FI121657B - Menetelmä ja laitteisto polymeerituotteiden kuumentamiseksi - Google Patents

Description

Menetelmä ja laitteisto polymeerituotteiden kuumentamiseksi

Esillä oleva keksintö koskee patenttivaatimuksen 1 johdannon mukaista menetelmää polymeerituotteiden kuumentamiseksi.

5 Tällaisen menetelmän mukaan etenkin pitkänomaiseen polymeerituotteeseen kohdistetaan infrapunasäteilyä ainakin kahdesta infrapunasäteilijästä.

Keksintö koskee myös patenttivaatimuksen 13 johdannon mukaista laitteistoa ja laitteiston 10 käyttöä.

IR-uuneja käytetään mm. polymeerituotteiden, etenkin putkien, kuumentamiseen, jolloin materiaalissa tapahtuu siiloittumista esim. radikaalimekanismin kautta. Tyypillisenä esimerkkinä mainitaan PE-X -putket, joita käytetään esimerkiksi juomavesi- ja lämmitysput-15 kina. Nykyisissä IR-uuneissa infrapunasäteilijät ovat tyypillisesti kiinteästi asennetut. EP-julkaisussa 0921921 esitetään yksi tällainen tunnettu IR-uuni.

Tekniikan tasoon liittyy huomattavia epäkohtia, joista merkittävin on se, että kuumennuksesta tulee epätasaista, jolloin materiaaliin jää peroksidijäämiä, eikä polymeeriketjujen 20 ristisilloituksesta saada homogeenista.

Keksinnön tarkoituksena on poistaa tekniikan tasoon liittyvät epäkohdat ja saada aikaan aivan uudenlainen ratkaisu polymeerituotteiden kuumentamiseksi infrapunasäteilyn avulla.

25 Keksintö perustuu siihen ajatukseen, että infrapunasäteilijät on jäljestetty liikkumaan po-lymccrituotteen pituusakselin ympäri ympyräkaaren kehää pitkin, jolloin kukin säteilijä liikkuu jatkuvalla samansuuntaisella liikkeellä polymeerituotteen kuumennuksen aikana.

Menetelmän toteuttamiseksi järjestetään kuumennusvyöhyke, joka käsittää pyöritettävän 30 tukirakenteen. Kuumennukseen käytetään infrapunasäteilijöitä, jotka järjestetään tukirakenteen sisäpinnalle siten, että ne ovat pyöritettävissä tukirakenteen varassa, yleensä tämän keskiakselin ympäri, polymeerituotteen tasaiseksi kuumentamiseksi.

2 Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

Keksinnön mukaiselle laitteistolle on puolestaan tunnusomaista se, mikä on esitetty patent-5 tivaatimuksen 13 tunnusmerkkiosassa ja käytölle se, mitä on sanottu patenttivaatimuksessa 26.

Keksinnöllä saavutetaan huomattavia etuja. Niinpä jatkuvalla pyörimisliikkeellä tehostetaan lämmön jakautumista polymeerimateriaalin sisällä. Tämän seurauksena siiloittuminen 10 on homogeenista, mikä samalla myös nopeuttaa itse prosessia.

Käyttämällä useita IR-säteilijöitä ja huolehtimalla niiden riittävästä pyörimisnopeudesta taataan, että tuote kuumenee tasaisesti. Erityisesti tämä tilanne voidaan saavuttaa, jos kukin säteilijä pyörii ainakin yhden kierroksen matkan siinä viipymäajassa, jonka polymeerituote 15 viettää kuumennusvyöhykkeellä, mutta myös pienempi pyörimisnopeus on mahdollinen, jos säteilijöitä on hyvin monta.

Jatkuvan, ympyränkchää pitkin tapahtuvan tasaisen pyörimisliikkeen ansiosta laitteistossa voidaan säteilijöinä käyttää tavanomaisia IR-lamppuja, joiden hehkulangat ovat herkkiä 20 esimerkiksi iskuille ja tärinälle.

Keksinnön mukaan toteutettavan IR-uunin rakenteesta tulee kompakti ja keksinnön mukainen laitteisto on helposti liitettävissä nykyisiin putkien ekstruusioprosesseihin. Myöhemmin kuvataan yksityiskohtaisesti toteutuksia, joiden avulla uunista saadaan tiivis ja ener-25 giatehokas.

Yhden sovellutusmuodon mukaan tukirakenne on muodoltaan ainakin oleellisesti lieriömäinen, esimerkiksi lieriömäinen tukikehikko tai -rumpu. Infrapunasäteilijät voivat olla esimerkiksi pistemäisiä tai pitkänomaisia. Edullisesti käytetään pitkänomaisia infra-30 punasäteilijöitä, jotka ovat pituudeltaan ainakin likimain tukilieriön pituisia ja joiden kes-kiakselit ovat ainakin olennaisesti yhdensuuntaiset lieriön keskiakselin kanssa. Näin voidaan saavuttaa erityisen tasainen lämmitys. Tukirakenne voi olla myös muun muotoinen, eli sen muoto voi poiketa lieriöstä. Tällöinkin on edullista, jos huolehditaan siitä, että inf- 3 rapunasäteilijät ovat pyörityksen aikana ainakin likimain vakioetäisyydellä uuniin syötettävän putken ulkopinnasta.

Laitteisto voidaan myös rakentaa sellaiseksi, että IR-säteilijöiden etäisyys tukirakenteen 5 keskiakselista on muutettavissa esimerkiksi halkaisijaltaan tai seinämäpaksuudeltaan erisuuruisten putkien kuumentamiseksi mahdollisimman tehokkaasti. Toisaalta IR-säteilijöiden teho on tyypillisimmin elektronisesti säädettävissä, millä myös voidaan vaikuttaa lämmitystehoon.

10 Keksinnön muut edut ja yksityiskohdat käyvät ilmi seuraavasta yksityiskohtaisesta selityk sestä.

Kuvio 1 esittää perspektiivikuvatona keksinnön yhden sovellutusmuodon mukaisen uunin alustoineen.

Kuvio 2 esittää perspektiivikuvantona kuvion 1 mukaisen uunin avattuna.

15 Kuvio 3 esittää perspektiivikuvantona uunin sähköistykseen ja automaatioon liittyvän liu-kurcngasjärjestetyn yhden sovellutusmuodon mukaan.

Kuvio 4 esittää perspektiivikuvantona uunin kvartsilasin kiinnitysmekanismin.

Kuviot 5 A ja 5B havainnollistavat poikkileikkauksena putken roikkumista estävän ja biak-siaalisen venytyksen aikaansaavan tukielimen käyttöä yhdistetyssä ekstruusio-20 ristisilloitusprosessissa.

Kuten edellä on esitetty keksinnössä polymeerituotteita, kuten polymeeriputkia, kuumennetaan esim. polymeerimateriaalin siiloittamiseksi pyörivässä IR-uunissa. Yhden sovellutusmuodon mukaan putki syötetään esimerkiksi suoraan ekstruusiosta kuumennus-25 vyöhykkeeseen, jossa siihen kohdistetaan infrapunasäteilyä ainakin kahdesta, sopivimmin 3-20 pitkänomaisesta infrapunasäteilijästä, jotka on järjestetty tukirakenteen sisemmälle vaippapinnalle siten, että niiden pituusakselit ovat ainakin oleellisesti yhdensuuntaisesti sovitetut tukirakenteen keskiakselin suhteen. Polymeeriputki viedään jatkuvassa liikkeessä kuumennusvyöhykkeen läpi, jolloin se etenkin syötetään kuumennus-vyöhykkeeseen tuki-30 rakenteen keskiakselin suuntaisesti. Tukirakenteeseen kiinnitetyt infrapunasäteilijät saatetaan liikkumaan polymeerituotteen pituusakselin ympäri siten, että polymeerituotteeseen kohdistuu mahdollisimman tasaisesti infrapunasäteilyä kuumennuksen aikana. Edullisesti tämä sovellus toteutetaan siten, että infrapuna-säteilijöiden tukirakennetta pyöritetään kes-kiakselinsa ympäri.

5 4

Kukin infrapunasäteilijä liikkuu ainakin 1, sopivimmin 2 - 100, etenkin noin 3-50 kierrosta kuumennettavan tuotteen ympärillä sinä aikana, kun tuote on kuumennus-vyöhykkeessä.

Polymeerimateriaaliin kohdistetaan massaa (kg) kohti noin 10 - 1000 kJ, etenkin noin 100 - 500 kJ, energiaa infrapunasäteilyn muodossa. Tämän seurauksena polymeeri putken lämpötilaa korotetaan noin 30 - 150 °C:lla, etenkin noin 50 - 100 °C:lla.

10 Koska putken lämpötila nousee kuumennusvyöhykkeessä jopa 200 °C tai sen yli, kuumennus on edullista suorittaa inertti-ilmakehässä. Siksi kuumennusvyöhykkeeseen syötetään suojakaasua, kuten typpikaasua, kuumennuksen aikana. Suojakaasu on edullisemmin oleellisesti happivapaata. Suojakaasun tehtävänä on mm. poistaa polymeerituotteesta haihtuvat ainesosat.

15

Keksintöä käytetään etenkin polyolefiiniputkien, etenkin polyeteeniputkien (PE-X/PE-Xa-putkien), valmistukseen.

Todettakoon yleisesti, että esillä olevassa kuumennuslaitteessa on tyypillisesti 3-20 infra-20 punasäteilijää, jotka sopivimmin on järjestetty tasavälein tukirakenteen sisäpinnalle. Tukirakenne on pyöritettävissä metallipyörien varassa. On huomattava, että esillä olevaa laitteistoa sovelletaan tyypillisimmin jatkuvassa prosessissa, eli siihen syötetään kuumennus-vyöhykkeen pituuteen nähden moninkertaisesti pidempiä tai jopa päättymättömiä kappaleita, jolloin kullakin tuotteen osalla on syöttönopeudesta ja kuumennusvyöhykkeen pituudes-25 ta riippuen tietty viipymäaika uunissa. Tukirakenne on järjestetty pyörimään ainakin 2, sopivimmin 3 - 100, etenkin noin 4-50 kierrosta tässä viiyypymäajassa. Käytännössä tämä tarkoittaa, että rummun pyörimisnopeus on yleensä noin 1-100 kierrosta minuutissa, etenkin noin 2-50 kierrosta, sopivimmin noin 5-30 kierrosta minuutissa.

30 Tyypillisesti infrapunasäteilijöiden ja tukirakenteen vaippapinnan välille on järjestetty hei-jastuspinta. Heijastuspinnan avulla voidaan hyödyntää infrapunasäteilijöiden hajasäteilyä ja siten tehokkaammin kohdistaa säteily juuri kuumennettavaan kohteeseen.

5

Kuumennusvyöhyke käsittää edelleen kuumuutta kestävästä ja säteilyä läpäisevästä materiaalista, esim. kvartsilasista, valmistetun ontelon, tyypillisesti lieriön, jonka läpi kuumennettava polymeerituote on kuljetettavissa. Tällaisen ontelon avulla voidaan saada aikaan polymeerituotteen läheisyyteen inertti-ilmakehä, kun huolehditaan riittävästä kaasusulusta 5 sen päissä. Päissä tyypillisesti sijaitsevien putkisuuttimen ja kalibrointilaitteen alueille on tätä varten järjestetty soveltuvat tiivistykset.

Oheisissa piirustuksissa on kuvattu yhden sovelluksen mukaisen laiteratkaisun rakenne.

10 Kuviossa 1 on esitetty tarkemmin laite yhden sovellutusmuodon mukaan. Tukirakenteena toimii tässä esimerkissä tukilieriö 22, joka muodostaa laitteen kuumennusvyöhykkeen. Tukilieriö 22 on kuvion 1 mukaisessa tapauksessa sovitettu alustan 10 päälle kahden tuen 14/14Ϊ, 16/16Ϊ varaan. Tuet 14/14i, 16/16i sijaitsevat edullisimmin oleellisesti tukilieriön 22 päissä. Lämmitettävä putki 28 on sovitettu syötettäväksi tukilieriön 22 sisään ensimmäi-15 sen tuen 14/14Ϊ suunnasta syöttöaukon kehän 18 läpi ja poistumaan tukilieriöstä 22 toisen tuen 16/16i suuntaan. Tukilieriön 22 ja tukien 14/14i, 16/16i väliin on sovitettu laakerointi, joka mahdollistaa tukilieriön 22 pyörittämisen tukien 14/14Ϊ, 16/16Ϊ varassa putken 28 ollessa tukilieriön 22 sisällä.

20 Kuten kuvioissa 1 ja 2 on esimerkinomaisesta esitetty, tukilieriön 22 pyörittäminen voidaan toteuttaa siten, että tukilieriön 22 molempiin päihin on sovitettu kiertokehät 15, 17, jotka on sovitettu tukiin 14/14L, 16/16i järjestettyjen kannatinpyörien 32/32Ϊ, 34/34Ϊ varaan. Edullisesti ainakin yksi kannatinpyörä toimii pyöritysmomenttia välittävänä kitkapyöränä, joka on toiminnallisesti yhdistetty voimanlähteeseen (ei näytetty), joka saa aikaan tuki-25 lieriön 22 pyörimisen kannatinpyörien 32/32Ϊ, 34/34Ϊ varassa halutulla nopeudella. Kierto-kehät 15, 17 on sopivimmin yhdistetty tukilieriöön 22 ohuiden kannakkeiden 36 kautta, jotta lämmönsiirto tukilieriöstä 22 kiertokehiin olisi mahdollisimman vähäistä. Tällöin myös kannatinpyörien 32/32Ϊ, 34/34Ϊ laakereiden käyttöikä pitenee huomattavasti. Sopivimmin kannatinpyöriä 32, 34 on ainakin kaksi tukilieriön 22 horisontaalisen keskilinjan 30 alapuolella kummassakin tuessa 14, 16. Lisäksi, tukilieriön 22 vakaan pyörimisen varmistamiseksi, tukilieriön 22 horisontaalisen keskilinjan yläpuolella on sopivimmin ainakin yksi kannatinpyörä 32i, 34i kumpaakin tukea 14i, 16i kohden.

6

Tukilieriön pyörimisnopeus on sopivimmin 5-30 kierrosta minuutissa, aina lämmitettävän kappaleen ominaisuuksista, halutusta lämpötilasta ja polymeerituotteen syöttönopeu-desta riippuen.

5 Kuvioon 2 viitaten tukilieriön 22 sisään on sovitettu oleellisesti pitkänomaisia infra- punasäteilijöitä 40 tukilieriön 22 keskiakselin suuntaisesti. Säteilijöiden 40 lukumäärä on edullisimmin ainakin 2, mutta se voi olla jopa 10 - 20. Kuvioiden osoittamassa esimerkissä säteilijöiden 40 määrä on 15. Mahdollisimman tasaisen lämmityksen takaamiseksi säteilijät 40 on sovitettu symmetrisesti tai tukilieriön 22 keskiakselin suhteen tai muuten tasavälein 10 lieriön kehälle. Säteilijät 40 on kiinnitetty tukilieriön sisäpinnalle omilla kiinnikkeillään, jotka edullisimmin pitävät säteilijät välimatkan päässä tukilieriön 22 sisäpinnasta. Sähkölii-tännät säteilijöille voidaan toteuttaa jollakin sinänsä tunnetulla rakenteella. Helpon lamppujen vaihdettavuuden vuoksi liitäntä toteutetaan edullisimmin pistokkeen avulla. Säteilijöiden 40 takana, tukilieriön 22 sisäpinnalla on edullisesti heijastuspinta, kuten kiillotettu 15 alumiiniheijastin, jonka tarkoituksena on vähentää hajasäteilyä ja tukilieriön 22 kuumene mista.

Tukilieriön 22 vapaa matka, eli tukien 14/14Ϊ ja 16/16Ϊ välinen etäisyys, on edullisesti sovitettu oleellisesti säteilijöiden 40 pituiseksi, jotta laitteesta ei kokonaisuudessaan tule tar-20 peettoman pitkä ja siten putken 28 tarvitsemien kannakkeiden väli kasva tarpeettoman pitkäksi. Tämä vähentää putken 28 taipumisen riskiä kuumennettaessa.

Säteilijöiden 40 teho on edullisimmin 200 - 2000 W, esimerkiksi 1200 W / säteilijä, ja niiden emittoima säteily voi olla lyhyt-, keskipitkä- tai pitkäaaltoista IR-säteilyä tai jokin 25 näiden yhdistelmä, aina mm. halutusta lämmityssyvyydestä riippuen.

Tukilieriön 22 sisällä on varsinainen uunipesä, jonka läpi putki 28 on kuljetettavissa. Kuvioiden esimerkissä uunipesä on rajattu tukilieriön 22 sisälle (kvartsi)lasilieriön 30 avulla. Lasilieriö 30 voi olla järjestetty kiinteään asemaan tukien 14/14Ϊ, 16/16Ϊ suhteen, eli se ei pyöri tukilieriön 22 mukana tai se voi olla myös pyörivä.

30

Putken 28 poistopuolen tukeen 16/16i tai välittömästi tämän jälkeiselle alueelle on järjestetty jäähdytysvyöhyke. Jäähdytyskaasu, tyypillisesti ilma, on sovitettu kulkemaan kvartsi-lasin 30 ja tukilieriöen 22 välissä siten, että se jäähdyttää IR-säteilijöitä 40. Jäähdytysilma-virta saadaan aikaan laitteen alustassa/rungossa 10 olevan jäähdytyspuhaltimen avulla (ei 7 näytetty). Kuvion esimerkinomaisessa toteutuksessa on liukurenkaat 24 ja liukurenkaiden harjanpitimet 46, joiden kautta mm. laitteen IR-säteilijöille voidaan johtaa sähköä ja joiden väleistä jäähdytysilma on sovitettu poistumaan. Samalla jäähdytysiima estää liukurenkaiden likaantumisen ja jäähdyttää niitä. Edullisesti jäähdytysilma ohjataan tuen/suojakotelon 5 16/16Ϊ muodostaman kanavan läpi, eli tyypillisimmin se suuntautuu oleellisesti alhaalta ylöspäin putken alueella. Jäähdytysilma voidaan suodattaa ennen sen saattamista kosketuksiin IR-säteilijöiden 40 kanssa. Tätä varten laitteessa voi olla esimerkiksi taskusuodatin-panos (ei näytetty).

10 Yhden sovellutusmuodon mukaan tukirakenne 22, ja valinnaisesti myös liukurengaskotelo, on sovitettu avattavaksi lasilieriön 30 ja/tai infrapunasäteilijöiden 40 vaihtamisen mahdollistamiseksi tai helpottamiseksi. Niinpä tukirakenne 22 käsittää ensimmäisen osan, eli avattavan kansiosan 22i, johon osa infrapunasäteilijöistä 40 on kiinnitetty. Loput säteilijät on kiinnitetty tukirakenteen 22 toiseen osaan, eli kuviossa esitettyyn alaosaan. Myös tukira- 15 kenteen 22 kiertokehät 15, 17 ja/tai tuet 14, 16 ovat vastaavasti jaettavat, sopivimmin kaksiosaiset, kuten kuviossa 2 esitetään. Tämä mahdollistaa myös kvartsilasin 30 helpon vaihdettavuuden. Kvartsiksi 30 voidaan sopivimmin irrottaa ilman työkaluja siten, että sen pidintä nostetaan tuessa 14, 16 olevasta urastaan tai vastaavasta asennuselimestä hieman ylöspäin ja poistetaan vetämällä pois polymeerituotteen päältä. Uunin molemmissa päissä 20 on edullisesti samanlainen lasinpidin.

Yhden sovellutusmuodon mukaan liukurenkaat 24 kiinnittyvät kääntökehään 17 vain tois-puolisesti esimerkiksi kääntökehän 17 alempaan osaan järjestettyjen kiinnikkeiden 38 avulla, millä osaltaan mahdollistetaan tukilieriön 22 avaaminen.

25

Yhden sovellutusmuodon mukaan laitteessa, edullisimmin kvartsilasin pitimessä/pitimissä 18 ja/tai 42, on kaasukanava suojakaasun syöttämiseksi polymeerituotteen ja lasilieriön välitilaan.

30 Kuten kuviossa 4 havainnollistetaan, kussakin lasinpitimessä 18, 42 voi olla ainakin yksi esimerkiksi kuumankestävästä kankaasta valmistettu pehmike/tiivisterengas 50, joka on sopivimmin puristettu laipalla tälle varattuun tilaan. Tällä järjestelyllä taataan lasin 30 kiinnittyminen tiiviisti pidikkeeseen ilman, että se särkyy laitteen käytön- tai huollonaikai-sen rasituksen alla.

8

Uuni voidaan tiivistää inertti-ilmakehän aikaansaamiseksi lasi/metalliputken avulla ekstru-deriin ja toisessa päässä jäähdytysaltaaseen samalla tavalla kuten kvartsiksi uunin sisälläkin. Sisämitoiltaan erikokoiset uuniyksiköt voidaan sovittaa toisiinsa sopivankokoisilla 5 välikappaleilla, esimerkiksi käyttämällä sopivankokoisilla reiällä varustettuja lasinpitimiä.

Yhden sovellutusmuodon mukaan, erityisesti putkien valmistamista varten, laite käsittää ainakin yhden kuumennusvyöhykkeen sisään järjestetyn tukielimen, kuten tapin, joka on edullisesti valmistettu inertistä materiaalista, joka absorboi vähän tai ei ollenkaan IR-10 säteilyä, eli ei kuumene haitallisesti kuumennusvyöhykkeellä. Tällaisia materiaaleja ovat mm. useat keraamit. Tukielin estää putken roikkumisen ja se voi haluttaessa aikaansaada myös putken biaksiaalisen venymisen mm. putken lujuusominaisuuksien parantamiseksi.

Kuviossa 5A on esitetty tukielimen toimintaperiaate. Tukielimenä on tappi 58, joka poikki-15 leikkaukseltaan vastaa oleellisesti haluttua putken 55 sisäpinnan muotoa. Tappi 58 on toisesta päästään yhdistetty ekstruderiin 56 ja toinen pää on vapaana putken 55 sisällä, edullisesti kohdassa, jossa putki 55 on ainakin osittain ristisilloittunut, jolloin sen lujuus on kasvanut riitävän suureksi estämään putken roikkuminen uunissa 52. IR-kuumennus IR-lähteiden 54 avulla edullisesti jatkuu vielä tapin 58 päättymisen jälkeenkin, kuten kuviossa 20 esitetään.

Kuviossa 5B esitetään tappi 58’, joka on muotoiltu aikaansaamaan putken 55’ biaksiaali-nen venyminen. Uunin 52 alkupäässä, jossa ristisilloittuminen on kuitenkin jo alkanut, tapin 58’ poikkipinta-ala kasvaa putken 55’ syöttösuunnassa, jolloin putkeen 55’ kohdistuva 25 voima saa putken 55’ laajentumaan. Tapin 58’ halkaisija on suurimmillaan, eli lopullisen muotonsa putki 55’ saa kuitenkin jo ennen kuin ristisilloittuminen on päättynyt. Tämä on oleellista, jotta tuotten muoto ei palaudu, kun sitä lämmitetään uudelleen (esimerkiksi kuumavesikäytössä). Lopullisen ristisilloituksen on siten tapahduttava vasta kun tuote on lopullisten mittojensa, eli nimelliskokonsa mukainen. On havaittu, että vaikka putken 30 55’ seinämäpaksuus pienenee venytettäessä, voidaan tällä ratkaisulla saavuttaa yhtä hyvät tai jopa paremmat lujuusominaisuudet verrattuna venyttämättömiin tuotteisiin. Venyttämisen kemiallista ja fysikaalista perustaa ja sen tuomia yleisiä etuja kuvataan tarkemmin US-patenttijulkaisussa 6053214, jossa on kuvattu toisenlainen menetelmä venytyksen aikaansaamiseksi.

9

Keksinnön kohteena on myös laitteisto, joka käsittää useita tässä kuvatun kaltaisia laiteyk-siköitä kytkettyinä sarjaan. Yhden sovellutusmuodon mukaan laite onkin rakennettu moduuliksi, joka voidaan kytkeä toisen vastaavaan moduulin eteen tai perään polymeerituot-5 teen viipymäajan kasvattamiseksi. Moduulit voidaan kytkeä yhteen joko suoraan tai niiden välissä olevilla sovitteilla. Sovitteet voivat käsittää myös tukirakenteita, jotka tukevat ja/tai ohjaavat polymeerituotetta moduulien välillä.

Laite tai usean laitemoduulin kokonaisuus voidaan kytkeä suoraan polymeerituotteen sula-10 puristusyksikön perään siten, että tuote saadaan silloitettavaksi oleellisesti heti sulapuris-tuksen jälkeen. Laitteen tai laitekokonaisuuden perään voidaan edelleen kytkeä erillinen jäähdytysyksikkö, kuten jäähdytysallas, jossa valmiin tuotteen lämpötila lopullisesti lasketaan huoneenlämpöön tai lähelle sitä. Laite on edullisesti asennettu siten, että polymeeri-tuote on syötettävissä siihen oleellisesti vaakasuorassa suunnassa.

15

Claims (23)

1. Menetelmä pitkänomaisen polymeerituotteen (28) kuumentamiseksi, jonka menetelmän mukaan polymeeri tuotteeseen kohdistetaan infrapunasäteilyä ainakin kahdesta infra- 5 punasäteilijästä (40) kuumennusvyöhykkeellä, jolloin infrapunasäteilijät (40) on järjestetty liikkumaan polymeerituotteen (28) pituusakselin ympäri ympyräkaaren kehää pitkin tukirakenteen (22) varassa jatkuvalla samansuuntaisella liikkeellä polymeerituotteen (28) kuumennuksen aikana, tunnettu siitä, että infrapunasäteilijöille (40) johdetaan sähköinen potentiaali yhden tai useamman tukirakenteen (22) kanssa pyöritettäväksi sovitetun 10 liukurenkaan (24) kautta infrapunasäteilij öiden (40) liikkeen aikana.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että - polymeerituote (28) syötetään kuumennusvyöhykkeeseen, jossa siihen kohdistetaan infrapunasäteilyä ainakin kahdesta pitkänomaisesta infrapunasäteilijästä (40), jotka 15 on järjestetty tukirakenteen (22) sisäpinnalle siten, että niiden pituusakselit ovat ai nakin oleellisesti yhdensuuntaisesti sovitetut tukirakenteen (22) keskiakselin suhteen, - polymeerituote (28) syötetään kuumennusvyöhykkeeseen tukirakenteen (22) keskiakselin suuntaisesti ja 20. infrapunasäteilijät (40) saatetaan liikkumaan polymeerituotteen (28) pituusakselin ympäri siten, että polymeerituotteeseen (28) kohdistuu mahdollisimman tasaisesti infrapunasäteilyä kuumennuksen aikana.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että infrapunasäteilijöi-25 den (40) tukirakennetta (22) pyöritetään keskiakselinsa ympäri polymeerituotteen (28) kuumentamiseksi.

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuumennusvyöhykkeeseen syötetään suojakaasua kuumennuksen aikana. 30

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että polymeerituote (28) on saatettu kuumennusvyöhykkeen läpi suuntautuvaan, jatkuvaan lineaariseen liikkeeseen kuumennuksen aikana.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että poly-meerituote (28) on polyolefiiniputki, etenkin polyeteeniputki, jota kuumennetaan polyole-fiinimateriaalin ristisillo ittamiseksi.

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuumennettava polymeerituote (28) saadaan suoraan polymeeriputken suulakepuristimen työkalun suuttimesta.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sulapuristusyksi-10 köstä on järjestetty polymeeriputken (55, 55') sisään aina kuumennusvyöhykkeelle asti ulottuva tukielin (58, 58'), joka on sovitettu estämään putken roikkuminen kuumennettaessa.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tukielin (58’) on 15 poikkipinta-alaltaan putken (55') syöttösuunnassa kasvava putken biaksiaalisen venytyksen aikaansaamiseksi kuumennuksen aikana.

10. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että polymeerituotteen (28) lämpötilaa korotetaan noin 30 - 150 °C:lla, etenkin noin 50 - 100 20 °C:lla. 1 2 3 Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että polymeerimateriaaliin kohdistetaan massaa (kg) kohti noin 10 - 1000 kJ, etenkin noin 100 - 500 kJ, energiaa infrapunasäteilyn muodossa. 25 2 Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kukin infrapunasäteilijä (40) liikkuu ainakin yhden kierroksen matkan, sopivimmin 2-100 kierrosta, etenkin noin 3-50 kierrosta kuumennettavan tuotteen ympärillä sinä aikana, kun tuote on kuumennusvyöhykkeessä. 30 3 Laite polymeerituotteen (28) kuumentamiseksi infrapunasäteilyllä, jossa laitteessa on kuumennusvyöhyke, joka on varustettu ainakin kahdella infrapunasäteilijällä (40), joilla kuumennusvyöhykkeeseen syötettävä polymeerituote (28) on kuumennettavissa, jolloin - kuumennusvyöhyke käsittää tukirakenteen (22), johon infrapunasäteilijät (40) ovat kiinnitettävissä, - infrapunasäteilij ät (40) on j ärj estetty tukirakenteen (22) sisäpinnalle, j a - infrapunasäteilijät (40) ovat pyöritettävissä tukirakenteen (22) varassa, tämän kes- 5 kiakselin ympäri, jatkuvalla samansuuntaisella liikkeellä polymeerituotteen (28) kuumennuksen aikana polymeerituotteen (28) tasaiseksi kuumentamiseksi, tunnettu siitä, että laite edelleen käsittää - yhden tai useampia tukirakenteen (28) kanssa pyöritettäväksi sovitettuja liukuren-kaita (24) ja välineet sähköisen potentiaalin johtamiseksi liukurenkaiden (28) kautta 10 infrapunasäteilijöille pyörityksen aikana.

14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen laite, tunnettu siitä, että infrapunasäteilijät (40) ovat muodoltaan pitkänomaisia ja niiden akseli on olennaisesti yhdensuuntainen tukirakenteen (22) keskiakselin kanssa. 15

15. Patenttivaatimuksen 13 tai 14 mukainen laite, tunnettu siitä, että tukirakenne (22) on muodoltaan lieriömäinen.

16. Jonkin patenttivaatimuksen 13-15 mukainen laite, tunnettu siitä, että infra- 20 punasäteilij ät (40) on j ärj estetty tasavälein tukirakenteen (22) sisäpinnalle.

17. Jonkin patenttivaatimuksen 13 - 16 mukainen laite, tunnettu siitä, että infra-punasäteilijöiden (40) ja tukirakenteen (22) sisäpinnan välille on järjestetty heijastuspinta.

18. Jonkin patenttivaatimuksen 13-17 mukainen laite, tunnettu siitä, että infra- punasäteilijöitä (40) on 2 - 20 kpl.

19. Jonkin patenttivaatimuksen 13-18 mukainen laite, tunnettu siitä, että tukirakenne (22) on pyöritettävissä kannatinpyörien (32, 34, 32i, 34i), edullisesti metallisten kanna- 30 tinpyörien varassa, edullisesti tukirakenteen (22) ulkopinnalle sovitettujen kiertokehien (15, 17) avulla, joihin kannatinpyörät (32, 34, 32i, 34i) tukeutuvat.

20. Jonkin patenttivaatimuksen 13-19 mukainen laite, tunnettu siitä, että tukirakenne (22) on jäljestetty pyörimään ainakin 1, sopivimmin 2-100, etenkin noin 3 - 50 kier rosta kuumennettavan tuotteen (28) ympärillä sinä aikana, kun tuote (28) on kuumennus-vyöhykkeessä.

21. Jonkin patenttivaatimuksen 13-20 mukainen laite, tunnettu siitä, että tukiraken-5 ne (22) on pyöritettävissä 1-100 kierrosta minuutissa, etenkin noin 2-50 kierrosta, sopi- vimmin noin 5-30 kierrosta minuutissa.

22. Jonkin patenttivaatimuksen 13-21 mukainen laite, tunnettu siitä, että kuumen-nusvyöhyke käsittää edelleen kuumuutta kestävästä ja säteilyä läpäisevästä materiaalista 10 valmistetun lieriön (30), jonka läpi kuumennettava polymeerituote (28) on kuljetettavissa ja jonka ulkopinnan puolelle mainitut infrapunasäteilijät (40) on järjestetty.

23. Patenttivaatimuksen 22 mukainen laite, tunnettu siitä, että säteilyä läpäisevä materiaali on kvartsilasia tai boorilasia 15

24. Jonkin patenttivaatimuksen 13-23 mukainen laite, tunnettu siitä, että se käsittää tukirakenteeseen (22) järjestetyn suuttunen suojakaasun syöttämiseksi kuumennus-vyöhykkeeseen.

25. Jonkin patenttivaatimuksen 13-24 mukainen laite, tunnettu siitä, että liukuren- kaita (24) on vähintään kaksi ja ne on järjestetty etäisyyden päähän toisistaan siten, että niiden välistä on ohjattavissa kaasuvirta uunin käytön aikana infrapunasäteilijöiden (40) j äähdyttämiseksi.

26. Jonkin patenttivaatimuksen 13-25 mukaisen laitteen käyttö polymeeriputken sulapu- ristusyksikön perään liitettynä sulapuristusyksiköstä saatavien polymeeriputkien ristisilloit-tamiseksi.