição sequencial de motivos constitutivos de blocos rígidos e de blocos maleáveis;

1) Os copolímeros de blocos à base de poliestireno, isto é, aqueles cuja fase rígida é constituída por sequências de poliestireno, podendo a fase maleável ser formada por sequências de pol ibutadieno, poliisopreno, poli(eti leno-butileno).

2) Os copolímeros de blocos à base de poliuretano que podem ser obtidos por reacção conjunta de um diol com peso molecular elevado, que constitui a sequência maleável, com um d_i_ isocianato e um diol com pequeno peso molecular, que geram a sequência rígida.

3) Os copolímeros de blocos à base de poliéster, cuja sequência rígida é um poliéster como, por exemplo, polibutileno ou poli-tereftalato de etileno, sendo as referidas sequê£ cias rígidas copolimerizadas com sequências maleáveis, constitu£ das por exemplo por um glicol com pequeno peso molecular associa, do a um poli(alquileno-éter)-glicol.

4) Os copolímeros de blocos à base de poliamida para as sequências rígidas e sequências maleáveis de poliéter,

-1também denominadas polieteramjdas. Estas polieteramidas sequenciadas podem resultar designadamente da copolicondensação de se quências de poliamidas com extremidades reagentes com sequências de poliéteres com extremidades reagentes, como,por exemplo, entre outras:

a) Sequências de poliamidas com extremidades de cadeias diaminas com sequências de polioxilalquilenos com extremidades de cadeias dicarboxílicas.

b) Sequências de poliamidas com extremidades de cadeias dicarboxílicas com sequências de polioxialquilenos com extremidades de cadeias diaminas obtidas por cianoetilação e hidrogenação de sequências de pol ioxialqui lenos alf a-ómega-dirhidroxiladas alifáticas denominadas polieterdióis.

c) Sequências de poliamidas com extremidades de cadeias dicarboxílicas com polieterdióis, sendo as polieteramidas obtidas, neste caso particular, polieteresteramidas, que são especialmente preferidas pela requerente.

A composição e fabricação dessas polieteresteramidas foram descritas nas patentes de invenção francesas n® 74.18913 e 77.26678 da presente requerente e cujo conteúdo é acrescentado à presente descrição.

Além de polímeros termoplásticos e/ou elastómeros termoplásticos (isolados, em mistura ou copolimerizados), o mate rial que constituí o tubo de acordo com a invenção pode conter

-8diversos aditivos tais como plastificantes, estabi1izantes ao C£ lor, à íuz, cargas como fibras de vidro, de carbono, pigmentos, etc.

A presente invenção tem também como objecto a ut£ lização de um tubo tal como descrito anteriormente para o transporte de fluidos capazes de fazer variar ou não o seu volume, em particular o comprimento, de maneira reversível e macroscópica (por exemplo por uma acção físico-química e/ou térmica).

A solução proposta pela requerente consiste em fixar o tubo em extensão relativamente à configuração geométrica que tem em vazio, se for mais particularmente destinado a receber fluidos que o fazem dilatar ou inchar, e em particular aumeii tar de comprimento, mas também se for mais particularmente destj_ nado a receber fluidos que o fazem contrair.

A fixação do tubo, qualquer que sejam a natureza dos fluidos transportados e os seus efeitos no volume, designad^ mente no comprimento do tubo, tem como consequência que a deslocação espacial do tubo devida ao efeito dos fluidos modificadores vai consistir num retorno deste tubo para a configuração geométrica em vazio ou para além disso.

A fixação mais vantajosa consiste em aplicar a um tubo de acordo com a invenção uma restrição de módulo suficiente para compensar o mais exactamente possível a variação volúmica do tubo devida ao fluido modificador transportado.

Para um tubo de acordo com a invenção fixado em extensão, tubo do qual um segmento, pelo menos, compreende também uma porção capaz de absorver elasticamente uma deformação conforme definida anteriormente, estando o referido segmento in£ crito aproximadamente num plano, a variação espacial do referido segmento far-se-á unicamente neste plano.

Um tubo deste género fixado em extensão pode ser utilizado vantajosamente como conduta de gasolina:a parte que está sob o pavimento que compreende pelo menos um segmento apro ximadamente inscrito num plano mantém-se próxima e paralela ao pavimento, porque a sua variação espacial devida ao fluido modj_ ficador se faz paralelamente ao pavimento.

Não há necessidade de multiplicar o número de fixações da referida conduta, repartidas em geral de maneira regular ao longo do tubo e distantes aproximadamente 200 mm uma das outras. Apenas se tem de ter o cuidado de que as fixações que es_ tão numa parte do tubo na qual se produz uma deformação elástica não dificultem nem impeçam os movimentos do tubo.

Como fixações, podem uti1izar-se,por exemplo,gram pos livres, isto é, que permitem o deslizamento lateral do tubo.

Onde as porções podem sofrer uma deformação elástica, podem eventualmente ser solidárias de mola(s) judiciosamen^ te colocada(s) e destinada(s) a acelerar as variações longitudinais do tubo devido ao efeito dos fluidos transportados.

A fim de ilustrar a presente invenção,descrevem-se a séguir alguns exemplos de realização por meio de desenhos anexos que representam diversas configurações geométricas de t£ bos de acordo com a invenção.

Os tubos com paredes lisas representados nas folhas I a IV anexas têm as dimensões seguintes;

- comprimento; aproximadamente 2,5 m

- diâmetro exterior: 8 mm

- diâmetro interior: 6 mm

Os tubos foram realizados com os materiais seguijn tes:

. Amostra I: poliamida-11, colorida de preto, estabilizada pelo calor, cujo ponto de fusão está compreendido entre 183 e 187°C e que contém 6% de plastificante.

. Amostra II: poliamida-11, colorida de preto,e£ tabilizada pelo calor e luz, cujo ponto de fusão varia entre 178 e 184°C e que contém 12% de plastificante.

.Amostra III: poliamida-12, colorida de preto, estabilizada pelo calor <e luz, cujo ponto de fusão varia entre 173 e 177°C e que contém 6% de plastificante.

. Amostra IV: poliamida-12, colorida de preto,estabilizada pelocalore luz, cujo ponto de fusão varia entre 168 e

174°C e que contém 12% de plastificante.

-11Para as Amostras I, II, III e IV, as três configurações geométricas do tubo de acordo com a invenção representadas nas Figuras 1 das folhas I a III foram obtidas por enformação em estufa a 140-150°C.

A figura 1 das folhas I a III representa um tubo de acordo com a invenção que está inscrito aproximadamente num plano, neste caso o da folha.

A porção do tubo que pode absorver elasticamente uma deformação macroscópica tem a forma de um ómega maiúsculo (ou de uma lira) para as folhas I e II.

diâmetro médio (d) do ómega tem 12 cm e os seus 2 ramos estão aproximadamente unidos.

tubo das folhas I e II tem dois grampos (a e a’ ), estando um destes (a) fixado e apertado sobre a parte rectilínea mais curta do tubo, e sendo o outro (a· ) livre e fixado à distâji cia (x) igual a 1,50 m da outra extremidade do tubo.

comprimento total das duas partes rectilíneas do tubo é igual a cerca de 2 m.

tubo representado na folha II tem também uma mola de recuperação (b) que junta os dois ramos do ómega.

No caso do tubo representado na folha III, a porção que pode absorver uma deformação elástica tem a forma de um anel ou· espira cujo diâmetro (d) é aproximadamente igual a 15 cm.

tubo da Estampa III tem dois grampos ( a e a* ):

um deles (a) está fixado e apertado sobre a parte rectilínea do tubo mais curto, estando a outra (a') livre e fixado à distância (x) igual a cerca de 1,50 m da outra extremidade do tubo.

comprimento total das duas partes rectilíneas do tubo é igual a aproximadamente 2 m.

Os tubos de acordo com a invenção representados nas Figuras 1 das folhas I e III foram fixados em extensão por meio de dois anéis de ligação (c e c¹) fixados nas suas extremidades (em condições iguais para cada um dos tubos das folhas I e III): com um alongamento correspondente a cerca de 4% de comprimento inicial do tubo (Figuras 2-folhas I a III). A requerente utilizou anéis de ligação normais de anel e anéis de ligação rápidos.

Além dos grampos (a e a’), os tubos das folhas I a II têm grampos repartidos de maneira regular e distantes uns dos outros cerca de 200 mm.

Assim, para o tubo da folha I, fixado em extensão (Figura 2),o afastamento (e¹) entre os dois ramos do ómega é de cerca de 10 cm.

Para o tubo da folha III fixado em extensão (Figura

2), o anel ou espira toma uma forma oblonga: o seu comprimento (d 1) é igual a cerca de 12 cm e a largura (dg) é de 10 cm aproxj_ madamente.

Seguidamente faz-se circular a gasolina aditivada com

15% de metanol no interior dos tubos assim fixados.

A Figura 3 das folhas I a III corresponde à configura ção geométrica que o tubo toma devido ao efeito deste fluido.Para as amostras I,II,III e IV, os resultados obtidos são idênticos.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. - Tubo de material plástico para o transporte de fluidos, capazes de fazer variar reversível e macroscopicamente o seu volume, em particular o seu comprimento, caracterizado por uma porção do referido tubo, pelo menos, poder absorver elasticamente uma deformação macroscõpia gerada por uma restrição física e/ou mecânica externa, permanente ou não.
2. - Tubo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por um segmento do referido tubo, pelo menos, estar inscrito aproximadamente num plano e por o referido segmento compreender uma porção, pelo menos, conforme definida na reivindicação 1.
3.- Tubo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por uma porção conforme definida na reivindicação 1 ou 2 ter a forma de um ou mais liras ou õmegas.
4.

Tubo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por uma porção conforme definida na reivindicação 1 ou 2 ter a forma de uma ou mais espiras.
5.- Tubo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por uma porção conforme definida na reivindicação 1 ou 2 ser anelada.
6.- Tubo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 5, caracterizado por ser à base de materiais termoplásticos, de preferência à base de poliamida, copoliamida ou mistura à base de poliamida e vantajosamente à base de PA-11 e/ou PA-12 e/ou de PA-12,12.
7. - Tubo de acordo com uma qualquer das reivindicações

1 a 5, caracterizado por ser à base de elastómeros termoplásticos, de preferência copolímero(s) bloco(s) à base de poliamida e/ou à base de poliéster, e vantajosamente à base de polieteresteramida.
8. - Tubo de acordo com uma qualquer das reivindicações 6 ou 7, caracterizado por ser á base de misturas e/ou de copolímeros termoplásticos e elastómeros termoplásticos,

Lisboa, 28 de Julho de 1989

O Agente Oficial da Propriedade Industrial