CZ290777B6 - Způsob výroby dvouose orientovaných trubek z termoplastického materiálu - Google Patents

Abstract

Zp sob obsahuje protla ov n trubky (2) z termoplastick ho materi lu a jej n sledn nasouv n p°es trn (50) p°i teplot orientace plastick ho materi lu. Trn (50) obsahuje rozp nac ·sek (50b), kter² vytv ° rozta en obvodu trubky (2). Prost°edky (12) pro ° zen rychlosti trubky (2) p sob c na trubku (2) jsou um st ny proti sm ru pohybu vzhledem k rozp nac mu ·seku (50b) p°ed trnem (50) pro vyv jen axi ln s ly na trubku (2), a ta n za° zen (20) p sob c na trubku (2) je um st no po sm ru pohybu za trnem (50) pro vyv jen axi ln ta n s ly na trubku (2). V m st proti sm ru pohybu trubky, vzhledem k prost°edk m (12) pro ° zen rychlosti trubky, se plastick² materi l ve vn j vrstv st ny trubky (2) p°ivede na teplotu, kter je ni ne teplota orientace. Vrstva materi lu je p°itom tak siln , e m e odol vat s le vyv jen prost°edky (12) pro ° zen rychlosti trubky (2).\

Description

Způsob výroby dvouose orientovaných trubek z termoplastického materiálu

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu a zařízení pro výrobu dvouose orientovaných trubek z termoplastického materiálu podle úvodní části nároku 1.

Dosavadní stav techniky

Ve spise PCT WO 90/02644 je popsán způsob podle úvodní části nároku I. Předmětem dvouose orientovaného plastického materiálu trubky, tzv. protlačované trubky, je zlepšení vlastností trubky pomocí orientace molekul termoplastického materiálu ve dvou navzájem kolmých směrech, osovém směru a tečném čili obvodovém směru.

Pro vyvolání dvouosé orientace je třeba, aby tloušťka stěny trubky byla rovnoměrná při vhodné teplotě orientace pro dotyčný termoplastický materiál. To je popsáno v DE 23 57 210 aEP0 441 142 (Petzetakis). V praxi je teplota orientace taková teplota, při které se plastický materiál stane tvarově stálý, když se ochlazuje. Pro polyvinylchlorid PVC leží teplota orientace právě nad přechodem skelné kritické teploty PVC. Polyetylén PE a ostatní polyolefiny nevykazují žádnou kritickou teplotu, nýbrž fázi alfa, která indikuje přechod z krystalické struktury přes částečně krystalickou do amorfní struktury. Teplota orientace takového plastického materiálu leží právě nad teplotním rozmezím patřícím do fáze alfa. Dvouosá orientace se upevní (zmrazí) ochlazením trubky.

K. docílení orientované teploty plastické hmoty se trubka vycházející z protlačovacího stroje při vysoké teplotě chladí. Prakticky se chlazení uskuteční tím, že tažená trubka prochází chladicím zařízením umístěným po směru pohybu z tažného zařízení tak, že zařízení chladí trubku z venku a/nebo zevnitř.

Ve spise WO 90/02644 se uskutečňuje roztažení trubky pomocí tmu, který je tvořen přetlakovou expanzní komorou. Expanzní komora je opatřena první vložkou, která lícuje těsně s vnitřkem neroztažené trubky a druhou vložkou, která navazuje na první vložku. Druhá vložka je schopná diametrální expanze pro utěsnění vnitřku roztahované trubky.

Ve spise DE 23 57 210 je tm pevný a mezi tm a trubku je zaveden tekutinový tenký povlak. Tekutina se zavede mezi dutou plastickou trubku a nabíhající úsek trnu umístěný před rozpínacím úsekem tmu. Tekutina je unášena pohybující se trubkou přes rozpínací úsek. Ve spise DE 23 57 210 je popsáno, že úhel kónického rozpínacího úseku je omezen, aby se zamezilo narušení tekutiny.

Podstata vynálezu

Předmětem tohoto vynálezu je umožnění výroby orientovaného potrubí plynulým procesem přesně řízeným způsobem. Dalším předmětem je umožnit vytvoření daleko většího úhlu rozpínacího úseku než poskytuje způsob a tm podle DE 23 57 210.

Předmětem vynálezu je způsob výroby dvouose orientovaných termoplastických trubek obsahující protlačování trubky 2 z termoplastického materiálu, chlazení protlačované trubky, a následné nasouvání trubky přes tm 50 při teplotě orientace termoplastického materiálu, kde tm 50 obsahuje rozpínací úsek 50b, který tvoří roztažení v obvodovém směru trubky, přičemž prostředky 12 pro řízení rychlosti trubky vyvíjejí axiální sílu na trubku ve směru jejího nasouvání na

- 1 i rozpínaci úsek, zatímco tažné zařízení 20 táhne trubku po jejím nasunutí na trn 50 axiálním směrem, přičemž chlazení je takové, že před prostředky 12 pro řízení rychlosti termoplastický materiál umístěný ve vnější stěně trubky 2, na níž působí prostředky pro řízení rychlosti, je přivedena na teplotu, která je pod teplotou orientace, a uvedená vrstva je tak silná, že může odolávat síle způsobené prostředky 12 pro regulaci rychlosti, jehož podstatou je, že tm 50 je v podstatě tuhé těleso a obsahuje výpustný úsek 50c před rozpínacím úsekem 50b, ve kterém je vytvořena první tekutinová vrstva mezi trubkou 2 a rozpínacím úsekem 50b tmu 50 při napájení kanálků 56, 57 v trnu tekutinou, která obtéká vnější povrch rozpínacího úseku 50b tmu 50, zatímco je vytvořena druhá tekutinová vrstva mezi trubkou 2 a výpustným úsekem 50c tmu 50 při napájení kanálků 62, 63 v tmu 50, které ústí do vnějšího povrchu výpustného úseku 50c tmu 50 za současného vzniku účinného těsnění mezi první tekutinovou vrstvou a druhou tekutinovou vrstvou tvořeného kontaktem mezi trubkou 2 a trnem 50.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže vysvětlen prostřednictvím konkrétních příkladů provedení znázorněných na výkresech, na kterých představuje obr. 1 schematické znázornění půdorysu, částečně v průřezu, příkladu provedení podle vynálezu pro výrobu dvouose orientovaných trubek obr. 2 schematické znázornění průřezu přímkou II-II na obr. 1 obr. 3 schematické znázornění v polovině podélného průřezu, části zařízení pro výrobu dvouose orientovaných trubek pomocí upřednostňovaného provedení tmu.

Příklady provedení vynálezu

Obr. 1, 2, 3 a 4 jsou založeny na aplikaci způsobu podle vynálezu, při kterém se vyrábí trubka z termoplastického materiálu (jako je polyvinylchlorid PVC nebo polyethylen PE) s hladkou válcovou stěnou. Je jasné, že zde popsanou myšlenku a řešení vynálezu lze použít také k výrobě trubkových úseků o různých průřezech, je-li to nutné, úpravou provedení zde popsaných částí.

Obr. 1 ukazuje protlačovací stroj 1, jehož pomocí se vyrábí dutá trubka 2 z termoplastického materiálu kontinuálním postupem. Po opuštění protlačovacího stroje 1 má trubka 2 kulatý prstencový počáteční průřez.

Trubka 2 poté co opustí protlačovací stroj 1 prochází venkovním kalibračním pouzdrem 3 a dále chladicím zařízením 4, v tomto příkladě vodou chlazeným zařízením.

Trubka 2 je dvouose orientovaná protlačováním trubky 2 při vhodné teplotě orientace plastického materiálu trubky 2 přes tm 50, který je přidržován ve své poloze tažným členem 51 procházejícím dutou trubkou 2 a spojeným s protlačovacím strojem L

V praxi, je teplota orientace taková teplota, při níž plastický materiál udržuje svůj tvar, když se ochladí. Pro PVC leží teplota orientace právě v rozsahu nad skelnou přechodovou kritickou teplotou PVC. PE a ostatní polyolefiny nevykazují přechodovou teplotu, ale alfa fází, která indikuje strukturu přechodu z krystalické přes částečně krystalickou na amorfní strukturu. Teplota orientace takového plastického materiálu leží právě nad teplotním rozsahem patřícím do alfa fáze.

Trn 50 má válcový náběhový úsek 50a, rozpínací úsek 50b ve tvaru konického komolého kužele, a v podstatě válcový výpustný úsek 50c který se mírně zužuje směrem ke svému konci.

Pro řízení rychlosti, kterou se trubka 2 pohybuje směrem k tmu 50, jsou přítomny prostředky 12 pro řízení rychlosti trubky ve vzdálenosti před koncem tmu 50 v pohledu směrem pohybu trubky 2, přičemž tyto prostředky 12 působí na vnější stranu trubky 2.

Schematicky znázorněné prostředky 12 budou níže vysvětleny podrobněji.

Tažné zařízení 20 je umístěno za trnem 50, pro vyvinutí axiální tažné síly na trubku 2. Uvedené tažné zařízení 20 lze navrhnout zpravidla podle konstrukce odpovídající současnému stavu techniky.

Vnější stranu trubky 2 před prostředky 12 ochlazuje chladicí zařízení 4 takovým způsobem, že plastický materiál ve vnější vrstvě sousedící s vnější stranou trubky 2 se ohřeje na teplotu, která je jasně nižší než teplota orientace plastického materiálu. Tím se zajistí, že stěna trubky 2 získává studenou a proto poměrně silnou tuhou vnější vrstvu o vhodné tloušťce, takže tato vnější vrstva odolává mechanickým vlivům, způsobeným zejména prostředky 12 působícími na trubku 2. Jinými slovy, tento vynález navrhuje opatřit trubku 2 tvrdou kůrou, ochlazením vnější vrstvy na teplotu, která je nižší než je teplota orientace požadovaná pro dvouosou orientaci, když se trubka přetahuje přes tm 50.

Pro plastický materiál jako PVC, jehož teplota skelného přechodu leží v rozmezí mezi 80 a 85 °C, bylo shledáno, že chlazení na přibližně 70 °C na vnější straně trubky je postačující pro docílení dostatečně silné a pevné vnější vrstvy. Teplota vnější vrstvy definovaná podle tohoto vynálezu v případě PVC proto leží mezi 80 °C na vnitřní straně vnější vrstvy a 70 °C na vnější straně vnější vrstvy.

Tvrdá kůra vytvořená před prostředky 12 kolem teplejšího a měkčího materiálu stěny trubky 2 zabrání jakémukoliv riziku poškození trubky 2 prostředky 12. Ostatní výhody kůry budou popsány níže.

Poněvadž prostředky 12 jsou vzdáleny od tmu 50, je k dispozici časové období pro uskutečnění nového ohřevu vnější vrstvy na požadovanou teplotu orientace. V časovém úseku kdy se trubka 2 pohybuje z polohy před prostředky 12 k tmu 50, plastický materiál uzavřený vnější vrstvou, přičemž tento materiál je na vyšší teplotě než vnější vrstva, postupně ztrácí část svého tepla vůči studenější vnější vrstvě. Výsledkem toho je, že vnější vrstva definovaná podle vynálezu se postupně ztenčuje, pokud se venkovní strana trubky 2 nadále nechladí. Zmíněné ohřátí může nakonec vést ke zmizení vnější vrstvy definované podle vynálezu. Teplota vnitřní části stěny trubky se potom výhodně reguluje takovým způsobem, například vnitřním chlazením/zahříváním trubky 2 tak, aby v okamžiku, kdy trubka opustí prostředky 12, byla uvedená teplota vyšší než teplota orientace. Jelikož teplo vnitřní části trubky se částečně převádí do vnější vrstvy, ochlazuje se vnitřní část na požadovanou teplotu orientace. Tento převod tepla z vnitřku ven znamená, že trubka, včetně vnější vrstvy, je na teplotě orientace požadované pro dvouosou orientaci, jakmile se přesune přes tm 50.

Aby se zajistilo že zůstane dostatečně silná vnější vrstva alespoň po dobu, kdy prochází prostředky 12, lze prostředky 12 opatřit chladicí soustavou.

Studená vnější vrstva trubky 2 se dále ztenčuje po opuštění prostředků 12, vlivem ohřevu zvnitřku trubky 2. Kvůli zajištění toho, aby při dosažení rozpínacího úseku 50b tmu 50 byla požadovaná teplota orientace trubky 2 co nej rovnoměrnější, instaluje se v blízkosti tmu 50 topné zařízení 40, které bude dále podrobněji popsáno.

-3 CZ 290777 B6

Jakmile se trubka 2 přesune přes rozpínací úsek 50b tmu 50, je ochlazena z venku schematicky označeným chladicím zařízením 70.

Prostředky 12 pro regulaci rychlosti trubky v tomto příkladu obsahují rám, dva nosné řetězy 14, 15 s příslušnými pryžovými bloky 16, 17, které se mohou pohybovat podél odpovídající uzavřené tratě. Z důvodů lepší zřetelnosti jsou znázorněny pouze některé páry pryžových bloků 16, 17. Každé uzavřené trati přísluší aktivní část, ve které bloky 16, 17 patřící ke dvěma nosným řetězům 14, 15 působí na části vnějšího obvodu trubky 2, po jejíž každé straně jsou umístěny. Prostředky 12 jsou navrženy takovým způsobem, že se může měnit vzdálenost mezi bloky a tím orientovat průchod pro trubku 2.

Způsob, jakým prostředky 12 působí na trubku 2 bude dále podrobněji popsán s odkazem na obr. 1 a 2.

V řezu na obr. 2 jsou znázorněny páry pryžových bloků 16, 17, které patří k příslušným řetězům 14, 15 tlačného zařízení 12 na obr. 1. Bloky 16, 17 jsou znázorněny v poloze, ve které jsou situovány v aktivní části uzavřené trati, podél níž se pohybují. Trubka 2, která opustila protlačovací stroj 1, kalibrační objímku 3 a chladicí zařízení 4 s kruhovým počátečním průřezem, je stlačena na trubku 2 s oválným průřezem bloky 16, 17, které na ni působí. Pro lepší srozumitelnost je vnější obvod s kulatým počátečním průřezem trubky 2 zakreslen na obr. 2 čárkovaně. Na obr. 2 je vnitřní okrajová linie studené vnější vrstvy trubky 2 také vyznačena čárkovanou čarou. V tomto příkladu je trubka vyrobena z PVC a vnitřní okrajová linie odpovídá izotermě 80 °C (přerušovaná čára 1).

Jako reakci na deformaci trubky 2 vzniklou podél prostředků 12, je vytvořen povrchový tlak (normální síla) mezi trubkou 2, a bloky 16, 17 prostředků 12. Povrchový tlak je výsledkem odporu trubky 2 na uvedenou deformaci, je jasné, že silná vnější vrstva-přestavuje důležitý příspěvek k celkovému deformačnímu odporu trubky 2. Při stejné deformaci tudíž existence vnější vrstvy způsobí větší povrchový tlak než kdyby nebylo vnější vrstvy. Větší povrchový tlak umožní vyvinout větší axiální sílu na hladkou trubku 2.

Povrchový tlak mezi bloky 16, 17 a trubkou 2 lze proto regulovat řízením průchodu mezi řetězy 14,15. Kromě toho lze zpracovávat trubky vzájemně rozdílných průměrů bez provádění větších úprav na prostředcích 12. Prostředky 12 lze opatřit prostředky regulujícími teplotu pro ovládání teploty bloků 16, 17. Může být například vhodné chladit bloky 16, 17, aby se tak zabránilo předčasnému ohřevu studené vnější vrstvy trubky 2.

Trubka 2 se potom přesune přes tm 50 o kulatém průřezu, který odpovídá zpracovávané trubce. Deformaci trubky 2 způsobenou prostředky 12 lze připustit, protože dvouosá orientace molekul termoplastického materiálu vznikající na tmu 50 je v podstatě určujícím činitelem pro vlastnosti nakonec vyrobené trubky 2.

Jak je vidět na obr. 1, bloky 16, 17 prostředků 12 působí na trubku 2 ve vzdálenosti před posuvem přes tm 50. Tažný Člen 51 je také udělán tak tenký, že trubka 2 svým vnitřkem nemůže přijít vnitřně do styku s tažným členem 51 v místě kde tyto bloky 16, 17 působí na trubku 2 a trubku 2 stlačují. Tak se odstraní riziko zmačknutí trubky 2 mezi bloky 16,17 a tažným členem 51.

Vzdálenost mezi místem, kde bloky 16, 17 působí na trubku 2 a rozpínací úsek 50b tmu 50, s výhodou pěti až deseti násobek průměru trubky v tomto místě, je výhodná pro výše uvedený ohřev vnější vrstvy zevnitř. Dále, poměrně velká vzdálenost mezi prostředky 12 a rozpínacím úsekem 50b tmu 50, vede k útlumu možného výskytu jakýchkoliv pulsů axiální síly způsobené prostředky 12. Ve spojení s tuhou vnější vrstvou, stav namáhaní stěny materiálu trubky 2 zůstane

-4CZ 290777 B6 velmi konstantní v poloze trnu 50. Je to nejen výhodné pro řízení procesu dvouosé orientace, ale zabrání se tím nežádoucímu svraštění tloušťky stěny vznikající v axiálním směru vyráběné trubky 2.

V případě způsobu podle tohoto vynálezu je nutné určit vhodnou vzdálenost mezi prostředky 12 a rozpínacím úsekem trnu 50 pro každou jednotlivou situaci. Důležité jsou různé parametry, například rozměry trubky, stupeň deformace v tečném směru k trubce, zatímco se přesouvá přes rozpínací část tmu, předpokládaná axiální síla vyvinutá prostředky pro řízení rychlosti trubky a také vlastnosti plastického materiálu trubky.

Vzdálenost mezi prostředky 12 a trnem 50 má také tu výhodu, že trubka 2 se postupně převádí z deformovaného oválného průřezu v prostředcích 12 na průřez tmu 50.

Z obr. 1 je patrno, že tm 50 se opatří válcovým náběhovým úsekem 50a, který se umístí proti směru pohybu trubky před rozpínací úsek 50b tmu 50 a tvoří s ním jeden celek. Náběhový úsek 50a potom tvoří vnitřní podpěru trubky 2 a jeho délka je například trojnásobek průměru trubky. Vyboulení trubky 2 v blízkosti prostředků 12 brání silná vnější vrstva stále zde existující a v blízkostí tmu 50 tomu zamezuje náběhový úsek 50a tmu 50.

Ačkoliv ohřívání chladné studené vnější kůry je vyvoláno přechodem tepla zvnitřku trubky 2, upřednostňuje se řízené ohřívání trubky 2 mezi prostředky 12 a rozšiřovacím úsekem tmu, aby se zajistila teplota orientace plastického materiálu stěny trubky při přechodu přes tm 50. Na základě výše uvedeného automatického ohřívání vnější vrstvy zevnitř nebylo vždy možné s určitostí zaručit docílení rovnoměrné teploty orientace.

Upřednostňuje se, aby ohřívání trubky obsahovalo ovlivňování teploty plastického materiálu trubky systémem nastavitelným po sektorech v tečném směru trubky. Sektorové nastavování ohřevu se přednostně provádí v závislosti na změřeném průměru profilu dvouose orientované trubky. Toto měření se zakládá na následující myšlence:

Zatímco se trubka přesouvá přes tm, plastický materiál trubky se setkává s odporem, který působí proti pohybu trubky přes tm. Odpor závisí na několika parametrech, například teplotě plastického materiálu, tření mezi trubkou a trnem a tvarem tmu. Jelikož plastický materiál je v běžně deformovatelném stavu, zatímco přechází přes tm, rozložení plastického materiálu kolen tmu bude tudíž ovlivněno pozorovatelnými rozdíly v odporu proti pohybu trubky přes tm v tečném směru k trubce. To může vést k rozdílům v tloušťce stěny trubky, z pohledu průřezu kolmého k ose trubky, když trubka opouští tm. V úseku trubky kde existuje změna tloušťky stěny, nebude také odpovídat dosažná dvouosá orientace té, která existuje v ostatních obvodových úsecích trubky. Tímto opatřením podle vynálezu lze také kompenzovat jakýkoli případný vliv na homogenitu trubky, který mají řídicí prostředky rychlosti.

Tohoto způsobu ovlivnění odporu pomocí teploty trubkové stěny lze dosáhnout jednoduchým praktickým způsobem a sice lze provést jak z venku trubky, nebo také, v možné kombinaci, zevnitř trubky. Následkem místního zvýšení teploty, se plastický materiál stane snadněji tvárnější v místě pod vyskytující se zátěží. V důsledku této skutečnosti se ovlivní odpor, s nímž se setkává trubka, když přechází přes tm. Vlivem místní změny teploty plastického materiálu uvnitř trubky lze podobně ovlivnit vznik třecího odporu mezi částí trubky a trnem. V takovém případě lze tm opatřit jednotlivě regulovatelnými jednotkami ohřevu, které se rozmístí kolem obvodu tmu.

V tomto případě obsahuje ohřívací zařízení 40 osm infračervených jednotek 41 ohřevu, které jsou umístěny v blízkosti trnu 50 v pravidelných intervalech podél dráhy, kde trubka 2 prochází ohřívacím zařízením 40. Každá jednotka 41 může dodávat trubce 2 regulovatelné množství tepla. Infračervené jednotky 41 ohřevu jsou uspořádány takovým způsobem, že každá z nich může ovlivnit teplotu plastického materiálu trubky 2 v některém úseku po obvodu trubky 2. Ohřívací

-5CZ 290777 B6 zařízení 40 navržené tímto způsobem lze použít k ohřátí trubky 2 přesně na teplotu požadovanou pro dvouosou orientaci.

Ohřívacím zařízením 40 lze také po sektorech ovlivňovat vyskytující se odpor trubky 2, když přechází přes trn 50 jak je popsáno výše.

Obr. 3 znázorňuje schematicky průřez části výrobní linky na obr. 1, na které se uskutečňuje dvouosá orientace trubky.

Stejně jako na obr. 1, tm 50 je připojen k protahovacímu stroji (není znázorněné) tažným členem 51. Tm 50 sestává v podstatě ze dvou úseků, ohřívací úsek 52, který obsahuje zpravidla náběhový úsek 50a a konický rozpínací úsek 50b a také chladicí úsek 53, který obsahuje obvykle válcový výpustný úsek 50c.

Mezi ohřívacím úsekem 52 a chladicím úsekem 53 tmu 50 je vložen disk 54 prstencového tvaru z isolačního tepelného materiálu, jako například plastu.

Potrubím 55 se přivádí teplá tekutina, například teplá voda, do tažného členu 51 jedním nebo více kanály 56 vytvořenými obvykle z pevného kovového ohřívacího úseku 52 tmu. Každý kanál 56 končí v osazení obvodové drážky 57 vytvořené ve vnějším povrchu úseku 52 tmu. Tekutina přiváděná potrubím 55 vytvoří vrstvu mezi trubkou 2 a ohřívacím úsekem 52, tmu 50 a protéká touto drážkou 57 proti směru pohybu trubky 2. Teplá tekutina potom teče do prstencové komory 58. která je definována těsněním 59, trubkou 2 a ohřívacím úsekem 52. Na konci komory 58 tekutina vytéká dále kanálem 60 vytvořeném v tažném členu 5L Teplá tekutina nebude odtékat stejným směrem jako se pohybuje trubka 2, neboť kontaktním tlakem mezi trubkou 2 a trnem 50 se vytvoří účinné těsnění mezi první tekutinovou vrstvou a druhou tekutinovou vrstvou, po směru pohybu trubky za drážkou 57. v oblasti přechodu mezi kuželovitým úsekem 52 a výpustným úsekem 50c tmu 50.

V případě dvouosé orientace trubky vyrobené z PVC je výhodná teplota teplé tekutiny asi 95 °C, přičemž tlak tekutiny přednostně není větší než je potřeba k vytvoření a udržování tekutinové vrstvy mezi trubkou 2 a teplým úsekem 52 tmu.

Chladicí tekutina, například studená voda, se přivádí kanálem 61 v tažném členu 51 do jednoho nebo více kanálů 62 vytvořených v obvykle pevném kovovém úseku 53 trnu. Každý kanál 62 ústí do osazení obvodové drážky 63 vytvořené ve vnějším povrchu úseku 53. Tekutina bude odtékat z této drážky 63 proti směru pohybu trubky 2, směrem ke druhé obvodové drážce 64 opatřené ve vnějším povrchu úseku 53 tmu a odtéká jedním nebo více kanály 65 do komory 66 po směru pohybu trubky vzhledem k tmu 50. Takto vzniká mezi chladicím úsekem 53 tmu 50 a trubkou 2 vrstva tekutiny. Komora 66 je takto definována těsněním 67, částí tažného členu 51 procházející ve směru pohybu trubky od tmu 50, a úsekem 53 tmu. Vstupující tekutina do komory 66 opustí tuto komoru 66 kanálem 69 v tažném členu 51..

Drážka 63 je vzdálena od konce úseku 53 tmu po směru pohybu trubky v takovém odstupu, aby se vytvořilo účinné těsnění mezi první tekutinovou vrstvou a druhou tekutionovou vrstvou kontaktním tlakem mezi úsekem 53 tmu 50 a trubkou 2. Tento tlak vznikne hlavně v důsledku tendence trubky 2 se smrštit jakmile se ochladí. Proud studené tekutiny mezi výpustným úsekem 50c tmu 50 a trubkou 2 ochladí trubku 2 zevnitř ihned po radiálním roztažení trubky 2 jakmile se ochladí. V případě dvouosé orientace PVC je teplota chladící tekutiny s výhodou asi 20 °C na jejím vstupu do kanálu 61.

Je třeba podotknout, že tloušťka tekutinových vrstev mezi trubkou 2 a úseky 52 a 53 tmu 50 je na obr. 3 přehnaná.

-6CZ 290777 B6

Jak je uvedeno výše a z obr. 3 je jasné, že trubka 2 je ve styku s trnem 50 pouze v oblasti mezi drážkou 57 na kónickém úseku a drážkou 64 na náběhovém úseku a v oblasti mezi drážkou 63 a koncem na straně po směru pohybu výstupného úseku. Celková oblast styku je proto malá a tření mezi trnem a trubkou je značně sníženo. Vliv zmenšeného tření lze pozorovat na tom, že tažná síla vyvinutá tažným zařízením 20 (obr. 1) na trubku 2 ve směru pohybu tmu 50, není zcela rozptýlena rozšířením trubky 2 a třecími silami vznikajícími na trnu 50, ale stále existuje zbytek tažné síly na trubku 2 proti směru pohybu tmu 50. Následkem toho protlačovací stroj 1 táhne trubku 2 větší rychlostí než se předpokládalo a trubka 2 se eventuelně může přetrhnout. Aby se tento nežádoucí efekt mohl vyloučit, prostředky 12 pro řízení rychlosti trubky (obr. 1), umístěné mezi protlačovacím strojem 1 a trnem 50, jsou v tomto případě nastaveny tak, aby vyvíjely axiální brzdicí síly na trubku 2, tj. axiální sílu směrovanou pryč od tmu 50. Tuto brzdicí sílu lze dosáhnout pomocí řetězů 14, 15 prostředků 12 pro řízení rychlosti trubky, které se pohybují ve směru pohybu trubky 2 předem stanovenou konstantní rychlostí. Bez prostředků 12 pro řízení rychlosti trubky skutečně brzdicí trubku 2 lze pozorovat, že při použití tmu 50 typu znázorněného na obr. 3 trubka 2 není napínána v jejím axiálním směru nebo přinejmenším ne dostatečným způsobem.

Je tudíž nutné zajistit rovnováhu mezi tažnou sílou vyvinutou na trubku tažným zařízením 20 ve směru pohybu tmu 50 a axiální sílou vyvíjenou prostředky pro regulaci rychlosti trubky proti směru pohybu tmu. Této rovnováhy se docílí regulací rychlostí obou zařízení.

Rovněž oblast styku mezi trubkou 2 a trnem 50 podle tohoto vynálezu lze nastavit tak, aby bylo možné regulovat třecí síly mezi trnem 50 a trubkou 2. Lze to realizovat buďto větším počtem trnů s různě rozmístěnými drážkami na vnějším povrchu tmu, nebo opatřením ventilových prostředků na tmu, které umožňují vytékání tekutiny zjedné nebo více vybraných drážek na vnějším povrchu tmu.

Během startování výrobní linky znázorněné na obr. 1, ale opatřené trnem typu znázorněným na obr. 3 je zřejmé, že se nemůže vytvořit žádná tekutinová vrstva mezi trubkou 2 a trnem 50, a že tažné zařízení 20 ve směru pohybu tmu 50 nemůže napomáhat v přesunu trubky 2 přes trn 50. Během startu se tudíž s výhodou prostředky 12 pro řízení rychlosti trubky nastaví tak, aby vyvíjely tlačnou sílu směrem ktmu 50, na trubku 2. Aby bylo možno vyvinout dostatečnou tlačnou sílu na trubku 2 je chladicí zařízení 4 již v provozu pro vytvoření chladné vnější kůry na trubce 2 jak je popsáno výše.

Jiný pozorovatelný jev spočívá v tom, že vlivem axiálních tažných sil vyskytujících se v trubce 2 mezi prostředky 12 a trnem 50, má trubka 2 snahu se smršťovat v radiálním směru. Tento jev je kompenzován chladnou vnější vrstvou trubky 2, ale také lze prostředky 12 opatřit předpěťovými prostředky, které způsobují předpětí bloků 16 a 17 směrem k trubce 2, aby se udržel dostatečný radiální kontaktní tlak mezi bloky 16, 17 a trubkou 2.

Aby se docílilo stabilní tloušťky tekutinové vrstvy mezi úsekem 53 trnu a trubkou 2, použije se s výhodou volumetrické čerpadlo, tj. čerpadlo s konstantním výkonem nezávislým na tlaku tekutiny pro cirkulaci tekutiny, podobný typ čerpadla se používá k cirkulaci teplé tekutiny, která tvoří tekutinovou vrstvu mezi trubkou 2 a úsekem 52 tmu.

Jak je vidět na obr. 3, trubka 2 se chladí také z venku po provedené orientaci v tečném směru. Vnějšího chlazení se dosáhne chladicím zařízením 70.

Deska 75 s kalibračním otvorem, kudy prochází trubka 2, je opatřena po směru pohybu trubky vzhledem ktmu 50. Deska 75 je pohyblivá vůči tmu 50 jak naznačuje šipka C na obr. 3. Od desky 75 ve směru pohybu je uloženo měřicí zařízení 80, které může určit tloušťku stěny a tvar průřezu trubky 2, procházející měřicím zařízením 80. Signály reprezentující naměřené hodnoty zařízení 80 se vedou do řídicího ústrojí 81. které porovnává tento signál se signálem

-7CZ 290777 B6 představujícím požadované rozměry trubky. Na základě tohoto porovnání může být nastavována poloha desky 75 vůči tmu 50.

Claims (6)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob výroby dvouose orientovaných termoplastických trubek, obsahující protlačování trubky (2) z termoplastického materiálu, chlazení (4) protlačené trubky (2) a následné nasouvání trubky (2) přes tm (50) při teplotě orientace termoplastického materiálu, kde tm (50) obsahuje rozpínací úsek (50b), který vytváří roztažení v obvodovém směru trubky (2), kde prostředky (12) pro řízení rychlosti trubky (2) působí na trubku (2) podél osy proti směru nebo ve směru pohybu trubky (2) před rozpínacím úsekem tmu pro vyvíjení axiální síly na trubku (2), a tažné zařízení (20) působí na trubku (2) ve směru osy po směru pohybu trubky (2) za trnem (50) pro vyvíjení axiální tažné síly na trubku (2), přičemž chlazení (4) je takové, že podél osy proti pohybu trubky (2) před prostředky (12) pro řízení rychlosti trubky (2), se termoplastický materiál ve vnější vrstvě stěny trubky (2), na kterou prostředky (12) pro řízení rychlosti trubky (2) působí, přivede na teplotu, která je pod teplotou orientace, a uvedená vrstva je tak silná, že může odolávat síle vyvinuté prostředky (12) pro řízení rychlosti trubky (2), vyznačující se tím, že tm (50) je tuhé těleso a obsahuje výpustný úsek (50c), umístěný po směru pohybu trubky (2) za rozpínacím úsekem (50b), při kterém se vytvoří první tekutinová vrstva mezi trubkou (2) a rozpínacím úsekem (50b) tmu (50) dodáváním tekutiny kanály (56, 57) v tmu (50), které ústí na vnější povrch rozpínacího úseku (50b) tmu (50), a dále se vytvoří druhá tekutinová vrstva mezi trubkou (2) a výpustným úsekem (50c) tmu (50) dodáváním tekutiny kanály (62, 63) do tmu (50), přičemž kanály (62, 63) ústí na vnějším povrchu výpustného úseku (50c) tmu (50) a dále se vytvoří účinné těsnění mezi první tekutinovou vrstvou, a druhou tekutinovou vrstvou tvořené kontaktem mezi trubkou (2) a trnem (50).
2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že tekutina dodávaná na vnější povrch rozpínacího úseku (50b) tmu (50) je teplá a tekutina dodávaná na vnější povrch výpustného úseku (50c) je studená.
3. 3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že dodávání tekutiny se reguluje tak, aby se ovlivnilo umístění a tloušťka tekutinové vrstvy.
4. 4. Způsob podle jednoho nebo více z předchozích nároků, vyznačující se tím, že trubka (2) se zahřeje mezi prostředky (12) pro řízení rychlosti trubky (2) a rozpínacím úsekem (50b) tmu množstvím topných zařízení (40) rozmístěných v obvodovém směru trubky (2), přičemž tepelný výstup každého topného zařízení je nezávisle regulován, takže ohřev trubky (2) je po sektorech upravován.
5. 5. Způsob podle jednoho nebo více z předchozích nároků, vyznačující se tím, že prostředky (12) pro řízení rychlosti trubky (2) působí tlačnou silou na trubku (2) podél její osy směrem k tmu (50).
6. 6. Způsob podle jednoho nebo více z předchozích nároků, vyznačující se tím, že trubka (2) je dále chlazena interně, v místě po směru pohybu trubky za rozpínacím úsekem (50b) tmu (50).