ES2202064T3

ES2202064T3 - Tubo termoplastico.

Info

Publication number: ES2202064T3
Application number: ES00908121T
Authority: ES
Inventors: Arjan Dirk Van Lenthe; Jan Hendrik Prenger; Jan Visscher
Original assignee: Wavin BV
Current assignee: Wavin BV
Priority date: 1999-03-05
Filing date: 2000-03-03
Publication date: 2004-04-01
Anticipated expiration: 2020-03-03
Also published as: US20070164486A1; HUP0200262A2; DE60003163T2; US6726863B2; DK1159122T3; AU776757B2; PL350538A1; EP1159122B1; AU2949300A; EP1159122A1; WO2000053392A9; ATE242101T1; BR0008780A; US20020022101A1; WO2000053392A1; US7217379B2; NZ513818A; BR0008780B1; CA2364488A1; US20050062182A1

Abstract

Procedimiento para la producción de un tubo termoplástico orientado biaxialmente, que comprende la extrusión de una preforma tubular a partir de material termoplástico usando un extrusor (1) que está provisto de una matriz de extrusión que tiene un núcleo interno (5), definiendo el núcleo interno (5) un espacio hueco en la preforma (6), cuyo procedimiento también comprende el acondicionamiento de la temperatura de la preforma (6), de manera que la preforma (6) alcanza una temperatura de orientación que es adecuada para el material plástico que se usa, y presionando las preformas (6) endurecidas sobre el mandril (30), cuyo mandril (30) comprende una parte de expansión (33), que provoca la expansión en la dirección circunferencial de la preforma (6) al pasar sobre la misma, de tal manera que se obtiene un tubo estirado (6¿) con material plástico que se estira en la dirección axial y en la dirección circunferencial, seguido por la refrigeración del tubo estirado (6¿), ajustándose una velocidadde avance de la preforma (6) antes del mandril mediante unos medios de control de la velocidad (20) que actúan sobre la preforma (6) antes del mandril, y ajustándose una velocidad de avance ajustable del tubo (6¿) después del mandril (30) mediante un dispositivo de retirada (50) que actúa sobre el tubo estirado (6¿) después del mandril.

Description

Tubo termoplástico.

La invención se refiere a la producción de tubos a partir de material termoplástico, en particular a partir de material plástico de poliolefina, tal como polietileno. La invención también se refiere a la producción de tubos de plástico, en la cual el material termoplástico está biaxialmente orientado, cuyo proceso es conocido como el proceso de estirado biaxial. La invención también se refiere a mejoras en el proceso para la producción de tubos extrusionados a partir de material termoplástico, cuyo proceso puede formar parte de la producción de tubos de plástico orientados biaxialmente. La invención, además, se refiere a la producción de una unión mejorada entre tubos hechos a partir de material termoplástico orientado

\hbox{biaxialmente.}

La presente invención se refiere en particular a la producción de un tubo a partir de material termoplástico biaxialmente orientado con un casquillo formado solidario en un extremo, de manera que los tubos de esta naturaleza se pueden acoplar entre sí mediante uniones de casquillo, para formar, de esta manera, un conducto, por ejemplo para transportar agua, gas, etc.

La patente WO 95/25626 ha descrito un procedimiento según el preámbulo de la reivindicación 1 para la producción de tubos de plástico biaxialmente orientados, también conocido como un tubo estirado. En este procedimiento, el tubo estirado se de sección transversal uniforme, es decir, tiene un espesor y diámetro de pared uniforme, en toda su longitud, y también está estirado de manera uniforme en la dirección axial y tangencial (circunferencial) del tubo en toda su longitud. Un procedimiento para proporcionar un tubo que se ha producido de esta manera con un casquillo en uno de sus extremos se conoce a partir de la patente WO 97/33739.

Otro procedimiento para producir tubos a partir de material plástico biaxialmente orientados biaxialmente es conocido a partir de la patente GB 1 589 052. Este procedimiento se basa en un tubo hecho a partir de material termoplástico que no se ha sometido a orientación biaxial, cuyo tubo tiene un cuerpo tubular con, en un extremo, una parte de extremo con un espesor de pared mayor que el cuerpo tubular. El tubo está colocado en una matriz y se expande mediante una presión interna, de manera que el material plástico del tubo está biaxialmente orientado. En el proceso, la parte de extremo se deforma para formar un casquillo.

La patente WO 98/13190 ya ha descrito otro procedimiento para la producción de un tubo con un casquillo solidario a partir de material termoplástico orientado biaxialmente.

En la patente US 3.264.383 se presenta un procedimiento para formar casquillos sobre tubos estirados de manera no biaxial. Los casquillos están formados sobre los tubos mediante el agitado del cordón del tubo que sale del extrusor a las distancias deseadas, mientras que el cordón del tubo está todavía en condición deformable, para formar un espesor de pared mayor.

La patente US 5.096.634 describe un procedimiento y un aparato para producir tubos estirados biaxialmente. El procedimiento comprende las etapas de extrusionar tubos termoplásticos en un estado viscoso, desplazando el tubo sobre un mandril de estirado para estirar biaxialmente el tubo y controlar la orientación molecular en el tubo enfriado.

A pesar de todos los desarrollos en el campo de la producción de tubos a partir de material termoplástico orientado biaxialmente, y en particular en el campo de la formación de un casquillo sobre un tubo de esta naturaleza, las pruebas de carga todavía muestran que el casquillo de un tubo de esta naturaleza forma la parte crítica del tubo. Esto es debido a que se ha encontrado que el tubo se rompe antes en el casquillo que en el cuerpo tubular, y, por lo tanto, el casquillo constituye una limitación no deseable sobre la resistencia mecánica del tubo.

El objetivo de la presente invención es proponer medidas que hacen posible producir un tubo del tipo anterior con un casquillo solidario en uno o ambos extremos. La invención también proporciona medidas para mejorar la espita del tubo, que se ha de ajustar en un casquillo.

Para este propósito, la invención, según un primer aspecto, proporciona un procedimiento según la reivindicación 1. Cuando el procedimiento según la invención se realiza, se forma periódicamente una parte de preforma axial con un espesor de pared diferente de la parte anterior a la preforma en la sección entre la matriz del extrusor y los medios de control de la velocidad del tubo, en la práctica en particular inmediatamente después de la matriz del extrusor.

Sorprendentemente, en la práctica se ha probado posible controlar el proceso del estirado biaxial de la preforma de manera exitosa, a pesar de la variación en el espesor de la pared de la preforma, que se presiona sobre el mandril. En particular, se ha probado posible para una parte de preforma con un espesor de pared mayor que se presione sobre el mandril sin tener esto efectos no deseables sobre la parte de la preforma que tiene un espesor de pared menor, y está situado entre dicha parte de preforma gruesa y el dispositivo de retirada.

El procedimiento según la reivindicación 1 permite que un tubo estirado de material termoplástico biaxialmente orientado se produzca en un proceso continuo con partes axiales del tubo que tienen espesores de pared que varían.

En la práctica, se ha probado conveniente que el espesor de la pared máximo de la preforma sea un 5-15% mayor que el espesor de pared menor de la preforma, tal como se aprecia en una posición inmediatamente después de la matriz del extrusor. Quedará claro que otros valores también están incluidos en el ámbito de la invención.

Preferiblemente, la transición entre un valor de espesor de la pared y otro valor de espesor de la pared es gradual. Esto es beneficioso para la estabilidad del proceso.

En una realización preferida, la relación entre la velocidad de avance de la preforma, que está determinada por los medios de control de la velocidad del tubo, por un lado, y la salida del extrusor, por otro lado, estará en un primer valor substancialmente constante durante un primer periodo y estará en uno o más valores que difieren del primer valor durante un segundo periodo, que es considerablemente más corto que el primer periodo, cuyo ciclo se repite de manera continua.

En la práctica, estos medios, tal como en un punto después del mandril de expansión - el tubo estirado en cada caso tiene una parte de gran longitud axial con un primer espesor de pared uniforme y diámetro asociado, cuya parte está seguida por una parte axial del tubo considerablemente más corta en la cual el espesor de la pared difiere de dicho primer espesor de pared, en particular es de uno o más valores mayores, tal como se ve en la dirección axial de dicha parte más corta. En particular, se prevé que el espesor de pared - tal como se ve en la dirección axial - varíe entre una pluralidad de valores en la última parte axial, de manera que las zonas anulares que se unen entre sí y tienen diferentes espesores de pared se pueden distinguir en la parte relevante del tubo estirado.

El procedimiento según el primer aspecto de la invención se puede implementar variando periódicamente la salida del extrusor, en cuyo caso la velocidad de avance de la preforma que se determina mediante los medios de control de la velocidad se mantiene substancialmente constante. Esto requiere un extrusor que se puede ajustar dentro de un rango adecuado en términos de su salida.

Sin embargo, el procedimiento según el primer aspecto de la invención también se puede implementar, como se prefiere, manteniendo la salida del extrusor substancialmente constante y variando periódicamente la velocidad de avance de la preforma que está determinada por los medios de control de la velocidad del tubo.

En una realización preferida del procedimiento según el primer aspecto de la invención, el tubo estirado adquiere substancialmente el mismo estiramiento axial sobre toda su longitud. Para conseguir esto, en el procedimiento según la reivindicación 3 es en algunos casos suficiente para mantener la velocidad de avance del tubo estirado después del mandril, que está determinada por el dispositivo de retirada, constante, de manera que la relación de la velocidad de avance del tubo estirado después del mandril, por un lado, y de la preforma antes del mandril, por otro lado, permanece substancialmente constante.

En el procedimiento según la reivindicación 4, la velocidad de avance de la preforma antes del mandril, que está determinada por los medios de control de la velocidad del tubo, varía, y por esta razón es entonces necesario para la velocidad de avance del tubo estirado después del mandril, que está determinada por el dispositivo de retirada, que se variará periódicamente de tal manera que la relación de la velocidad de avance del tubo después del mandril, por un lado, y de la preforma antes del mandril, por otro lado, se mantiene substancialmente constante.

En una variante del procedimiento según el primer aspecto de la invención, se prevé que las partes del tubo con un espesor de pared mayor no tengan el mismo nivel de estiramiento axial como una parte del tubo intermedia con un espesor de pared menor, sino más bien tener un nivel mayor de estiramiento axial. Para este propósito, en el periodo durante el cual una parte de la preforma con un espesor de pared mayor se presiona sobre el mandril, o durante una sección de este periodo, la relación de la velocidad de avance del tubo estirado que se determina mediante el dispositivo de retirada, por un lado, y la velocidad de avance de la preforma que está determinada por los medios de control de la velocidad, por otro lado, es mayor que en el periodo durante el cual una parte de la preforma con un espesor de pared menor se presiona sobre el mandril, de tal manera que una parte del tubo que tiene el espesor de pared mayor adquiere un nivel mayor de estiramiento axial que una parte del tubo con un espesor de pared menor.

Para permitir que el procedimiento según el primer aspecto de la invención, y en particular según la variante descrita anteriormente, se controle de manera satisfactoria, es deseable que el tubo sufra su estiramiento axial en una sección definida de manera precisa y, fuera de esta sección, y no más, un estiramiento axial adicional que se ha de generar en el tubo. Para conseguir esto, una realización ventajosa del procedimiento según el primer aspecto de la invención prevé que el tubo estirado después de la parte de expansión del mandril se refrigere de tal manera que el tubo refrigerado y ano sufra ningún estiramiento axial y que la generación del estiramiento axial esté concentrada en la sección entre los medios de control de la velocidad dispuestos en la proximidad del extrusor y el extremo posterior del mandril. Preferiblemente, el estiramiento axial se realiza entre dos medios de control de la velocidad del tubo que están dispuestos a una distancia entre sí y están los dos dispuestos entre el extrusor y el mandril.

Quedará claro que en el momento en el que una parte de la preforma con una pared más gruesa llega al extremo anterior del mandril, se produce un cambio posiblemente crítico en la condición hasta ahora estable del procedimiento, en particular si la parte de la pared más gruesa de la preforma sobresale hacia el interior en ese momento y, de esta manera, tiene un diámetro menor que las partes adyacentes de la preforma. Se esperaría entonces que la parte de la preforma con un mayor espesor de pared se atascaría, donde estuviera, sobre el mandril, mientras que la parte fina y todavía caliente de la preforma situada inmediatamente después de esta parte se estiraría más en la dirección axial, posiblemente a un extensión inaceptable.

Para solucionar este problema, en una realización del procedimiento según el primer aspecto de la invención que es ventajoso en la práctica, la temperatura de la preforma se controla de tal manera que una parte de la preforma con un mayor espesor de pared está en promedio a una temperatura mayor, medida en una posición inmediatamente antes del mandril, que una parte de la preforma de un espesor de pared menor que une esta parte inmediatamente después y ya está, por lo tanto, sobre el mandril.

Se asume que el acondicionamiento de la temperatura consiste substancialmente en refrigerar la preforma, aunque también se conoce a partir de la técnica anterior suministrar cantidades de calor (relativamente pequeñas) a la preforma antes del mandril, la condición de temperatura descrita anteriormente de la preforma se puede implementar en la práctica provocando que los medios de refrigeración, que forman parte de los medios de control de la temperatura, funcionen de manera substancialmente constante. Esto se puede explicar de la siguiente manera. En la sección entre la matriz de extrusión y el mandril es posible, de hecho, distinguir entre tres secciones parciales. En la primera sección parcial que está inmediatamente adyacente a la matriz de extrusión, es posible producir una parte de la preforma con una pared más gruesa operando según se describe en la reivindicación 1. En la sección parcial adyacente, la preforma está sometida a la acción de los medios de control de la temperatura, en particular a refrigeración, y en la tercera sección parcial adyacente, de hecho no hay ningún suministro o retirada significativa de energía térmica de la preforma.

En el procedimiento según la reivindicación 3, una parte de la preforma con una pared más gruesa, que se forma en la primera sección parcial, se moverá pasados los medios de condicionamiento de la temperatura en la segunda sección a la misma velocidad que una parte de la preforma con un espesor de pared menor. En términos relativos, la parte de la preforma más gruesa se refrigerará, de esta manera, una extensión menor y, por lo tanto, llegará al mandril a una temperatura promedio más alta; en particular, la temperatura del núcleo de dicha parte de la preforma más gruesa será más alta. Debido a la temperatura más alta, el módulo de elasticidad será menor y la parte de la preforma más gruesa será, de esta manera, más fácil de deformar, en términos relativos, un hecho que en la práctica puede compensar de manera suficiente para que el grosor de la pared evite la situación crítica anterior.

En el procedimiento según la reivindicación 4, la velocidad de la preforma se reduce, mientras se forma una parte de la preforma con un pared más gruesa. También en este caso, dicha parte de la preforma formará en la primera sección parcial. Debido a la reducción en la velocidad, esa parte de la preforma que está situada en la segunda sección parcial durante este periodo se someterá a refrigeración durante un periodo de tiempo más largo que la parte de la preforma que ya ha pasado a través de la refrigeración y está en la tercera sección parcial. Cuando la parte de la preforma con una pared más gruesa se completa, la velocidad de la preforma se aumenta otra vez y la parte de la preforma con una pared más gruesa pasará a través de la refrigeración a dicha velocidad más alta y, de esta manera, se refrigerará menos. Cuando la parte de la preforma más gruesa llega entonces al mandril, dicha parte se puede deformar fácilmente, mientras que la parte de la pared fina de la preforma que está situada inmediatamente después de la misma es, de hecho, relativamente rígida. Una combinación de los dos efectos hace posible realizar el proceso satisfactoriamente de una manera controlable.

Puede apreciarse a partir de lo anterior que, sobre la base de la temperatura de la preforma - dentro de un rango de temperaturas que es adecuado para obtener la orientación biaxial - y el módulo de elasticidad resultante del material plástico de la preforma, es posible controlar el estiramiento axial de la preforma. Provocando que la preforma esté a una temperatura más alta localmente, por ejemplo en una parte más gruesa de la misma tal como se ha descrito anteriormente, que otras partes de la preforma en el momento del estiramiento axial, es posible asegurar que, dada una fuerza de estiramiento axial constante ejercida sobre la preforma, la parte más caliente sufre un estiramiento axial mayor que las partes más frías, incluso si esta parte más caliente tiene un mayor espesor de pared. En una realización práctica, es posible que las partes más finas de la preforma estén a una temperatura de aproximadamente 90ºC y que una parte más caliente, opcionalmente más gruesa, esté a una temperatura en la proximidad de 120ºC.

Sorprendentemente, se ha probado posible pasar el tubo a través de un dispositivo de calibración externa después de que haya pasado el mandril de expansión. En este caso, puede observarse que la parte del tubo más gruesa, al dejar el mandril, sobresale hacia el exterior respecto a las partes adyacentes del tubo y se presiona entonces hacia el interior mediante el dispositivo de calibración externa.

El procedimiento según el primer aspecto de la invención puede realizarse en un proceso continuo, y de esta manera es posible producir un tubo a partir de material termoplástico orientado biaxialmente con una parte del tubo con una pared más gruesa en intervalos axiales (regulares) entre sí. Mediante el serrado, corte o similar a continuación a través del tubo en la posición de las partes del tubo más gruesas, es posible producir secciones de tubo con, en uno o en ambos extremos, una parte de extremo con un espesor de pared mayor que el cuerpo tubular. Además, la invención prevé que dichas secciones tubulares se sometan a continuación a una operación de formación del casquillo, en cuyo caso se forma un casquillo solidario a partir de una parte de extremo con una pared más gruesa. En una variante - si ambas partes de extremo son de un diseño más grueso - una parte de extremo se deforma en un casquillo y la otra parte de extremo se usa como una espita. Si es apropiado, dicha espita también se deforma más, por ejemplo está provista de una o más formaciones, de manera que se puede obtener una unión de casquillo de bloqueo de manera positiva.

En una realización práctica, la sección del tubo tiene un cuerpo tubular de sección transversal uniforme y un espesor de pared con, en un extremo, un casquillo solidario y, en el otro extremo, una espita con un espesor de pared que es un 3-10% mayor que el cuerpo tubular.

Particularmente en esas realizaciones en las que la parte de extremo con una pared más gruesa - antes de la formación del casquillo - ha sufrido estiramiento axial con es mayor que o igual al cuerpo tubular con un espesor de pared menor, el casquillo obtenido se ha probado que tiene propiedades considerablemente mejores y una mayor capacidad de soporte de la carga que los casquillos conocidos sobre estos tubos.

Preferiblemente, después de que se haya formado el casquillo, el estiramiento axial del casquillo es mayor o igual al estiramiento axial del cuerpo tubular.

Otras realizaciones ventajosas del procedimiento según el primer aspecto de la invención se describen en las reivindicaciones y en la descripción.

Las medidas citadas anteriormente y otras medidas previstas según la invención se describen en las reivindicaciones y en la siguiente descripción y se explicarán a continuación, en particular con referencia a los dibujos. En el dibujo:

Las figuras 1a y 1b representan esquemáticamente una vista lateral, parcialmente en sección transversal, de una realización de ejemplo de una instalación para producir tuberías termoplásticas orientadas biaxialmente,

La figura 2a muestra una sección longitudinal a través de parte de la preforma inmediatamente después de que haya pasado a través del dispositivo de calibración,

La figura 2b muestra la parte a partir de la figura 2a después de que haya pasado sobre el mandril de expansión,

La figura 2c muestra la parte a partir de la figura 2b después de que haya pasado a través del dispositivo de calibración después del mandril de expansión,

La figura 2d muestra la parte a partir de la figura 2c después de que se haya deformado en un casquillo,

La figura 3a muestra una representación correspondiente a la figura 2a de otra realización de la preforma,

La figura 3b muestra una representación correspondiente a la figura 3a que se ha deformado en un casquillo, y

La figura 4 muestra una sección transversal a través de parte de una matriz de extrusor según la invención,

Las figuras 5a y 5b muestran esquemáticamente una vista lateral, parcialmente en sección transversal, de una realización de ejemplo de una instalación para producir tuberías termoplásticas biaxialmente orientadas,

La figura 6 muestra el detalle II en la figura 5a a una escala ampliada,

La figura 7 muestra una parte del mandril de la figura 5b a una escala ampliada,

La figura 8 muestra una vista en perspectiva del mandril de la figura 3,

La figura 9 muestra una sección longitudinal a través de una unión entre dos tubos hechos a partir de material termoplástico orientado biaxialmente según la invención, y

La figura 10 muestra una vista correspondiente a las figuras 5a, 5b de una parte de una variante de una instalación para producir tuberías termoplásticas biaxialmente orientadas.

Las figuras 1a y 1b muestran, en dos dibujos parciales que se unirían entre sí, representaciones esquemáticas de los elementos más importantes de una instalación para producir tuberías termoplásticas biaxialmente orientadas en un proceso continuo.

La figura 1a muestra un extrusor 1 con uno o más tornillos de extrusión 2 y con un accionamiento controlable asociado, que crea un flujo de material plástico fundido que se alimenta a una matriz de extrusión 3 dispuesta sobre el extrusor 1.

La matriz de extrusión 3 tiene un anillo externo 4 y un núcleo interno 5 que, junto con el anillo externo 4, delimita una abertura de salida anular, desde la cual sale una preforma tubular extrusionada 6 hecha a partir de material termoplástico en una dirección substancialmente horizontal. En esta disposición, el núcleo interno 5 define un espacio axial en la preforma 6.

La matriz de extrusión 3 está provista de medios para controlar el espesor de la pared, que no están representados y se pueden usar para producir un espesor de pared uniforme (en la dirección circunferencial) de la preforma 6 que sale de la matriz de extrusión 3. Se puede fijar al núcleo interno 5 un elemento de refrigeración interna para la refrigeración interna de la preforma.

La preforma 6 está calibrada externamente con la ayuda de un manguito de calibración externo 10.

Después del manguito de calibración 10 hay un primer dispositivo de refrigeración externo 15, mediante el cual la preforma 6 se refrigera externamente. El dispositivo de refrigeración externo 15 comprende, por ejemplo, una pluralidad de compartimentos que están colocados uno detrás del otro, a través de los cuales fluye el agua de refrigeración y se mueve la preforma 6, entrando en contacto directo con el agua de refrigeración. Si es apropiado, el agua de refrigeración en cada compartimiento está a diferente temperatura, para optimizar, de esta manera, la refrigeración de la preforma 6.

Después del dispositivo de refrigeración externo 15 hay unos medios de control de la velocidad del tubo 20 que actúan sobre la capa externa refrigerada de la preforma 6. Los medios de control de la velocidad del tubo 20 pueden designarse, en este caso, como un dispositivo de retirada que es conocido por sí mismo y que tiene una pluralidad de pistas que actúan sobre la preforma, cuyo tipo de dispositivo de retirada es habitual para la extrusión de tubos de plástico.

Un dispositivo de calentamiento 25 está dispuesto después de los medios de control de la velocidad del tubo 20. Este dispositivo 25 comprende una pluralidad de unidades de calentamiento que están colocadas alrededor de la trayectoria de la preforma 6, se pueden controlar de manera separada y cada una está dirigida hacia un sector de la circunferencia de la preforma 6. Como resultado, una cantidad que se puede controlar de manera separada se puede suministrar a cada sector de la preforma 6, por ejemplo seis sectores circunferenciales cada 60º.

La instalación también comprende un mandril de expansión 30, que en este caso es no deformable, también descrito aquí mediante el término dimensionalmente estable. El mandril 30 está en este caso hecho de metal. El mandril 30 se mantiene en una posición estacionaria respecto al extrusor 1 y, en este caso, está fijado al núcleo interno 5 mediante un elemento de anclaje 31.

En su extremo anterior, el mandril 30 tiene una parte de prolongación 32, que en este caso es de un diseño substancialmente cilíndrico. Dicha parte de prolongación 32 está unida mediante una parte de expansión 33, cuya superficie externa substancialmente corresponde a la superficie de un cono truncado con un diámetro que aumenta en la dirección hacia abajo. Dicha parte de expansión 33 está unida mediante una parte de retirada 34 del mandril 30, cuya parte 34 es de diámetro substancialmente constante, si es adecuado ligeramente troncocónica en la dirección hacia abajo. Como resultado de presionarse sobre el mandril 30, la preforma 6 cambia a un tubo estirado 6'.

En la posición del mandril 30, en particular de la parte de retirada 34, hay un segundo dispositivo de refrigeración externo 40, mediante el cual el tubo estirado 6' se refrigera externamente. Tal como es generalmente conocido para la producción de tubos de plástico biaxialmente orientados, el tubo estirado se refrigera después de que haya pasado la parte de expansión del mandril de estirado, de manera que como los cambios que se han producido en el material plástico del tubo se congelan.

Un segundo dispositivo de calibración externo 45 está dispuesto a una distancia después del mandril 30, cuyo dispositivo de calibración 45 reduce el diámetro externo del tubo 6'.

La instalación también comprende un dispositivo de retirada 50 que está dispuesto después del mandril 30 y del dispositivo de calibración externo 45. El dispositivo de retirada 50 está diseñado para que ejerza una fuerza de tracción considerable sobre el tubo estirado 6'. Después del dispositivo de retirada 50 hay un dispositivo de corte a la longitud (no representado), por ejemplo un dispositivo de sierra, corte o torno, para cortar secciones de la longitud deseada a partir del tubo 6' que se ha producido.

La preforma 6 que sale de la matriz de extrusión 3 tiene una pared relativamente gruesa, para permitir de esta manera que se produzca el estirado biaxial. Después de que la preforma 6 deje la matriz de extrusión 3, a una alta temperatura, la preforma 6 se enfría/vuelve a calentarse localmente mediante el primer dispositivo de refrigeración externo 15 y mediante el dispositivo de calentamiento 25 de tal manera que el material plástico está en una temperatura de orientación que es adecuada para la orientación biaxial del mismo antes de que la preforma 6 se presione sobre la parte de expansión 33 del mandril 30.

La preforma 6 se presiona sobre el mandril 30 bajo la influencia de las fuerzas que se ejercen sobre la preforma 6 y el tubo 6' mediante el dispositivo de retirada 50 en conjunción con los medios de control de la velocidad del tubo 20. Mediante el dispositivo de retirada 50 y los medios de control de la velocidad del tubo 20, es posible controlar de manera precisa la velocidad de avance en una posición antes del mandril 30 (en los medios de control de la velocidad del tubo 20) y en una posición después del mandril 30 (en el dispositivo de retirada 50).

Como resultado del paso sobre el mandril 30, las moléculas del material plástico es orientan, es decir, se estiran, en la dirección axial y en la dirección circunferencial, que es gran beneficio para las propiedades del tubo 6'.

Una unidad para medir el espesor de la pared se puede disponer entre el extrusor 1 y el mandril 30, mediante cuya unidad se puede medir el espesor de la preforma 6 y la forma de la sección de la preforma 6.

Después del mandril 30 hay una unidad 60 para medir el espesor de la pared. Esta unidad de medición del espesor de la pared 60 se puede conectar a una unidad de control que, sobre la base de la sección transversal medida del tubo estirado 6', controla el funcionamiento del dispositivo de retirada 50, el dispositivo 25, y, si es adecuado, la distancia entre el dispositivo de calibración 45 y el mandril 30.

El mandril 30 puede estar provisto de uno o más conductos de alimentación que se abren en la superficie externa del mandril 30 y, a través del elemento de anclaje 31 y la matriz de extrusión 3, están conectados a medios de bombeo (no representados) para suministrar un líquido entre el mandril 30 y la preforma 6. De esta manera, es posible formar una película de líquido entre la preforma 6 y el mandril 30, en particular entre la preforma 6 y la parte de expansión 33 del mandril 30. Es también posible formar una película de líquido entre la parte de retirada 34 y el tubo 6', que sirve para reducir la fricción entre el tubo y la parte de retirada y, por otro lado, posiblemente también como refrigeración interna para el tubo estirado.

En una variante, es posible introducir un gas, en particular aire calentado, bajo presión entre el mandril no deformable 30, en particular la parte de expansión del mismo, y la preforma 6, para, de esta manera, obtener una película de gas.

Es generalmente conocido a partir de la técnica anterior que la instalación descrita anteriormente se accione de manera que la preforma 6 antes del mandril 30 tiene, de la manera más precisa posible, una sección transversal uniforme, es decir, espesor de la pared y diámetro, y también tiene una temperatura de orientación adecuada que es lo más uniforme posible. Después del mandril 30, el tubo estirado 6' tiene a continuación un mayor diámetro y un menor espesor de pared.

En contraste con esta manera conocida para hacer funcionar la instalación, según un aspecto de la invención, es posible, variando periódicamente la relación entre la velocidad de avance de la preforma 6, que está determinada por los medios de control de la velocidad del tubo 20, por un lado, y la salida del extrusor 1, por otro lado, entre un primer valor y un segundo valor, que es menor que el primer valor, para la preforma extrusionada 6, en la sección entre el extrusor 1 y los medios de control de la velocidad del tubo 20, para adquirir alternativamente un primer espesor de pared - si dicha relación es del primer valor - y un segundo espesor de pared - si dicha relación es del segundo valor - siendo el segundo espesor de la pared mayor que el primer espesor de la pared.

En el ejemplo aquí presentado, éste se realiza manteniendo la salida del extrusor 1 substancialmente constante y variando periódicamente la velocidad de avance de la preforma 6, que está determinada mediante los medios de control de la velocidad del tubo 20. En este caso, por lo tanto, la relación entre la velocidad de avance de la preforma 6, que está determinada por los medios de control de la velocidad del tubo 20, por un lado, y la salida del extrusor 1, por otro lado, se mantiene substancialmente constante en el primer valor durante un primer periodo, de manera que se produce una pieza larga de la preforma 6 con un primer espesor de la pared "d1". Durante un segundo periodo, que es considerablemente más corto que el primer periodo, la velocidad de los medios de control de la velocidad del tubo 20 se ajusta a un valor inferior, con el resultado de que una parte de preforma que tiene el segundo espesor de pared mayor "d2" se forma a continuación inmediatamente después de la matriz de extrusión 3, tal como se indica en la figura 1a mediante la referencia numérica 70.

El procedimiento proporciona una producción continua en la que una parte de preforma más gruesa 70 se obtiene preferiblemente en intervalos regulares.

Durante la calibración externa 10, la preforma 6 adquiere un diámetro externo uniforme, de manera que la parte de la preforma más gruesa 70 sobre hacia el interior en la zona respecto a la parte de la preforma que tiene el primer espesor de pared, tal como se indica mediante una línea de trazos.

La parte de la preforma más gruesa 70 pasa a continuación a través del dispositivo de refrigeración externo 15 y llega al mandril 30, donde la parte de la preforma más gruesa 70 se hace que se ensanche hacia el exterior mediante la parte de extensión 32 del mandril (indicada mediante una línea de trazos).

Cuando pasa sobre el mandril 30, la preforma 6, y en consecuencia también la parte de la preforma más gruesa 70, se estira axialmente y en la dirección circunferencial, tal como se describirá en mayor detalle a continuación.

Cuando pasa a través del dispositivo de calibración externo 45, la parte más gruesa 70 se presiona hacia el interior otra vez (tal como se indica mediante una línea de trazos), produciendo un tubo estirado 6' que tiene partes más gruesas 70 en intervalos axiales (regulares) y, entre estas partes más gruesas, en cada caso una parte larga de espesor de pared menor d1.

En una realización práctica, el tubo 6' se corta a una longitud después de dispositivo de retirada 50 en cada parte más gruesa 70, y la distancia entre dos partes más gruesas 70 corresponde a la longitud deseada de las secciones del tubo que se produce cortando el tubo 6' a la longitud. Como resultado, cada sección de tubo tiene entonces un cuerpo tubular y, en un extremo, una parte de tubo más gruesa con un espesor de pared mayor que el cuerpo tubular. Preferiblemente, la parte de extremo más gruesa del tubo se somete entonces a una operación de formación del casquillo, de manera que se puede obtener un casquillo de alta calidad solidario.

En otra variante, el tubo 6' se corta a una longitud de tal manera que hay una parte de extremo más gruesa en cada extremo de una sección tubular. Entonces es posible que uno de los extremos se deforme en un casquillo, mientras que el otro extremo, posiblemente sin más tratamiento, se puede usar como una espita más gruesa.

En una realización preferida del procedimiento según el primer aspecto de la invención, el tubo biaxialmente estirado sufre substancialmente el mismo estiramiento axial en toda su longitud. Como la velocidad de avance de la preforma 6 antes del mandril 30, que está determinada por los medios de control de la velocidad del tubo 20, varía, por lo tanto es necesario que se varíe periódicamente la velocidad de avance del tubo 6' después del mandril 30, que está determinada por el dispositivo de retirada 50, de tal manera que la relación entre la velocidad de avance del tubo 6', después del mandril 30 y de la preforma 6 antes del mandril 30 se mantiene substancialmente constante durante la producción de una parte más gruesa y una parte menos gruesa.

En una variante del procedimiento según el primer aspecto de la invención, se prevé que una parte más gruesa 70 no sufra el mismo estiramiento axial que las partes restantes del primer espesor de pared d1, sino más bien que la parte más gruesa 70 sufra un mayor estiramiento axial. Para este propósito, en el periodo durante el cual una parte más gruesa 70 se presiona sobre el mandril 30 o durante parte de este periodo, la relación entre la velocidad de avance después del mandril 30, que está determinada por el dispositivo de retirada 50, y la velocidad de avance antes del mandril 30, que está determinada por los medios de control de la velocidad del tubo 20, es mayor que en el periodo durante el cual una parte de la preforma que tiene el primer espesor de pared d1 se presiona sobre el mandril 30.

Para permitir el control del proceso de manera satisfactoria, es deseable que el estiramiento axial de la preforma se realice en una subsección definida de manera precisa de la instalación. Para este propósito, es posible que se tubo estirado 6' se refrigere después de la parte de expansión 33 del mandril 30, de tal manera que el tubo refrigerado 6' no sufra ningún estiramiento axial adicional y que la generación de estiramiento axial se concentre en la sección entre los medios de control de la velocidad del tubo 20 y el extremo posterior del mandril 30.

Para controlar el proceso, también es ventajoso que la temperatura de la preforma 6, antes del mandril 30, esté condicionada con la ayuda del dispositivo de refrigeración 15 y, si es adecuado, en una ligera extensión mediante el dispositivo de calentamiento 25, de tal manera que una parte de la preforma más gruesa 70 está en promedio a una temperatura más alta, medida en una posición inmediatamente antes del mandril 30, que una parte de la preforma que se use inmediatamente después del primer espesor de pared d1 que ya está en el mandril 30.

Tal como ya se ha descrito, la velocidad de la preforma 6 se reduce mientras se forma la parte de la preforma 70 con una pared más gruesa. Como resultado de la reducción en velocidad, esa parte de la preforma que durante este periodo está situada en el dispositivo de refrigeración 15 se someterá a la acción de refrigeración durante un periodo de tiempo más largo que la parte de la preforma que ya ha pasado a través del refrigerador 15. Cuando se ha formado la parte de la preforma 70 con una pared más gruesa, la velocidad de la preforma 6 se aumenta otra vez y la parte de la preforma 70 pasará a través del refrigerador 15 en su velocidad más alta y de esta manera, en términos relativos, se refrigerará menos que la parte inmediatamente después de la preforma 6. Cuando la parte más gruesa 70 alcanza entonces el mandril 30, dicha parte 70 está caliente y está fácil de deformarse, mientras que la parte de la preforma que está situada inmediatamente después de la misma y tiene una pared más fina es, de hecho, relativamente rígida. A través de una combinación de los dos efectos, es posible presionar de manera satisfactoria la parte más gruesa 70 sobre el mandril 30 sin que la parte después de la misma se estire excesivamente en la dirección axial.

Las pruebas han demostrado que, en el caso de PVC, el espesor de la pared de dichas partes de la preforma más gruesas puede ser un 15% mayor que el de las partes intermedias sin provocar ningún problema.

Preferiblemente, la variación en el espesor de la variación en el espesor de la pared de la preforma 6 es siempre gradual, de manera que no hay transiciones abruptas desde un espesor de pared al otro espesor de pared.

Incidentalmente, se puede concebir para las partes preformadas más gruesas que no produzcan específicamente para la formación posterior de un casquillo, sino más bien, por ejemplo, para permitir la conexión de un conducto ramificado al tubo estirado. La parte del tubo más gruesa se podría usar también como un punto para un dispositivo de retirada dispuesto, por ejemplo, después del mandril de expansión para acoplarse sobre el tubo, de manera que se puede ejercer una alta fuerza de tracción sobre el tubo para presionar la preforma sobre el mandril de expansión.

La forma de la parte más gruesa 70 representada en las figuras 1a y 1b se muestra, por supuesto, solamente a modo de ejemplo. De hecho, se ha probado posible que el espesor de la pared de la parte más gruesa 80 se controle de una manera precisa y, de esta manera, para un perfil específico que se imparte a la pared de la parte más gruesa 70, tal como se aprecia en la dirección longitudinal del tubo.

La figura 2a muestra una sección longitudinal a través de la mitad de la preforma 6 en una posición inmediatamente después de que haya pasado a través del dispositivo de calibración 10, teniendo una parte del tubo más gruesa 170 producida variando la velocidad de los medios de control de la velocidad del tubo 20 respecto a la salida del extrusor 1.

En la figura 2a, d1 indica el primer espesor de la pared que se usa para una parte larga de la preforma 6. La línea 171 es el eje central de la preforma 6. La parte más gruesa 170 tiene un perfil con una pluralidad de valores de espesor de la pared, descritos mediante los puntos A, B, C, D, E, F y G.

La figura 2b muestra la misma parte más gruesa que en la figura 2, pero en este caso después de que haya pasado sobre el mandril 30. Esto puede verse claramente a partir del mayor diámetro y del espesor de pared reducido del tubo ahora estirado 6'. Queda claro que el diámetro interno del tubo 6' es ahora uniforme y es perfil del espesor de la pared puede verse sobre el exterior. Los puntos A-G muestran que el estiramiento se ha realizado en la dirección axial y en la dirección circunferencial de la parte más gruesa 170 cuando pasa sobre el mandril 30.

La figura 2c muestra la parte del tubo 6' después de que haya pasado a través del dispositivo de calibración 45, cuyo dispositivo, incidentalmente, es opcional en el procedimiento según el primer aspecto de la invención. El diámetro externo es ahora uniforme otra vez, mientras el perfil puede verse sobre el interior.

Tal como se ha descrito, se prevé que el tubo 6' se corte a una longitud en la parte más gruesa 170, en este caso en la línea 172. A continuación, la sección del tubo cortado a la longitud se somete a una operación de formación del casquillo, durante la cual la parte más gruesa 170 de dicha sección de tubo se reforma para formar un casquillo.

La figura 2d muestra una posible realización de ese extremo una sección de tubo que está provista de un casquillo y se ha producido tal como se ha descrito con referencia a las figuras 2a, 2b y, si es apropiado, 2c.

En un extremo, la sección de tubo prefabricado con una parte de tubo más gruesa 170 tiene un espesor de pared mayor que el cuerpo tubular, y el estiramiento axial de la parte de extremo más gruesa antes de la operación de formación del casquillo es igual o preferiblemente mayor que el estiramiento axial del cuerpo tubular. Quedará claro a partir del texto anterior cómo se puede producir una sección de tubo de esta naturaleza.

En particular, la figura 2c muestra que la parte de extremo del tubo prefabricado, visto desde su cara de extremo, tiene una pluralidad de zonas anulares que se unen entre sí y tienen un espesor de pared que fluctúa entre una zona anular a la siguiente zona anular, siendo el espesor de pared, en el caso de una pluralidad de zonas anulares, mayor que el espesor de pared del cuerpo tubular.

A continuación, durante la operación de formación del casquillo, en este caso la zona anular entre los puntos B y E, se deforma en una pared de ranura que sobresale hacia el exterior 173, que delimita una ranura interna 174 del tubo, que está diseñada para alojar un anillo de sellado (no representado).

La pared de la ranura 173 puede tener ventajosamente un nivel mayor de estiramiento axial que el cuerpo tubular con un espesor de pared e1, en particular si la parte del tubo más gruesa 170 se produce de tal manera que ya presentaba un nivel mayor de estiramiento axial antes de la formación del casquillo que el cuerpo tubular adyacente, más o menos más allá del punto G. El espesor de pared adicional de la zona anular a partir de la cual se forma la pared de la ranura 173 hace posible asegurar que, incluso como resultado del aumento en el diámetro de dicha parte durante la formación del casquillo, el espesor de pared final de esa parte no es menor del cuerpo tubular. En particular, esto es posible sin el estiramiento axial de dicha parte del tubo, que se reduce o incluso se convierte todo junto en un estiramiento negativo a través de la compresión de dicha parte, tal como es conocido a partir de la técnica anterior.

Quedará claro que las ventajas citadas con referencia a la pared de la ranura 173 también se aplican a las otras zonas del casquillo que se forman a partir de la parte del tubo más gruesa 170. Finalmente, de esta manera, es posible producir una sección tubular a partir de material plástico orientado biaxialmente que tiene un cuerpo tubular y un casquillo solidario, siendo el estiramiento axial del casquillo igual o preferiblemente mayor que el del cuerpo tubular. En este caso, el espesor de la pared del casquillo puede también ser igual o incluso mayor que el del cuerpo tubular.

En una ilustración correspondiente a la figura 2a, la figura 3a muestra otra realización de una parte más gruesa 190 que se ha producido usando el procedimiento según la invención. Esta parte más gruesa 190 tiene una primera zona, indicada mediante los puntos A-G, que corresponde virtualmente a la descripción dada con referencia a la figura 2a. La línea 191 es el eje central. Más lejos del extremo de la sección tubular que se ha de producir, mostrada mediante la línea 192, la parte más gruesa 190 tiene una segunda zona, entre los puntos G y H, con un espesor de pared d1 que corresponde al espesor de la preforma fuera de la parte más gruesa 190. Esto está seguido por una tercera zona, indicada mediante los puntos H-K, con un mayor espesor de pared.

Puede apreciarse en la figura 3b que solamente la primera zona de la parte más gruesa 190 se ha deformado en un casquillo. Esta primera zona está deformada de misma manera que la descrita con referencia a la figura 2d y tiene una pared de ranura 193. La tercera zona forma un reborde que sobresale hacia el interior 194. Este reborde 194 sirve para recibir un manguito de soporte que se introduce en la primera zona cuando se forma el casquillo, para proporcionar soporte interno para esta zona durante el calentamiento. Cuando el casquillo se está formando, este manguito de soporte se empuja más a continuación en el tubo y entonces se apoya contra el reborde 194. Esto evita que el soporte penetre demasiado lejos en el interior del tubo y también evita que este manguito de soporte sobrecaliente localmente el tubo.

Durante la formación de un casquillo en la parte de extremo de un tubo orientado biaxialmente, en particular en la parte de extremo más gruesa tal como se ha explicado anteriormente, se cree ventajoso si, durante la formación del casquillo usando un mandril de formación del casquillo, dicha parte de extremo no sufre ninguna tensión de compresión, es decir, compresión axial. Esto es porque la tensión de compresión lleva a una reducción en el estiramiento axial en la parte de extremo que se deforma en un casquillo, y esto puede ser perjudicial. Por ejemplo, puede verse en la patente WO 97/33739 que, durante la formación del casquillo, se ejerce presión sobre el lado de extremo del tubo, de manera que se genera la tensión de compresión.

Para controlar esta tensión de compresión durante la formación del casquillo, de manera que la tensión de compresión se pueda mantener a un nivel bajo o incluso evitarse totalmente, es posible que prever en el tubo, en la proximidad de su lado de extremo, esté provisto de una zona de soporte que está dispuesta entre dicho extremo y la parte del tubo que se deforma en un casquillo. Antes de que el mandril que forma el casquillo se introduzca en el tubo, el tubo se sujeta entonces y se soporta en dicha zona de soporte, mientras que el mandril de formación del casquillo se presiona en el interior de la parte de extremo del tubo, hasta el interior de la parte que se deforma en un casquillo, cuya parte está más allá de la zona de soporte, tal como se aprecia en la dirección de inserción del mandril. Como resultado del soporte de la zona de soporte, se evita la tensión de compresión no deseable e incontrolable sobre la parte de extremo del conducto. Si es apropiado, también puede preverse lubricación entre el mandril y la parte de extremo del tubo, para reducir la fricción entre los mismos.

Preferiblemente, después de que se haya formado el casquillo, la zona de soporte se retira del tubo, por ejemplo mediante un dispositivo de corte o sierra. Como esta zona de soporte se retira posteriormente, también es permisible que esta zona se dañe cuando se sujeta. A modo de ejemplo, se usa una instalación de formación del casquillo provista de un mandril de formación del casquillo y con medios de soporte accionables para sujetar y soportar la zona de soporte del tubo. A modo de ejemplo, los medios de soporte comprenden dientes que se alojan de manera fija en el plástico de esta zona.

En una realización ventajosa, la zona de soporte está diseñada como una zona anular más gruesa del tubo. Si es apropiado, los medios de soporte forman un tipo de collar que se acopla detrás de dicha zona anular más gruesa.

La figura 4 muestra una sección transversal a través de parte de una matriz de extrusión 200 que es adecuada para su uso en el procedimiento descrito anteriormente y se usa para extrusionar una preforma 201 a partir de material termoplástico. Además, la figura muestra una sección de un dispositivo de calibración externo 202 dispuesto después de la matriz de extrusión 200.

La matriz de extrusión 200 comprende un anillo externo 205 y un núcleo interno 206, que entre los mismos delimita una separación anular para el material plástica que se suministra mediante un extrusor (no representado).

El dispositivo de calibración 202 está colocado cerca detrás, virtualmente contra, de la matriz de extrusión 200, para evitar que la preforma 201 se exponga al aire exterior durante un largo periodo de tiempo de una manera no deseable, que es ventajoso desde un punto de vista químico y térmico.

El dispositivo de calibración 202 tiene un manguito 207 que define el diámetro externo de la preforma 201. El dispositivo de calibración 202 enfría el exterior de la preforma, y se forma una piel solidificada sobre el exterior de la preforma 201.

Inmediatamente después de la matriz de extrusión 200, la preforma 201 también se enfría internamente mediante un elemento de refrigeración interna 208, del cual solamente se muestra parte del mismo.

Tal como se ha descrito anteriormente, se prevé que el espesor de la pared de la preforma 201 se cambie periódicamente para, de esta manera, obtener una parte de preforma con un espesor de pared mayor, tal como se muestra en la figura 4. Para obtener una parte de preforma con un espesor de pared mayor que el definido mediante la separación entre el núcleo interno 206 y el anillo externo 205, ha de ser posible que fluya material plástico fluido desde la matriz de extrusión 200 a la parte de la preforma más gruesa. Por esta razón, no es deseable que se forme una piel solidificada sobre el interior de la preforma, inmediatamente después del núcleo interno. Para contrarrestar esta formación de la piel, se prevé un elemento de aislamiento 210 que se fija al núcleo interno 206.

El elemento de aislamiento 210 tiene una superficie externa cónica 211 que se une con la superficie externa del núcleo interno 206 y tiene un diámetro externo que disminuye en la dirección de extrusión. Durante la formación de una parte más gruesa en la preforma 201, se evita que el material plástico se apoye contra dicho elemento de aislamiento 210 y la formación de un piel sólida en esa posición. Preferiblemente, la superficie externa 211 del elemento de aislamiento 210 está por lo menos parcialmente en el interior del anillo externo 205. Como resultado, el hinchado de la preforma 201 para obtener una parte más gruesa en la preforma 201 puede realizarse incluso antes del dispositivo de calibración externo 202 dispuesto cerca detrás de la matriz de extrusión 200.

En dos dibujos parciales que se unen entre sí, las figuras 5a y 5b muestran esquemáticamente los elementos más importantes de una instalación para producir tuberías termoplásticas biaxialmente orientadas en un proceso continuo.

El espesor de pared que se ha de producir es preferiblemente tal que el tubo es dimensionalmente estable. En particular, se desea producir un tubo que es adecuado para el montaje de sistemas de tuberías para el transporte de líquido o gas, en particular para agua potable, agua de alcantarillado, gas natural o similar. Preferiblemente, el tubo es adecuado para colocarse en el suelo.

La figura 5a muestra un extrusor 301 que tiene uno o más tornillos de extrusión 302 con un accionamiento controlable asociado, mediante el cual se proporciona un flujo de material plástico fundido, que se suministra a una matriz de extrusión 303 dispuesta sobre el extrusor 301.

La matriz de extrusión 303 tiene un anillo externo 304 y un núcleo interno 305 que, junto con el anillo externo 304, delimita una salida anular desde la cual sale una preforma extrusionada 306 de material termoplástico en una dirección substancialmente horizontal. En esta disposición, el núcleo interno 305 define un espacio axial en la preforma 306.

La matriz de extrusión 303 está provista de medios para controlar el espesor de la pared (no representados) mediante el cual se puede producir un espesor de pared uniforme (en la dirección circunferencial) de la preforma 306 que sale de la matriz de extrusión 303.

Un elemento de refrigeración externo 310, cuya construcción se explicará a continuación con referencia a la figura 6, se fija al núcleo interno 303. El elemento de refrigeración interna 310 está diseñado de tal manera que la preforma 306 que sale de la matriz de extrusión 303 se enfría internamente de manera inmediata después de la matriz de extrusión 303.

La preforma 306 se calibra externamente con la ayuda de un manguito de calibración 320. Este manguito de calibración 320 proporciona una ligera reducción en el diámetro externo de la preforma 306. El manguito de calibración 320 está dispuesto después del elemento de refrigeración interna 310, en una posición donde la preforma 306 no está soportada internamente mediante un componente sólido. Esta disposición tiene la ventaja de que la preforma 306 entonces no puede atascarse en dicho manguito de calibración 320, ya que se puede realizar una reducción en el diámetro interno de la preforma 306 sin problemas.

Después del manguito de calibración 320 hay un primer dispositivo de refrigeración externo 330, mediante el cual la preforma 306 se enfría externamente. El dispositivo de refrigeración externo 330 comprende, por ejemplo, una pluralidad de compartimentos que se colocan uno detrás del otro, a través de los cuales el agua de refrigeración fluye y a través de los cuales se mueve la preforma 306, entrando en contacto directo con el agua de refrigeración. Si es apropiado, el agua de refrigeración puede estar a diferentes temperaturas en cada compartimiento, para optimizar la refrigeración de la preforma 306.

Como el dispositivo de refrigeración externo 330 está dispuesto después del elemento de refrigeración interna 310, tal como se aprecia en la dirección de extrusión, la preforma 306 que sale de la matriz de extrusión 303 se enfría inicialmente solamente de manera interna (aparte de un enfriamiento natural muy ligero de exterior de la preforma desde el aire ambiente), y posteriormente solamente se enfría externamente. Esto asegura que la preforma 306 no se somete simultáneamente a la acción de enfriamiento del elemento de refrigeración interna 310 y del dispositivo de refrigeración externo 330. Dependiendo de la distancia axial entre el elemento de refrigeración interna 310 y el dispositivo de refrigeración externo 330, puede haber un pequeño solapado entre la acción de la refrigeración interna y externa.

El hecho de que el elemento de refrigeración interna 310 y el dispositivo de refrigeración externo 330 están dispuestos desplazados entre sí en la dirección axial se prueba ventajoso en particular para un material termoplástico que cristaliza al enfriarse después de la extrusión y, en consecuencia, presenta una contracción en volumen significativa. Este tipo de material incluye, entre otros, polietileno (PE), que sufre una contracción volumétrica que puede ser del 30%.

Como resultado de la acción de refrigeración del elemento de refrigeración interna 310, se forma una capa de pared fría sobre el interior de la preforma 306 inmediatamente después de la matriz de extrusión 303, cuya capa de pared fría es dimensionalmente relativamente estable. Si una capa fría se tuviera que formar sobre el exterior al mismo tiempo mediante refrigeración externa, se podría encerrar una capa intermedia todavía caliente de material plástico entre dos capas frías de pared rígidas. La refrigeración de esta capa intermedia puede entonces producir fácilmente cavidades de contracción en la capa intermedia, y también hay un considerable riesgo de que se formen deformaciones visibles, en forma de huecos o depresiones, en el exterior e interior del tubo 306' producido. Si la refrigeración se realiza inicialmente solamente en el interior, la contracción de esta capa intermedia se puede absorber mediante el material que se suministra desde la capa externo no enfriada de la preforma. Una vez la capa interna se ha enfriado, entonces la refrigeración desde el exterior puede empezar.

Después del dispositivo de refrigeración externo 330 hay unos medios de control de la velocidad que actúan sobre la capa externa enfriada de la preforma 306. Los medios de control de la velocidad 340 están diseñados en este caso como un dispositivo de retirada que es conocido por sí mismo y tiene una pluralidad de pistas que actúan sobre el tubo, cuyo tipo de dispositivo de retirada se usa habitualmente para la extrusión de tubos de plástico.

Un dispositivo de calentamiento 350 está dispuesto después de los medios de control de la velocidad 340. Este dispositivo 350 comprende una pluralidad de unidades de calentamiento que están colocadas alrededor de la trayectoria para la preforma 306, se pueden controlar separadamente y están cada una dirigida hacia un sector de la circunferencia de la preforma 306. Como resultado, una cantidad de calor que se puede controlar de manera separada se puede suministrar a cada sector de la preforma 306, por ejemplo seis sectores circunferenciales, cada uno de 60º.

La instalación también comprende un mandril de expansión 360 que en este caso es de un diseño no deformable, también descrito aquí mediante el término dimensionalmente estable. El mandril 360 está hecho en este caso de metal. El mandril 360 se mantiene en una posición estacionaria respecto al extrusor 301, y aquí está fijado al extrusor 301, en particular a su núcleo interno 305, mediante un elemento de anclaje 361 sobre el elemento de refrigeración externo 310 y a través de dicho elemento de refrigeración interna 310.

En su extremo anterior, el mandril 360 tiene una parte de prolongación 362, que en este caso es de un diseño substancialmente cilíndrico. Dicha parte de prolongación 362 está unida mediante una parte de expansión 363, cuya superficie externa substancialmente corresponde a la superficie de un cono truncado con un diámetro que aumenta en la dirección hacia abajo. Dicha parte de expansión 363 está unida mediante una parte de retirada 364 del mandril 360, cuya parte 364 es de diámetro substancialmente constante, si es adecuado ligeramente troncocónica en la dirección hacia abajo.

En el mandril 360, en particular de la parte de retirada 364, hay un segundo dispositivo de refrigeración externo 370, mediante el cual el tubo estirado 306' se refrigera externamente. Tal como es generalmente conocido para la producción de tubos de plástico biaxialmente orientados, el tubo estirado se refrigera después de que haya pasado la parte de expansión del mandril de estirado, de manera que como los cambios que se han producido en el material plástico del tubo se congelan.

A una distancia después del mandril 360 hay un segundo dispositivo de calibración externo 380, cuyo dispositivo de calibración 380 reduce el diámetro externo del tubo estirado 306'.

La instalación también comprende un dispositivo de retirada 390 que está dispuesto después del mandril 360 y del dispositivo de calibración externo 380. El dispositivo de retirada 390 está diseñado para que ejerza una fuerza de tracción considerable sobre el tubo 306'. Después del dispositivo de retirada 390 puede estar colocado un dispositivo de corte a la longitud, por ejemplo un dispositivo de sierra, corte o torno, para el propósito de cortar secciones del tubo producido de la longitud deseada. Alternativamente, un dispositivo de enrollado también se podría prever para el propósito de enrollar el tubo 306' producido sobre una bobina.

La preforma 306 que sale de la matriz de extrusión 303 tiene una pared gruesa. Después de que la preforma 306 deje la matriz de extrusión 303 y está entonces a una alta temperatura, la preforma 306 se enfría/vuelve a calentarse mediante el elemento de refrigeración externo 310, el primer dispositivo de refrigeración externo 330, y mediante el dispositivo de calentamiento 350, de tal manera que el material plástico está en una temperatura de orientación que es adecuada para la orientación biaxial del mismo antes de que se mueva sobre la parte de expansión 363 del mandril 360.

La preforma 306 se pasa sobre el mandril 360 bajo la influencia de las fuerzas que se ejercen sobre la preforma 306 mediante el dispositivo de retirada 390 en conjunción con los medios de control de la velocidad 340. Mediante el dispositivo de retirada 390 y los medios de control 340, es posible controlar la velocidad de la preforma/tubo 306 en una posición antes del mandril 360 (en los medios de control de la velocidad 340) y en una posición después del mandril 360 (en el dispositivo de retirada 390).

Como resultado del paso sobre el mandril 360, las moléculas del material plástico es orientan, es decir, se estiran, en la dirección axial y en la dirección circunferencial del tubo 306', que es gran beneficio para las propiedades del tubo 306'.

Detalles de la instalación mostrada en las figuras 5a y 5b se explicarán en mayor detalle a continuación, parcialmente con referencia a las otras figuras.

- El elemento de refrigeración interna

Parte del elemento de refrigeración interna 310 puede apreciarse en la figura 6. El elemento de refrigeración interna 310 tiene una pared externa cilíndrica rígida y dimensionalmente estable, por ejemplo hecha de metal, con una sección larga central 311, cuyo diámetro es ligeramente menor que el diámetro de las secciones de extremo 312 dispuestas en los extremos anterior y posterior de dicha sección media 311 (solamente puede apreciarse en las figura 6 la sección media posterior). La diferencia en el diámetro entre la sección 311 y las secciones 312 es preferiblemente no más de 3 milímetros y es de por lo menos 0,5 milímetros. Esta diferencia se ha exagerado en la figura 5a.

La longitud axial de las secciones de extremo 312 es considerablemente más corta que la de la sección central 311, siendo la longitud de la sección central 311 un múltiplo de la dimensión de la sección transversal de la preforma 306. En la práctica, es preferible que esta longitud sea de un metro o más.

El elemento de refrigeración interna 310 está provisto de un paso de alimentación 313, que se abre en una o más aberturas 314 dispuestas en la superficie de la sección central 311, cuyas aberturas 314 están situadas en la proximidad de la sección de extremo posterior 312. Además, el elemento de refrigeración interna 310 también comprende, en el extremo anterior de la sección central 311, una o más aberturas (no representadas) que unen un paso de salida del elemento de refrigeración interna 310.

La instalación también comprende medios de alimentación (no representados) para enfriar líquido, que están conectados al paso de entrada 313 y mediante los cuales el líquido de refrigeración se puede introducir entre la sección central 311 del elemento de refrigeración interna 310 y la preforma 306. Este líquido de refrigeración forma entonces una película de líquido y fluye, preferiblemente a alta velocidad, en la dirección opuesta a la dirección de extrusión, hacia las aberturas del paso de salida. De esta manera, se produce la refrigeración interna de la preforma 306.

La alta velocidad del líquido de refrigeración en la película de líquido tiene la ventaja, en primer lugar, que a pesar del pequeño volumen de la película de líquido es todavía posible obtener una acción de refrigeración efectiva. En este contexto, es importante que el líquido en la película no se evapore, ya que esto produciría un aumento un deseable de la presión en la preforma 306. Otra ventaja importante de la alta velocidad se refiere al problema de formación de burbujas de aire o gas en el líquido de refrigeración. Como es conocido, el líquido de refrigeración usado es generalmente agua, y esta agua de refrigeración contiene aire. Por lo tanto, cuando el agua de refrigeración se calienta, se forman burbujas de aire, y estas burbujas de aire generalmente se elevan. Si se usa refrigeración interna en la que el líquido de refrigeración, indicado a partir de ahora como agua, entra en contacto directo con el interior de la preforma de plástico que se ha de enfriar, dichas burbujas de aire o gas representan un inconveniente muy considerable. Respecto a la presencia de una burbuja de aire o gas, el interior de la preforma se enfría en una extensión menor en esa posición que en la zona de los alrededores y, en consecuencia, se hace menos dimensionalmente estable que la zona de los alrededores más fría. Como resultado de la contracción volumétrica del material plástico durante la refrigeración, tal como se ha descrito anteriormente, el material de contracción estirará la capa de los alrededores ya rígida de la pieza de la preforma hacia el interior. Como resultado se forma una depresión en el interior de la preforma en la posición en la burbuja de aire, en cuya depresión se encierra la burbuja de aire. Como resultado, la burbuja de aire permanece en posición en ese lugar y la refrigeración de esta zona pequeña permanece pobre, de manera que la depresión se hace incluso más profunda. Esto lleva a una depresión claramente detectable en la superficie interna del tubo estirado, lo cual es inaceptable. Incidentalmente, también se pueden formar burbujas mediante los gases que se liberan de la preforma extrusionada.

Generalmente, se ha encontrado que cualquier disrupción local en la refrigeración interna deja una marca visible sobre el interior del tubo 306', y por esta razón es importante que la refrigeración interna sea muy regular.

Cuando se usa refrigeración interna líquida, ya es conocido que las burbujas se succionen mediante un tubo de succión que se conecta al punto más alto de un compartimento de refrigeración interna que está presente en el tubo extrusionado y a través del cual fluye el líquido. Sin embargo, esta solución no es siempre posible y/o satisfactoria, en particular porque el efecto adverso de las burbujas de aire se produce muy rápidamente después de que la preforma ha entrado en contacto con las burbujas de aire, y porque una vez se han formado las burbujas de aire, tienden a continuar adhiriéndose a la preforma a pesar de la succión.

Por estas razones, es importante, cuando se usa la refrigeración interna, que la preforma esté provista de una capa fría dimensionalmente estable sobre el interior mediante su refrigeración tan pronto como deja la matriz de extrusión, como es el caso con el elemento de refrigeración interna 310 descrito anteriormente. Esto es particularmente importante para la refrigeración interna de perfiles que se han extrusionado a partir de material plástico tal como polietileno (PE) y polipropileno (PP). Se ha encontrado que en el caso del cloruro de polivinilo (PVC), por ejemplo, este problema es menos significativo. Es también importante que esta capa fría se mantenga a lo largo de toda la trayectoria durante la cual se produce la refrigeración interna, ya que de otra manera podría producirse todavía la depresión citada anteriormente. Además, quedará claro que es importante contrarrestar la formación de burbujas de aire, en particular grandes burbujas de aire o una acumulación de burbujas de aire.

En el caso del elemento de refrigeración interna 310, la alta velocidad de flujo del líquido de refrigeración asegura que solamente se formen pequeñas burbujas de aire, que son arrastradas por el líquido que fluye rápidamente y no se adhieren al interior de la preforma.

La formación de burbujas de aire durante la refrigeración interna también se puede reducir desaireando en primer lugar el líquido de refrigeración, tal como agua, usado para la refrigeración interna antes que de que líquido se introduce en la preforma que se ha de enfriar. La desaireación se puede realizar, por ejemplo, hirviendo primero el agua y dejando que se enfríe a continuación; si es apropiado, la ebullición puede realizarse a presión atmosférica.

Otra solución para contrarrestar los inconvenientes de las burbujas de aire o gas durante la refrigeración interna es el uso de un líquido de refrigeración con una baja tensión superficial. Esto puede conseguirse, por ejemplo, usando agua como líquido de refrigeración, en cuyo caso se añaden una o más substancias que reducen la tensión superficial al agua. Esto puede, por ejemplo, implicar la adición de alcohol al agua de refrigeración. Debido a la baja tensión superficial, es fácil que se formen burbujas de aire, pero las burbujas de aire son extremadamente pequeñas, implicando una menor formación de depresiones.

Otra solución para evitar el efecto adverso de las burbujas de aire o gas es la generación de un flujo helicoidalmente orientado de líquido de refrigeración a lo largo del interior de la preforma que se ha de refrigerar. Este flujo evita que se creen burbujas de aire a lo largo del lado superior de la circunferencia interno del tubo. Si es adecuado, en el caso del elemento de refrigeración interna 310, podría preverse un perfil helicoidal superficial en la superficie 311 para generar este flujo.

Otra medida para evitar el efecto adverso de las burbujas de aire o gas es mejorar la humedad de la superficie interna de la preforma extrusionada, de manera que el líquido se adhiere de una manera más satisfactoria a dicha superficie y las burbujas se liberan más fácilmente.

En combinación con el elemento de refrigeración interna 310 fijado al núcleo interno 305, también se puede concebir que el núcleo interno 305 esté provisto de refrigeración para, de esta manera, iniciar incluso más pronto la refrigeración interna de la preforma extrusionada 306.

Quedará claro que las soluciones para la refrigeración interna aquí descritas son adecuadas no solamente para su uso en la producción de tubos orientados biaxialmente, sino también en cualquier otro proceso para extrusionar secciones de tubo a partir de material termoplástico. Sin embargo, otro factor en la producción de tubos orientados biaxialmente a partir de material termoplástico cristalino, tal como polietileno (PE), es que la cristalización y la contracción del volumen significativa asociada se realizan en un rango de temperatura que está en la proximidad de la temperatura de orientación, es decir la temperatura de estiramiento, que es la temperatura a la que la preforma ha de estar cuando pasa sobre el mandril.

El primer manguito de calibración externa 320 está en particular situado a una distancia después del elemento de refrigeración interna 310, en vista del diseño descrito anteriormente del elemento de refrigeración interna 310, en cuyo caso hay solamente una fina película de líquido entre la preforma 306 y el elemento de refrigeración interna 310. El diseño rígido del elemento de refrigeración interna 310 significa que la preforma 306 sería incapaz de contrarrestar allí sin bloquearse sobre el elemento de refrigeración interna 310.

- Efectos de la composición cristalina

El proceso de estiramiento biaxial, en el que se extrusiona un tubo y este tubo se presiona en línea sobre un mandril de estirado, ya se ha usado con éxito para materiales termoplásticos amorfos, en particular para tubos hechos a partir de cloruro de polivinilo. Muchos tubos, por ejemplo para agua potable y conductos de gas, sin embargo, están hechos a partir de materiales termoplásticos cristalinos, en particular a partir de polietileno y polipropileno. La diferencia entre una composición del material plástico descrita como amorfa o como cristalina se ha probado que tiene efectos significativos sobre el progreso y ejecución de dicho proceso de estiramiento biaxial. Debe indicarse que los materiales cristalinos, tal como PE y PP, son de hecho sistemas de dos fases, en el cual parte del material es amorfo y parte es cristalino. La relación entre la parte amorfa, por un lado, y la parte cristalina, por otro lado, depende en particular en la refrigeración del material plástico fundido y, por lo tanto, en particular en la relación de refrigeración.

En el caso del proceso de estiramiento biaxial, por ejemplo usando la instalación mostrada en las figuras 5a y 5b, en primer se extrusiona una preforma de paredes gruesas, que a continuación se ha de refrigerar a una temperatura de orientación adecuada que es significativamente menor que la temperatura de la preforma cuando abandona la matriz de extrusión 303. Por esta razón, el elemento de refrigeración interna 310 y el primer dispositivo de refrigeración externa 330 están activos.

En vista de la pobre conductividad térmica de los materiales termoplásticos, en este proceso continuo, en el cual, obviamente, se desea la mayor relación de producción posible, es inevitable que la refrigeración del material plástico no se producirá de manera uniforme a lo largo de la sección transversal de la preforma. En particular, los lados interno y externo de la preforma, que entran en contacto con un medio de refrigeración, sufrirán una rápida refrigeración y, en consecuencia, se formarán un gran número de cristales, pero principalmente cristales muy pequeños, en esas zonas. En el interior de la preforma, la refrigeración se realizará más lentamente. Como resultado, se forman un gran número de cristales, pero cristales muy pequeños, sobre los lados interno y externo de la preforma, mientras que se forman cristales más grandes en el interior de la preforma.

Esta diferencia puede constituir un inconveniente para el estiramiento biaxial de la preforma y del resultado final conseguido. Para solucionar o reducir este problema, se puede concebir permitir que la capa muy refrigerada de la preforma se caliente después de la refrigeración interna de la preforma con paredes gruesas que sale del extrusor, de manera que los cristales pequeños empiezan a crecer. Esto se puede conseguir permitiendo que esta capa se caliente mediante transferencia térmica desde el centro de la pared y/o llevando el lado interno de la preforma en contacto con un medio de calentamiento. En particular, es posible proporcionar un compartimento después del elemento de refrigeración interna en el espacio hueco en la preforma, cuyo compartimento se llena con líquido caliente, por ejemplo a una temperatura entre 90 y 100ºC.

El problema descrito anteriormente, cuando se usa la refrigeración interna para un tubo o preforma extrusionada hecha a partir de un termoplástico cristalino, de formación de grandes números de pequeños cristales sobre el lado interno refrigerado de manera intensiva, también se puede resolver diseñando el tubo o la preforma con una pared de múltiples capas. En este caso, la capa de pared interna, que se enfría más rápidamente mediante la refrigeración interna, está preferiblemente hecha a partir de un termoplástico amorfo, mientras que la capa a su alrededor se extrusiona a partir de un termoplástico cristalino. A modo de ejemplo, la capa interna está hecha a partir de cloruro de polivinilo, y la capa externa está hecha a partir de polietileno. Incidentalmente, la misma idea puede aplicarse a la situación con refrigeración externa, en cuyo caso es ventajoso que una capa de pared esté hecha a partir de un termoplástico cristalino que se rodea mediante una capa externa de un termoplástico amorfo. La combinación de los aspectos anteriores produce un perfil con una capa de pared interna hecha a partir de material amorfo y una capa de pared externa hecha a partir de material amorfo con, entre las mismas, una capa de pared hecha a partir de un termoplástico cristalino, por ejemplo un perfil de tres capas con dos carcasas (finas) hechas a partir de PVC, que encierran una capa intermedia más gruesa de PE. Un perfil de esta naturaleza se puede someter a un proceso de estiramiento biaxial, por ejemplo presionando el perfil que sale del extrusor sobre un mandril de expansión posterior.

La formación del cristal también puede verse influenciada por la adición de una substancia que sirve como un núcleo para la formación de cristales al material plástico. La adición de tiza se ha probado que tiene un efecto beneficioso sobre la formación de cristal en la producción de tubos orientados biaxialmente a partir de polietileno. En particular, se forman rápidamente un gran número de cristales. También debe indicarse que una capa de pared interna hecha a partir de PVC soluciona o contrarresta el problema descrito anteriormente de formación de depresiones provocadas por burbujas de aire en el agua de refrigeración de la refrigeración interna. Esto es porque el PVC tiene una mejor conductividad térmica que el PE, y la humidificación mediante líquido de refrigeración, en particular agua, es también mejor.

Debe indicarse que se conocen generalmente dispositivos de extrusión para extrusionar tubos de múltiples capas.

- Control del espesor de la pared

Durante el estiramiento biaxial de una preforma sobre un mandril, cualquier desviación en el espesor de la pared de la preforma que todavía ha de pasar sobre el mandril se ha probado que tiene una considerable influencia sobre el comportamiento de la preforma al pasar sobre el mandril y, de esta manera, sobre la orientación biaxial conseguida. Ya es conocida una unidad para medir el espesor de la pared que se coloca entre el extrusor y el mandril, cuya unidad puede usarse para medir el espesor de la pared y la forma de la sección transversal de la preforma. Las unidades de medición del espesor de la pared de esta naturaleza son habitualmente unidades ultrasónicas, en las que un pulso ultrasónico se transmite a través de la pared desde el exterior y la reflexión de este pulso determina el espesor de la pared. Esto es porque la reflexión se basa en la diferencia entre la velocidad de transmisión del sonido a través de la pared y a través del medio situado en la preforma.

Tal como se ha descrito anteriormente, la preforma está todavía relativamente caliente en la sección entre el extrusor y el mandril de expansión, y esto provoca problemas con el funcionamiento de estas unidades ultrasónicas de medición del espesor de la pared. Además, en el caso de termoplásticos cristalinos, la cristalización se produce precisamente a las temperaturas que predominan en esa sección, produciendo un cambio considerable en la densidad del termoplástico, el cual a su vez tiene consecuencias para la transmisión del pulso ultrasónico. Este efecto es también perjudicial para el funcionamiento y fiabilidad de las mediciones usando la unidad ultrasónica de medición del espesor de la pared. Se ha encontrado que el funcionamiento mejora si se coloca una capa de líquido frío a lo largo del interior de la preforma en la posición de la medición ultrasónica del espesor de la pared, o si la preforma se llena con un líquido frío en esta posición. Si el líquido tuviera que estar caliente, por ejemplo agua cerca de 100ºC, parece que la medición ultrasónica del espesor de la pared funciona de una manera considerablemente menos precisa que con un líquido frío. Se asume que esto es debido, en particular, a que la diferencia en la velocidad de transmisión entre la preforma y el líquido es importante para la reflexión del pulso ultrasónico, y en el caso de líquido caliente esta diferencia es menor. En las unidades de medición ultrasónicas del espesor de la pared, uno o más transmisores/receptores ultrasónicos giran alrededor del tubo. En esta realización, se puede concebir un suministro de un flujo de líquido frío que gire en el interior del tubo en la misma posición.

En la figura 5a, la referencia numérica 400 representa esquemáticamente una unidad de medición ultrasónica del espesor de la pared, produciéndose la capa descrita anteriormente de líquido frío usando el elemento de refrigeración interna 310 que se ha descrito en detalle anteriormente.

Otra consecuencia de la medición del espesor de la pared en una posición entre el extrusor 301 y el mandril 360 es que la temperatura de la preforma 306 también tiene una influencia sobre la medición ultrasónica del espesor de la pared. Tal como se ha descrito, en esta sección dicha temperatura puede variar, por ejemplo debido a la acción de la refrigeración interna y externa, se ajusta en la fase de inicio. Para reducir la influencia de la temperatura de la pared de la preforma sobre el espesor de la pared medida, es posible disponer un dispositivo para medir la temperatura de la pared del tubo en la proximidad de la unidad ultrasónica de medición del espesor de la pared 400 y proporcionar un algoritmo de compensación adecuado, que se usa para compensar la influencia de la temperatura en el espesor de la pared medido.

- Formación de diferencias en el espesor y la orientación de la pared

En el proceso de estiramiento biaxial, uno de los aspectos más importantes es el paso de la preforma sobre el mandril de estiramiento, con lo cual la preforma se estira en la dirección radial, y posiblemente también en la dirección axial. A partir de la técnica anterior, es conocido intentar tratar el tubo del extrusor en la sección entre el extrusor y el mandril, de tal manera que dicho tubo llega al mandril con un espesor de pared que es lo más uniforme posible, y preferiblemente también a una temperatura que lo más uniforme posible dentro del rango de temperatura que es adecuado para la orientación biaxial.

También es conocido que, a pesar de estas operaciones de preparación, las desviaciones en la sección transversal de la preforma pueden todavía provocar como resultado el paso sobre el mandril. Estas desviaciones se refieren al espesor de la pared de la preforma tal como se aprecia en la dirección circunferencial y, si es apropiado, la excentricidad del lado interno respecto al lado externo. Estas desviaciones se observan entonces usando una segunda unidad de medición del espesor de la pared 430 dispuesta después del mandril. Para hacer posible la corrección de estas desviaciones, ya es conocido utilizar el dispositivo de calentamiento 350 mostrado en la figura 5b. Tal como se ha mencionado anteriormente, este dispositivo de calentamiento 350 comprende una pluralidad de unidades de calentamiento que están dispuestas en la proximidad del mandril 360 y alrededor de la preforma 306. Cada una de dichas unidades de calentamiento se puede usar para emitir una cantidad de calor ajustable de manera separada a un sector asociado de la circunferencia de la preforma 306 que pasa. Como resultado del calor añadido, la temperatura, y en consecuencia la rigidez, del material plástico cambia. De esta manera, es posible ajustar la resistencia que sufre la preforma 306 cuando pasa el mandril 360 en sectores en la dirección circunferencial de la preforma. Este ajuste es conocido por sí mismo.

En la práctica, incluso cuando se usa este dispositivo de calentamiento 350, se ha apreciado que todavía surgen desviaciones no deseables en la forma en sección transversal y el espesor de la pared del tubo presionado sobre el mandril 360. Este problema, así como una solución asociada, se explicarán con mayor detalle con referencia a las figuras 7 y 8.

Las figuras 7 y 8 muestran el mandril 360 con una parte de extensión 362, una parte de expansión 363 y una parte de retirada 364. La parte de expansión 363 del mandril 360 tiene una superficie externa que corresponde substancialmente a la superficie de un cono truncado.

El mandril 360 está provisto de uno o más pasos de alimentación 365 que, en la proximidad del extremo posterior de la parte de expansión 363, se abren en una superficie externa del mandril 360 y, a través del elemento de anclaje 361 y de la matriz de extrusión 303, están conectados a medios de bombeo (no representados) para suministrar un líquido entre el mandril 360 y la preforma 306. Además, el mandril 360 está provisto de uno o más pasos de salida 366 que se extienden desde una abertura dispuesta en la parte de extensión 362, a través del elemento de anclaje 361 y la matriz de extrusión 303, a una salida. Mediante estos pasos 365 y 366 y los medios de bombeo asociados, es posible producir una película de líquido que fluye entre la preforma 306 y el mandril 360, en particular entre la preforma/tubo 306 y la parte de expansión 363 del mandril 360. Esta formación de una película de líquido, por ejemplo una película de agua, entre la preforma 306 y el mandril 360 es conocida por sí misma. En este caso, el líquido en la película fluye en la dirección opuesta a la dirección de movimiento de la preforma 306 sobre la parte de expansión 363. Debido a la presencia de la película de líquido, hay, de hecho, un contacto de fricción pequeño o nulo entre la preforma 306 y la parte de expansión 363. La película de líquido no solamente reduce la fricción, sino que también enfría la superficie del mandril 360 por debajo del punto de fusión del termoplástico. Sobre esta temperatura, el coeficiente de fricción aumenta muy rápidamente.

En la práctica, en esta situación conocida con un mandril dimensionalmente estable y una película de agua entre el mandril y la preforma, se ha encontrado que, cuando la preforma pasa sobre la parte de expansión, no están presentes diferencias locales en los espesores de la pared, o están presentes en una extensión muy ligera, antes de la forma del mandril en la circunferencia de la preforma. En otras palabras, se observa generalmente que una zona de la circunferencia de la preforma que se mueve sobre el mandril se vuelve mucho más fina, mientras que en las zonas de unión la reducción en el espesor de la pared es poca o nula. Esto no solamente lleva a desviaciones inaceptables en el espesor de la pared del tubo producido, sino también a una diferencia en la orientación biaxial.

Se ha encontrado que el problema citado anteriormente se puede solucionar/reducir previendo la superficie externa de la parte de expansión 363 del mandril 360 con ranuras y/o nervios alargados que se extienden axialmente en una pluralidad de posiciones alrededor de la circunferencia de la parte de expansión 363.

Puede apreciarse en la figura 8 que un gran número de ranuras superficiales 367 están formadas en la superficie externa de la parte de expansión 363. En esta figura, por el propósito de claridad, se muestran una pluralidad de estas ranuras 367 a una escala exagerada. La figura 7 también muestra una de estas ranuras 367. Las ranuras 367 se extienden en la dirección axial, es decir, en la dirección en la que la preforma 306 se presiona sobre el mandril 360. Las ranuras 367 están distribuidas preferiblemente sobre la parte de expansión en intervalos angulares regulares, preferiblemente entre 3º y 10º.

Cuando la preforma 306 se presiona sobre el mandril, parte del material plástico blando de la preforma 306 se moverá en el interior de estas ranuras 367, tal como se muestra en la figura 7. Esta forma de acoplamiento entre la preforma y la parte de expansión del mandril limita la libertad de movimiento del material plástico de la preforma en la dirección circunferencial de la parte de expansión del mandril, que se ha probado que reduce considerablemente el problema citado anteriormente de desviación local del espesor de la pared en el tubo que se obtiene finalmente.

Las ranuras superficiales 367 son suficientes para conseguir el efecto anterior. En la práctica, se ha probado que 5 milímetros son el límite superior, mientras que se prefieren profundidades entre 0,5 y 3 milímetros; ranuras con una profundidad de 0,5 milímetros y una anchura de 0,5 milímetros también se ha probado efectiva.

Parte de la película de agua entre la preforma y el mandril pasará a través de las ranuras 367, pero una película de líquido se mantendrá entre el mandril y la preforma en las zonas colocadas entre las ranuras 367. Incidentalmente, también se puede concebir que el líquido se suministre no a través del paso 365, sino más bien a través de un paso que se abre más abajo, en la parte de retirada 364, en la superficie externa del mandril.

En la práctica, las ranuras 367 llevan a pequeños nervios longitudinales sobre la circunferencia interna de la preforma que pasa sobre la parte de expansión del mandril. Sin embargo, estos nervios se reducen considerablemente en tamaño mediante la parte de retirada lisa del mandril. En la práctica, solamente permanece una impresión visible de dichos nervios, que es aceptable. Obviamente, si las ranuras 367 se reemplazan mediante nervios elevados, se formaría un diseño de ranuras longitudinales superficiales en el tubo. Esto tampoco presenta ningún problema.

Puede apreciarse a partir de la figura 7, así como a partir de la figura 5b, que se forma una segunda película de líquido de una manera conocida por sí misma entre la parte de retirada 364 del mandril 360 y el tubo 306'. Esta segunda película de líquido se usa, por un lado, para reducir la fricción entre el tubo y la parte de retirada y, por otro lado, también puede servir como refrigeración interna del tubo estirado.

En una variante que no se ha representado, el dispositivo de calentamiento 350, que en un diseño conocido comprende radiadores de infrarrojos, está provisto de medios para calentar la preforma usando radiación de microondas. De esta manera, se podría calentar no solamente la superficie de la preforma, sino también, en particular, el interior de la pared de la preforma.

- Generación de la fuerza de tracción requerida

La deseada mejora en las propiedades del material plástico en el proceso de estiramiento biaxial se consigue en particular si el tubo extrusionado se estira a una extensión considerable en la dirección axial, pero también en la dirección radial. De esta manera, en la práctica el diámetro del tubo aumentará a menudo mediante un factor de dos o más cuando el tubo pasa sobre el mandril.

Sin embargo, a la temperatura de orientación que se adecuada para el proceso de estiramiento biaxial, el material plástico ya está razonablemente rígido y, de esta manera, no es fácilmente deformable. En consecuencia, se han de ejercer fuerzas muy considerables sobre el tubo para permitir que el tubo, que tiene una pared gruesa antes del mandril, pase sobre el mandril. La presencia de una o más películas de líquido entre el tubo y el mandril, de esta manera, lleva a una reducción en la fuerza de tracción, pero las fuerzas requeridas para el proceso de estiramiento todavía siguen siendo un problema.

Un primer problema se refiere a la transmisión de la fuerza de tracción al tubo 306' mediante el dispositivo de retirada 390 colocado después del mandril 360. En los bancos de retirada conocidos generalmente hay una pluralidad de carriles de accionamiento, por ejemplo 2, 3 ó 4 de estos carriles, y la transmisión de la fuerza de tracción desde el dispositivo de retirada al tubo se basa en la fricción entre el tubo y los carriles. La fricción está determinada por el coeficiente de fricción y la fuerza normal. En este caso, el coeficiente de fricción está determinado por los materiales que entran en contacto entre sí y no es fácil de aumentar de manera significativa. La fuerza normal está limitada mediante la capacidad de soporte de la carga del tubo para, de esta manera, evitar daños. De esta manera, la fuerza de tracción que se puede ejercer mediante un dispositivo de retirada es limitada.

Una medida que permite aumentar la fuerza de tracción que se puede ejercer es el uso de una pluralidad de dispositivos de retirada dispuestos uno detrás del otro, de manera que la fricción entre el tubo y el dispositivo de retirada se distribuye sobre un área de superficie mayor. En este caso, los dispositivos de retirada han de mover el tubo a la misma velocidad, para evitar que los carriles de uno de los dispositivos de retirada se deslice sobre el tubo. Como el tubo estirado en esa posición ya se ha enfriado de una manera significativamente por debajo de la temperatura de orientación, tampoco es deseable un estiramiento axial adicional.

Otra medida es soportar el tubo internamente en una posición del dispositivo de retirada 390, de manera que el dispositivo de retirada puede ejercer una fuerza normal mayor sobre el tubo que en ausencia de este soporte interno.

El soporte interno podría, por ejemplo, consistir en la producción de una presión interna en el tubo, por ejemplo usando dos medios de cierre para formar un compartimento cerrado en el tubo al nivel del dispositivo de retirada y mediante la introducción de gas o líquido presurizado en el interior de este compartimento.

El soporte interno podría ser también de diseño mecánico. La figura 5b representa esquemáticamente un ejemplo, en la que un dispositivo de soporte interno 420 se fija al mandril 360, a través de un elemento de anclaje 421, en el nivel del dispositivo de retirada 390. El dispositivo de soporte 420 en este caso tiene correas de presión 422 que se extienden con el tubo 306' y se soportan contra el interior del tubo 306' opuesto a las correas del dispositivo de retirada 390. Como resultado, el dispositivo de retirada 390 puede presionar firmemente contra el exterior del tubo 306' sin ningún riesgo de que se dañe el tubo 306'.

En el caso de diámetros del tubo mayores, el propio dispositivo de soporte interno podría también estar provisto de un accionamiento para avanzar el tubo 306', en cuyo caso este dispositivo se soporta a continuación sobre el mandril a través de un elemento que se puede someter a cargas de compresión. Este soporte lleva entonces a una reducción en la fuerza de tracción en la conexión entre el extrusor y el mandril.

Otra posibilidad para ejercer la fuerza de tracción requerida sobre el tubo durante el proceso de estiramiento biaxial es basar la transmisión de la fuerza de tracción al tubo sobre una conexión en forma de encaje entre el dispositivo de retirada y el tubo, en lugar de sobre fricción, tal como se ha descrito anteriormente. Esto puede conseguirse permitiendo que el tubo se deforme realmente, posiblemente dañado de manera permanente, en posiciones que está dispuestas a una distancia axial entre sí, a través del acoplamiento del dispositivo de retirada posterior sobre el tubo. La distancia entre los puntos de acoplamiento es entonces preferiblemente ligeramente mayor que la longitud de las secciones del tubo que se han de producir. A modo de ejemplo, el dispositivo de retirada se acopla sobre el tubo mediante salientes que sobresalen en o a través de la pared del tubo.

- Propiedades de mantenimiento del tubo producido

Un problema significativo con tubos de poliolefina es que las propiedades mejoradas obtenidas a través del proceso de estiramiento biaxial se pierden completa o ampliamente incluso a una baja temperatura del tubo (40ºC para PE). Esto significa que un tubo de esta naturaleza no puede almacenarse al sol sin que se produzca la pérdida citada anteriormente, a menos que se tomen medidas especiales que mejoren la estabilidad del tubo producido.

Es preferible esforzarse en las operaciones que mejoran la estabilidad sobre el tubo que pueden realizarse en línea con la producción del tubo, en lugar de después o en un proceso separado en el que se tratan las secciones del tubo. Para esto, se propone que la operación de reticulado se realice en línea después de la parte de expansión del mandril de estiramiento.

Puede apreciarse en la figura 5b que la parte de retirada 364 del mandril 360 es de una longitud considerable, que en este caso es un múltiplo del espesor de la pared del tubo. En la práctica, pueden ser ventajosas longitudes de más de 1 metro, que es posible en particular si se forma una película de agua entre la parte de retirada y el tubo. La gran longitud de la parte de retirada 364 hace que el tubo 306' sea más estable, ya que el tubo estirado 306' tiene entonces una forma que está definida por la parte de retirada 364 durante un periodo de tiempo relativamente largo, durante cuyo periodo los efectos que se producen mediante la expansión pueden llegar a ser estables.

Otra manera de mejorar la estabilidad del tubo es reticular el material plástico del tubo. Esto puede realizarse de varias maneras que son conocidas por sí mismas. Es también posible para solamente una, o más, de las capas de la pared del tubo que se someta a un tratamiento de reticulado, por ejemplo solamente la capa sobre el exterior del tubo.

La estabilidad también se puede mejorar produciendo tubos de múltiples capas, tal como se ha descrito anteriormente, en cuyo caso la forma de una de estas capas es, de hecho, tan estable que las capas menos estables, por ejemplo una capa de PE reticulada, se evita que cambie la forma. Esto puede conseguirse, por ejemplo, combinando esta capa de PE con una capa de PVC. También puede concebirse que las capas específicas de dicho tubo de múltiples capas se sometan al proceso de reticulado, de manera que como resultado uno de los bloques de capas cambia la forma de otra capa o capas.

Otra variante es para el tubo producido que se ha de corta a una longitud en primer lugar, resultando en secciones de tubo, y para estas secciones de tubo que se han de tratar a continuación en un proceso separado (lote), para conseguir la estabilización deseada. En particular, se puede concebir que una sección de tubo se empuje sobre un soporte interno dimensionalmente estable y se someta a continuación a un tratamiento térmico durante un periodo de tiempo específico, por ejemplo una serie de horas. Durante este tratamiento, el soporte interno evita un cambio en la forma de la sección de tubo biaxialmente orientada, cuya forma se mantiene de esta manera, y una parte considerable del estiramiento del material plástico se mantendrá. Después de este tratamiento, la sección del tubo será considerablemente menos susceptible de perder las propiedades obtenidas mediante el estiramiento.

Sometiendo el tubo a uno o más de los tratamientos descritos anteriormente, es posible obtener un tubo a partir de material plástico biaxialmente orientado que hace posible, a través de una unión de soldadura, formar una conexión a una parte del tubo u otro componente que se une al mismo. Las uniones de soldadura de esta naturaleza se usan principalmente para tubos de poliolefina, tal como tubos de PE. Si ahora se hace un tubo a partir de polietileno orientado biaxialmente o similar, un carro de conducto ramificado para hacer una conexión a un conducto ramificado, por ejemplo, se puede soldar de manera segura al mismo sin cambiar de manera no deseable la forma del conducto como resultado del calor suministrado.

- Conexión de conductos orientados biaxialmente

Ya es conocido proporcionar partes de tubo hechas a partir de material termoplástico orientado biaxialmente, en particular PVC, con un casquillo en un extremo, para hacer posible montar un conducto a partir de partes de tubo que se han montado juntas. En esta disposición, es conocido que un casquillo de esta naturaleza esté provisto de un anillo de sellado elástico que se apoya de una manera sellada contra el extremo de otro conducto que se ha ajustado en su interior.

En el caso de tubos hechos a partir de poliolefina orientada biaxialmente, una unión de casquillo de esta naturaleza provoca problemas respecto al sello, en particular a largo término. Estos problemas surgen en particular a partir del hecho de que muchas poliolefinas presentan una cantidad de deslizamiento significativo, es decir, el material empieza a ceder bajo cargas durante el tiempo. En el caso de una unión de casquillo tal como se ha descrito anteriormente, este fenómeno de deslizamiento provocará que la presión de contacto entre el anillo de sellado y el tubo insertado disminuya gradualmente, ya que la pared del tubo empezará a ceder a lo largo del tiempo. Esto provoca la posibilidad de escapes, particularmente bajo presión.

Para conectar dos tubos de material termoplástico biaxialmente orientado, en particular material plástico de poliolefina, entre sí, se propone de esta manera una conexión mejorada, que se explicará en mayor detalle a continuación con referencia a la figura 9.

La figura 9 muestra los extremos de dos tubos idénticos 501, 502 de polietileno biaxialmente orientados, por ejemplo producidos usando el procedimiento y la instalación descritos anteriormente, que se han de conectar. Cada uno de estos tubos 501, 502 está provisto en ambos extremos de un casquillo 503, 504, respectivamente, un diseño simple del cual, sin un anillo de sellado, se muestra en la figura 9.

Estos casquillos 503, 504 están formados, de una manera conocida por sí misma, de manera solidaria sobre los tubos 501, 502 y en este caso tienen un diámetro interno mayor que la parte de unión del tubo.

La figura 9 también muestra un cuerpo de tubo de conexión de plástico 510, que está provisto de dos extremos axiales 511, 512, que cada uno encaja en el interior de un casquillo 503, 504 de un tubo 501, 502 que se ha de conectar. Preferiblemente, el cuerpo de conexión del tubo 510 encaja en el interior del casquillo que una ligera separación, tal como se muestra en la figura 9.

Los tubos 501, 502 están fijados al cuerpo 510 mediante el calentamiento del casquillo de cada tubo, con el resultado de que dicho casquillo se contrae por lo menos en sección transversal y se sujeta firmemente sobre el extremo del cuerpo de conexión del tubo 510 que encaja en el interior de dicho casquillo.

Para calentar el casquillo que se ha empujado sobre el mismo, el cuerpo de conexión del tubo 510 está provisto, en cada uno de sus extremos 511, 512, con medios de calentamiento. Estos medios de calentamiento, en este caso, comprenden uno o más elementos de calentamiento eléctricos, por ejemplo alambres de calentamiento 515, que en este caso está integrados en el cuerpo de conexión del tubo 510 y se pueden conectar a una fuente de corriente a través del terminal 516 sobre el exterior del cuerpo 510.

En una variante, los medios de calentamiento pueden comprender uno o más elementos que se pueden calentar desde el exterior, por ejemplo elementos que se pueden calentar a través de inducción o radiación de microondas y están dispuestos y/o integrados en el cuerpo del tubo 510.

Para evitar la transición desde el casquillo a la parte de unión del tubo que se caliente excesivamente, los alambres de calentamiento 515 están a una distancia del extremo libre del cuerpo de conexión del tubo 510.

También puede apreciarse en la figura 9 que la superficie externa en cada extremo 511, 512 del cuerpo de conexión del tubo 510 está perfilado para crear un componente de conexión en forma de bloqueo positivo entre el cuerpo de conexión del tubo 510 y el casquillo del tubo.

El cuerpo de conexión del tubo ventajosamente tiene un diámetro interno que es substancialmente igual al diámetro interno de la parte de cada tubo que está dispuesto fuera del casquillo.

La conexión mostrada también se puede usar para tubos orientados biaxialmente que se han sometido a un tratamiento de reticulado y/o tienen una pared tubular de múltiples capas, tal como se explica anteriormente.

- Estiramiento axial antes del mandril

La figura 10 muestra una sección de una instalación para producir un tubo a partir de material termoplástico orientado biaxialmente, en este ejemplo una sección de la variante de la instalación mostrada en las figuras 5a, 5b.

La figura 10 muestra la preforma tubular hueca de temperatura controlada 306 que ha salido de un extrusor, y los primeros medios de control de la velocidad 340, que está dispuesta después del extrusor y se acopla sobre el exterior de la preforma 306, impartiendo una primera velocidad de avance controlable a esta preforma.

La figura 10 también muestra unos segundos medios de control de la velocidad 600 que están dispuestos a una distancia después de los primeros medios de control de la velocidad 340. Los segundos medios de control de la velocidad 600 se acoplan sobre el exterior de la preforma 306 y están diseñados para impartir una segunda velocidad de avance controlable de la preforma. Los segundos medios de control de la velocidad 600 están situados antes del mandril (no representado), sobre el que la preforma se presiona a una temperatura de orientación que es adecuada para el material plástico relevante. En cualquier caso, los segundos medios de control de la velocidad 600 están situados antes de la parte de expansión del mandril.

En una realización que es conocida por sí misma, los primeros medios de control de la velocidad 340 y los segundos medios de control de la velocidad 600 están diseñados, cada uno, con una pluralidad de carriles sin fin, por ejemplo dos carriles tal como se muestran en la patente WO 95/25626, que se apoyan contra la preforma. Los medios de control de la velocidad 340 y 600 también están previstos entonces de un carril de accionamiento con velocidad controlable.

En la instalación también estarán previstos uno o más terceros medios de control de la velocidad, situados después del mandril y que se acoplan sobre el tubo estirado para definir una tercera velocidad de avance del tubo.

Una instalación de esta naturaleza hace posible producir tubos orientados biaxialmente de varias maneras. Por ejemplo, los segundos medios de control de la velocidad podrían usarse para ajustar una velocidad de la preforma que varía entre una velocidad menor que la de los primeros medios de control de la velocidad y mayor que la de los terceros medios de control de la velocidad.

En particular, es posible que la preforma 306 se estire axialmente, permitiendo la reducción del espesor de la pared de la preforma 306, en la sección entre los primeros y segundos medios de control de la velocidad 340 y 600. En este caso, la segunda velocidad es entonces mayor que la primera velocidad.

El estiramiento axial de la preforma 306 que se produce en esta sección puede corresponder al estiramiento axial deseado del tubo o puede formar parte de este estiramiento, en cuyo caso el resto del estiramiento axial se realiza más abajo en la instalación, por ejemplo durante el paso sobre el mandril. Esto tiene la ventaja, entre otros, de que el comportamiento de la preforma al pasar sobre el mandril es estable, de manera que el proceso se puede controlar de manera satisfactoria.

También puede apreciarse a partir de la figura 10 que la preforma se mueve a través de una abertura de calibración de un dispositivo de calibración 610 en la sección entre los medios de control de la velocidad 340 y 600, en la cual la preforma se estira axialmente, cuyo dispositivo de calibración 610 realiza una reducción definida en el diámetro externo y posiblemente en el espesor de la pared de la preforma 306, que ahora está concentrada en la posición del dispositivo de calibración 610, tal como puede apreciarse a partir de la figura 10.

Como resultado del paso a través del dispositivo de calibración, la preforma adquiere un diámetro externo definido, que es ventajoso para el acoplamiento de los segundos medios de control de la velocidad del tubo 600 sobre la preforma y mejora la estabilidad del proceso.

Mediante los medios de control de la velocidad, preferiblemente en combinación con el dispositivo de calibración 610, y un mandril adecuado, es posible, por ejemplo, asegurar que la suma de los estiramientos en la dirección axial y en la dirección circunferencial es aproximadamente 5. Las pruebas en las que los tubos de polietileno estirado biaxialmente se someten a una presión interna han demostrado que en este valor no hay ningún fenómeno de deslizamiento observado en el material plástico. A un valor inferior, se observó deslizamiento. Una posible explicación es que en el valor 5, las moléculas de plástico son aproximadamente rectas y, de esta manera, ya no pueden ser más largas. Un nivel mayor de estiramiento llevaría simplemente, de esta manera, a las moléculas más o menos rectas a que se deslicen pasadas entre sí. Preferiblemente, la relación de estiramiento axial y la relación de estiramiento en la dirección circunferencial tienen un relación 3:2.

Claims

1. Procedimiento para la producción de un tubo termoplástico orientado biaxialmente, que comprende la extrusión de una preforma tubular a partir de material termoplástico usando un extrusor (1) que está provisto de una matriz de extrusión que tiene un núcleo interno (5), definiendo el núcleo interno (5) un espacio hueco en la preforma (6), cuyo procedimiento también comprende el acondicionamiento de la temperatura de la preforma (6), de manera que la preforma (6) alcanza una temperatura de orientación que es adecuada para el material plástico que se usa, y presionando las preformas (6) endurecidas sobre el mandril (30), cuyo mandril (30) comprende una parte de expansión (33), que provoca la expansión en la dirección circunferencial de la preforma (6) al pasar sobre la misma, de tal manera que se obtiene un tubo estirado (6') con material plástico que se estira en la dirección axial y en la dirección circunferencial, seguido por la refrigeración del tubo estirado (6'), ajustándose una velocidad de avance de la preforma (6) antes del mandril mediante unos medios de control de la velocidad (20) que actúan sobre la preforma (6) antes del mandril, y ajustándose una velocidad de avance ajustable del tubo (6') después del mandril (30) mediante un dispositivo de retirada (50) que actúa sobre el tubo estirado (6') después del mandril, caracterizado por el hecho de que - mediante la variación periódica de la relación de la velocidad de avance de la preforma (6) que está determinada por los medios de control de la velocidad (20), por un lado, y la salida del extrusor (1), por otro lado, entre una pluralidad de valores diferentes - el espesor de la pared de la preforma (6) se cambia periódicamente.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la relación de la velocidad de avance de la preforma (6), que está determinada por los medios de control de la velocidad (6), por un lado, y la salida del extrusor (1), por otro lado, se mantiene substancialmente constante en un primer valor durante un primer periodo, de manera que la preforma adquiere entonces un primer espesor de pared, y se ajusta a uno o más valores que difieren del primer valor durante un segundo periodo, que es considerablemente más corto que el primer periodo.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, en el que la salida del extrusor (1) se varía periódicamente y en el que la velocidad de avance de la preforma (6), que está determinada por los medios de control de la velocidad (20), se mantiene substancialmente constante.

4. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, en el que la salida del extrusor (1) se mantiene substancialmente constante y en el que la velocidad de avance de la preforma (6), que está determinada por los medios de control de la velocidad (20), se varía periódicamente.

5. Procedimiento según la reivindicación 4, en el que la velocidad de avance del tubo estirado (6') después del mandril (30), que está determinada por el dispositivo de retirada (50), se varía periódicamente de tal manera que la relación de la velocidad de avance del tubo estirado (6') después del mandril (30), por un lado, y de la preforma (6) antes del mandril (30), por otro lado, se mantiene substancialmente constante.

6. Procedimiento según la reivindicación 2, en el que, en el periodo durante en cual una parte de la preforma (6) con un espesor de pared que es mayor que el primer espesor de pared se presiona sobre el mandril (30) o para parte de este periodo, la relación de la velocidad de avance del tubo estirado (6'), que está determinada por el dispositivo de retirada (50), por un lado, y la velocidad de avance de la preforma (6), que está determinada por los medios de control de la velocidad (20), por otro lado, es mayor que en el periodo durante el cual una parte de la preforma (6) con el primer espesor de pared se presiona sobre el mandril (30), de tal manera que una parte del tubo con un espesor de pared mayor adquiere un estiramiento axial mayor que una parte de tubo con el primer espesor de pared.

7. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el tubo estirado (6') después de la parte de expansión (33) del mandril (30) se refrigera de tal manera que el tubo refrigerado no sufre ningún estiramiento axial y la generación del estiramiento axial se concentra en la sección entre unos medios de control de la velocidad (20) para la preforma y el extremo posterior del mandril (30), y/o en la sección entre una pluralidad de medios de control de la velocidad para la preforma que está dispuesta antes del mandril.

8. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la preforma (6) después de la matriz de extrusión (3) se somete a calibración del diámetro externo de la preforma (6), de manera que la preforma adquiere un diámetro externo uniforme en esa zona y una sección de la preforma con un espesor de pared mayor tiene un diámetro interno menor que las partes adyacentes de la preforma con un espesor de pared menor.

9. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 7, en el que la preforma (6) después de la matriz de extrusión (3) se somete a calibración del diámetro interno de la preforma (6), de manera que la preforma adquiere un diámetro interno uniforme en esa zona y una parte de la preforma con un espesor de pared mayor tiene un diámetro externo mayor que las partes adyacentes de la preforma con un espesor de pared menor.

10. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la preforma (6) está endurecida de tal manera que una parte de la preforma con un espesor de pared mayor en promedio está a una temperatura más alta, medida en una posición inmediatamente antes del mandril de expansión (33), que una parte de la preforma inmediatamente adyacente con un espesor de pared menor que ya está sobre el mandril.

11. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que en cada caso se crean en la preforma (6) una serie de una pluralidad de partes con un espesor de pared mayor que está situadas relativamente cerca entre sí, seguidas por una sección de la preforma considerablemente más larga con un espesor de pared uniforme menor.

12. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el tubo estirado (6'), en la sección entre el extremo posterior del mandril (30) y el dispositivo de retirada (50), está sometido a calibración del diámetro externo del tubo.

13. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el tubo estirado (6') después del dispositivo de retirada (50) está dividido en la posición o a continuación de una parte de tubo con un espesor de pared mayor, resultando en secciones de tubo que en uno o ambos extremos axial tienen una parte de extremo con un espesor de pared mayor que el resto de la sección del tubo, que tiene un espesor de pared uniforme menor.