FI109932B - Suulakepuristettu, ruiskupuristettu tai puhallusmuovattu putki tai putkiosa - Google Patents

Description

109932

Suulakepuristettu, ruiskupuristettu tai puhallusmuovattu putki tai putkiosa Extruderat, sprutpressat eller bläsfonnat rör eller rördel 5

Esillä olevan keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukainen suulakepuristettu, ruiskupuristettu tai puhallusmuovattu putki tai putkiosa, joka on tehty polyolefiinista tai styrolipolymerisaatista nesteiden kuljettamiseksi jätevesijohto-10 järjestelmissä.

Erityisesti omakoti- ja rivitalojen, sairaaloiden ja vanhainkotien ja vastaavien rakennusten rakentamisen yhteydessä äänieristys muodostaa yhä tärkeämmän tekijän. Erään huomattavimmista ääniläheistä muodostavat saniteettilaitteet, jotka äänen 15 synnyttämisen lisäksi aiheuttavat olennaisen osan rakennukseen liittyvistä kustannuksista. Suuri merkitys on tällöin ns. kotitalousviemäriputkilla, jotka johtavat veden yksittäisistä käyttökohdista ja liittyvät talon pääviemärikanavaan.

Nykyisen tekniikan tason mukaisesti ei yhtäältä voida lainkaan tai vain vähäisessä • 20 määrässä käyttää sangen ohutseinäisiä putkia, jotka on tehty täytetyistä kestomuovi- » · ;>:t: materiaaleista, kuten polyvinyylikloridista, polypropyleenistä tai polyetyleenistä, • · · ’ ·; joilla on riittämättömät äänenvaimennusominaisuudet. Toisaalta käytettävissä on tässä yhteydessä myös valetusta metallista, mineraaleja sisältävästä polypropyleenistä tai • · il monikerroksisista polymeereistä tehtyjä seinämäpaksuudeltaan suurempia putkia, • * 25 joiden metripaino on moninkertainen mainittuihin ohutseinäisiin putkiin verrattuna.

Tällainen kotitalousviemäriputki tunnetaan Euroopan patenttihakemuksen 0 386 517 AI perusteella. Tämä viemäriputki on tehty pääasiassa polyvinyylikloridis- !.' ta tai polyetyleenistä. Äänenvaimennusominaisuuksien parantamiseksi tämä viemäri- » ‘ * 30 putki käsittää sisäputken ja sitä ympäröivän ulkoisen vaipan. Ulkovaipan paksuus on • ’ tällöin valittu sisäputken paksuutta suuremmaksi. Tunnettuihin yksikuorisiin muovi putkiin verrattuna tämä tunnettu monikerroksinen putki johtaa ja siirtää huomattavasti vähemmän ääntä, sen ulkovaipan toimiessa ääntä eristävänä suojuksena, jossa 2 109932 runkoäänet ja väliaineesta johtuvat äänet vaimenevat. Viemäriputken sisällä esiintyvät tai esimerkiksi isku- tai mutkakohtien aiheuttamat ääniaallot murtuvat tällöin ulkoisessa vaipassa ja/tai heijastuvat siitä ja pääsevät siten vain huomattavasti vaimennettuina putkesta ulos. Tämän ratkaisun haittana on se tosiasia, että tällaisen moni-5 kerroksisen putken valmistuksessa on käytettävä kahta erilaista materiaalia. Tämä valmistustapa on kallis ja myös kahden putken liittäminen päällekkäin on huomattavasti kalliimpaa kuin putkijohdon liittäminen yksikerroksisiin putkiin. Lisäksi näiden liitosputkien uudelleenkäyttö ei ole ollenkaan tai vain suurilla kustannuksilla mahdollista.

10

Euroopan patenttihakemuksen 0 342 181 AI perusteella tunnetaan lisäksi muoviputki tai vastaavasti putkenosa, joka on myös tehty monikerroksisesta putkenkappaleesta. Äänenvaimennuksen parantamiseksi tämä putkenkappale käsittää vaippaputken ja väliaineputken, joilla on erilainen taivutuskestävyys. Vaippaputken ja väliaineputken 15 väliin on asetettu välikerros, joka käsittää yhden tai useamman osakerroksen. Vaikka haluttu äänenvaimennus voidaan saavuttaa myös tällaisen monikerrosputken avulla, niin sen valmistuskustannukset ovat kuitenkin huomattavia ja ylittävät jopa Euroopan patenttihakemuksen 0 386 517 AI mukaisen kaksikerroksisen putken valmistuskus- • " tannukset. Myös tämän kaksikerroksisen putken yhteydessä esiintyy kuvatunlaisia • · · : 20 vaikeuksia uudelleenkäytön suhteen.

• · « "’! Lopuksi tunnetaan saksalaisen hyödyllisyysmallin 87 18 020 UI perusteella muovi- !.! putki, jonka yhteydessä on luovuttu monikerroksisuudesta ja jossa samalla äänenvai mennus on optimoitu. Tämä tarkoitus on määrä saavuttaa muoviin asetetun tiheydel-: 25 tään suuremman täyteaineen avulla. Tämän täyteaineen ansiosta suulakepuristettu tai . · · ’. ruiskupuristettu muoviputkiosa saavuttaa suuruudeltaan 1,4—2,7 g/cm3 olevan tihey- . *. den, sen pintayksikköpainon ollessa vähintään 8 kg/m2. Näiden arvojen perusteella esimerkiksi normin DN 125 mukaisen putken metripaino on noin 4,3 kg ja Din 70 > mukaisen putken yhteydessä vielä enemmän kuin 2 kg.

V'! 30 ' ’ Näiden putkien tai vastaavasti putkiosien korkea paino vaikeuttaa niiden kuljetusta ja käsittelyä erityisesti vaikeapääsyisissä asennuspaikoissa.

3 109932 Tällaisen tunnetun putken tai putkiosan eräänä lisähaittana on se, että vähintään 8 kg/m2 olevan pintapainon saavuttamiseksi vaaditaan sangen suuria seinämäpaksuuk-sia. Kaupallisesti saatavien tätä käyttötapaa varten valmistettujen putkien yhteydessä käytetään normin DN 100 mukaisia seinämäpaksuudeltaan esimerkiksi 5,3 mm olevia 5 putkenkappaleita. Tämä johtaa perusmatriisin ja lisäaineiden huomattavaan käyttöön ja lisää siten materiaalikustannuksia. Lisäksi ei ohutseinäisiä kotitalousviemäriputkia varten yleensä tarkoitettuja käsittelylaitteita, kuten leikkureita ja vastaavia, voida ollenkaan tai vain sangen suurin kustannuksin käyttää näiden suurempien seinäpak-suuksien yhteydessä.

10

Tarvittavaa hydraulista läpimittaa varten vaaditun sisäläpimitan takaamiseksi myös suurempien seinämäpaksuuksien yhteydessä on ulkoläpimitan ainakin joitakin mittoja lisättävä. Kaupallisesti saatavien putkien ollessa kysymyksessä tämän ulkoläpimitan ! lisäys on esimerkiksi DN 70 yhteydessä 4 % ja DN 125 ollessa kysymyksessä jopa 15 8 %. Erityisesti usein toistuvien esiseinäasennusten yhteydessä, jolloin putkijohtojen asennus on ahtaiden asennusolosuhteiden johdosta väistämättä ongelmallista, tämä lisääntynyt ulkoläpimitta on erittäin haitallinen. Lisähaittana on edelleen kalliimpi tekniikka, jota vaaditaan liitoselementtien, kuten uritettujen muhvien, sovittamiseksi • ' ‘ suulakepuristettuihin putkiosiin.

: 20 • · · ··; Lisähaittana on vielä se, että hyödyllisyysmallin DE 87 18 0202 UI mukaisen ’ ·; materiaalikäytön yhteydessä putket ja putkenosat varustetaan niin suurella määrällä li! täyteainetta, että liekinsuojavarusteiden lisääminen on ongelmallista. Niinpä tähän asti kaupallisesti saatavat putket ja putkiosat on myöskin luokiteltu vain DIN 41202 . . 25 -normin mukaiseen palonsuojaluokkaan B2.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on välttää nämä aikaisemmin tunnettuun ;!. * tekniikkaan liittyvät haitat ja saada aikaan erityisesti yksikerroksinen ääntä vaimenta va kotitalousviemäriputki tai sitä varten käytettävissä oleva putkenosa, joka voidaan 30 valmistaa siten, että saavutetaan paras mahdollinen äänenvaimennus vaimentamatto-’ · ’: man kotitalousviemäriputken seinämäpaksuusalueella.

4 109932 Lähtökohtana oli tällöin kirjallisuudessa perinpohjaisesti selostetun ennakkoluulon asettaminen kyseenalaiseksi, että äänenvaimennus lisääntyy pakostakin kaikkien äänenvaimennukseen osallistuvien rakenne-elementtien massan lisääntyessä tai että sitä voidaan rajoituksitta siirtää keksinnön yhteydessä tarkasteltuihin järjestelmiin.

5 Tämä käsitys on selostettu esimerkiksi julkaisussa DE 87 18 020 UI, jossa on lisäksi ilmoitettu, että melutaso vähenee käänteisesti logaritmisella tavalla pintapainon mukaisesti.

10 Myös aikakauslehdessä "Technique de 1’Ingenieur (Construction)", julkaistu joulukuussa 1972, on sivuilla C-l 155-1 ja C-l 155-2 selostettu mittaustulokset, jotka osoittavat tämän logaritmisen yhteyden olemassaolon.

I Julkaisussa "Noise Abatement", C.Duerden, Butterworths, Lontoo 1970, on sivuilla 15 30-31 osoitettu vähintään lähes logaritmisen yhteyden olemassaolo.

Ja jo vuonna 1961 osoitettiin julkaisussa "L’Acoustique des Bailments”, R. Lehmann, sivuilla 28—31 suunnilleen käänteisen logaritmisen riippuvuuden olemassaolo ; [ * pintapainon ja äänenvaimennuksen välillä 125—4000 Hz taajuusalueilla.

•‘V 20 tl· *

Keksinnön mukainen aikaisemmin tunnetun tekniikan kehittäminen edelleen edellä **! mainittujen käsitysten perusteella loi perustan sille, että käänteistä logaritmista « · « yhteyttä (pinta)painon ja äänenvaimennuksen välillä ei voida koestamatta soveltaa • · » rakennuksissa tapahtuvaan äänen leviämiseen liittyviin yhteyksiin. Tällöin lähdettiin . ·. : 25 erityisesti siitä, että varsinaisia häiriöääniä aiheuttavat rakenne-elementit eivät olleet • · . · · ·. ensisijaisesti kotitalousputkia, vaan seiniä ja kattoja niissä huoneissa, joissa ääniä . esiintyi. Kotitalousviemärilaitteiden värähtelyn alaiset putkiosat saivat taas nämä t > · '! 1 / katot ja seinät värähtelemään. Lähtien siitä käsityksestä, että lisääntynyt putkiosamas- ·’ sa voi myös vaikuttaa siihen, että näiden putkiosien määrätyn värähtelyn yhteydessä ; '[ 30 niihin liittyviin kattoihin ja seiniin siirtyvä värähtelyenergia myös lisääntyy, suoritet- * * tiin asukkaan äänenvastaanoton suhteen merkitykselliseen kokonaisjärjestelmään liittyviä tutkimuksia.

i ! 109932 5 Näiden tutkimusten seurauksena on ehdotettu keksinnön mukaisten putkien tai putkenosien valmistamista polyolefiineista tai styrolipolymerisaateista, niiden erotessa tässä yhteydessä selostetun tekniikan tasosta keksinnölle tunnusomaisten piirteiden mukaisesti siten, että putken tai putkiosan seinämäksuus on enintään 1/32 niiden 5 ulkoläpimitasta ja että niiden metripaino ei ylitä arvoa 3 kg.

Olennaisena tunnusmerkillisenä ominaisuutena nykyiseen tekniikan tasoon verrattuna on mittatieto, jonka mukaisesti ulkoläpimitan suhde seinämäpaksuuteen (josta käytetään yleensä lyhennettä "SDR") on vähintään 32:1. Tällä tavoin voidaan 10 valmistaa suhteellisen ohutseinäisiä putkia, joilla keksinnön mukaisia lisäaineita käytettäessä on erinomaiset äänenvaimennusominaisuudet ja edullinen käsiteltävyys ja muokattavuus. Käsiteltävyyden parantamiseksi edelleen voi metripainon rajoitus arvoon 2,5 kg olla hyödyllinen.

15 Keksinnön mukaiset putket tai putkenosat ovat tunnettuj a seuraa vista ominaisuuksista: SDR Metripaino Seinäpaksuus DN 70 33 0,7-1,1 kg 1,9-2,3 mm DN 100 35 1,5-2,2 kg 2,7-3,2 mm : : i 20 DN 125 35 1,8-2,8 kg 3,1-3,6 mm • * · ' ·; Parhaiden mahdollisten äänenvaimennusominaisuuksien saavuttamiseksi on ilmeisen ;;; edullisen käyttää lisäaineita, joiden keskimääräinen raekoko on alle 1 μτα. tai jotka vastaavasti sisältävät alle 30 % osasia, joiden raekoko on yli 1 μιη. Tällöin erityisen . . 25 edulliseksi lisäaineeksi keksinnön mukaista kehitystarkoitusta varten on osoittautunut ,’···’ sinkkisulfidin ja bariumsulfaatin seos. Lisäämällä esimerkiksi 66 % tätä lisäainetta saadaan tulokseksi putkien tai vastaavasti putkiosien 1,9 g/cm3 oleva tiheys. Keksin- • * • » · ‘’ nön perustana olevat seinämäpaksuuden ja läpimitan väliset suhteet antavat tulokseksi '! * nykyisen tekniikan tason suhteen edullisesti huomattavasti vähentyneen pintapainon, 30 esimerkiksi DN 100:n yhteydessä 5,1 kg/m2 tekniikan tason mukaiseen arvoon 9,8 ‘ ; kg/m2 verrattuna.

6 109932

Samanlaisia suhteita on saatu myös nimellisleveyksiltään muunlaisten putkien yhteydessä.

Keksinnön mukaisen lähtöaineena toimivien polymeerien ja lisäaineiden seoksen 5 avulla voidaan valmistaa sangen ohutseinäisiä putkia ja putkenkappaleita ja muodostaa niiden avulla putkijärjestelmiä, joiden ääneneristysvaikutus on huomattavasti parempi tekniikan tasoon verrattuna. Niinpä esimerkiksi ääneneristysvaikutusta voitaisiin lisätä julkaisussa DE 87 18 020 UI selostettuun ratkaisuun verrattuna keskimääräisesti 4 dB:n verran. Nykyisen tekniikan tason perustana olevien käsitys-10 ten mukaisesti on voitu odottaa ääneneristysvaikutuksen vähentymistä, koska sen yhteydessä selostetut putket ovat seinämäpaksuudeltaan olennaisesti suurempia kuin keksinnön mukaisesti valmistetut putket. Nämä tulokset vahvistavat kuitenkin täysin keksinnön mukaisen edelleenkehittämisen perustana olevan käsityksen.

15 Lisäksi saavutetaan pienemmän seinämäpaksuuden ansiosta saavutetaan huomattava parannus muokattavuudessa (esimerkiksi DN 100 -luokan mukaisia putkia tai put-kenosia varten tarvitaan vain noin 2,7 mm seinämäpaksuus). Keksinnön mukaisesti vähentyneiden seinämäpaksuuden ja metripainon tunnusarvojen ansiosta myös putkien ; . kuljetus ja käsiteltävyys ratkaisevasti paranevat. Olennaisena lisäetuna on vielä se, 20 että keksinnön mukaisen lisäaineen aineosana käytetty sinkkisulfidi toimii normin DIN 55910 mukaisena valkopigmenttinä ja saa aikaan tällä tavoin valmistettujen ’’’·. putkien ja putkenosan valkoisen värin ja UV-stabiloinnin. Tämä on sinkkisulfidin DIN 53775 -normin mukaisen suhteellisen vaalennuskyvyn 22—24 ja yli 2 olevan taitekertoimen ansiota. Tällä tavoin saavutetaan selviä etuja kotitalousviemäriputkia : 25 asennettaessa esimerkiksi kellareihin, niitä pidettäessä varastossa rakentamattomilla » · •''': tonteilla ja mahdollisesti myös näiden viemäriputkien ollessa varastoituina ulkotilois- ; ‘.t sa. Koska keksinnön mukaisen lisäaineen sisältämä sinkkisulfidi värjää valmistetut • » · .···. putket ja putkenosat valkoisiksi, ei näitä putkia siten tarvitse esimerkiksi kalkita .;. valkoisiksi niitä asennettaessa kellaritiloihin ja vastaaviin.

V\ 30 i · · » » 7 109932

Itse sinkkisulfidi vaikuttaa myös synergisesti halogenoituihin liekkisuojajärjestelmiin ja se kykenee näin ollen ainakin osittain korvaamaan työhygienian kannalta hyödyllisen antimonitrioksidin muodossa olevan liekkisuojakomponentin.

5 Tällä tavoin keksinnön mukaisesti valmistettujen putkien ja putkenosien avulla voidaan verrattain yksinkertaisella tavalla saavuttaa DIN 4102 -normin mukainen palosuojaluokka Bl. Määrätyissä käyttötapauksissa voi olla myös edullista, että ulkoläpimitan ja seinämäpaksuuden välinen suhde keksinnön mukaisten putkien ja putkenosien yhteydessä on välillä 35:1—42:1. Näitä suhdelukuja voidaan erityisesti 10 suositella suurempia putkikokoja varten.

Parhaiden äänenvaimennusominaisuuksien ja yhtenäisen valkoisuuden saavuttamiseksi vaikuttaa lisäksi tarkoituksenmukaiselta, että lisäaineen seulakäyrä ei sisällä yli 30 prosenttia raekooltaan yli 1 μτη olevia osasia.

15 Tämä ohje auttaa myös tasaisen pinnan aikaansaamisessa, joka voidaan tarvittaessa muodostaa myös esimerkiksi koekstruusion avulla valmistettuna ohuena kerroksena.

, '*· Itse lisäaine sisältää edullisesti yli 22 olevan suhteellisen hyvän vaalennuskyvyn ja ; i 20 vähintään 2 olevan taitekertoimen. Myös nämä suuruusluokat saavat aikaan tällä : tavalla käsiteltyjen putkien ja putkenosien valkoisen ulkonäön.

* * ‘ ' ♦ : » I I » » ♦ I » » » · ·

* I

• ) # · S · t < · · I · * > * i » • t * ♦

Claims (8)

109932

1. Suulakepuristettu, ruiskupuristettu tai puhallusmuovattu putki tai putkiosa, joka on tehty polyolefiinista tai styrolipolymerisaatista nesteiden kuljettamiseksi jäte-5 vesijohtojärjestelmissä, jolloin tämän putken tai putkiosan tiheys saadaan sopivan lisäaineen avulla arvoon 1,4—2,67 g/m3, tunnettu siitä, että mainitun putken tai putkiosan seinämäpaksuus on enintään 1/32 niiden ulkoläpimitasta ja että niiden metripaino ei ylitä arvoa 3 kg.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen putki tai putkiosa, tunnettu siitä, että lisäaineen keskimääräinen raekoko on alle 1 μιη.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen putki tai putkiosa, tunnettu siitä, että lisäaine käsittää sinkkisulfidin ja bariumsulfaatin muodostaman seoksen. 15

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen putki tai putkiosa, tunnettu siitä, että ulkoläpimitan ja seinämäpaksuuden välinen suhde on välillä 35:1—42:1.

5. Patenttivaatimuksen 2 mukainen putki tai putkiosa, tunnettu siitä, että : 20 lisäaineen seulakäyrä ei sisällä yli 30 % raekooltaan > 1 μπι olevia osasia. • · , T

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen putki tai putkiosa, tunnettu siitä, että lisäaine sisältää normin DIN 53775 mukaisen suhteellisen vaalennuskyvyn, joka on v : yli 22. 25 * » * t

/ 7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen putki tai putkiosa, tunnettu siitä, että •; * * lisäaineen taitekerroin on vähintään 2.

.. .* 8. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen putki tai putkiosa, tunnettu siitä, ’: 30 että 2,5 kg metripainoa ei ylitetä. I | I · 9 109932