FI123791B - Menetelmä muoviputken valmistamiseksi - Google Patents

Menetelmä muoviputken valmistamiseksi Download PDF

Info

Publication number
FI123791B
FI123791B FI20120139A FI20120139A FI123791B FI 123791 B FI123791 B FI 123791B FI 20120139 A FI20120139 A FI 20120139A FI 20120139 A FI20120139 A FI 20120139A FI 123791 B FI123791 B FI 123791B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
tube
core
plastic tube
strips
plastic
Prior art date
Application number
FI20120139A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20120139A (fi
Inventor
Seppo Takala
Original Assignee
Consult Seppo
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Consult Seppo filed Critical Consult Seppo
Priority to FI20120139A priority Critical patent/FI123791B/fi
Priority to FI20120234A priority patent/FI20120234A/fi
Priority to RU2014147450A priority patent/RU2623266C2/ru
Priority to PCT/FI2013/000022 priority patent/WO2013160529A1/en
Priority to EP13780671.7A priority patent/EP2841254A4/en
Priority to US14/399,409 priority patent/US9434101B2/en
Publication of FI20120139A publication Critical patent/FI20120139A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI123791B publication Critical patent/FI123791B/fi
Priority to ZA2014/08358A priority patent/ZA201408358B/en

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C53/00—Shaping by bending, folding, twisting, straightening or flattening; Apparatus therefor
    • B29C53/56—Winding and joining, e.g. winding spirally
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C53/00—Shaping by bending, folding, twisting, straightening or flattening; Apparatus therefor
    • B29C53/56—Winding and joining, e.g. winding spirally
    • B29C53/562—Winding and joining, e.g. winding spirally spirally
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C53/00—Shaping by bending, folding, twisting, straightening or flattening; Apparatus therefor
    • B29C53/56—Winding and joining, e.g. winding spirally
    • B29C53/58—Winding and joining, e.g. winding spirally helically
    • B29C53/60—Winding and joining, e.g. winding spirally helically using internal forming surfaces, e.g. mandrels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C53/00—Shaping by bending, folding, twisting, straightening or flattening; Apparatus therefor
    • B29C53/56—Winding and joining, e.g. winding spirally
    • B29C53/58—Winding and joining, e.g. winding spirally helically
    • B29C53/72—Winding and joining, e.g. winding spirally helically using external forming surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C53/00—Shaping by bending, folding, twisting, straightening or flattening; Apparatus therefor
    • B29C53/80—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C53/8008—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations specially adapted for winding and joining
    • B29C53/8066—Impregnating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B31—MAKING ARTICLES OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER; WORKING PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31C—MAKING WOUND ARTICLES, e.g. WOUND TUBES, OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31C3/00—Making tubes or pipes by feeding obliquely to the winding mandrel centre line
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B1/00—Layered products having a non-planar shape
    • B32B1/08—Tubular products
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H81/00—Methods, apparatus, or devices for covering or wrapping cores by winding webs, tapes, or filamentary material, not otherwise provided for
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L9/00—Rigid pipes
    • F16L9/12—Rigid pipes of plastics with or without reinforcement
    • F16L9/127—Rigid pipes of plastics with or without reinforcement the walls consisting of a single layer
    • F16L9/128—Reinforced pipes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L9/00—Rigid pipes
    • F16L9/16—Rigid pipes wound from sheets or strips, with or without reinforcement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C53/00—Shaping by bending, folding, twisting, straightening or flattening; Apparatus therefor
    • B29C53/56—Winding and joining, e.g. winding spirally
    • B29C53/566—Winding and joining, e.g. winding spirally for making tubular articles followed by compression
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C53/00—Shaping by bending, folding, twisting, straightening or flattening; Apparatus therefor
    • B29C53/56—Winding and joining, e.g. winding spirally
    • B29C53/58—Winding and joining, e.g. winding spirally helically
    • B29C53/78—Winding and joining, e.g. winding spirally helically using profiled sheets or strips
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/40—Applying molten plastics, e.g. hot melt
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/40—General aspects of joining substantially flat articles, e.g. plates, sheets or web-like materials; Making flat seams in tubular or hollow articles; Joining single elements to substantially flat surfaces
    • B29C66/41—Joining substantially flat articles ; Making flat seams in tubular or hollow articles
    • B29C66/43—Joining a relatively small portion of the surface of said articles
    • B29C66/432—Joining a relatively small portion of the surface of said articles for making tubular articles or closed loops, e.g. by joining several sheets ; for making hollow articles or hollow preforms
    • B29C66/4322—Joining a relatively small portion of the surface of said articles for making tubular articles or closed loops, e.g. by joining several sheets ; for making hollow articles or hollow preforms by joining a single sheet to itself
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/40—General aspects of joining substantially flat articles, e.g. plates, sheets or web-like materials; Making flat seams in tubular or hollow articles; Joining single elements to substantially flat surfaces
    • B29C66/41—Joining substantially flat articles ; Making flat seams in tubular or hollow articles
    • B29C66/43—Joining a relatively small portion of the surface of said articles
    • B29C66/432—Joining a relatively small portion of the surface of said articles for making tubular articles or closed loops, e.g. by joining several sheets ; for making hollow articles or hollow preforms
    • B29C66/4329—Joining a relatively small portion of the surface of said articles for making tubular articles or closed loops, e.g. by joining several sheets ; for making hollow articles or hollow preforms the joint lines being transversal but non-orthogonal with respect to the axis of said tubular articles, i.e. being oblique
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/40—General aspects of joining substantially flat articles, e.g. plates, sheets or web-like materials; Making flat seams in tubular or hollow articles; Joining single elements to substantially flat surfaces
    • B29C66/49—Internally supporting the, e.g. tubular, article during joining
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D23/00—Producing tubular articles
    • B29D23/001—Pipes; Pipe joints
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T156/00—Adhesive bonding and miscellaneous chemical manufacture
    • Y10T156/10—Methods of surface bonding and/or assembly therefor
    • Y10T156/1002—Methods of surface bonding and/or assembly therefor with permanent bending or reshaping or surface deformation of self sustaining lamina
    • Y10T156/1028—Methods of surface bonding and/or assembly therefor with permanent bending or reshaping or surface deformation of self sustaining lamina by bending, drawing or stretch forming sheet to assume shape of configured lamina while in contact therewith
    • Y10T156/1033—Flexible sheet to cylinder lamina

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

MENETELMÄ MUOVIPUTKEN VALMISTAMISEKSI
Tämän keksinnön kohteena on menetelmä muoviputken valmistamiseksi, jonka mene-5 telmän mukaan putken materiaali syötetään putken sisähalkaisijan suuruisen keeman päälle katkeamattomana ainesvirtana siten, että ainesvirta etenee keeman päälle asetuttuaan olennaisesti ruuviviivaa noudattaen.
Keksinnön käyttökohteita ovat muoviputket joita käytetään mm. teollisuus-ja voimato laitoksien jäähdytysvesiputkina, sadevesiputkina ja sadevesiviemäreissä tasausvarastoina sekä kaivosprosesseissa, jätevesipuhdistamoissa ja puunjalostustehtaissa nesteiden siirtämiseen ja varastoimiseen. Nämä putket ovat tunnetusti suurikokoisia ja niiden tulee kestää niihin kohdistuvaa ulkoista ja sisäistä painetta ja muita fyysisiä rasituksia. Eräs niiden edullinen käyttökohde on maanjäristyksille ja muulla tavalla maan 15 siirtymiselle, kuten esim. vajoamiselle, herkät alueet, koska putket ovat elastisia ja kestävät siten paremmin maansiirtymistä niiden lähellä kuin vastaavat betonista tai teräksestä valmistetut putket.
Eräs keksinnönmukaisen valmistusmenetelmän edullinen käyttökohde on putkiaihioi-20 den valmistus. Ne ovat normaalia paksuseinäisempiä ja niistä työstetään koneistamalla ja hitsaamalla putkien osia.
Tunnetun tekniikan mukaisesti nämä putket valmistetaan siten, että extruuderista tuleva muoviaines ohjataan jatkuvana nauhana keeman, eli ympyränmuotoon asetetun rul-co ς 25 lakehän päälle siten, että rullien kiertoliikkeen ja syötettävän materiaalin työntövoi- c\j man ansiosta ainesnauha alkaa kiertyä rullakehän ympärille. Kun samaan aikaan siir-o retään ainesnauhan syöttösuutinta keeman pituussuunnassa siten, että suuttimen ete-x nemä on yhden keeman tekemän kierroksen aikana pienempi kuin ainesnauhan leve-
CC
ys, niin saavutetaan tilanne, jossa ainesnauhat asettuvat keeman päällä osittain pääi-σ> ” 30 lekkäin ja jossa ainesnauhan etenemä noudattaa ruuviviivan muotoa. Toinen vaihtoeh- o ^ to on siirtää suurinta sellaisella nopeudella, että ainesnauhan etenemä on sen leveys o ^ yhtä keeman kierrosta kohti. Tällöin ainesnauhan sivut yhtyvät toisiinsa ns. pus- kusaumalla. Kim yksi kerros ainesnauhaa on syötetty keeman päälle, jonka pituus määrittää valmistettavan putken suurimman mahdollisen pituuden, niin ainesnauhan 2 syöttösuuttimen suunta muutetaan päinvastaiseksi ja keeman päällä olevan ainesker-roksen päälle syötetään toinen kerros. Näin jatketaan kunnes valmistettavan putken seinämänvahvuus on riittävän paksu. Tämän jälkeen keema, eli rullakehä supistetaan valmistuneen muoviputken sisälle ja muoviputki vedetään pois keeman päältä pituus-5 suuntaisesti. Tunnetun tekniikan mukaisesti tällaisten keemojen maksimipituudet ovat n. kuuden metrin suuruusluokkaa. Edellä kerrotulla tavalla valmistuneista putkista valmistetaan sitten niitä yhteen liittämällä putkilinjoja.
Edellä kuvattua tunnettua tekniikkaa käytetään mm. saksalaisen yhtiön, Krah AG:n 10 tuotannossa. Tähän voi tutustua tarkemmin yhtiön internetsivuilla: www.krah.net/.
Eräs toinen tunnetun tekniikan mukainen tapa valmistaa muoviputkea on esitetty patenttijulkaisussa US2008/138553 AI. Tämän julkaisun mukaisesti muoviputki syntyy siten, että muovinauhoja syötetään ruuviviivan muotoa noudattaen keeman päälle eri 15 kerroksiin ja näitä muovinauhoja painetaan keemaa tai sisempänä olevaa muovinau-hakerrosta vasten ja samanaikaisesti nauhojen päittäissaumoihin syötetään sideainetta sitomaan yhteen nauhojen sivut 33, 34 (Fig 1). Tällöin putken seinämä syntyy itsenäisistä eri kerroksista, joista kukin käsittää ruuviviivanmuotoisen päittäissauman.
20 Eräs tunnettu tapa valmistaa suuria putkia on käyttää ns. perinteistä suoraa extruusio-ta. Tätä menetelmää käytetään mm. KWH PIPE- nimisen yhtiön tuotannossa.
Tunnetun tekniikan suurimpina epäkohtina rotaatiotekniikkaan perustuvissa valmistusmenetelmissä voidaan pitää sitä, että sen mukaiset valmistusmenetelmät asettavat
CO
g 25 tiukat rajat sille, että miten pitkiä putkia voidaan valmistaa ja sitä, että tarvittavan sei-
CNJ
^ nämänvahvuuden aikaansaamiseksi joudutaan keeman päälle syöttämään useita aines- o ^ kerroksia. Ensin mainittu realisoituu suhteellisen korkeina valmistus- ja asennuskus- tannuksina ja jälkimmäinen korkeiden valmistuskustannuksien lisäksi siinä, että put-
CC
kien lujuudet ovat kerrosrakenteesta johtuen suhteellisen alhaisia. Suhteellisen alhai-cn £2 30 seen lujuuteen näissä putkissa ovat syynä myös useat peräkkäiset putken lämmitysker-
S
$2 rat, joita tunnetut tekniikat edellyttävät.
o c\j
Suoraan extruusioon perustuvissa menetelmissä, valmistettaessa suuria putkia, on suurena epäkohtana materiaalin valuminen, jolloin putken seinämänvahvuus ei muodostu 3 vakioksi. Tämä tarkoittaa suuria toleransseja seinämänvahvuuksissa ja suurta materi-aalihukkaa. Ja edelleen, edellisestä johtuen putken jäähtyminen tapahtuu epätasaisesti, jolloin putkeen muodostuu suuria sisäisiä jännityksiä.
5 Kaikkien tunnettujen tekniikoiden epäkohtana voidaan pitää myös sitä, että niiden mukaisilla tekniikoilla putkia valmistettaessa joudutaan käyttämään massiivisia koneita ja laitteita, jolloin putkitehtaiden sijainnin määrittävät useimmiten muut seikat kuin niissä tuotettavien putkien käyttökohteet. Tämä tuo mukanaan suhteellisen suuret kul-j etuskustannukset 10 Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan sellainen valmistusmenetelmä jolla vältetään tunnetussa tekniikassa esiintyviä haittoja. Keksinnönmukaiselle ratkaisulle on tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.
15 Keksinnön tuomat suurimmat edut ovat rajoituksien poistuminen koskien valmistettavien muoviputkien suurimpia pituuksia ja putkien lujuusominaisuuksien huomattava parantuminen. Kun tarvittava kerrosvahvuus saadaan aikaan yhdellä ainesnauhan syötöllä, niin seinämänvahvuuden suunnassa saumaton rakenne antaa seinämälle huomattavasti aiempaa suuremman lujuuden. Ainesvirran koostumuksesta ja menetelmän 20 muista keksinnöllisistä piirteistä johtuen materiaalin valuminen on huomattavasti aiempaa pienempää ja siitä saatava suoranainen etu on tarkkojen seinämänvahvuustole-ranssien aikaansaaminen. Aiempaa tasaisemman putkiaineksen jäähtymisen seurauksena päästään aiempaa pienemmillä muodonmuutoksilla, joka johtaa niin ikään suurempaan tarkkuuteen tuotteiden valmistuksessa. Muun edellä mainitun lisäksi tästä co g 25 saadaan etua myös materiaalisäästönä.
CM
m cp φ Keksinnönmukaisen tekniikan käytöllä saavutetaan erittäin suuri etu siinä, että tarvit- x tavat koneet ja laitteet ja samoin kokonaiset putkitehtaat ovat kooltaan ja koostumuk-
CC
seitaan huomattavasti nykyisiä koneita, laitteita ja tehtaita pienempiä ja yksinkertai-cn £2 30 sempia. Tehdas voidaan perustaa määrätyn suuruisen kysynnän ilmetessä mihin tahan- o $2 sa kohteeseen tai sen lähelle, jolloin myös kuljetus- ja varastointikustannuksissa saa-
O
00 daan aikaan suuria säästöjä. Koska valmistusprosessissa käytettävä laitelinja on huo mattavasti tunnetun tekniikan mukaisia laitelinjoja lyhyempi ja kevyemmin koostettu, 4 niin suurimpienkaan putkien valmistaminen ei aiheuta valmistuslaitteiden koon radikaalia kasvattamista.
Tässä asiakirjassa käsitetään termillä ”keema” sellaista elintä tai järjestelyä joka so-5 veltuu muoviputken valmistusprosessissa ainesnauhaa kannattavaksi ja sille halutun muodon ja koon antavaksi elimeksi tai järjestelyksi.
Keksintöä kuvataan lähemmin oheisissa piirustuksissa, joissa kuvio 1,esittää käynnissä olevaa valmistusprosessia keksinnönmukaisesti toimivan 10 valmistuslinj an päästä katsottuna, kuvio 2, esittää kuvion 1, merkinnän A-A mukaista leikkausta, kuvio 3, esittää edellisen leikkauskuvan yksityiskohtaa kohdasta Z.
Kuviossa 1 on kuvattu muoviputken keksinnönmukainen valmistusprosessi valmistus-15 linjan päästä katsottuna. Näkyvissä on rumpumainen keema 2, jonka halkaisija on tässä esimerkissä useita metrejä, sekä esivalmistetut ainesnauhat 3, joita syötetään kier-rosnopeudella v pyörivän keeman 2 päälle. Kuviossa 2 on puolestaan kuvattuna kuvion 1 leikkaus A-A. Aiemmin valmistettuja, keloilta tulevia ainesnauhoja 3, joita on tässä tapauksessa 4 kpl, syötetään akselinsa ympäri pyörivän keeman 2 päällä olevan 20 paikallaan pysyvän muotin 4 sisälle siten, että ainesnauhat 3 ovat limittäin toistensa päällä (Myös kuvio 3). Ainesnauhat 3 kiertyvät niiden syöttöpaineen p ja keeman 2 pyörimisliikkeen voimasta keeman ympärille muotin 4 sisällä. Muotti 4 on saman keskeinen keeman 2 kanssa ja sen sisälle syötetään ainesnauhojen 3 kanssa samanaikaisesti myös yhdestä tai useammasta extruuderista tulevaa sulaa muoviainesta 5. co g 25 Valmistettavan muoviputken 1 seinämä koostuu siis ainesnauhoista 3 ja sulasta muo- c\j ^ viaineesta 5 jotka muodostavat yhdessä muottiin syötettävän ainesvirran. Sulaa muo- o ^ viainesta on prosessin aikana muotissa niin paljon, että ainesnauhat 3 työntyvät keer- x nalle käytännössä sulan muoviaineksen 5 läpi ja tämä sula muoviaines täyttää aines- cc “ nauhojen 3 keeman säteensuuntaiset välit a. Pyörimättömän ja muutenkin paikallaan O) $2 30 pysyvän muotin 4 päässä 4.2 on päätylevy 4.3, joka on kiertynyt keeman ympärille o ^2 muviviivaa noudattaen. Levy 4.3 pakottaa ainesnauhat 3 ja sulan muoviaineksen 5 o ^ siirtymään keemalla 2 sivusuuntaan x sen nousun edellyttämällä tavalla. Tämän siir tymän nopeuteen vaikuttavat siis levyn 4.3 nousu ja keeman kierrosnopeus v. Levyn 4.3 nousu on asetettu sellaiseksi, että kun keema on pyörähtänyt täyden kierroksen, 5 niin ainesnauhat 3 ja sulamuoviaines 5 ovat siirtyneet keemalla hieman ainesnauhan 3 leveyttä w suuremman matkan, jolloin ainesnauhat asettuvat seuraavalle kierrokselleen lähtiessään edellisen kierroksen ainenauhojen päälle limittäin niiden kanssa. Ai-nesnauhojen siirtymä m on täsmällisesti sanottuna yhden keeman 2 pyörähdyksen ai-5 kana ainesnauhan leveyden w ja ainesnauhojen välisen raon b leveyden summa. Sula muoviaines 5 täyttää prosessin edetessä kaiken aikaa myös eri kierroksilla syntyneiden ainesnauhakierrosten keeman pituussuuntaiset raot b.
Kun ainesnauhakerrokset asettuvat limittäin päällekkäin, niin sula muoviaines 5 hitto sautuu yhteen kerroksien välissä olevassa hitsaussaumassa 6. Hitsaussauma 6 etenee siis muodostuvan muoviputken 1 seinämän läpi portaittain muodostaen erittäin lujan ja tiiviin liitoksen, joka etenee valmistuvassa muoviputkessa 1 muviviivaa noudattaen.
Muoviputken 1 valmistusprosessin alussa tätä keksinnönmukaista menetelmää käytet-15 täessä ainesnauhat 3 ja sula muoviaines 5 syötetään ensin apuna käytettävän aloitus-putken 7 päähän (kuvio 2), joka pyörii samalla nopeudella keeman kanssa. Ainesnauhojen 3 ja sulan muoviaineksen muodostaman putken pää 1.1 hitsautuu kiinni tämän aloitusputken 7 päähän 7.1 ja tämän jälkeen aloitusputkea 7 aletaan siirtämään sivusuuntaan x samalla nopeudella, jolla keeman päässä oleva levy 4.3 työntää aines-20 nauhoja 3 ja sulaa muoviainesta 5 samaan suuntaan. Tämän sivuliikkeen tapahtuessa ja juuri syntyvän muoviputken työntyessä ulos muotista sen toisessa päässä 4.4 oleva levy 4.5, joka on tasomainen rengaslevy, toimii putken seinämänvahvuuden määrittävänä elimenä. Levyn 4.5 reiän reuna 4.51 säätää siis kerrosvahvuuden halutun suuruiseksi. Hitsautuminen tapahtuu muotin 4 sisällä ja kun putki 1 tulee ulos muotista, niin co o 25 se kestää vetoa suuntaan x. Tämän jälkeen valmistunut muoviputki jäähdytetään jolla-
CNJ
LO kin tunnetulla menetelmällä, kuten esim. vesi- tai ilmajäähdytyksellä.
o i
CO
x Ainesnauhat 3 syötetään keeman 2 päälle tangentiaalisesti tai jossakin edullisessa
CL
kulmassa tähän tangentiaaliseen linjaan nähden. Ainesnauhojen 3 limitys on edellisestä 30 sä esimerkissä noin puolet niiden siirtymästä m, mutta se voi olla suuruudeltaan myös ™ joku muu, joka sopii kulloinkin esillä olevaan tilanteeseen. Yksi huomioon otettava
C\J
tekijä tätä limitystä määritettäessä on valmistettavan muoviputken 1 seinämänvah-vuus. Mitä paksumpi tämä seinämä on, niin sitä suuremmaksi muodostuu käytettävän muotin 4 leveys. Limitystä pienentämällä voidaan muotin leveys pitää tietyissä rajois 6 sa. Tyypillisesti muotin leveys L vaihtelee keksinnönmukaista menetelmää käytettäessä n. 0,3-1,5 metrin rajoissa, mutta se voi myös poiketa näistä rajoista.
Kun keksinnönmukaisessa menetelmässä ainesnauhat 3 valmistetaan etukäteen ja va-5 rastoidaan esim. keloille, niin tällä jäqestelyllä saavutetaan useita huomattavia etuja. Tällöin ei putkien valmistuspaikalla tarvita extruudereita ainesnauhojen 3 tuottamista varten, vaan ne toimitetaan valmistuspaikalle kiinteässä muodossa keloille tai vastaaville laitteille pakattuna. Lisäksi jäähtyneet ainesnauhat 3 nopeuttavat sulan muo-viaineksen 5 jäähtymistä putken valmistusprosessissa, jolloin mm. sen valumat jäävät 10 vähäisiksi ja putkien valmistuspaikalla tarvittavat energiamäärät ovat huomattavasti alhaisemmat kuin turmelun tekniikan mukaisia menetelmiä käytettäessä. Edellisestä johtuen on kokonaisen muoviputkitehtaan perustaminen minne tahansa tarpeelliseen paikkaan huomattavasti pienempi investointi ja toimenpide kuin tunnettua tekniikkaa käyttävän tehtaan vastaava perustaminen.
15
Muotin 4 lieriömäinen kuori voidaan tehdä yhtenäiseksi jostakin sopivasta materiaalista, kuten esim PTFE pinnoitetusta teräksestä, tai se voidaan muodostaa liuskamai-sista paloista siten, että näiden palojen keskinäistä asemaa säätämällä voidaan muuttaa reiän reunan 4.51 halkaisijamittaa. Tällä on siten suora vaikutus valmistettavan muo-20 viputken ulkohalkaisijan suuruuteen.
Ainesnauhan leveys w voi olla mikä tahansa tilanteeseen sopiva. Suuria putkia valmistettaessa voidaan käyttää esim. 150- 500 mm:n leveyttä. Käytettävän ainesnauhan vahvuus määräytyy valmistettavan putken seinämänvahvuuden mukaan. Tässä kek-oo q 25 sinnönmukaisessa menetelmässä voidaan käyttää kaikkia niitä vahvuuksia s, joita tar-
CM
yij vitaan nykyisin käytettävien putkien valmistamisessa. Eräänä määräävänä tekijänä ai- 0 nesnauhan leveyttä valitessa saattaa olla työkalun hankintakustannukset.
CC
“ Keeman 2 kierrosnopeus v voi niin ikään olla mikä tahansa nopeus, joka soveltuu put- σ> $2 30 ken muiden työvaiheiden, kuten esim. extruusiohitsauksen läpiviemiseen. Perustellusti o $2 voidaan mainita, että keksinnönmukaisessa menetelmässä voidaan käyttää jopa yli 10 o ^ m/min nopeutta ainesnauhan 3 syöttämisessä keemalle.
7
Eräs em. menetelmän keksinnöllinen piirre on se, että ainesnauhat 3 esivalmistetaan raaka-aineesta suoraan nauhoiksi, jolloin granulointia ei tarvita. Tällä säästetään energiaa.
5 Samoin tämän menetelmän keksinnöllinen piirre on se, että näitä ainesnauhoja 3 voidaan syöttää keeman 2 päälle yhtä aikaa useammalta kelalta. Tämä mahdollistaa erilaisten kerrosten aikaansaamisen valmistettavaan putkeen. Esimerkiksi kaikkien nauhojen ei tarvitse sisältää putken pintakerroksen sisältämiä pigmenttejä, koska tämä nauha voidaan valmistaa eri tavalla kuin muut samanaikaisesti käytettävät nauhat.
10
Kuitujen lisääminen tiettyyn tai tiettyihin ainesnauhoihin 3 niiden valmistuksen yhteydessä on niin ikään esillä olevaan menetelmään liittyvä keksinnöllinen piirre. Nämä kuidut voivat olla mistä tahansa sellaisesta aineesta valmistettuja, jotka ovat edullisia valmistettavan putken käytön kannalta.
15
Keksinnönmukaisella menetelmällä voidaan valmistaa hyvin laajasti erikokoisia putkia. Valmistettavan putken halkaisija voi vaihdella alle metristä useisiin metreihin.
On huomattava, että vaikka tässä selityksessä on pitäydytty yhdentyyppisessä keksin-20 nölle edullisessa toteuttamisesimerkissä, niin tällä ei kuitenkaan haluta mitenkään rajoittaa keksinnön käyttöä vain tämän tyyppistä esimerkkiä koskevaksi, vaan monet muunnokset ovat mahdollisia patenttivaatimusten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.
co δ 25
CVJ
m o i
CO
X
cc
CL
CD
CO
δ
CVJ
δ
CVJ

Claims (8)

  1. 8
  2. 1. Menetelmä muoviputken (1) valmistamiseksi, jonka menetelmän mukaan putken 5 materiaali syötetään olennaisesti putken sisähalkaisijan suuruisen keernan (2) pääl le katkeamattomana ainesvirtana siten, että ainesvirta etenee keernan (2) päälle tultuaan olennaisesti ruuviviivaa noudattaen tunnettu siitä, että a. keema (2) on putki joka pyörii valmistusprosessin aikana akselinsa ympäri, b. keernan (2) päällä on sen kanssa saman keskeinen olennaisesti lieriömäinen 10 muotti (4), jonka ensimmäisessä päässä (4.2) on nousullinen ja rengasmainen levy (4.3) joka ohjaa ainesvirtaa siirtymään keernan (2) akselinsuuntaan (x) ja toisessa päässä (4.4) rengasmainen levy (4.5) jonka aukon reuna (4.51) määrittää valmistettavan muoviputken (1) seinämänvahvuuden yhdessä keernan (2) ulko-halkaisijan kanssa, 15 c. ainesvirta käsittää vähintään yhden kiinteäaineisen ainesnauhan (3) ja sulaa muoviainetta (5), d. jokainen ainesnauha (3) etenee keernan (2) päällä sellaista ruuviviivaa noudattaen suuntaan (x), jonka nousu on ainesnauhan leveys (w) + ainesnauhakierroksi-en väliin jäävän raon (b) leveys ja siis samalla levyn 4.3 nousu, 20 e. sula muoviaines (5) täyttää välit (a) ja raot (b) ja ainesvirran rinnakkaiset eri kierrokset hitsautuvat yhteen hitsaussaumassa (6), f. syntyvän muoviputken (1) pää (1.1) työntyy kiinni keernan (2) jatkeena olevan, sen kanssa saman keskeisen ja samalla nopeudella pyörivän aloitusputken (7) päätyyn (7.1) ja hitsautuu siihen kiinni, C\J g 25 g. aloitusputkea (7) ja siihen kiinnittynyttä muoviputkea (1) siirretään akselisuun- CNJ taan (x) samalla nopeudella millä muoviputkea (1) syntyy muotissa (4). o i CO C\J
  3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että ainesvirta käsittää cc “ vähintään 2 kerrosta ainesnauhoja (3) ja että aina kahden lähinnä toisiaan olevan o <2 30 kerrosten välillä on keernan akselinsuuntamen limitys. δ cv δ ^ 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että ainesnauhat (3) on valmistettu ennen muoviputken (1) valmistusta ja varastoitu keloille tai vastaaville elimille, josta ne syötetään keemalle (2). 9
  4. 4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että ainesnauhat (3) valmistetaan raaka-aineesta suoraan nauhoiksi ilman granulointia. 5
  5. 5. Jonkun patenttivaatimuksista 1-4 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että aines-nauhoja (3) syötetään keeman (2) päälle useammalta kuin yhdeltä kelalta tai vastaavalta elimeltä samanaikaisesti.
  6. 6. Patenttivaatimuksen 3,4 tai 5 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että vain osaan ainesvirran sisältämistä ainesnauhoista (3) lisätään niiden valmistuksen yhteydessä pigmenttiainetta ja/ tai kuitua.
  7. 7. Jonkun patenttivaatimuksista 1-6 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että muotin 15 materiaali on terästä tai muovia tai niiden yhdessä muodostamaa ainetta.
  8. 8. Jonkun patenttivaatimuksista 1-7 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että aloi-tusputkea (7) siirretään koneellisesti suuntaan (x) muoviputken valmistusprosessin 20 aikana. c\j o CM o CO CM X X Q- O) CO o CM O CM 10
FI20120139A 2012-04-16 2012-04-26 Menetelmä muoviputken valmistamiseksi FI123791B (fi)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20120139A FI123791B (fi) 2012-04-16 2012-04-26 Menetelmä muoviputken valmistamiseksi
FI20120234A FI20120234A (fi) 2012-04-26 2012-07-17 Menetelmä ja laite putken pyörittämiseksi ja siirtämiseksi sen valmistusprosessissa
RU2014147450A RU2623266C2 (ru) 2012-04-26 2013-04-18 Способ изготовления пластмассовой трубы
PCT/FI2013/000022 WO2013160529A1 (en) 2012-04-26 2013-04-18 Method to produce plastic tube
EP13780671.7A EP2841254A4 (en) 2012-04-26 2013-04-18 PROCESS FOR PRODUCING PLASTIC TUBE
US14/399,409 US9434101B2 (en) 2012-04-26 2013-04-18 Method to produce plastic tube
ZA2014/08358A ZA201408358B (en) 2012-04-26 2014-11-17 Method to produce plastic tube

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20120122 2012-04-16
FI20120122 2012-04-16
FI20120139 2012-04-26
FI20120139A FI123791B (fi) 2012-04-16 2012-04-26 Menetelmä muoviputken valmistamiseksi

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FI20120139A FI20120139A (fi) 2013-10-17
FI123791B true FI123791B (fi) 2013-10-31

Family

ID=49482263

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20120139A FI123791B (fi) 2012-04-16 2012-04-26 Menetelmä muoviputken valmistamiseksi
FI20120234A FI20120234A (fi) 2012-04-26 2012-07-17 Menetelmä ja laite putken pyörittämiseksi ja siirtämiseksi sen valmistusprosessissa

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20120234A FI20120234A (fi) 2012-04-26 2012-07-17 Menetelmä ja laite putken pyörittämiseksi ja siirtämiseksi sen valmistusprosessissa

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9434101B2 (fi)
EP (1) EP2841254A4 (fi)
FI (2) FI123791B (fi)
RU (1) RU2623266C2 (fi)
WO (1) WO2013160529A1 (fi)
ZA (1) ZA201408358B (fi)

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1504495A1 (de) * 1965-12-03 1969-09-11 Kunststofftechnik Gmbh & Co Ve Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung druckfester Kunststoffrohre
US3905853A (en) * 1970-05-21 1975-09-16 Creators Ltd Reinforced plastics tubes
US4174365A (en) * 1975-05-10 1979-11-13 Pahl'sche Gummi--und Asbest-Gesellschaft "PAGUAG" Continuous method for making hoses with destruction of horizontally disposed mandrel
US4333783A (en) * 1980-08-22 1982-06-08 Gardner David L Pipe coating apparatus
SE519030C2 (sv) * 1998-12-01 2002-12-23 Uponor Innovation Ab Spirallindat termoplaströr samt förfarande för framställning därav
WO2002055285A1 (fr) * 2001-01-10 2002-07-18 Kazuteru Okuaki Dispositif de moulage pour dechets de resine synthetique
KR100436852B1 (ko) * 2001-09-18 2004-06-22 그린폴리텍(주) 플라스틱폐자재를 이용한 3층 플라스틱 흄관의 제조방법과 제조장치
CN101605649A (zh) * 2006-11-29 2009-12-16 Noel集团有限责任公司 多层管材或导管及其制造方法
US20110057350A1 (en) * 2008-02-04 2011-03-10 Societe Technologie Michelin Method and Device for Making a Reinforcement by Winding a Tape on Itself

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013160529A1 (en) 2013-10-31
US20150122405A1 (en) 2015-05-07
ZA201408358B (en) 2016-07-27
RU2014147450A (ru) 2016-06-20
US9434101B2 (en) 2016-09-06
FI20120234A (fi) 2013-10-27
EP2841254A4 (en) 2015-12-30
RU2623266C2 (ru) 2017-06-23
EP2841254A1 (en) 2015-03-04
FI20120139A (fi) 2013-10-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20090133771A1 (en) Method and Apparatus for Making Plastic Drainage Pipe Reinforced By Steel Strips and the Plastic Drainage Pipe Reinforced By Steel
CN104690933A (zh) 一种热塑性缠绕增强塑料复合管的生产装置及制备方法
KR100661493B1 (ko) 차수막이 구비된 고강도 허니콤 하수관 및 그 제조방법
CN104500867B (zh) 一种压力管的制造方法
FI123791B (fi) Menetelmä muoviputken valmistamiseksi
RU2718473C1 (ru) Способ непрерывного изготовления многослойной полимерной армированной трубы и линия для осуществления способа
CN203948807U (zh) 大口径压力管及其制造设备
KR100458608B1 (ko) 이중벽 하수관의 구조
KR102050859B1 (ko) 제트 패킹 몰딩 중합체 파이프라인을 위한 방법 및 장치
RU2626039C1 (ru) Способ формирования окружного армирования цельнотянутого полого изделия, способ получения армированной полимерной трубы (варианты) и устройства для осуществления указанных способов
WO2012090185A1 (en) Method of manufacturing a pipe from thermoplastic material
CN1936404A (zh) 连续复合缠绕承插式结构壁管材及加工方法
CN101954745A (zh) 嵌入式加筋塑料管成型机
KR100877337B1 (ko) 고강도 스틸 폴리에틸렌 3층 피복관 제조방법
CA2637227A1 (en) Method for the uniform application of a coating to a tubular wall
EA028726B1 (ru) Способ и устройство для спиральной навивки термопластичного профиля при производстве сварных пластиковых труб
KR100261847B1 (ko) 이중벽하수관 제조방법 및 장치
CN104626526A (zh) 一种聚乙烯缠绕结构壁排水管材缠绕成型承插扩口管件的制作方法
RU2720086C9 (ru) Многослойная полимерная армированная труба, способ ее непрерывного изготовления и устройство для осуществления способа
CN205101697U (zh) 内外表面平滑的钢-混凝土组合结构管道
CN105179822B (zh) 内外表面平滑的钢‑混凝土组合结构管道及其制作方法
CN219236229U (zh) 增强复合管及其制造设备
KR100777629B1 (ko) 2중 적층벽관 제조용 무편심 압출 금형
SU1757901A1 (ru) Устройство дл изготовлени трубы из профилированной ленты
JP2620113B2 (ja) 耐圧合成樹脂被覆管の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 123791

Country of ref document: FI

Kind code of ref document: B

MM Patent lapsed