CZ289622B6 - Způsob výroby plastové trubky a zařízení pro provádění tohoto způsobu - Google Patents

Abstract

Zp sob spo v v tom, e se po vnesen v²choz ch materi l do skl p c ho bubnu s teplotou m stnosti skl p c buben ost°ikuje zven teplou vodou p°iv d nou zven a zah° v se tak dlouho, dokud se v²choz materi ly exotermn nevytvrd , a potom, kdy teplota vznikaj c plastov trubky op t kles , se skl p c buben ost°ikuje studenou vodou p°iv d nou ve druh m okruhu, p°i em se voda alespo z sti odpa° a pot co teplota formy klesla tak hluboko, e se studen voda ji neoh°eje na teplotu odpa°ov n , se pop° pad za ne op t oh° vat. Za° zen m topn za° zen a chladic za° zen s okruhem tepl vody a okruhem studen vody, p°i em ka d² skl p c buben (1 a 6) m pl, kter² ho obklopuje a uvnit° n ho je uspo° d no rozpra ovac za° zen (26) pro vodu a ods vac za° zen (20) pro vodn p ru. Pod skl p c m bubnem (1) je um st no j mac za° zen (16c) pro vodu, p°i em rozpra ovac za° zen (26) a j mac za° zen (16c) jsou uspo° d na pro voliteln p°epojov n na jeden z obou okruh .\

Description

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu výroby plastové trubky a zařízení k provádění tohoto způsobu.

Dosavadní stav techniky

Výroba plastových trubek z vytvrditelného plastu, který může obsahovat plnivo, totiž z polyesteru nebo epoxidové pryskyřice, smíšené s uhličitanem vápenatým, pískem a skleněnými vlákny v otáčejícím se, kovovém sklápěcím bubnu, s vodorovnou osou, sloužícím jako matrice, je sama o sobě známa. U zařízení tohoto druhu se výchozí materiály vnáší z ramene pohybujícího se ve sklápěcím bubnu sem a tam, rovnoměrně rozděleně, přičemž se vytváří konstrukce stěny trubky vždy podle účelu, pro který je určena, a podle rozměrů, které musí vykazovat. Ačkoliv proces vytvrzování je exotermní proces, je pro správný, předem předvídatelný průběh způsobu nejen výhodné, nýbrž nutné, po prvním vnesení výchozích materiálů, které mají teplotu místnosti, do sklápěcího bubnu, který má rovněž teplotu místnosti, přivádět teplo. To se v dnešní době dělá vefukováním zahřátého vzduchu do sklápěcího bubnu. Vzduch, vypuzovaný tímto ze sklápěcího bubnu, odvádí spolu plynné rozpouštědlo z kapalné pryskyřice nebo z katalyzátoru, takže podle nových poznatků o ochraně životního prostření a předpisech pro ochranu životního prostředí jsou pro tento odpadní vzduch nezbytná čisticí zařízení.

Podstata vynálezu

Pro řešení toho způsobu slouží nyní způsob výroby plastové trubky, při kterém se kapalná vytvrditelná pryskyřice, která může obsahovat plnivo, katalyzátor pro pryskyřici, písek a skleněná vlákna, vnáší do otáčející se kovové formy s vodorovně probíhající osou, přičemž forma je vytvořena jako sklápěcí buben, jehož podstata spočívá v tom, že se po vnesení výchozích materiálů do sklápěcího bubnu s teplotou místnosti sklápěcí buben ostřikuje zvenčí teplou vodou, přiváděnou zvenčí a zahřívá se tak dlouho, dokud se výchozí materiály exotermně nevytvrdí a potom, když teplota vznikající plastové trubky opět klesá, se sklápěcí buben ostřikuje zvenčí studenou vodou, přiváděnou ve druhém okruhu, přičemž se voda alespoň zčásti odpaří, a poté co teplota formy klesla tak hluboko, že se studená voda již neohřeje na teplotu odpařování, se popřípadě začne opět zahřívat.

Podle výhodného způsobu provedení podle vynálezu se na počátku způsobu vnáší pryskyřice, ze které se vytvoří první, vnější oblast povrchu stěny vyráběné plastové trubky, jejíž doba gelovatění odpovídá 10 až 70 % doby gelovatění na konci vnášení výchozích materiálů použité následné pryskyřice ze které se vytvoří vnitřní povrch vyráběné plastové trubky.

Vynález se dále týká zařízení pro provádění způsobu.

Toto zařízení je opatřeno nejméně jednou, otočně uloženou, motoricky poháněnou formou s vodorovnou osou, která je vytvořena jako sklápěcí buben pro výrobu plastových trubek z výchozích materiálů, které zahrnují pryskyřici, popřípadě plnivo, katalyzátor pro pryskyřici, skleněná vlákna a písek, a s přívodním zařízením pro přivádění těchto výchozích materiálů dovnitř otáčejícího se sklopného bubnu, jehož podstata spočívá vtom, že má topné zařízení a chladicí zařízení s okruhem teplé vody a s okruhem studené vody, přičemž každý sklápěcí buben má plášť, který ho obklopuje a uvnitř něhož je uspořádáno rozprašovací zařízení pro vodu a odsávací zařízení pro vodní páru a pod sklápěcím bubnem je umístěno jímací zařízení pro vodu, přičemž rozprašovací zařízení a jímací zařízení jsou uspořádána pro volitelné přepojování na

-1CZ 289622 B6 jeden zobou okruhů, přičemž rozprašovací zařízení a jímací zařízení mají přívody pro okruh teplé vody a okruh studené vody.

Podle výhodného provedení vynálezu má každé rozprašovací zařízení více rozprašovacích trysek 5 pro vytvoření rozprašovacího paprsku šířícího se v rovině, přičemž rozprašovací tiysky jsou uspořádány tak, aby jejich rovina paprsků probíhala rovnoběžně s osou sklápěcího bubnu.

Podle dalšího výhodného provedení vynálezu je pro uzavírání rozprašovacích zařízení nebo jímacích zařízení k okruhu teplé vody nebo k okruhu studené vody připojeno každé rozprašovací 10 zařízení a jímací zařízení přes první dálkově řízený ventil k okruhu teplé vody a přes druhý dálkově řízený ventil k okruhu studené vody, a pro ovládání všech ventilů je uspořádáno centrální programovatelné zařízení.

Přehled obrázků na výkresech

Dále je pomocí přiložených výkresů popsán jeden příklad provedení vynálezu.

Na výkrese ukazuje obr. 1 základní schéma zařízení podle vynálezu, obr. 2 schematicky pohled zpředu na sklápěcí buben ve zvětšeném měřítku, obr. 3 bokorys rozprašovací trysky a obr. 4 pohled zpředu na tutéž trysku.

Příklad provedeni vynálezu

Zařízení, znázorněné na obr. 1, má šest otočně uložených motoricky poháněných, kovových sklápěcích bubnů 1 až 6, s vodorovnou osou, které jsou na obr. znázorněny pouze schematicky. Ačkoliv tyto sklápěcí bubny 1 až 6 mohou mít různé průměry, jsou na výkrese pro zjednodušení nakresleny všechny stejně velké. Pro zvýšení přehlednosti bylo upuštěno od toho, aby byla nakreslena komplikovaná ložiska těchto sklápěcích bubnů 1 až 6 a hnací orgány, u nichž se jedná 35 s výhodou o elektromotory s plynule přestavitelným počtem otáček.

U všech sklápěcích bubnů 1 až 6 je znázorněn plášť 16. jak je to zejména dobře vidět na obr. 2, který úplně obklopuje sklápěcí buben 1 až 6. Tento plášť 16 může, jak je to zřejmé z obr. 2, být vytvořen pásem látky 18 nepropustným pro vodu, napnutým přes pět nosných lišt 17. Nahoře 40 v tomto plášti 16 jsou uspořádána dvě rozprašovací potrubí 26, která jsou spojena společným ventilem s přívodním potrubím 28, a opatřená rozprašovacími tryskami 26a. tvořícími dohromady rozprašovací zařízení. Tyto rozprašovací trysky 26a jsou zde, jak lze seznat z obr. 3 a 4, vytvořeny o sobě známým způsobem tak, aby vytvářely rozprašovací paprsek 26b, šířící se v podstatě v rovině. Jsou uspořádány tak, aby roviny rozprašovacího paprsku 26b probíhaly 45 rovnoběžně s osou 10 příslušného sklápěcího bubnu 6. Přívodní potrubí 28 je spojeno přes elektroventil 35 s napájecím potrubím 36 pro studenou vodu a přes elektroventil 37 s napájecím potrubím 38 pro teplou vodu. Rozprašovací zařízení, sestávající z rozprašovacích trysek 26a. potrubí a čerpadel, je dimenzováno tak, aby mohlo rozprašovat vždy podle průměru trubky 250 až 400 litrů vody za minutu. Dolní díl 16a pláště 16 slouží jako jímací zařízení pro vodu 50 protékající přes sklápěcí buben 6. Toto jímací zařízení je spojeno přes odtokové potrubí 30, opatřené elektroventilem 29. se sběrným potrubím 31 pro studenou vodu a přes elektroventil 32 odtokového potrubí 33 se sběrným potrubím 34 pro teplou vodu.

Ostatních pět sklápěcích bubnů 1 až 5 je spojeno stejným způsobem, přičemž každý je spojen 55 s rozprašovacím zařízením a jímacím zařízením pro vodu a připojen ke sběrnému potrubí 31 pro

-2CZ 289622 B6 studenou vodu, sběrnému potrubí 34 pro teplou vodu, napájecímu potrubí 36 pro studenou vodu a napájecímu potrubí 38 pro teplou vodu, takže další popis těchto detailů znázorněných na výkresech není nutný.

Sběrné potrubí 31 pro studenou vodu vyúsťuje do prvního zásobníku 39 studené vody, který je opatřen přetokovou trubkou 40 a vyprazdňovacím potrubím 42, uzavřeným ventilem 44. Z prvního zásobníku 39 studené vody vede potrubí 44 opatřené čerpadlem 43 ke druhému zásobníku 45 studené vody, který je větší než první zásobník 39 studené vody. I tento druhý zásobník 45 studené vody je opatřen přetokovým potrubím 46 a vyprazdňovacím potrubím 48, uzavřeným ventilem 47. Tento druhý, větší 45, studené vody je spojen přes čerpadlo 49 s napájecím potrubím 36 pro studenou vodu, takže všechny výše uvedené zásobníky, čerpadla a potrubí tvoří okruh studené vody, ke kterému se dá připojit rozprašovací zařízení a jímací zařízení pro vodu přes odpovídající ventily 29 a 35.

Analogicky je konstruován i okruh teplé vody:

Sběrné potrubí 34 pro teplou vodu ústí do prvního zásobníku 50 teplé vody, který je opatřen přetokovým potrubím 51 a vyprazdňovacím potrubím 53, uzavřeným ventilem 52. Z tohoto prvního zásobníku 50 teplé vody vede potrubí 55 opatřené čerpadlem 54 ke druhému zásobníku 56 teplé vody, který je větší než první zásobník 50. I tento druhý zásobník 56 je opatřen přetokovým potrubím 57 a vyprazdňovacím potrubím 59, uzavřeným ventilem 58. Tento druhý větší zásobník 56 pro teplou vodu je spojen přes čerpadlo 60 a výměník 61 tepla s napájecím potrubím 38 pro teplou vodu, takže oba výše uvedené zásobníky 50, 56, obě čerpadla 54, 60 a odpovídající potrubí tvoří okruh teplé vody, ke kterému se dají připojit rozprašovací zařízení, a jímací zařízení pro vodu přes odpovídající elektroventily 32 a 37.

K. výměníku 61 tepla se dá, pokud je to nutné, přivádět odněkud teplo médiem, například horkou vodou, nebo horkým olejem. Výměník 61 tepla by ale také mohl být opatřen elektricky otápěnými topnými tyčemi.

Pro odsávání vodní páry, tvořící se při rozprašování chladicí vody na otáčející se horkou matrici, z meziprostoru mezi matricí a pláštěm 16 slouží odsávací potrubí 20, které lze připojit přes ventil 19 na hlavní odsávací potrubí 22, opatřené dmýchacím zařízením 21 a vyfoukává páru do vzduchu, přičemž by bylo také možněji ochladit v kondenzátoru.

Na výkrese jsou znázorněna různá pomocná a spojovací potrubí, z nichž některá slouží k tomu, aby se oba okruhy plnily vodou nebo aby se úplně nebo částečně vyprazdňovaly nebo je navzájem spojují; jiné slouží ktomu, aby se okruhy krátkodobě mohly připojit k rozprašovacím zařízením a zařízením pro jímání vody.

Samozřejmě jsou všechny elektroventily nejen spojeny řídicím vedením, které na výkrese není znázorněno, s programovatelným řídicím zařízením, naznačeným na výkrese jen schematicky, nýbrž jsou připojena i různá teplotní čidla, stejně tak jako čidla hladiny, uspořádaná na zásobnících, přes odpovídající vedení na řídicí zařízení a to tak, aby se tam mohly odečítat naměřené hodnoty, přičemž zapojení je vytvořeno tak, aby se při nedosažení popřípadě překročení kritických hodnot vyvolal odpovídající spínací nebo alarmovací signál. Dále jsou i ovládání pohonů sklápěcích bubnů 1 až 6 a ovládání přívodu materiálu připojena tak k programovatelnému řídicímu zřízení, aby se zařízení dalo řídit podle individuálních potřeb, tedy tak řečeno „od ruky“, tak i podle předem stanoveného programu.

Při způsobu výroby plastové trubky podle vynálezu se nyní podle o sobě známých předpisů, to znamená v souladu s požadovanou tloušťkou stěny trubky, která se má vyrobit, vnáší kapalná pryskyřice, která může obsahovat přísady, jako například uhličitan vápenatý, příslušný katalyzátor, jakož i pásek a skleněná vlákna zčásti po sobě, zčásti společně do otáčejícího se sklápěcího bubnu 1 až 6, přičemž se pro dosažení hladké vnější stěny vyráběné trubky nejdříve vnáší pouze

-3CZ 289622 B6 pryskyřice a katalyzátor, načež se potom vnáší skleněná vlákna a písek, tak, aby tyto vnikly alespoň zčásti do plastu, přičemž se obvykle provádí výstavba několika navzájem zesítěných vrstev.

Aby se nastartoval pochod vytvrzování plastu vnášeného při teplotě místnosti do sklápěcího bubnu 1 až 6, který má rovněž teplotu místnosti, nebo aby se tento pochod urychlil, bylo až dosud obvyklé vefoukávat dovnitř sklápěcího bubnu 1 až 6 horký vzduch.

Místo toho se nyní u výše popsaného zřízení a v souladu se způsobem podle vynálezu zapojí otevřením odpovídajících ventilů 32 a 37 a zapojením příslušných oběhových čerpadel 51 a 60 rozprašovací zařízení a jímací zařízení pro vodu v okruhu teplé vody. Teplou vodou, rozprašovanou zvenčí na sklápěcí buben 6 a tekoucí přes tento sklápěcí buben 6 dolů, která má například teplotu 70 °C, se tento sklápěcí buben 6 ohřeje během asi 90 sec ze 20 °C například na 60 °C až 70 °C. Vzhledem k tomu, že tento sklápěcí buben 6 je z kovu, obvykle ze železa a v důsledku toho má dobrou tepelnou vodivost, přivede se teplo do plastu. Aby se zabránilo tomu, aby vnější oblast pryskyřice nebyla před zgelovatěním tak nízkoviskózní, že by se putováním skleněných vláken vytvořila příliš velká koncentrace skleněných vláken, která by rušila vytvrzování, používá se pro nejzevnější oblast stěny pryskyřice, jejíž doba gelovatění je jen 10 až 70 % doby gelovatění použité pro nejvnitřnější oblasti stěny. Takováto pryskyřice může mít tedy při teplotě matrice 20 °C dobu gelovatění 3 minuty a při teplotě matrice 30 °C dobu gelovatění 5 minut, zatím co doba gelovatění pryskyřice použité pro střední vrstvy je trojnásobná a doba gelovatění pryskyřice použité pro vnitřní vrstvu čtyř až pětinásobná. To se dá dosáhnout malým podílem inhibitoru nebo přídavkem většího množství urychlovače. V důsledku exotermního procesu vytvrzování, ke kterému dojde po zgelovatění, zahřeje se pryskyřice na 80 °C až 120 °C, takže se i sklápěcí buben 6 poněkud zahřeje. Jakmile dojde i exotermnímu procesu vytvrzování, tedy přibližně potom co hmota tvořící vznikající trubku dosáhla asi 70 °C, nebo o něco později, oddělí se rozprašovací zařízení a jímací zařízení pro vodu uzavřením příslušných ventilů 37 a 32 od okruhu teplé vody. Když teplota zvýšená v důsledku exotermního vytvrzování v trubce opět klesne, připojí se otevřením druhých ventilů 35 a 29 okruh studené vody, ve kterém se teplota může pohybovat mezi 15 °C až 40 °C, například okolo 20 °C, k rozprašovacímu zařízení a zařízení pro jímání vody, přičemž se samozřejmě uvedou do činnosti rovněž oběhová čerpadla 43 a 49. Tímto ochlazením, při kterém se chladicí voda může zpočátku zahřát až na 50 °C a přičemž se může odpařit část chladicí vody a tím se ochladí matrice, ochladí se sklápěcí buben 6 vždy podle teploty studené vody během 5 až 10 minut na hodnotu mezi 50 °C až 20 °C.

Když se vnese materiál potřebný pro konstrukci trubky a pryskyřice se vytvrdí, může se bez velkého vynaložení síly vytáhnout plastová trubka ze sklápěcího bubnu 6, neboť v důsledku nového ohřevu a chlazení je jednak o něco málo větší než vnější průměr vytvrzené plastové trubky a jednak teplota je po celé délce trubky a sklápěcího bubnu 6 konstantní. Další podstatná výhoda spočívá v tom, že teplo vznikající při exotermním pochodu vytvrzování se dá použít k iniciování procesu vytvrzování u další trubky, k čemuž se používá tepelné čerpadlo, teplo ze zásobníku 45 studené vody se čerpá do zásobníku 56 teplé vody, toto tepelné čerpadlo není ale z důvodů lepší přehlednosti na výkrese znázorněno. Jestliže se nepoužije žádné tepelné čerpadlo, musí se vodě v okruhu teplé vody přivádět teplo nejen po delším přerušení procesu závislém na izolaci zásobníku 56 okruhu teplé vody, nýbrž i jinak pomocí výměníku 61 tepla. Voda v okruhu studené vody se potom udržuje studená nebo se ochladí některým z o sobě známých způsobů, například pomocí chladicího zařízení pracujícího podle principu odpařování vody.

Třetí výhoda, které lze způsobem podle vynálezu dosáhnout, spočívá vtom, že nedochází k žádnému zatěžování životního prostředí. Dále nelze opomenout ani stránku nákladů: energie nezbytná dříve pro přivádění zahřátého vzduchu je větší než energie nezbytná nyní pro provoz oběhových čerpadel obou okruhů vody, a rovněž náklady na pořízení okruhů vody se pohybují v rámci toho, co by se muselo vydat na zdroj horkého vzduchu a dmýchací zařízení, takže v souhrnu kromě ne nepodstatného snížení nákladů na provoz se dosáhne podstatného zvýšení únosnosti pro životní prostředí.

Claims (5)

1. Způsob výroby plastové trubky, při kterém se kapalná, vytvrditelná pryskyřice, která může obsahovat plnivo, katalyzátor pro pryskyřici, písek a skleněná vlákna vnáší do otáčející se kovové formy s vodorovně probíhající osou, přičemž forma je vytvořena jako sklápěcí buben, vyznačující se tím, že po vnesení výchozích materiálů do sklápěcího bubnu s teplotou io místnosti se sklápěcí buben ostřikuje zvenčí teplou vodou přiváděnou zvenčí a zahřívá se tak dlouho, dokud se výchozí materiály exotermně nevytvrdí, a potom, když teplota vznikající plastové trubky opět klesá, se sklápěcí buben ostřikuje studenou vodou přiváděnou v druhém okruhu, přičemž se voda alespoň zčásti odpaří a poté co teplota formy klesla tak hluboko, že se studený voda již neohřeje na teplotu odpařování, se popřípadě začne opět zahřívat.

2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že na počátku způsobu se vnáší pryskyřice, ze které se vytvoří první, vnější oblast povrchu stěny vyráběné plastové trubky, jejíž doba gelovatění odpovídá 10 až 70 % doby gelovatění, měřeno od konce vnášení výchozích materiálů použité následné pryskyřice, ze které se vytvoří vnitřní povrch stěny vyráběné plastové

20 trubky.

3. Zařízení pro provádění způsobu podle nároku 1 nebo 2, s nejméně jednou, otočně uloženou, motoricky poháněnou formou s vodorovnou osou, která je vytvořena jako sklápěcí buben (1 až 6) pro výrobu plastových trubek z výchozích materiálů, které zahrnují pryskyřici, popřípadě plnivo,

25 katalyzátor pro pryskyřici, skleněná vlákna, písek a s přívodním zařízením pro přivádění těchto výchozích materiálů dovnitř otáčejícího se sklápěcího bubnu (1 až 6), s přívodním zařízením pro tyto materiály, vyznačující se tím, že má topné zařízení a chladicí zařízení s okruhem teplé vody a okruhem studené vody, přičemž každý sklápěcí buben (1 až 6) má plášť, který ho obklopuje a uvnitř něhož je uspořádáno rozprašovací zařízení (26) pro vodu a odsávací zařízení 30 (20) pro vodní páru, a pod sklápěcím bubnem (1) je umístěno jímací zařízení (16c) jsou uspořádána pro volitelné přepojování na jeden z obou okruhů, přičemž rozprašovací zařízení (26) a jímací zařízení (16c) mají přívody k okruhu teplé vody a okruhu studené vody.

4. Zařízení podle nároku 3, vyznačující se tím, že každé rozprašovací zařízení (26) 35 má více rozprašovacích trysek (26a) pro vytvoření rozprašovacího paprsku šířícího se v rovině, přičemž rozprašovací trysky (26a) jsou uspořádány tak, aby jejich rovina paprsků probíhala rovnoběžně s osou (10) sklápěcího bubnu (1).

5. Zařízení podle nároku 3 nebo 4, vyznačující se tím, že pro uzavírání rozprašo40 vacích zařízení (26) a jímacích zařízení (16c) je připojeno každému okruhu rozprašovací zařízení (26) a jímací zařízení (16c) přes první dálkově řízený ventil (37) k okruhu teplé vody, a přes druhý dálkově řízený ventil (35) k okruhu studené vody, a pro ovládání všech ventilů je uspořádáno centrální programovatelné zařízení.