Estructura de manguera flexible con un refuerzo entrelazado.

Una estructura de manguera flexible, que comprende:

- al menos una capa tubular interna (2) fabricada de un primer material polimérico que define un eje longitudinal (L);

- al menos una capa de refuerzo enmallada intermedia (3) colocada sobre dicha capa interna (2) y fabricada de hilos de un material fibroso;

- una capa de recubrimiento tubular externa opcional fabricada de un segundo material polimérico;

en la que dicha capa de refuerzo (3) comprende al menos una primera serie de hilos (4) que definen primeras cadenetas encadenadas (6, 6', 6", ... ) y primeros cordones (7, 7', 7", ... ), estando dispuestos al menos dichos primeros cordones (7, 7', 7", ... ) con un patrón helicoidal con una primera separación (P1) de longitud predeterminada y al menos una segunda serie de hilos (5) que definen segundas cadenetas encadenadas (8, 8', 8", ... ) y segundos cordones (9, 9', 9", ... ), estando dispuestos al menos dichos segundos cordones (9, 9', 9", ... ) con un patrón helicoidal con una segunda separación (P2) de longitud predeterminada;

caracterizada por que

dicha primera separación (P1) es un múltiplo de dicha segunda separación (P2), y por que dichas primeras cadenetas (6, 6', 6", ... ) y dichas segundas cadenetas (8, 8', 8", ... ) está entrelazadas recíprocamente con las mallas respectivas (10, 10', 10", ... : 11, 11', 11", ... ) no mutuamente encadenadas para ejercer independientemente sobre dicha capa interna (2) una resistencia a la expansión radial.

Estructura de manguera flexible con un refuerzo entrelazado Campo de aplicación La presente invención es generalmente aplicable al campo técnico de las mangueras flexibles y, en particular, su objeto es una estructura de manguera flexible.

Más específicamente, el objeto del hallazgo es una estructura de manguera flexible con un refuerzo enmallado que tiene alta resistencia a la presión.

Estado de la técnica Como se sabe, las mangueras de riego, en particular las flexibles, generalmente comprenden una o más capas tubulares solapadas fabricadas de material polimérico entre las cuales normalmente están dispuestas una o más capas de refuerzo.

La configuración de la capa de refuerzo varía en función de las características mecánicas que se desea dar a la manguera como, por ejemplo, resistencia a la presión o al estallido, flexibilidad y capacidad de evitar fenómenos de "torcedura", es decir, el aplastado de la manguera cuando se somete a retorcido que provoca la formación de estrangulamientos localizados.

Los tipos más comunes de refuerzos son refuerzos de tipo red, en los que los hilos están solapados para formar una malla, y un refuerzo de tipo malla, en el que los hilos se trabajan conjuntamente para formar una malla en una cadena, conocido también como malla de tipo "fricae".

Este segundo tipo de refuerzo, aunque es relativamente caro y tiene un rendimiento más pobre en términos de resistencia a la presión, generalmente se prefiere respecto al refuerzo de tipo red puesto que hace posible obtener mangueras con una alta maleabilidad, es decir alta resistencia a las torceduras.

Por lo tanto, las mangueras con refuerzo enmallado son particularmente adecuadas para usarlas como mangueras de riego, particularmente para su uso doméstico o como entretenimiento.

En el caso en el que sea necesario dar a la manguera tanto alta maleabilidad como alta resistencia al estallido, se usan muchas capas de refuerzo solapadas.

Por ejemplo, el documento EP 1156252 desvela una manguera de riego que tiene dos capas de refuerzo enmallado solapadas, separadas por una capa intermedia de espuma de poliuretano. Esta solución, aunque permite una mayor resistencia al estallido, tiene una baja flexibilidad y es difícil de producir, en particular debido a la necesidad de disponer las dos capas enmalladas en dos etapas distintas.

El documento EP0794377 desvela también una manguera de jardinería en la que el refuerzo se forma a partir de una primera capa enmallada y a partir de una segunda capa helicoidal solapada a la primera.

Tal solución tampoco ha resultado ser satisfactoria debido a un aumento en la resistencia al estallido que no es proporcional a la cantidad de fibras insertadas con respecto a la capa enmallada única y a una reducción en la maleabilidad, así como las dificultades obvias en la producción.

Por otro lado, el documento FR 2849148, desvela una manguera de jardinería flexible que comprende un refuerzo que consiste en una primera capa enmallada con una malla de tipo tricotado entremezclada con una segunda capa, también enmallada con una malla del mismo tipo.

Las dos capas se forman a partir de series distintas e idénticas de hilos, formados a partir del mismo tipo de fibras, para obtener dos capas que tengan el mismo número de mallas dispuestas en bobinas con la misma separación e inclinación.

Además, cada malla que pertenece a una de las capas está unida con un par de mallas de la otra capa, para definir un refuerzo definido por dos capas unidas mutuamente pero distintas.

Tal solución da a la manguera una alta resistencia a la presión, manteniendo al mismo tiempo una alta maleabilidad.

Sin embargo, una solución de este tipo no supone variaciones apreciables en la resistencia al estallido de la manguera, que solo se aumenta ligeramente con respecto a mangueras con refuerzo de doble capa normal, es decir, de una manera no muy eficaz con respecto al peso global mayor de la capa de refuerzo y el mayor coste de material.

También se conocen mangueras de riego en las que los hilos de la capa de refuerzo se forman a partir de fibras con alta tenacidad o, en cualquier caso, de mayor tenacidad que la de la fibra de poliéster, que representa la fibra usada más habitualmente.

Por ejemplo, el documento US 2001/39972 desvela una manguera de riego que comprende una primera capa de refuerzo helicoidal y una segunda capa enmallada solapada con la primera. En una posible configuración de la misma, una de las 20 capas se fabrica en su totalidad de kevlar®.

El uso de un material de refuerzo con características de alta resistencia mecánica aumenta considerablemente el coste de fabricación de la manguera, haciendo desventajoso el uso de estas configuraciones para las mangueras de riego flexibles usadas habitualmente y de coste relativamente bajo. El documento WO2010/052 657 A2 desvela una estructura de manguera flexible multicapa de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

Presentación de la invención El fin del presente hallazgo es superar los inconvenientes mencionados anteriormente, fabricando una estructura de manguera flexible con alta resistencia que tenga características de alta eficacia y que sea relativamente rentable.

Un fin particular del presente hallazgo es fabricar una estructura de manguera flexible con alta resistencia al estallido que, a la vez que reduce la cantidad total de material usado para el refuerzo, tiene una mayor resistencia al estallido.

Un fin adicional del hallazgo es fabricar una estructura de manguera flexible con alta resistencia que tenga una alta maleabilidad.

Otro fin más es fabricar una estructura de manguera flexible que tenga una baja deformabilidad, incluso a altas presiones.

Un fin adicional es fabricar una estructura de manguera flexible con alta resistencia en la que la capa de refuerzo pueda producirse en una sola etapa, haciendo que toda la etapa de fabricación de la manguera sea particularmente rápida y sencilla.

Otro fin más del hallazgo es fabricar una estructura de manguera flexible con alta resistencia que permita el uso de hilos de diferente tipo o de diferente tenacidad, y que actúan independientemente de forma diferente entre sí para poder usar diferentes combinaciones y adaptar las características de resistencia y expansión de la manguera a los requisitos específicos.

Otro fin más del hallazgo es fabricar una estructura de manguera flexible con alta resistencia que tenga un espesor relativamente bajo.

Tales fines, así como otros que quedarán claros posteriormente en este documento, se consiguen mediante una estructura de manguera flexible con alta resistencia, de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende al menos una capa tubular interna de un primer material polimérico que define un eje longitudinal, al menos una capa de refuerzo intermedia enmallada dispuesta sobre dicha primera capa y que consiste en hilos de un material fibroso, y una posible capa protectora tubular externa fabricada de un segundo material polimérico.

La capa de refuerzo comprende una primera serie de hilos que definen primeras cadenetas encadenadas y primeros cordones, estando dispuestos al menos dichos cordones de acuerdo con una progresión helicoidal con una primera separación de longitud predeterminada, y una segunda serie de hilos que definen segundas cadenetas encadenadas y segundos cordones, estando dispuestos al menos dichos cordones de acuerdo con una progresión helicoidal con una segunda separación de longitud predeterminada.

De acuerdo con una característica peculiar del hallazgo, la primera separación es un múltiplo de la segunda separación. Además, la primera y segunda cadenetas están entrelazadas y no unidas entre sí.

Básicamente, las cadenetas definidas por la primera serie de hilos estarán entrelazadas con las cadenetas definidas por la segunda serie de hilos para definir dos porciones de la misma capa de refuerzo enmallada que están acopladas entre sí.

Sin embargo, las mallas de la primera serie de hilos solo estarán unidas entre sí y no con las mallas de la segunda serie de hilos y viceversa.

De esta manera, cada una de las series de hilos tejidos puede ejercer una resistencia al estiramiento radial en la capa interna independientemente con respecto a la otra serie de hilos.

En particular, las tensiones de tracción dirigidas a lo largo de cualquier dirección tangente a la capa enmallada y que

se desarrollan sobre las mallas individuales debido a la presión dentro de la manguera no se transmiten de las mallas de la primera serie a las mallas de la segunda serie.

Debe entenderse también que puede haber otras series... [Seguir leyendo]

1. Una estructura de manguera flexible, que comprende:

-al menos una capa tubular interna (2) fabricada de un primer material polimérico que define un eje longitudinal (L) ; -al menos una capa de refuerzo enmallada intermedia (3) colocada sobre dicha capa interna (2) y fabricada de hilos de un material fibroso; -una capa de recubrimiento tubular externa opcional fabricada de un segundo material polimérico;

en la que dicha capa de refuerzo (3) comprende al menos una primera serie de hilos (4) que definen primeras cadenetas encadenadas (6, 6', 6", ... ) y primeros cordones (7, 7', 7", ... ) , estando dispuestos al menos dichos primeros cordones (7, 7', 7", ... ) con un patrón helicoidal con una primera separación (P1) de longitud predeterminada y al menos una segunda serie de hilos (5) que definen segundas cadenetas encadenadas (8, 8', 8", ... ) y segundos cordones (9, 9', 9", ... ) , estando dispuestos al menos dichos segundos cordones (9, 9', 9", ... ) con un patrón helicoidal con una segunda separación (P2) de longitud predeterminada;

caracterizada por que dicha primera separación (P1) es un múltiplo de dicha segunda separación (P2) , y por que dichas primeras cadenetas (6, 6', 6", ... ) y dichas segundas cadenetas (8, 8', 8", ... ) está entrelazadas recíprocamente con las mallas respectivas (10, 10', 10", ... : 11, 11', 11", ... ) no mutuamente encadenadas para ejercer independientemente sobre dicha capa interna (2) una resistencia a la expansión radial.

2. Estructura de manguera de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que dicha primera separación (P1) es el doble de dicha segunda separación (P2) , teniendo cada una de dicha serie (4, 5) un número de hilos predeterminado, siendo el número de hilos de dicha primera serie (4) la mitad del número de hilos de dicha segunda serie (5) .

3. Estructura de manguera de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, caracterizada por que dichos primeros cordones (7, 7', 7", ... ) y dichos segundos cordones (9, 9', 9", ... ) están inclinados con respecto a dicho eje 30 longitudinal (L) con un primer ángulo de inclinación (α) predeterminado.

4. Estructura de manguera de acuerdo con una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que dichas primeras cadenetas (6, 6', 6", ... ) y segundas cadenetas (8, 8', 8", ... ) están inclinadas con respecto a dicho eje longitudinal (L) con un segundo ángulo de inclinación (β) predeterminado.

5. Estructura de manguera de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizada por que dicho primer ángulo de inclinación (α) y dicho segundo ángulo de inclinación (β) son recíprocamente opuestos con respecto a dicho eje longitudinal (L) .

6. Estructura de manguera de acuerdo con una o más de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por que dichas primeras cadenetas (6, 6', 6", ... ) y dichas segundas cadenetas (8, 8', 8", ... ) son sustancialmente paralelas a dicho eje longitudinal (L) .

7. Estructura de manguera de acuerdo con una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que 45 cada una de dichas segundas cadenetas (8, 8', 8", ... ) está solapada con una primera cadeneta (6, 6', 6", ... ) correspondiente.

8. Estructura de manguera de acuerdo con una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que al menos un hilo de dicha primera serie (4) comprende una fibra que tiene una alta tenacidad de al menos 1500 mN/tex 50 medida de acuerdo con EN ISO 2062.

9. Estructura de manguera de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizada por que dicha fibra de alta tenacidad se selecciona del grupo que comprende fibras de aramida, fibras de polietileno de alto módulo, fibras de poliésteréter-cetona, fibras de carbono, fibras metálicas, fibras de basalto o fibras híbridas que pueden obtenerse por 55 acoplamiento de dos o más de las mismas.

10. Estructura de manguera de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizada por que los hilos de dicha primera serie (4) , respectivamente de dicha segunda serie (5) se fabrican de dicha fibra de alta tenacidad.