FI108529B - Profiiliekstruusiosuutin - Google Patents

Description

{ 1 M8S29

Profiiliekstruusiosuutin Tämän keksinnön kohteena on profiiliekstruusiosuutin käytettäväksi optisen kaapelin osan muodostavan uralementin pursotukseen, joka suutin 5 sisältää pursotuskanavan, joka käsittää kartiomaisen sisääntulo-osan ja ura-elementille halutun muodon antavan ulostulo-osan uraelementin urat muodos-tavine harjanteineen, jolloin virtauskanavan harjanteet käsittävän osuuden poikkileikkauspinta-ala on suuttimen sisääntulopään alueella suurempi kuin ulostulopään alueella.

10 Uraelementtejä eli niin sanottuja slotted core-elementtejä käytetään nykyisin hyvin yleisesti optisten kaapeleiden keskeisinä rakenneosina. Tällaiset uraelementit käsittävät tyypillisesti keskeisen metallilangan, joka antaa kaapelille vetolujuutta, ja sitä ympäröivän muovimateriaalista pursotetun ura-elementin, jonka uriin optiset kuidut kulloinkin tarkoituksenmukaisina kokonai-15 suuksina, kuten yksittäisinä kuituina, kuitunauhoina tai vastaavina, sijoitetaan. Tämän jälkeen kaapeli päällystetään sopivilla pintarakenteilla halutun tiiveyden ja säänkestävyyden saavuttamiseksi. Tällainen kaapeli on siinä suhteessa edullinen, että siitä voidaan poimia haaroitettavaksi yksi yksittäinen kuitu tai kuitunauha katkaisematta muita kuituja tai kuitunauhoja. Tämä perustuu ni-20 menomaisesti kuitujen, kuitunauhojen tai vastaavien sijoittamiseen uraelementin uriin, jotka ovat uraelementin kehän suunnasta avoimia ja joihin siis pääs- , · · \ tään helposti käsiksi vain poistamalla kaapelin uloimmat suojakerrokset.

• · · : Tyypillisesti painetyökalu, jolla uraelementti pursotetaan, käsittää * · * profiiliekstruusiosuuttimen, jossa on muovimateriaalin sisääntulopuolella kar- * · ' '. 25 tiomainen osuus ja siihen yhdistyy uraelementille halutun muodon antava ulos- tulo-osa, joka on aksiaalisesti suora ja käsittää uraelementin urat synnyttävät ! * * · ‘ harjanteet tasakorkuisina aksiaalisina harjanteina. Tällaista suutinratkaisua V : käytettäessä pudotettavan muovimateriaalin leikkausnopeudet ja leikkausjän nitykset nousevat helposti niin suuriksi, että tietyissä profiilin osissa esiintyy 30 sulamurtumaa, tai leikkausnopeudet jäävät niin pieniksi, että viskositeetti ei alene riittävästi hyvän pinnanlaadun aikaansaamiseksi. Yllä mainitut ongelmat _ ] . korostuvat erityisesti sen johdosta, että uraelementissä urat eivät tyypillisesti ole aksiaalisia vaan niille aikaansaadaan suutinrakennetta pursotuksen aikana · · · · ’ edestakaisin kiertämällä halutun kaltainen vaihtosuuntakertaus, kuten SZ- ·’: 35 kertaus, tai urille aikaansaadaan jatkuva kierto (helical-uraelementti). Tällainen < * · · • » 2 '08529 kertaus on välttämätön erityisesti optisen kaapelin taivutusominaisuuksien kannalta.

Japanilaisesta julkaisusta JP A 11-109194 ja erityisesti sen kuviosta 3B tunnetaan profiiliekstruusiosuutin, jossa virtauskanavan harjanteet käsittä-5 vän osuuden poikkileikkauspinta-ala on suuttimen sisääntulopään alueella suurempi kuin ulostulopään alueella. Tämä on viitejulkaisun rakenteessa aikaansaatu toteuttamalla harjanteet suuttimen ulostulopään suuntaan ramppi-maisesti kohoavina. Tämän rakenteen ensisijaisena tavoitteena on ollut toteuttaa uran pohjan seinämä mahdollisimman ohuena.

10 Keksinnön yhteenveto I Esillä olevan keksinnön tavoitteena on tuoda esiin profiiliekstruusio suutin, jossa virtausjakautuma kyetään aikaisempaa paremmin tasapainottamaan ja myös pudotettavan muovimateriaalin esimuovaus aikaansaamaan aikaisempaa paremmin, jotta vältytään yllä mainituilta sulamurtuman tai suota-15 vaa korkeamman viskositeetin aiheuttamilta ongelmilta. Tähän päästään kek-sinnönmukaisen suutinratkaisun avulla, jolle on tunnusomaista, että virtaus-kanavan harjanteet käsittävän osuuden poikkileikkauksen halkaisija on suuttimen sisääntulopään alueella suurempi kuin ulostulopään alueella. Täten kek-sinnönmukaisen profiilisuuttimen uraelementille lopullisen muodon antavan 20 suutinosuuden sisäänmenoprofiili on halkaisijaltaan ja geometrialtaan suu- | ... rempi kuin ulostuloprofiili, joka määrää lopputuotteen mitat ja muodon.

1 ;·’ Edullisesti virtauskanavan harjanteet käsittävä osuus on suuttimen '· '· ulostulopäätä kohti kartiomaisesti kapeneva. Tähän päästään joko siten, että · · : kukin harjanne on suuttimen ulostulopään suuntaan ramppimaisesti kohoava.

:”· 25 Edullisesti virtauskanavan poikkileikkauksen halkaisija on suuttimen ulostuloni ’: pään suuntaan tasaisesti pienenevä.

Käyttämällä keksinnön mukaista suutinratkaisua saadaan pudotettavan muovimateriaalin virtausta tasapainotettua ja sen painehäviöitä suutti-messa alennettua, mikä puolestaan mahdollistaa alhaisempien sulalämpötilo-... 30 jen käytön ja suuremmat linjanopeudet. Myös lopputuotteen pinnanlaatu para- ·:·’ nee ja myös sen geometria muodostuu paremmaksi erityisesti, kun uraele- mentin urat ovat vaihtosuuntakerrattuja, kuten SZ-kerrattuja. Kokonaisuutena •: * ·: voidaan keksinnön mukaisen suutinratkaisun todeta johtavan alhaisempiin tuo- tantokustannuksiin.

35 3 : 1 H h 2 9

Kuvioluettelo

Seuraavassa keksinnön mukaista profiiliekstruusiosuutinta kuvataan yksityiskohtaisemmin viitaten oheiseen piirustukseen, jossa kuvio 1 esittää esimerkin optisesta kaapelista, jossa on käytetty kek-5 sinnön mukaisen profiilisuuttimen avulla pursotettua uraelementtia ja kuvio 2 esittää poikkileikkauksen keksinnön mukaisen profiiliekst-ruusiosuuttimen esimerkinomaisesta suoritusmuodosta.

Keksinnön yksityiskohtainen kuvaus 10 Kuviossa 1 on esitetty esimerkki optisesta kaapelista 1, joka käsittää pudottamalla aikaansaadun uraelementin 2. Tämän uraelementin keskellä sijaitsee optiselle kaapelille 1 vetolujuutta antava metallilanka 3. Muovimateri-aalinen uraelementti 2 pursotetaan metallilangan 3 päälle. Se käsittää kehällään uria 4, joihin optiset kuidut joko yksittäisenä kuituina, kuitunauhoina tai 15 muun tyyppisinä kokonaisuuksina sijoitetaan. Tämän jälkeen uraelementti kui-tuineen päällystetään sopivilla kerroksilla 5 ja 6, jotka tiivistävät kaapelin ja antavat sille halutun kaltaiset ominaisuudet ympäristöolosuhteita vastaan.

Kuviossa 2 on esitetty poikkileikkaus keksinnön mukaisen profii-liekstruusiosuuttimen esimerkinomaista suoritusmuodosta, jolla voidaan pur-20 sottaa kuviossa 1 esitetyn kaltaisia uraelementtejä 2. Kuviossa 2 keksinnön mukaisen profiiliekstruusiosuuttimen esimerkinomainen suoritusmuoto on esi-/··. tetty poikkileikkauksena katsottuna muovimateriaalin sisääntulosuunnasta . ·. : kohti suuttimen ulostulopäätä. Suuttimen läpi keskeisesti kulkeva virtauskana- ··.·' va tai pursotuskanava käsittää kartiomaisen sisääntulo-osan ja uraelementille ’ 25 2 halutun muodon antavan ulostulo-osan uraelementin urat muodostavine har- janteineen 8. Kuvio 2 on poikkileikkaus tästä harjantein 8 varustetusta suutti-‘ ' men osuudesta 7.

Tavanomaisesta profiiliekstruusiosuuttimesta poiketen keksinnön mukaisessa ekstruusiosuuttimessa harjanteet eivät ole aksiaalisia ja tasakor-"‘‘i 30 kuisia koko suuttimen ulostulopään alueella vaan virtauskanavan harjanteet 8 käsittävän osuuden poikkileikkauspinta-ala on suuttimen sisääntulopään alu- 2..· eella suurempi kun ulostulopään alueella. Siten virtauskanava on koko pituu- j deltaan kartiokas eli myös virtauskanavan harjanteet 8 käsittävä osuus on suuttimen ulostulopäätä kohti edullisimmin kartiomaisesti kapeneva. Tällä ta-35 voin saavutetaan mahdollisimman tasainen virtauskenttä. Tästä puolestaan ·:··· ovat seurauksena pienemmät painehäviöt, mikä puolestaan mahdollistaa ai- 4 ^8 829 haisempien lämpötilojen käytön. Tällä tavoin vältetään perinteisten suutinrat-kaisujen ongelmat eli leikkausnopeuksien ja leikkausjännitysten nousu niin suuriksi, että tietyissä profiilin osissa erityisesti uraelementin urien välisten harjanteiden alueella esiintyy sulamurtumaa, joka voi johtaa harjanteiden nurjah-5 tamiseen, tai että leikkausnopeudet jäävät niin pieniksi, että viskositeetti ei alene riittävästi hyvän pinnanlaadun aikaansaamiseksi. Keksinnön mukaisen kartiokkaan suuttimen yhteydessä kyetään virtaus siinä määrin tasapainottamaan, että nämä ongelmat poistuvat tai pienenevät huomattavasti. Tämä parantaa lopputuotteen laatua ja mahdollistaa alhaisemmat sulalämpötilat, millä 10 puolestaan on suuri positiivinen merkitys esimerkiksi SZ-kerratun uraelementin käännöspisteen geometriaan. Tällä käännöspisteellä tarkoitetaan sitä pistettä, jossa uran kiertosuunta uraelementin pituusakselin ympäri vaihtuu.

Edullisimmin keksinnön mukaisessa suuttimessa kukin harjanne 8 on suuttimen ulostulopään suuntaan ramppimaisesti kohoava. Täten harjan-! 15 teet ovat aluksi hyvin matalat ja kohoavat sitten vähitellen suuttimen ulostulo- päätä kohden. Samassa yhteydessä myös harjanteiden muotoa voidaan halutulla tavalla muuttaa esimerkiksi siten, että harjanteiden särmät ovat aluksi suhteellisen pyöreät ja jyrkkenevät suuttimen ulostulopäätä kohden. Sielläkään ne eivät voi olla täysin suorakulmaisia, jos tavoitteena on uraelementti, 20 jossa urat ovat mahdollisimman suoraseinämäisiä.

Keksinnön mukaisen profiilisuuttimen kartiokkuus voidaan sen lisäk- .' · ·; si tai mahdollisesti jopa vaihtoehtona sille, että harjanteet ovat ramppimaisesti . ·. : kohoavia, aikaansaada myös siten, että virtauskanavan poikkileikkauksen hal- ··.·. kaisija on suuttimen sisääntulopään alueella suurempi kuin ulostulopään alu- • « ’ 25 eella. Tämä merkitsee käytännössä siis sitä, että se pohjaprofiili, josta harjan- teet ulkonevat, on myös itsessään kartiomainen. Tätä kartiokkuutta voidaan ’ haluttaessa asetella siten, että sen jyrkkyys eri kohdissa on erilainen, mutta ’ edullisimmin virtauskanavan poikkileikkauksen halkaisijan suuttimen ulostulo pään suuntaan on tasaisesti pienenevä eli profiili on suora kartio.

30 Yllä keksinnön mukaista profiilisuutinta on kuvattu vain yhden esi- merkinomaisen suoritusmuodon avulla ja on ymmärrettävää, että siihen voi-_ [ t. daan tehdä erinäisiä muutoksia poikkeamatta kuitenkaan oheisten patenttivaa- ! timusten määrittelemästä suojapiiristä. Täten suuttimen virtauskanavan ylei sesti kartiomainen muoto voidaan synnyttää edellä kuvatusti vaihtelevilla ta-:'· 35 voilla joko tekemällä itse profiilista kartiokas ja/tai uraelementille lopullisen : muodon antavista harjanteesta myös ramppimaisesti suuttimen ulostulopään 5 •!.) 8 b 2 9 suuntaan kohoavia. Näitä kahta rakennepiirrettä kulloinkin tarkoituksenmukaisesti yhdistelemällä päästään kussakin tapauksessa halutun kaltaiseen lopputulokseen. Näillä tekijöillä kyetään profiiliekstruusiosuuttimen virtausjakautu-maa tasapainottamaan ja aikaansaamaan pudotettavan muovimateriaalin 5 esimuovaus kulloinkin halutulla tavalla.

Claims (3)

6 : :H529

1. Profiiliekstruusiosuutin käytettäväksi optisen kaapelin osan muodostavan uralementin (2) pursotukseen, joka suutin (7) sisältää pursotuskana-van, joka käsittää kartiomaisen sisääntulo-osan ja uraelementille (2) halutun 5 muodon antavan ulostulo-osan uraelementin urat muodostavine harjanteineen (8), jolloin virtauskanavan harjanteet (8) käsittävän osuuden poikkileikkauspinta-ala on suuttimen sisääntulopään alueella suurempi kuin ulostulopään alueella, tunnettu siitä, että virtauskanavan harjanteet (8) käsittävän osuuden poikkileikkauksen halkaisija on suuttimen (7) sisääntulopään alueella suu-j 10 rempi kuin ulostulopään alueella.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen profiiliekstruusiosuutin, tunnettu siitä, että virtauskanavan poikkileikkauksen halkaisija on suuttimen (7) ulostulopään suuntaan tasaisesti pienenevä.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen profiiliekstruusiosuutin, 15 t u n n e 11 u siitä, että kukin harjanne (8) on suuttimen (7) ulostulopään suuntaan ramppimaisesti kohoava. * * »*» ! J H b 2 9