FI112337B

FI112337B - Menetelmä muoviputken valmistamiseksi

Info

Publication number: FI112337B
Application number: FI952695A
Authority: FI
Inventors: Goeran Haallstedt
Original assignee: Forsheda Ab
Priority date: 1994-06-03
Filing date: 1995-06-02
Publication date: 2003-11-28
Also published as: AU2032695A; US5653935A; NO952209D0; DE69514035D1; ES2140577T3; EP0685317B1; SE513872C2; EP0685317A1; NO308783B1; NO952209L; DE69514035T2; AU680126B2; JPH08108462A; SE9401935D0; FI952695A; SE9401935L; FI952695A0

Description

t 112337

Menetelmä muoviputken valmistamiseksi - Sätt för framställning av plaströr.

Esillä oleva keksintö koskee menetelmää valmistaa muoviputki, jossa ainakin toisessa päätyosassa on päätyosan sisäuurteeseen asennettu tiivisterengas.

5

Sen tyyppinen muoviputki, jota valmistetaan keksinnön mukaisella tavalla, voidaan liittää samanlaiseen muoviputkeen johdattamalla toisen muoviputken päätyosa tiivisterenkaalla varustettuun päätyosaan, jolloin toisen muoviputken päätyosan ulkopinta tiivistävästi tarttuu tiivisterenkaaseen. Kun putkilla, 10 jotka kytketään toisiinsa, on sama halkaisija muotoutuu tiivisterenkaalla varustettu päätyosa hoikiksi, toisin sanoen päätyosaksi suuremmalla halkaisijalla, johon putken päätyosa samalla halkaisijalla kuin pääosalla putkesta voidaan johdattaa. Tämän tapaisia muoviputkia voidaan valmistaa monella eri tavalla, esimerkiksi suulakepuristamalla yhtenäistä putkipituutta, jota paloitel-15 laan ja päätyosan lämmityksen sekä laajennuksen avulla varustetaan toisessa päädyssään hoikilla. Holkki muovataan tällöin sisäuurteella tuurnan avulla, joka viedään pehmitettyyn putken päätyosaan ja joka antaa hoikin sisäpinnalle mukaan lukien siihen järjestetylle uurteelle hyvät toleranssit.

• * I < | 20 Jotta saataisiin aikaan muoviputkia, joilla on parempi kestävyys seinämäpak-: suuteen verrattuna kuin yllämainituilla tavoilla valmistetuilla putkilla käyte- .··.! tään hyväksi menettelytapaa, jonka mukaan putkimuotoisella aihiolla, jolla on j,; suurempi seinämäpaksuus ja pienempi halkaisija kuin valmistettavalla muovi- V ·' putkella sovitettaan sylinterimäiseen kammioon, jonka sisäpinta pääasiallises- 25 ti on saman muotoinen kuin muoviputken ulkopinta, minkä jälkeen aihio : : pehmennetään lämmittämällä ja laajentamalla painautumaan kammion sisä- ’ pintaa vasten altistamalla se jonkin kaasun tai muun vastaavan sisäiselle pai-

Vv neelle. Valmistettaessa muoviputki sopivasta muoviaineesta saadaan aihion I · » ' · * · ’ tämän laajenemisen avulla muovin molekyyliorientoituminen, joka antaa v : 30 muovimateriaalille huomattavasti enemmän kestävyyttä. Täällä tavoin on ‘: siten mahdollista valmistaa muoviputki, jota voidaan alistaa korkealla sisäisel- 112337 2 le tai ulkoiselle paineelle ja joka tästä huolimatta voidaan muovailla suhteellisen ohutseinäiseksi, toisin sanoen sillä on alhainen paino.

Eräs haittapuoli tämän tyyppisille putkille, jotka on valmistettu laajentamalla 5 aihio, on, että putken sisäpinta, joka siis sisältää putken sen päätyosan, johon tiivisterengas asennetaan sisäuurteeseen, saa huonot toleranssit. Tämä johtuu luonnostaan siitä, että putken ulkopinta tulee muodoltaan määräytymään kammion sisäpinnan mukaan kun taas putken sisäpinta vain niin sanotusti seuraa ulkopinnan muodostusta ja ei itse positiivisesti muovaudu. Put-10 ken sisäpinnan ja erityisesti putken päätyosan huonot toleranssit aiheuttavat vaikeuksia aikaansaada tiivisterenkaan, joka järjestetään sisäuurteeseen putken päätyosassa, tiiviin liittymisen.

Esillä olevan keksinnön tarkoitus on saada aikaan tapa valmistaa muoviputki 15 laajentamalla aihio, jossa putken päätyosan huonot toleranssit ja siten vaikeudet saadaan aikaan tiivisterenkaan tiivis liittyminen mainittuun pääty-osaan jäljestettyyn sisäuurteeseen on poistettu . . Tämän tarkoituksen saavuttamiseksi on keksinnön mukaiselle menetelmälle ' ·' V 20 tunnusomaista se, että muoviputki siinä päätyosassa, johon tiivisterengas . .·. asennetaan, muovataan sisäisellä halkaisijalla, joka vähintään vastaa sisäuur- : * . · teen halkaisijaa pohjassa, että tiivisterengas sovitetaan pääasiallisesti sylinte- : : rimäiseen pintaan, jonka muoto vastaa valmistetun muoviputken päätyosan toivottua muotoa, että putken päätyosa putken muovauksen jälkeen sylinte- 25 rimäisessä kammiossa siirretään sylinteripinnan ja tähän jäljestetyn tiiviste- i V renkaan yli ja lämmitetään lämpötilaan, missä putken päätyosa kutistuu sy- « · * ·; * * linterimäistä pintaa ja tiivisterengasta vasten, jolloin tiivisterengas muodostaa v.: uran putken päätyosan seinään, ja että sylinterimäinen pinta erotetaan put- :· · ·: ken päätyosasta tiivisterenkaan jäädessä muodostettuun uraan.

O": 30 • · i 1 Q 7 7 7 l I Z o o / 3

Keksinnön mukaisella menetelmällä putken päätyosa tulee siis muovautumaan pintojen ympäri, jotka määräävät putken päätyosan sisäpinnan muodon tarkoilla toleransseilla. Kun putken päätyosa sen lisäksi suoraan muovautuu tiivisterenkaan ympärille ongelmia ei synny mitä tulee putken päätyosan 5 ja tiivisterenkaan väliseen tiiviiseen liittymään.

On edullista, että putki sylinterimäisessä kammiossa muodostuu päätyosalla, jonka halkaisija kasvaa kahdessa vaiheessa putken päätyä kohti, jolloin ensimmäinen vaihe vastaa hoikin muodostumista putken päätyosassa ja toinen 10 vaihe vastaa uraa tiivistysrenkaan vastaanottamiseksi.

Putki valmistetaan sopivammin polyvinyylikloridista, jolla on edullisia ominaisuuksia mitä tulee viitattuun, molekyyliorientaatioon ja kykyyn kutistua lämmitettäessä valmistuksen jälkeen. Polyvi nyy li kloridi putken valmistuksessa on 15 sopivaa kuumentaa putken päätyosa 78-110°C lämpötilaan, kun se on asetettu sylinterimäisellä pinnalla. Putken päätyosan kutistuminen tapahtuu sopivammin viemällä putken päätyosa kammioon, johon sylinterimäinen pinta on järjestetty tuurnan muodossa, jolloin putken päätyosa lämmitetään kammiossa lämpimän ilman avulla, jota syötetään kammioon, tai järjestelemällä 20 kuumennuselementtejä kammioon.

, · Erästä keksinnön mukaisen menetelmän sovellusmuotoa kuvaillaan seuraa- vassa tarkemmin oheisiin piirustuksiin viitaten .

25 Kuvassa 1 esitetään läpileikkaus sylinterimäisestä muovauskammiosta, jo-: ‘ ·’ hon aihio putken valmistamiseksi on järjestetty.

I I « » · • t •\ v Kuva 2 esittää vastaavan läpileikkauksen aihion laajenemisen jälkeen.

• I

• · » v : 30 Kuva 3 esittää keksinnön menetelmän mukaan valmistettua putkea en- • · :: nen lopullista muovausvaihetta.

1 Λ O 7 7 7 ^ I I /L. vJ Ο /

Kuvat 4 ja 5 esittävät läpileikkaukset kammiosta ja siihen järjestetystä tuurnasta lopullisen muovausvaiheen toteuttamiseksi keksinnön mukaisessa menetelmässä.

5 Ensimmäinen menettelyvaihe keksinnön mukaisessa menetelmässä valmistaa muoviputki toteututaan laajentamalla putkimuotoista aihiota 2, joka sijoitetaan kammioon 4. Kammio 4 on muodostettu pääasiallisesti sylinterimäisestä elementistä 6 ja tähän liitetyistä päätyosista 8 ja 10. Päätyosassa 10 on ren-gasmuotoinen ura 12, joka vastaanottaa putkenmuotoisen aihion 2 pääty-10 osan 14 siten, että päätyosa 14 on kiinnitetty uraan 12. Urasta 12 päätyosa 10 avartuu kartiomaisella pinnalla 16, joka liittyy sylinterimäiseen elementin 6 sisäpintaan. Päätyosassa 8 on kierteinen, vapaata päätyä kohti avoin reikä 18, jossa ulkokierteellä varustettu tulppa 20 on sisään kierretty. Tulpassa 20 on ura 22, joka vastaa uraa 12 päätyosassa 10, joka ura 22 vastaanottaa 15 putkimuotoisen aihion 2 päätyosan 24 siten, että päätyosa 24 on kiinnitetty uraan 22. Päätyosassa 8 on läpimenevä reikä 25, joka on yhteydessä kammioon 4 ja tarkemmin sanottuna tähän järjestetyn aihion 2 sisäosan kanssa. Päätyosa 8 muodostaa uran 22 ulkopuolella sylinterimäisen pinnan 26, joka . . muuttuu kartiomaiseksi pinnaksi 28, joka vuorostaan liittyy sylinterimäisen 20 elementin 6 sisäpintaan. Sylinterimäisellä elementillä 6 on sisäpinta sylinteri-... mäisellä osalla 30, joka ulottuu valtaosalle sylinterimäistä elementtiä 6. Sylin- ; ‘ · terimäisellä elementillä 6 on kuviossa oikeassa päädyssään asteittain kasvava I : sisähalkaisija, kun kartiomainen osa 32 muuttuu sylinterimäiseksi osaksi 34 ja • *» · ί ‘: kartiomainen osa 36 muuttuu sylinterimäiseksi osaksi 38, joka liittyy pääty- 25 osan 10 kartiomaiseen pintaan 16. Sylinterimäisellä osalla 34 on sisähalkaisi- ! ’,: ja, joka vastaa hoikin sisähalkaisijaa valmiissa muoviputkesta, jolloin osalla * * * ' : ‘ 38 on halkaisija, joka vastaa sen uran pohjahalkaisijaa, johon tiivisterengas ::: valmiissa putkessa on järjestetty.

* t : [ i ’: 30 Putkenmuotoinen aihio 2 lämmitetään jollakin sopivalla tavalla, esimerkiksi

» I

:. - · upottamalla koko kuviossa 1 ja 2 esitetty laite lämmitettyyn veteen. Putken- Ί -1 Q7 λ 7 5 ι I Ζ ο ο / muotoinen aihio 2 lämmitetään sopivammin 80-90°C lämpötilaan, jolloin lämpötila valitaan valitun muoviaihion ominaisuuksien mukaan. Kun putkenmuo-toinen aihio 2 on lämmitetty pehmentymislämpötilaan lisätään kaasua paineen alla tulpan 20 reiän 25 kautta, jolloin putken muotoinen aihio 2 laajenee 5 painautuen sylinterimäisen aihion 6 sisäpintoja ja päätyosan 10 tai 8 kartio-maisia pintoja 16 ja 28 vasten. Aihion 2 laajeneminen aiheuttaa muoviaineen molekyylien kehäorientoitumisen, joka johtaa parannettuun kestävyyteen muodostetussa putkessa suhteessa tapaukseen, jossa molekyylit olisivat sattumanvaraisesti orientoituneita. Aihion 2 laajenemisen jälkeen aihio on muo-10 dostanut kuviossa 2 esitetty, putkenmuotoisen kappaleen 40, joka jäähdytyksen ja jähmetyksen jälkeen, otetaan pois muovauslaitteesta ja katkaisun jälkeen pitkin kuviossa 2 esitettyjä, viivalinjoja 42 ja 44 muodostaa kuviossa 3 esitetyn muotoisen putken 46. Putkella 46 on sylinterimäinen pääosa 48 ja päätyosa kahdella osalla 50 ja 52 asteittaisesti kasvavalla halkaisijalla. Osalla 15 50 on halkaisija, joka vastaa hoikin halkaisijaa valmiissa muoviputkessa.

Osalla 52 on sisähalkaisija, joka vastaa sen uran halkaisijaa, johon putken tiivistysrengas tulee vastaanotetuksi.

Seuraavassa vaiheessa keksinnön menetelmän mukaan sovitetaan putken 46 ‘ ] 20 päätyosa kammioon 54, jossa sylinterimäinen tuurna 56 on järjestetty. Tuur- . nalla 56 on sylinterimäinen osa 58, jolla on ulkohalkaisija, joka vastaa hoikin ; sisähalkaisijaa valmiissa muoviputkessa. Tuurnan 56 vapaa pääty muuttuu kartiomaisen osan 60 kautta osaksi 62 samalla sisähalkaisijalla, kun valtaosa ν': putkesta. Tuurnan 56 sylinterimäiselle pinnalle 58 sovitetaan tiivisterengas 64 25 tuurnan pintaosaan muotoiltuun, matalaan aseman kiinnittävään uraan 66.

: ‘ : Putken päätyosa viedään tuurnan ja tiivisterenkaan 64 yli kuviossa 4 esitetyl- * lä tavalla, niin että tiivisterengas tulee sijoittumaan putken päätyosan sen : : osan 52 sisimpään osaan, jolla on suurin halkaisija. Tästedes lämmitetään kammiossa 54 oleva putken päätyosa kuumalla ilmalla tai kammiossa järjes-v : 30 tetyillä lämmityselementeillä sellaiseen lämpötilaan, joka aiheuttaa sen, että :’ i putken päätyosan ei-tuetut osat, toisin sanoen tiivisterenkaan ulkopuolelle 6 112337 sijoittunut osuus putken päätyosan osasta 52, kutistuu. Kutistumista tapahtuu siihen saakka kunnes mainittu osa painautuu tiivisterengasta ja sylinteri-mäisen osan 58 tuurnan 56 tämän ulkopuolelle sijoittunutta osaa vasten. Käytettäessä polyvinyylikloridia putken valmistamiseksi lämmittäminen voi, 5 riippuen polyvinyyIikloridin ominaisuuksista, kohota 78-110°C lämpötilaan.

Kuvatulla menettelyvaiheella saadaan putken päätyosan tarkka liittyminen tiivisterenkaaseen 64, joka mahdollistaa sen, että putken päätyosa myöhemmin voidaan hyödyntää liittämällä ongelmitta putki toiseen muoviputkeen, jonka terävä pää viedään putken hoikkiin. Muoviputken uloimman pää-10 tyosan kutistumisen jälkeen tällä on kuviossa 5 esitetty ulkonäkö. Jäähdytyksen ja jähmetyksen jälkeen putken päätyosa otetaan kammiosta, jolloin tiivis-terengas 64 otetaan mukaan pysyen urassa, joka on muotoutunut tiiviste-renkaan ympärille.

15 Keksintö voidaan muunnella seuraavien patenttivaatimusten puitteissa. Erityisesti lämpötilat ja muut menetelmävaiheet voidaan sopeuttaa erityyppisiin putkiin ja erityyppisiin putkiaineisiin.

I i | • · • « I t ( t * » I · • >

Claims

7. I L. w vj /

1. Menetelmä kestomuoviputken (46) valmistamiseksi, jossa putkessa ainakin sen toisessa päätyosassa (50, 52) on sisäuurteeseen putken päätyosassa 5 asennettu tiivistysrengas, jolloin putkimainen aihio (2), jolla on suurempi sei-nämäpaksuus ja pienempi halkaisija kuin valmiilla kestomuoviputkella pannaan sylinterimäiseen kammioon (4), jonka sisäpinta (30) on oleellisesti samanmuotoinen kuin kestomuoviputken ulkopinta, jonka jälkeen aihio (2) muotoillaan pehmentämällä kuumentaen ja laajentamalla tukeutumaan 10 kammion sisäpintaa vasten ja kestomuoviputken päätyosa (50, 52), johon tiivistysrengas (64) on tarkoitus asentaa muotoillaan sisähalkaisijalle, joka on vähintään sisäuurteen pohjan halkaisijan mittainen, jonka jälkeen kesto-muoviputki jäähdytetään ja putken päätyosa sijoitetaan olennaisesti sylinte-rimäiselle pinnalle (58), jossa on rengasmainen ulkonema ja jonka muotoilu 15 vastaa valmiin kestomuoviputken päätyosan toivottua muotoa päätyosan sisältäessä siihen muodostetun sisäuurteen, putken päätyosa kuumennetaan lämpötilaan, jossa putken päätyosa supistuu tukeutumaan sylinterimäistä pintaa ja rengasmaista ulkonemaa vastaan ja erotetaan lopuksi sylinterimäi-sestä pinnasta, tunnettu siitä, että sylinterimäinen pinta (58) varustetaan ' 20 rengasmaisella ulkonemalla sijoittamalla tiivistysrengas (64) sylinterimäiselle pinnalle, että tiivistysrengas (64) muodostaa sisäuurteen kestomuoviputken : päätyosaan (50, 52) kun putken päätyosa supistuu tukeutumaan sylinteri- : mäistä pintaa vasten seurauksena putken päätyosan kuumentamisesta ja : _ : että putken päätyosa (50, 52) erotetaan sylinterimäisestä pinnasta (58) ve- 25 tämällä sen pois sylinterimäisestä pinnasta sen aksiaalisessa suunnassa tiivis- »» > : tysrenkaan (64) pysyessä putken päätyosaan tiivistysrenkaan avulla muotoil- t » s lussa uurteessa. I > • I I * I • · *

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että aihio (2) 30 sylinterimäisessä kammiossa (4) muotoillaan niin, että aihion päätyosan hai- :.‘ i kaisija kasvaa kahdessa portaassa (50, 52) putken päätyä kohti, jolloin toi- 112337 nen porras (52) vastaa tiivistysrenkaan (64) vastaanottamiseksi tarkoitettua uurretta.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tiivistys-5 rengas (64) asetetaan sylinterimäiselle ulkopinnalle (58), joka vastaa putken muhvin muotoilua.

4. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että putki valmistetaan polyvinyylikloridista. 10

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että putken päätyosa (50, 52), sen jälkeen kun se on pantu sylinterimäisen pinnan (58) ympärille, kuumennetaan 78 ja 100 °C:n välillä olevaan lämpötilaan.

6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että putken päätyosa (50, 52) sijoitetaan kammioon (54), johon sylinte-rimäinen pinta (58) on sijoitettu ja kuumennetaan kammiossa kuumailman avulla. I · 1 I · > * » ♦ · • Il