ITTO950431A1

ITTO950431A1 - FLEXIBLE HOSE INCLUDING A BRAIDED STRENGTHENING STRUCTURE.

Info

Publication number: ITTO950431A1
Application number: IT95TO000431A
Authority: IT
Inventors: Ernesto Polini; Paolo Seghi
Original assignee: Manuli Rubber Ind Srl
Priority date: 1995-05-29
Filing date: 1995-05-29
Publication date: 1996-11-29
Also published as: IT1279753B1; ITTO950431A0

Abstract

Il tubo flessibile comprende uno strato interno di materiale elastomerico rivestito da una struttura di rinforzo includente almeno uno strato tracciato (10) formato da una pluralità di gruppi (12a, 12b, 14a, 14b) di fili (16) avvolti elicoidalmente intorno allo strato elastomerico. I gruppi (12a, 12b, 14a, 14b) sono disposti secondo due giaciture individuate da angoli di valore uguale e segno opposto rispetto all'asse longitudinale del tubo, in modo tale per cui i fili (16) dei gruppi disposti secondo una giacitura (12a, 12b) si intersecano o si intrecciano con quelli dei gruppi (14a, 14b) disposti secondo l'altra giacitura e sono paralleli a quelli degli altri gruppi (12a, 12b) disposti secondo la medesima giacitura. Inoltre i gruppi (12a, 12b; 14a, 14b) disposti secondo ciascuna giacitura sono composti da un numero di fili (16) variabile secondo una qualsiasi legge periodica con periodo maggiore o uguale a 2 gruppi di fili (16), la legge periodica e il periodo essendo uguali per i gruppi (12a, 12b, 14a, 14b) disposti secondo entrambe le giaciture.(Figura unica).The flexible tube comprises an internal layer of elastomeric material covered by a reinforcing structure including at least one traced layer (10) formed by a plurality of groups (12a, 12b, 14a, 14b) of threads (16) wrapped helically around the elastomeric layer . The groups (12a, 12b, 14a, 14b) are arranged according to two positions identified by angles of equal value and opposite sign with respect to the longitudinal axis of the tube, so that the threads (16) of the groups arranged according to a position ( 12a, 12b) intersect or intertwine with those of the groups (14a, 14b) arranged according to the other position and are parallel to those of the other groups (12a, 12b) arranged according to the same position. Furthermore, the groups (12a, 12b; 14a, 14b) arranged according to each position are composed of a number of threads (16) variable according to any periodic law with a period greater than or equal to 2 groups of threads (16), the periodic law and the period being the same for the groups (12a, 12b, 14a, 14b) arranged according to both positions. (Single figure).

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Tubo flessibile includente una struttura di rinforzo trecciata" DESCRIPTION of the industrial invention entitled: "Flexible hose including a braided reinforcement structure"

DESCRIZIONE DESCRIPTION

La presente invenzione si riferisce ad un tubo flessibile. The present invention refers to a flexible tube.

Più in dettaglio tale tubo comprende uno strato interno di materiale elastomerico rivestito da una struttura di rinforzo includente almeno uno strato trecciato formato da una pluralità di gruppi di fili avvolti elicoidalmente intorno allo strato elastomerico, detti gruppi essendo disposti secondo due giaciture individuate da angoli di valore uguale e segno opposto rispetto all'asse longitudinale del tubo, in modo tale per cui i fili dei gruppi disposti secondo una giacitura si intersecano o si intrecciano con quelli dei gruppi disposti secondo l'altra giacitura e sono paralleli a quelli degli altri gruppi disposti secondo la medesima giacitura. More in detail, this tube comprises an internal layer of elastomeric material covered by a reinforcing structure including at least one braided layer formed by a plurality of groups of threads helically wound around the elastomeric layer, said groups being arranged according to two positions identified by angles of value equal and opposite sign with respect to the longitudinal axis of the tube, in such a way that the wires of the groups arranged according to an arrangement intersect or intertwine with those of the groups arranged according to the other arrangement and are parallel to those of the other groups arranged according to the same position.

Sono noti tubi flessibili del tipo sopra indicato, in cui tutti i gruppi di fili disposti secondo entrambe le giaciture sono composti dallo stesso numero N di fili, intendendo con N - qui come nella restante parte del testo - un qualunque numero intero positivo . Flexible pipes of the type indicated above are known, in which all the groups of wires arranged according to both positions are composed of the same number N of wires, meaning by N - here as in the rest of the text - any positive whole number.

Sono inoltre noti tubi flessibili del tipo indicato all'inizio della presente descrizione, in cui i gruppi di fili disposti secondo una giacitura sono composti da N fili, mentre quelli disposti secondo l'altra giacitura sono composti da N+l fili. Flexible pipes of the type indicated at the beginning of the present description are also known, in which the groups of threads arranged according to one position are composed of N threads, while those arranged according to the other position are composed of N + 1 threads.

Quest'ultimo tipo di struttura asimmetrica di rinforzo risulta migliore di quella simmetrica precedentemente descritta, poiché permette di ottimizzare il numero di fili della struttura di rinforzo con riferimento al contenimento dei costi di produzione, allo sfruttamento delle macchine trecciatrici utilizzate ed a proprietà e prestazioni del tubo finito, quali la flessibilità, la pressione sopportabile nel corso del normale esercizio e la pressione sopportabile prima dello scoppio. Nello stesso tempo però tale struttura asimmetrica genera nell'impiego una distribuzione squilibrata di sollecitazioni meccaniche, con in particolare la generazione di forze di torsione, che possono compromettere la funzionalità del tubo, in particolare qualora quest'ultimo sia adibito al trasporto di un fluido pulsante. This last type of asymmetrical reinforcement structure is better than the symmetrical one previously described, since it allows to optimize the number of threads of the reinforcing structure with reference to the containment of production costs, to the exploitation of the braiding machines used and to the properties and performance of the finished tube, such as flexibility, the pressure that can be tolerated during normal operation and the pressure that can be tolerated before bursting. At the same time, however, this asymmetrical structure generates an unbalanced distribution of mechanical stresses in use, with in particular the generation of torsional forces, which can compromise the functionality of the tube, in particular if the latter is used to transport a pulsating fluid. .

La realizzazione di una struttura di rinforzo asimmetrica determina inoltre una sollecitazione non equilibrata del sottostante strato elastomerico da parte dei fili di rinforzo durante la stessa fase di produzione, con il rischio di generare una distorsione permanente di tale strato. The realization of an asymmetrical reinforcement structure also causes an unbalanced stress on the underlying elastomeric layer by the reinforcing threads during the same production phase, with the risk of generating a permanent distortion of this layer.

Scopo della presente invenzione è quello di fornire un tubo flessibile comprendente uno strato interno di materiale elastomerico rivestito da una struttura di rinforzo, che abbia prestazioni di funzionamento ottimali con riferimento a resistenza allo scoppio, resistenza a sollecitazioni impulsive e simili, pur conservando una struttura equilibrata che risulta qualitativamente migliore. The object of the present invention is to provide a flexible tube comprising an internal layer of elastomeric material coated with a reinforcing structure, which has optimal operating performance with reference to bursting resistance, resistance to impulsive stresses and the like, while maintaining a balanced structure. which is qualitatively better.

Tale scopo viene raggiunto per mezzo di un tubo flessibile del tipo indicato all'inizio della presente descrizione e caratterizzato dal fatto che i gruppi disposti secondo ciascuna giacitura sono composti da un numero di fili variabile secondo una qualsiasi legge periodica con periodo maggiore o uguale a 2 gruppi di fili, detta legge periodica e detto periodo essendo uguali per i gruppi disposti secondo entrambe le giaciture. This object is achieved by means of a flexible tube of the type indicated at the beginning of the present description and characterized by the fact that the groups arranged according to each position are composed of a number of wires which varies according to any periodic law with a period greater than or equal to 2. groups of threads, said periodic law and said period being the same for the groups arranged according to both positions.

Scegliendo opportunamente la legge periodica ed il periodo si può far si che il numero medio di fili per gruppo sia uguale o comunque molto vicino al valore ottimale, calcolato per via teorica sulla base delle prestazioni richieste, anche se tale valore è -come generalmente capita - un numero frazionario. Nello stesso tempo, poiché la legge periodica di distribuzione dei fili nei vari gruppi è uguale per entrambe le giaciture, la struttura di rinforzo è tale da non provocare di per sé la generazione di sollecitazioni squilibrate nè nella produzione né nel normale impiego dei tubi dell'invenzione. By appropriately choosing the periodic law and the period it is possible to ensure that the average number of wires per group is equal to or in any case very close to the optimal value, calculated theoretically on the basis of the required performances, even if this value is - as generally happens - a fractional number. At the same time, since the periodic law of distribution of the threads in the various groups is the same for both layings, the reinforcement structure is such as not to cause the generation of unbalanced stresses either in the production or in the normal use of the pipes. invention.

Inoltre la particolare struttura di rinforzo del tubo dell'invenzione garantisce una copertura molto estesa del sottostante strato elastomerico, che può teoricamente arrivare ad essere completa. Si evita così il rischio - o perlomeno lo si riduce grandemente - di intrusioni nella struttura di rinforzo del materiale elastomerico sottostante, dovute alla pressione esercitata su quest'ultimo dal fluido trasportato all'interno del tubo. Furthermore, the particular reinforcement structure of the tube of the invention guarantees a very extensive coverage of the underlying elastomeric layer, which can theoretically be complete. This avoids the risk - or at least greatly reduces it - of intrusions into the reinforcement structure of the underlying elastomeric material, due to the pressure exerted on the latter by the fluid transported inside the tube.

Nel complesso quindi il tubo dell'invenzione riunisce i pregi dei due tipi noti di tubo sopra descritti senza averne gli svantaggi. Overall, therefore, the tube of the invention combines the advantages of the two known types of tube described above without having the disadvantages thereof.

Preferibilmente i gruppi di fili disposti secondo ciascuna giacitura sono alternativamente composti da N ed N+M fili, N ed M indicando un qualunque numero intero positivo ed assumendo valori uguali per i gruppi di fili disposti secondo ciascuna giacitura. Preferably, the groups of threads arranged according to each position are alternatively composed of N and N + M threads, N and M indicating any positive integer and assuming equal values for the groups of threads arranged according to each position.

Ancor più preferibilmente i gruppi di fili disposti secondo ciascuna giacitura sono alternativamente composti da N ed N+l fili, il valore di N es-sendo uguale per i gruppi disposti secondo entrambe le giaciture e, in forme di attuazione favorite, compreso fra 2 e 15. Even more preferably, the groups of threads arranged according to each position are alternatively composed of N and N + 1 threads, the value of N being the same for the groups arranged according to both positions and, in preferred embodiments, between 2 and 15.

Ulteriormente, poiché ogni strato trecciato della struttura di rinforzo del tubo dell'invenzione risulta intrinsecamente equilibrato, è possibile sovrapporne senza problemi un numero qualsiasi, anche con la variazione, passando da uno strato all'altro, della legge periodica di distribuzione dei fili nei vari gruppi . Furthermore, since each braided layer of the reinforcement structure of the tube of the invention is intrinsically balanced, it is possible to superimpose any number of them without problems, even with the variation, passing from one layer to another, of the periodic law of distribution of the threads in the various groups.

Al contrario, qualora si volessero sovrapporre più strati trecciati asimmetrici realizzati secondo la tecnica nota, bisognerebbe curare di alternare, passando da uno strato all'altro, la giacitura secondo la quale è disposto il numero maggiore di fili, perché, in caso contrario, la squilibrata distribuzione delle sollecitazioni meccaniche sarebbe ulteriormente esaltata. On the contrary, if several asymmetrical braided layers made according to the known technique are to be superimposed, care should be taken to alternate, passing from one layer to the other, the arrangement according to which the greater number of threads is arranged, because, otherwise, the unbalanced distribution of mechanical stresses would be further enhanced.

Ulteriori vantaggi e caratteristiche della presente invenzione risulteranno evidenti dalla descrizione dettagliata che segue, effettuata con riferimento al disegno annesso, fornito a puro titolo di esempio non limitativo, in cui: Further advantages and characteristics of the present invention will become evident from the following detailed description, made with reference to the attached drawing, provided purely by way of non-limiting example, in which:

la figura unica é una rappresentazione schematica della struttura di rinforzo di un tubo flessibile secondo l'invenzione. the single figure is a schematic representation of the reinforcement structure of a flexible hose according to the invention.

Una struttura di rinforzo, suscettibile di rivestire uno strato interno di materiale elastomerico (non rappresentato nella figura) di un tubo flessibile, include uno strato trecciato 10 formato da una pluralità di gruppi 12a, 12b, 14a e 14b di fili 16 avvolti elicoidalmente intorno allo strato elastomerico. I fili 16 sono realizzati in modo di per sé noto di acciaio, tecnopolimero o altro materiale di conveniente resistenza meccanica. A reinforcing structure, capable of covering an inner layer of elastomeric material (not shown in the figure) of a flexible tube, includes a braided layer 10 formed by a plurality of groups 12a, 12b, 14a and 14b of threads 16 wound helically around the elastomeric layer. The wires 16 are made in a per se known manner of steel, technopolymer or other material of convenient mechanical strength.

I gruppi 12a, 12b, 14a e 14b sono disposti secondo due giaciture individuate da angoli di valore uguale (all'incirca 54°) e segno opposta rispetto all'asse longitudinale del tubo, in modo tale per cui i fili 16 dei gruppi 12a, 12b disposti secondo una giacitura si intersecano o si intrecciano con quelli dei gruppi 14a, 14b disposti secondo l'altra giacitura e sono paralleli a quelli degli altri gruppi 12a, 12b disposti secondo la medesima giacitura. The groups 12a, 12b, 14a and 14b are arranged according to two positions identified by angles of equal value (approximately 54 °) and opposite sign with respect to the longitudinal axis of the pipe, so that the wires 16 of the groups 12a, 12b arranged according to an arrangement intersect or intertwine with those of the groups 14a, 14b arranged according to the other arrangement and are parallel to those of the other groups 12a, 12b arranged according to the same arrangement.

I gruppi 12a, 12b, 14a e 14b disposti secondo ciascuna giacitura sono alternativamente composti da 5 (gruppi 12a e 14b) e 6 (gruppi 12b, 14a) fili 16. The groups 12a, 12b, 14a and 14b arranged according to each position are alternatively composed of 5 (groups 12a and 14b) and 6 (groups 12b, 14a) threads 16.

Naturalmente si intende che, fermo restando il principio dell'invenzione, i particolari di realizzazione e le forme di attuazione potranno ampiamente variare rispetto a quanto descritto ed illustrato nei disegni, senza per questo uscire dall'ambito della presente invenzione. Ad esempio il tubo dell'invenzione può comprendere una pluralità di strati trecciati sovrapposti aventi la configurazione sopra descritta ed ulteriori strati di materiale elastomerico interposti fra gli strati trecciati e/o disposti esternamente a questi. Naturally, it is understood that, without prejudice to the principle of the invention, the details of construction and the embodiments may vary widely with respect to what is described and illustrated in the drawings, without thereby departing from the scope of the present invention. For example, the tube of the invention can comprise a plurality of superimposed braided layers having the configuration described above and further layers of elastomeric material interposed between the braided layers and / or arranged externally thereto.

Claims

CLAIMS 1. Flexible hose comprising an internal layer of elastomeric material coated with a reinforcing structure including at least one braided layer (10) formed by a plurality of groups (12a, 12b, 14a, 14b) of threads (16) wound helically around the layer elastomeric, said groups (12a, 12b, 14a, 14b) being arranged according to two positions identified by angles of equal value and opposite sign with respect to the longitudinal axis of the tube, so that the threads (16) of the groups arranged according to a position (12a, 12b) intersect or intertwine with those of the groups (14a, 14b) arranged according to the other position and are parallel to those of the other groups (12a, 12b) arranged according to the same position, said tube being characterized in that the groups (12a, 12b; 14a, 14b) arranged according to each position are composed of a number of threads (16) which varies according to any periodic law with a period greater than or equal to 2 groups of threads (16 ), said periodic law and said period being the same for the groups (12a, 12b, 14a, 14b) arranged according to both positions.

2. Flexible hose according to claim 1, characterized in that the groups (12a, 12b; 14a, 14b) arranged according to each position are alternatively composed of N and N + M threads (16), N and M indicating any whole number positive and assuming equal values for the groups of threads (16) arranged according to each arrangement.

3. Flexible hose according to claim 2, characterized in that the groups (12a, 12b; 14a, 14b) arranged according to each position are alternatively composed of N and N + 1 wires (16), the value of N being the same for the groups (12a, 12b, 14a, 14b) arranged according to both positions.

4. Flexible hose according to any one of the preceding claims, characterized in that said reinforcement structure comprises a plurality of superimposed braided layers (10).

5. Flexible hose according to any one of the preceding claims from 2 to 4, characterized in that the number N of wires (16) has a value between 2 and 15. All substantially as described and illustrated with reference to the attached drawings and for the purposes specified above.