FI71400C

FI71400C - DUBBELVAEGGIGT ROER AV PLAST

Info

Publication number: FI71400C
Application number: FI842487A
Authority: FI
Inventors: Jyri Jaervenkylae
Original assignee: Uponor Ab
Priority date: 1983-06-20
Filing date: 1984-06-20
Publication date: 1986-12-19
Also published as: NO156175C; SE8303521L; FI71400B; NO842433L; SE448772B; SE8303521D0; FI842487A0; FI842487A; NO156175B

Description

1 714001 71400

Kaksiseinämäinen muoviputkiDouble-walled plastic pipe

Keksintö koskee kaksiseinämäistä muoviputkea, jossa on lieriömäinen, sileä sisäseinä ja tämän ympäril-5 lä aallotettu ulkoseinä, joka on yhdistetty aalto-osista sisäseinään.The invention relates to a double-walled plastic pipe with a cylindrical, smooth inner wall and a corrugated outer wall around it, which is connected from corrugated parts to the inner wall.

Tällainen putki esitetään esimerkiksi US-patentis-sa 4 202 568.Such a tube is disclosed, for example, in U.S. Patent 4,202,568.

Tämän tyyppistä putkea käytetään nykyään maahan 10 sijoitettuina salaojaputkina. Sisäseinään yhdistetyn ulkoseinän ansiosta putki on ristikkorakenteinen, mistä johtuen sillä on hyvä rengasjäykkyys, vaikka seinät ovatkin ohuita, niin että putki on kestävä materiaalin menekkiin ja painoonsa nähden, samalla kun sen virtauskitka 15 on sen sisäseinän sileän sisäpuolen ansiosta pieni.This type of pipe is currently used as drainage pipes located in the ground 10. Inner wall connected to the outer wall, the tube has a grid structure, which means that it has a good ring stiffness even if the walls are thin, so that the tube is a relative sturdy sales potential and the weight of the material, while its flow friction 15 is on its inner wall a smooth inner side due to small.

Tavallista on, että aallotettu ulkoseinä on poikkileikkaukseltaan lähinnä puolisuunnikaan muotoinen suuremman leveyden ollessa tällöin pohjassa siinä kohdassa, jossa ulkoseinä on yhdistetty sisäseinään; poikkileikkaus-20 profiilin viistot sivut ovat suoria ja kallistuvat 5 - 15° kulmassa putken poikkileikkaustasoon nähden.It is customary for the corrugated outer wall to be substantially trapezoidal in cross-section, the greater width then being at the bottom at the point where the outer wall is connected to the inner wall; the oblique sides of the cross-section-20 profile are straight and tilt at an angle of 5 to 15 ° to the cross-sectional plane of the pipe.

Putki on edullista valmistaa erittäin tiiviistä polyetee-nistä (PEH), joka on sitkeää materiaalia. Taloudellisempaa putki olisi valmistaa polyvinyylikloridista (PVC), 25 joka on kuitenkin haurasta materiaalia ja jolla on suurempi kimmomoduuli kuin polyeteenillä. Erilaisten hitsattavien tai liimattavien materiaalien yhdistelmiä voidaan myös ajatella. Valmistus tapahtuu niin, että suulake-puristetaan kaksi lieriön muotoista putkea, jotka muodos-30 tavat sisäseinän ja vastaavasti ulkoseinän, samankeski-sesti toistensa kanssa, minkä jälkeen muotoiluleuat puristetaan ulkopuolelta ulkoseinää vasten putkien ollessa vielä pehmeitä muotoilemaan ulkoseinän profiili alipaineella sen ulkopuolelta tai ylipaineella sen sisäpuolelta, 35 samalla kun putket puristetaan vastakkain ulkoseinän aalto-osista, joissa seinät yhtyvät toisiinsa.The pipes are preferably made of high-density polyethylene (PEH), which is a tough material. A more economical pipe would be made of polyvinyl chloride (PVC), 25 which, however, is a brittle material and has a higher modulus of elasticity than polyethylene. Combinations of different materials to be welded or glued can also be considered. It is made by extruding two cylindrical tubes forming the inner wall and the outer wall, respectively, concentrically with each other, after which the shaping jaws are pressed from the outside against the outer wall while the tubes are still soft to form the outer wall profile with vacuum from outside or overpressure. , 35 while the tubes are pressed against the corrugated portions of the outer wall where the walls converge.

2 714002 71400

On voitu todeta, että tyypiltään sellaiset kaksi-seinämäiset, haurasta muovia olevat putket, joista tässä edellä mainitun rakenteen mukaisesi on kysymys, murtuvat iskusitkeyskokeissa sisäpuolelta joko toiselta tai toi-5 seita puolelta iskun tapahtuessa syntyvän allotusharjän tai aallotusharjojen ympäriltä. Tähän voi olla syynä se, että aallotettu, suora ulkoseinä on niin jäykkä, ettei isku vaikuta siihen, vaan se puristuu sisäseinään ja murtaa sen.It has been found that double-walled, brittle plastic pipes of the type according to your above-mentioned structure here break in the impact strength tests from the inside either from one side or from the other side around the impact brush or corrugation brushes. This may be due to the fact that the corrugated, straight outer wall is so rigid that it is not affected by the impact, but is compressed into the inner wall and breaks it.

10 Kaikesta päätellen olisi mahdollista eliminoida tällainen iskusta aiheutuva halkeaman muodostumisriski tai ainakin vähentää sitä pienentämällä vain ulkoseinän materiaalivahvuutta sisäseinän materiaalivahvuuteen nähden, mutta silloin putken jäykkyys vähenee, mikä ei ole taas 15 toivottavaa.10 In conclusion, it would be possible to eliminate or at least reduce such a risk of crack formation due to impact by reducing only the material thickness of the outer wall relative to the material thickness of the inner wall, but then the stiffness of the pipe is reduced, which is again undesirable.

Halkeaman muodostumista voi esiintyä myös kauempana iskupisteestä. Tämä aiheutuu usein iskuaaltoon liittyvästä epäedullisesta resonanssista.Crack formation may also occur farther from the point of impact. This is often caused by unfavorable resonance associated with the shock wave.

Keksinnön tavoitteena on eliminoida halkeaman muo- 20 dostusmisriski säilyttämällä kaksiseinämäisen putken jäyk kyys staattisessa kuormituksessa ja säilyttämällä myös ne muut edut, jotka ovat tunnusomaisia tässä tarkoitettua tyyppiä oleville kaksiseinämäisille putkille, mihin päästään keksinnön mukaan 1. patenttivaatimuksesta selviä-25 vät ominaispiirteet käsittävällä putkella.The object of the invention is to eliminate the risk of crack formation by maintaining the rigidity of the double-walled pipe under static load and also by maintaining the other advantages characteristic of double-walled pipes of the type referred to herein, which are achieved according to the invention by the features of claim 1.

Tällöin putkeen kohdistuva iskuenergia imeytyy osittain aallotettuun ulkoseinään, koska ulkoseinän muodostamat aallotusharjät tulevat sinänsä joustaviksi eivätkä sen vuoksi puristu iskujen tapahtuessa niin ko-30 vasti sisäseinää vasten. Toisin sanoen iskuvoima antaa aallotettuun ulkoseinään tietyn taivutusrasituksen puris-tusrasituksen asemesta. Sisäseinään kohdistuva voima tulee tällöin edullisemmaksi. Kun profiilin mitat ja seinämävahvuudet valitaan sopivalla tavalla, vähenee sellai-35 nen sisäseinän murtumanmuodostuminen, joka aiheutuu no- 3 71400 peistä iskuista ja epäedullisista resonansseista. Keksinnön mukaisilla putkilla suoritetuissa kokeissa on pystytty lisäämään iskunkestävyyttä keskimäärin 50 % tavallisiin, samasta materiaalista valmistettuihin ja 5 saman painon ja jäykkyyden omaaviin aallotettuihin putkiin verrattuna.In this case, the impact energy applied to the pipe is absorbed into the partially corrugated outer wall, because the corrugated brushes formed by the outer wall become flexible per se and therefore do not compress so well against the inner wall when shocks occur. In other words, the impact force imparts a certain bending stress to the corrugated outer wall instead of a compressive stress. The force on the inner wall then becomes more advantageous. When the dimensions and wall thicknesses of the profile are chosen appropriately, the formation of a fracture in the inner wall due to impact shocks and unfavorable resonances is reduced. In the tests performed with the pipes according to the invention, it has been possible to increase the impact resistance by an average of 50% compared to ordinary corrugated pipes made of the same material and having the same weight and stiffness.

Toinen vaikutus, joka saadaan valmistamalla putki keksinnön mukaan ehdotettavalla tavalla, on, että kaksi vierekkäistä aallotusharjaa voivat muodostaa istukan 10 tiivistysrengasta varten, joka sijoitetaan harjakkeiden väliseen syvennykseen, niin että se tiivistyy asennettua muhvia tai liitosputkea vasten.Another effect obtained by manufacturing the pipe according to the invention is that two adjacent corrugated brushes can form a seat 10 for a sealing ring which is placed in the recess between the bristles so that it seals against the mounted sleeve or connecting pipe.

Keksintöä selostetaan nyt lähemmin viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossa 15 kuvio 1 esittää katkaistuna aksiaalileikkausta keksinnön mukaisen muoviputken kaksoisseinästä, ja kuvio 2 esittää vastaavalla tavalla erästä pro-fiilimuunelmaa.The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawing, in which Fig. 1 shows a cut-away axial section of a double wall of a plastic pipe according to the invention, and Fig. 2 shows a profile variant in a corresponding manner.

Kuviossa 1 näkyvä putkiseinämä käsittää jo tunne-20 tulla tavalla lieriön muotoisen sisäseinän 10, jossa on sileä sisäpuoli ja sileä ulkopuoli, ja aallotetun ulkoseinän 11. Ulkoseinän 11 syvennyksissä molemmat seinät on yhdistetty toisiinsa kohdassa 12. Materiaalin valinta ja valmistustapa voivat olla tavanomaisia ja vastata 25 edellä selostettua, mikä koskee -tässä tarkoitettua tyyppiä olevien kaksiseinämäisten putkien nyt esiteltävää rakennetta. Kuitenkin on myös mahdollista valmistaa putket niin, että niillä on halutut ominaisuudet, suulake-puristamalla tietty profiili, josta muotoillaan sitten 30 putki niin sanotulla käämimismenetelmällä, jolloin profiilin harjat ovat ruuvin muotoisia.The tubular wall shown in Fig. 1 already comprises a cylindrical inner wall 10 with a smooth inside and a smooth outer wall and a corrugated outer wall 11. In the recesses of the outer wall 11, both walls are connected to each other at 12. Material selection and manufacturing may be conventional and as described above with respect to the presently described structure of double-walled pipes of the type referred to herein. However, it is also possible to manufacture the tubes so that they have the desired properties by extruding a certain profile, from which the tube is then formed by a so-called winding method, whereby the brushes of the profile are screw-shaped.

Aallotetun ulkoseinän muoto eroaa keksinnön mukaan konstruoidussa putkessa jo tunnetun ja tavanomaisen putken muodosta. Pehmeästi pyöristetyn, aallotussyvennyk-35 sestä 12 tapahtuvan siirtymisen 13 jälkeen ulkoseinä 11 suuntautuu ulos sisäseinästä 10 suorana osana 14, jolla 4 71400 voi olla tavallinen 5 - 15° kaltevuus putken poikkileikkaus tasoon nähden, minkä jälkeen se muodostaa verrattain jyrkästi mutta pyöristettynä ulkopuolelle olakkeen 15 pääasiallisesti yhdensuuntaisesti sisäseinän 10 kanssa. Pehmeästi pyöristetyn siirtymisen 16 jälkeen ulkoseinä 5 jatkuu suorana osana 17, jolla voi olla sama kaltevuus kuin osalla 14, ja muuttuu sitten pyöristettynä osana 18 tasaiseksi yläosaksi 19 pääasiassa yhdensuuntaisesti si-säputken kanssa. Se osa aallotusharjaa tai aallotuspro-fiilia, joka on tavanomaisessa kaksiseinämäisessä putkessa 10 poikittain putken pituussuuntaan nähden tai hieman vinosti putken poikkileikkaustasoa vssten ja joka on suora tavanomaisessa kaksiseinämäisessä putkessa, on keksinnön mukaisessa putkessa näin ollen S- tai Z-muotoinen ja muodostaa olakkeen, jonka siirtymäsäteet ovat ulkoseinän toisiinsa 15 nähden tietyssä kulmassa olevien osien välissä. Teoreettisesti ulkoseinä voitaisiin määrittää niin, että sen profiilin toinen derivaatta muuttaa merkkiä kaksi kertaa. Ulkoseinän 11 kuvatun muodon vuoksi saadaan iskun kohdistuessa putken seinään se edullinen voiman vastaanotto, 20 jota on selostettu edellä. Kun sisäseinän ulkopuolen ja ulokeen sisäpuolen väliselle etäisyydelle valitaan sopiva koko, voidaan profiilin jäykkyyttä käyttää hyväksi progressiivisella tavalla, koska ulkoseinä voi voimakkaasta rasituksesta johtuen taipua silloin suhteellisen helposti 25 sisäseinän ulkopuolta vasten.The shape of the corrugated outer wall in the pipe constructed according to the invention differs from the shape of a pipe already known and conventional. After the softly rounded transition 13 from the corrugation recess 35 12, the outer wall 11 extends out of the inner wall 10 in a straight portion 14 which may have a standard 5-14 ° inclination of the tube with respect to the plane, after which it forms a relatively sharp but rounded outside shoulder 15 parallel to the inner wall 10. After the softly rounded displacement 16, the outer wall 5 continues as a straight part 17, which may have the same inclination as the part 14, and then turns as a rounded part 18 into a flat top 19 substantially parallel to the inner tube. The part of the corrugation brush or corrugation profile which is in the conventional double-walled pipe 10 transverse to the longitudinal direction of the pipe or slightly oblique to the cross-sectional plane of the pipe and which is straight in the conventional double-walled pipe is thus S- or Z-shaped in the pipe according to the invention. are between parts of the outer wall at a certain angle to each other 15. Theoretically, the outer wall could be defined so that the second derivative of its profile changes the character twice. Due to the described shape of the outer wall 11, the advantageous force reception 20 described above is obtained when the impact is applied to the wall of the pipe. When the distance between the inner wall of the exterior and interior of the ulokeen selecting a suitable size, the rigidity of the profile can be utilized in a progressive way, since the outer wall may be due to heavy stress when bent against the outer side of the relative ease of the inner wall 25.

Kuvion 1 piirustuksessa on havainnollistettu, että kumia tai muuta joustavaa materiaalia oleva tiivistysren-gas 20 voidaan sijoittaa aalto-osaan niihin ulokkeisiin, jotka muodostuvat kahdesta vierekkäisestä aallotusharjas-30 ta, paikalleen asennetun putken tai liitosputken 21 tii-tistämiseksi.The drawing of Figure 1 illustrates that a sealing ring 20 of rubber or other flexible material may be placed in the corrugated portion in the protrusions formed by the two adjacent corrugating brushes 30 to seal the in-situ pipe or connecting pipe 21.

Ulkoseinän profiilia voidaan muunnella eri tavoin, ja kuviossa 2 esitetäänkin eräs ajateltavissa oleva muunnelma. On myös mahdollista, että ulkoseinä 11 tehdään niin, 35 että siinä on useita ulokkeita aallotusharjän kummallakin 5 71400 puolella ja että halutun jouston aikaansaamiseksi säilytetään tällöin tarvittava jäykkyys staattista painetta vastaan, jolloin tässä esitetty ja selostettu rakenne, jossa on vain yksi olake, lienee suositeltavissa, mikäli 5 **yt voidaan päätellä.The profile of the outer wall can be modified in different ways, and Figure 2 shows a conceivable variation. It is also possible that the outer wall 11 is made 35 with a plurality of projections on each side of the corrugating brush 5 71400 and that the necessary rigidity against static pressure is maintained in order to achieve the desired resilience, in which case if 5 ** yt can be deduced.

Claims

A double-walled plastic pipe with an inner wall (10) and a surrounding corrugated outer wall (11) connected to the inner wall by 5 corrugated parts (12), characterized in that those parts (14, 17) of the outer wall (11) which form side walls to the corrugated part, are each formed so as to have at least one outwardly projecting projection (15) 10 provided by extending the width of the corrugated part between the bottom of the corrugated part and the upper part of the corrugation.

A double-walled pipe according to claim 1, characterized in that said wall parts (14, 17) are made S-shaped or Z-shaped by forming only one projection (15).

Double-walled pipe according to Claim 1 or 2, characterized in that the projection (15) is oriented substantially parallel to the inner wall (10).

Two-walled pipe according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the wall parts (14, 17) associated with the projection (15) are inclined with respect to the cross-sectional plane of the pipe, preferably at an angle of 5 to 15 °.

Two-walled pipe according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the rounded transition points are arranged between the projection (15) and the associated wall parts (14, 17).

Double-walled pipe according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the distance between the corrugated parts of the outer wall (11) is 0.02 to 0.2 times the outer diameter of the pipe.

6 71400

Double-walled pipe according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the height of the corrugated ridges of the outer wall (11) is 0.01 to 0.1 times the outer diameter of the pipe. 7 71400

Double-walled pipe according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the height of the parts (17) of the outer wall (11) which are outside the projection (15) is 0.1 to 1 times those of the wall parts (17). the distance between adjacent corrugated brushes.

Double-walled pipe according to one of Claims 1 to 8, characterized in that the ratio between the length of the part of the inner wall (10) extending between two adjacent corrugated parts and the wall thickness of this part is 0.5 to 5 times the outer wall ( 11) the relationship between the straight part that forms the ridge of the intervening wave and the strength of this part.

Double-walled pipe according to one of Claims 1 to 9, characterized in that the underside of the projection (15) is at such a distance from the outside of the inner tube (10) that it rests against the outside of the inner tube under extreme stress. 8 71400