NO176654B - Fremgangsmåte for fremstilling av rörformige hulstrenglengder - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte for fremstilling av rørformige hulstrenglengder som kan anvendes for fremstilling av bøyde, rørformige gjenstander som på bøyesteder oppviser tilnærmet det samme tverrsnitt som det udeformerte rør, og hvor bøyeoperasjonen foretas på i og for seg kjent måte ved partiell oppvarming av hulstrenglengdene til over materialets krystallittsmeltepunkt, hvor en termoplast i form av et pulver eller granulat under tilsetning av kjemiske fornettingsmidler så vel som tilsetnings- og hjelpestoffer utsettes for et høyt trykk i et trykkammer, hvorved blandingens temperatur øker til ca. 110°C, hvorpå blandingen føres gjennom kanaler i en ekstruderanordning og oppvarmes til fornettingstemperatur mens den fremdeles befinner seg i ekstruderanordningen.

En slik fremgangsmåte er allerede kjent fra vest-tysk utlegningsskrift 167826. En ytterligere fremgangsmåte av lignende art for fremstilling av formede, fornettede, polyolefin-iske materialer ved ekstrudering fremgår av EP-A1 0033587. Ved hjelp av disse kjente fremgangsmåter sikres en homogen for-deling av fornettingsmidlet i pressmassen på spesielt fordelaktig måte, hvorved fremstillingen av et gjennomgående jevnt fornettet produkt blir mulig. Et slikt produkt er spesielt fordelaktig for den foreliggende oppfinnelse.

Fra vest-tysk off. skrift 1704070 er en fremgangsmåte for fremstilling av en rørformig plastformdel kjent, hvor formdelen fornettes ved hjelp av stråling, kuttes og ved hjelp av strekking fikseres under oppvarming. Derved fås en mole-kylær struktur som gjør det mulig for gjenstanden etter en ytterligere oppvarming igjen å innta formen og dimensjonen før formendringen. Imidlertid blir ingen kontinuerlig arbeidsprosess beskrevet og heller ingen kjemisk fornetting gjennom-ført.

Fra vest-tysk off. skrift 2940719 er en fremgangsmåte for fremstilling av krympeartikler kjent, hvor et formemne ekstruderes, deretter fornettes og i denne tilstand utvides såvel som at ved avkjøling av dette utvidede formemne blir dets tilstand fiksert ved innfrysing.

Dersom for eksempel en slik bearbeidet krympeslange trekkes over en gjenstand som skal overtrekkes, krymper den ved kortvarig oppvarming til over krystallittsmeltepunktet tilbake til dens opprinnelige form og dimensjon, og det dannes et fast og motstandsdyktig overtrekk som tilpasser seg til gjenstandens form. Det er derved ikke tenkt på en delvis oppvarming for fremstilling av en rørformig gjenstand som funksjonsdyktig og selvstendig sluttprodukt.

For transport av strømingsbare medier, for eksempel innen varme- eller sanitærområdet, finner i økende grad plast-produkter, og spesielt plastrør, anvendelse. Disse materialer oppviser en fremragende langtidsbestandighet selv ved høye temperaturer og trykk og er bestandige overfor de fleste til-satser som forekommer innen såvel sanitær- som varmeområdet. Dersom for eksempel rørene skal utsettes for en sterk bøyning ved installasjonen for at de forsynt med armaturer skal kunne bygges inn i en anordning, må rørene fikseres i bøyet tilstand og eventuelt innstøpes fordi forholdsvis sterke tilbakegangs-krefter er tilstede i røret og i slangene og motvirker en sterk bøyning. Dersom et slikt rør for eksempel utsettes for en vinkling, oppstår et knekksted med redusert tverrsnitt, hvorved en øket strømningsmostand vil bli dannet. Visse defor-masjoner kan senere overhodet ikke eller bare med store van-skeligheter ferdigfremstilles spenningsfritt.

Det tas derfor ved oppfinnelsen sikte på å tilveie-bringe en fremgangsmåte for fremstilling av deformerte rørfor-mige hulstrenglengder som kan anvendes for fremstilling av i det vesentlige spenningsfrie rørformige gjenstander og spesielt slike som på bøyesteder oppviser tilnærmet det samme tverrsnitt som den rørformige hulstreng før den ble deformert.

Denne oppgave løses ved hjelp av den foreliggende fremgangsmåte av den innledningsvis angitte art og som er kjennetegnet ved at den ekstruderte hulstreng i den samme arbeidsprosess trekkes kontinuerlig gjennom et formningsverktøy slik at hullegemet strekkes med mer enn 10%, fortrinnsvis 20%, og avkjøles og dermed fikseres i den strukkede form, og at den således erholdte hulstreng skjæres i ønskede lengder.

Ved den foreliggende oppfinnelse blir følgelig samtidig med ekstruderingen av hulstrengen termoplastblandingens temperatur øket til fornettingsreaksjon. I samme arbeidsprosess blir radius til den ekstruderte rørformige hulstreng redusert ved anvendelse av et formningsverktøy, og ved hjelp av samtidig avkjøling oppnås stabilisering av den deformerte hulstrengs tilstand ved normale temperaturer. Når så en bestemt temperatur anvendes på et bestemt sted av en ønsket lengde av den ekstruderte og radiusreduserte hulstreng, vil den oppvarmede flate utvide seg inntil den får tilbake den opprinnelige størrelse som den hadde før radiusen til den ekstruderte hulstreng ble redusert i formningsverktøyet, og det oppstår da ingen mekaniske spenninger i den oppvarmede hulstrenglengde. Hulstrenglengden fremstilt ved hjelp av den foreliggende fremgangsmåte har derfor en stabil form såvel i den strukkede og avkjølte tilstand som i den ekspanderte tilstand etter oppvarming av hulstrenglengden. Det er spesielt denne egenskap som gjør at hulstrenglengdene fremstilt ved den foreliggende fremgangsmåte er velegnede for fremstilling av bøyde, rørformige gjenstander som på bøyesteder oppviser tilnærmet det samme tverrsnitt som hulstrengen før denne strekkes med derav følgende reduksjon av radius.

Enkelte eksempler på produkter fremstilt ved anvendelse av hulstrenglengdene fremstilt ved den foreliggende oppfinnelse er illustrert på de vedføyede figurer. Av disse viser

Fig. 1 et vinkelformstykke med flenselement,

Fig. 2 et venturirør,

Fig. 3 et dobbeltrørstykke med innenforliggende avstandsringer, Fig. 4 likeledes et dobbeltrørstykket med utenpålig-gende avstandsringer og Fig. 5a-e byggedeler for et røravsnitt med T-tilkob-ling.

Nedenfor følger et eksempel på fremstilling av rør-formige hulstrenglengder ved hjelp av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.

Eksempel

Findelt polyetylen blandes med 2,5 vekt% dicumylper-peroksid, og den erholdte blanding innføres i et trykkammer og utsettes for høyt trykk. Materialets temperatur ved utløpet av trykkammeret var ca. 110°C. Materialet føres gjennom kanaler i en ekstruderanordning og blir der oppvarmet til ca. 160°C. Ved denne temperatur blir blandingen hurtig og fullstendig fornettet, og ved utgangen fra ekstruderanordningen fås en rørformig hulstreng av fornettet polyetylen. Denne hulstreng blir i den samme arbeidsprosess trukket kontinuerlig gjennom et form-ningsverktøy som bevirker en reduksjon av hulstrengens radius med minst 10%, fortrinnsvis 20%. Den på denne måte deformerte hulstreng blir i samme arbeidsoperasjon avkjølt og dermed fiksert i den strukkede form, og hulstrengen blir deretter skåret i egnede lengder. Dersom den rørformige hulstrengs form ved utgangen fra ekstruderanordningen betegnes med A, fås etter strekking av hulstrengen en deformert form B av denne med redusert radius og for hvilken følgende relasjon gjelder:

B = A - a A,

hvor a ligger mellom 10% og 20%.

Enkelte anvendelser av de rørformige hulstrenglengder som fremstilles i henhold til den foreliggende oppfinnelse,er illustrert på de vedføyede figurer.

Dersom f.eks. en vinkeldeformasjon skal oppnås, som vist på Fig. 1, blir siden 1 av en rørlengde fremstilt ved hjelp av den foreliggende fremgangsmåte, bestrålt med varmluft en viss tid med en temperatur av over 140°C. I løpet av denne oppvarming utvides tverrsnittet, hvorved materialet bestreber seg på å vende tilbake til den opprinnelige formgivning. Dersom rørlengdens omkretsform nå oppvarmes ujevnt, dannes en vinkel i rørlengden da røret som følge av den kjente hukommel-sesvirkning bestreber seg på, på omkretsens side 1, å innta den opprinnelige tykkelse, mens denne tilstand ikke lenger kan oppnås på den kaldere side 2.

Ved denne oppvarmingsprosess blir derfor radiusen 1 for røret som er blitt redusert med 10-20%, utvidet til R2 og til slutt til R3, mens radiusen R4 igjen overensstemmer med radiusen RI. Tilsvarende gjelder for veggtykkelsen Dl for den likeledes med 10-20% reduserte opprinnelige veggtykkelse. Veggtykkelsen D3 svarer derfor tilnærmet til den opprinnelige veggtykkelse, og denne er mindre enn D2 og denne igjen mindre enn veggtykkelsen Dl. På denne måte oppnås det at det nettopp på vinkelstedet foreligger en større radius og en større veggtykkelse, slik at de strømningstap som ellers oppstår i vinkelstykker på grunn av innsnevringer, derved blir unngått.

Det således fremstilte vinkelstykke har en varig form uten at noen tilbakestillende krefter og derved spenninger er i virksomhet.

På tilsvarende måte blir likeledes den på Fig. 1 viste flensdel 12 fremstilt.

Et ytterligere anvendelseseksempel består i å belegge metallrør innvendig med plast, f.eks. for å tette beskadigede eller porøse steder i rør som allerede er blitt lagt på plass.

For dette formål blir en polyetylenrørlengde fremstilt ved hjelp av den foreliggende fremgangsmåte hvor røret ble redusert med 10% etter ekstruderingen slik at rørlengden kan innføres i et metallrør som skal repareres, anvendt. Rør-lengden som skal innføres velges slik at den danner en til-strekkelig vid bro over rørdelen som skal repareres. Etter at rørlengden er blitt innført i metallrøret, oppvarmes rørkom-binasjonen slik at den innvendige plastrørlengde vil utvide seg i samme grad som plastrøret på forhånd ble redusert, og slutte seg tett til metallrørets innvendige vegg.

Ved hjelp av denne varmebehandling oppstår tilstrek-kelige krefter til at det også vil fås en god avtetning av plastrørlengden over den samlede omkrets og med en tilstrek-kelig lengde langs den innvendige kappe av røret som skal repareres .

Et ytterligere anvendelsesområde for hulstrenglengdene fremstilt ifølge oppfinnelsen er fremstilling av venturi-dyser. En slik dyse er vist på Fig. 2. En venturidyse består av en avsmalnende rørdel 3 og en gradvis utvidet rørdel 4. En hulstreng 5 ekstrudert med diameteren R4 er blitt redusert til diameteren R5 ved hjelp av den foreliggende fremgangsmåte. Det avsmalnende røravsnitt 3 og det gradvis utvidede røravsnitt 4 kan da på enkel måte fremstilles ved påfølgende varmebe-handlinger av hulstrenglengden fremstilt ifølge oppfinnelsen. På de avsmalnende steder øker veggtykkelsen 6 og er størst på det smaleste sted med radiusen R5. Her oppstår også de største belastninger på røret.

For å kunne fremstille ytterligere ønskede formforandringer av hulstrenglengder fremstilt ifølge oppfinnelsen kan sjabloner anvendes som hulstrenglengdene legges inn i og deretter oppvarmes i til de har inntatt den på forhånd bestemte form som følge av sjablonenes form. Derved kan nøyaktig gjen-tagbare formforandringer oppnås, slik at det uten videre også er mulig å masseprodusere på forhånd formede rørstykker eller lignende gjenstander med nøyaktig overholdelse av på forhånd gitte dimensjoner.

Hulstrenglengdene ifølge oppfinnelsen kan også være fordelaktige for anvendelse ved fremstilling av forbindelser med armaturer og rørtilkoblinger, slik at eventuelle paknings-ringer ikke er nødvendige. Det er for dette formål tilstrek-kelig å anvende svakt reduserte hulstrenglengder som blir tilsvarende oppvarmet på deres tilkoblingssteder, slik at det der kan oppnås en på forhånd gitt tilpasning ved hjelp av varmebe-handlingen.

Hulstrenglengdene fremstilt ifølge oppfinnelsen kan også på fordelaktig måte anvendes for å fremstille rørsystemer som i form av dobbeltrør er utstyrt med gassisolasjonskamre, fortrinnsvis luftkamre, og eksempler på denne anvendelse fremgår av Fig. 3 og 4.

Det fremgår av Fig. 3 at utvidelser 7 er tilstede i på forhånd bestemte avstander rundt omkretsen av en hulstrenglengde 6 fremstilt ifølge oppfinnelsen, og disse utvidelser er i montert tilstand utformet innenfor et utvidet rør 8 i form av opplagring og pakninger. På denne måte dannes gasskamre mellom på hverandre følgende utvidelser, og disse gasskamre oppviser en fremragende isolasjon.

På lignende måte kan hulstrenglengder fremstilt ifølge oppfinnelsen anvendes for fremstilling av et rørsystem med et utvendig rør 10 med innbuktninger 9 rundt dets omkrets i på forhånd bestemte avstander fra hverandre, og et innvendig rør 11 for hvilket innbuktningene 9 i montert tilstand virker som opplagringer og pakninger. En slik anvendelse fremgår av Figur 4. Det udeformerte rør kan bestå av plast eller av metall. Fig. 5 a-e viser anvendelse av en hulstrenglengde fremstilt ifølge oppfinnelsen for fremstilling av en T-kobling bestående av en slangekobling 16 som sammen med dens form-stykke 17 er ført gjennom en boring 15 i et røravsnitt 13 fremstilt ifølge oppfinnelsen. Ved hjelp av et trykkstykke 18 og skrueelementer (ikke vist) blir slangekoblingen 16 sammen med røravsnittet 13 spent fast under dannelse av en T-kobling. Slangekoblingen 16 er derfor forsynt med en gjenge slik at trykkstykket 18 blir spent mot røravsnittet 13, idet formstykket 17 som befinner seg i røravsnittet 13, muliggjør fastspen-ningen. Fremstillingen av T-koblingen gjøres da ved at det tilsvarende røravsnitt oppvarmes slik at denne oppvarmede del går over til sin opprinnelige form. Deretter blir boringen 15 fremstilt, og nærmere bestemt med en størrelse som overensstemmer med slangekoblingens 16 diameter. Slangekoblingen 16 er integrerende forbundet med formstykket 17 som med dets ovale form blir ført gjennom boringen 15 i dens omranding som fremdeles befinner seg i oppvarmet tilstand, hvorved rørav-snittet 13 fullstendig vil tilpasse seg til formstykket 17 når røravsnittet avkjøles. Etter at omgivelsen for borehullet er blitt avkjølt, blir trykkstykket 18 ført over slangekoblingen 16 og spent fast ved hjelp av skrueelementer, slik at det fås en fast og tett T-kobling. Røravsnittet 13 kan derved formes slik at ingen eller bare en liten strømningsmotstand vil oppstå i røravsnittet 13.

Det er en spesiell fordel ved denne anvendelse at en T-kobling også kan fremstilles i forbindelse med ledninger som allerede er blitt lagt på plass, uten at det er nødvendig med en demontering. Slangekoblingen 16 består da fortrinnsvis av metall på samme måte som trykkstykket 18 og de ikke nærmere viste sammenskruingselementer.

Claims (1)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av rørformige hulstrenglengder som kan anvendes for fremstilling av bøyde, rør-formige gjenstander som på bøyesteder oppviser tilnærmet det samme tverrsnitt som det udeformerte rør, og hvor bøyeopera-sjonen foretas på i og for seg kjent måte ved partiell oppvarming av hulstrenglengdene til over materialets krystallittsmeltepunkt, hvor en termoplast i form av et pulver eller granulat under tilsetning av kjemiske fornettingsmidler så vel som tilsetnings- og hjelpestoffer utsettes for et høyt trykk i et trykkammer, hvorved blandingens temperatur øker til ca. 110°C, hvorpå blandingen føres gjennom kanaler i en ekstruderanordning og oppvarmes til fornettingstemperatur mens den fremdeles befinner seg i ekstruderanordningen, karakterisert ved at den ekstruderte hulstreng i den samme arbeidsprosess trekkes kontinuerlig gjennom et formningsverktøy slik at hullegemet strekkes med mer enn 10%, fortrinnsvis 20%, og avkjøles og dermed fikseres i den strukkede form, og at den således erholdte hulstreng skjæres i ønskede lengder.