FI75524B - Straengpressat plastroer med laengsriktade kanaler i vaeggen. - Google Patents

Description

1 75524

Suu 1 akepuristettu muoviputki, jonka seinässä on pituussuuntaiset kanavat

Jakamalla erotettu hakemuksesta 781032 (patentti 67193) Tämä keksintö koskee suulakepuristettua, kestomuovista, etenkin polyvinyyliklori dista, koostuvaa muoviputkea, jossa putken seinämä muodostuu sisäseinästä ja ulkoseinästä, jotka on väliseinin yhdistetty toisiinsa muodostaen näin pituussuuntaisia kanavia, jotka keskinäisin välein on jaettu putken kehälle ja joilla on pyöristetty poikki1 eikkausmuoto.

Tämän tyyppinen muoviputki, jonka seinämä sisältää pitkittäis-kanavia, joilla on pyöreä poikkileikkaus, on tunnettu. Sanottuja putkia valmisteaan suulakepuristamal1 a plastisoitua kes-tomuovimateriaalia, kuten polyvinyylikloridia suul akepuris-tussuuttimen läpi, joka sisältää tappeja pitkittäiskanavien muodostamiseksi. Nämä pitkittäiskanavat ovat säännöllisin välein jaetut pitkin kehää ja etäisyys kahden vierekkäisen kanavan välillä on mieluimmin yhtä suuri kuin putken ulkopinnan etäisyys lähimpään kanavan seinämään.

Sanotuilla tunnetuilla putkilla on se haitta, että kun terävä työkalu osuu moviputken ulkosivuun, muodostuu repeämä ja tämä repeämä kasvaa ja ulottuu koko putken pituudelta niin, että putki on käyttökelvoton.

Sanotut repeämät johtuvat siitä, että ensin suulakepuriste-tun muoviputken ulkopuoli jäähdytetään, minkä jälkeen myöhemmässä vaiheessa sisäseinämä, joka liitetään yhteen ulkoseinä-män kanssa, kutistuu jäähtymisestä johtuen. Tästä johtuen ulkoseinältään syntyy painejännityksiä, jotka aiheuttavat veto-rasituksia putken sisäseinämään.

2 75524

Vaikka yrityksiä on tehty tämän vaikeuden voittamiseksi käyttäen hyvin erikoisia muovityyppejä, sanottuja vaikeuksia ei ole voitu nykyisillä menetelmillä poistaa.

Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan muoviputki, jossa ei ole edellä kuvattuja haittoja.

Tämä on keksinnön mukaan saatu aikaan siten, että putkella on sellaisen putken molekyylirakenne ja jännitykset, jotka saadaan kuumentamalla kalibroitu ja jäähtynyt putki lämpötila-o alueelle 50-100 C alle 5 minuutin ajaksi, mikä saa aikaan putken sisä- ja ulkoseinän sellaisen molekyylirakenteen, että ulkoseinän jännitykset ja sisäseinän jännitykset tasoittuvat siten, että putken seinämässä esiintyy kehänsuuntainen resul-toiva jäännösjännitys, joka putken koestustarkoituksessa akselin suuntaisen aukllelkkaamisen jälkeen saa aikaan putken leikkausreunojen välisen kehänsuuntaisen limityksen, joka on pienempi kuin 5 %, edullisesti pienempi kuin 2 %, putken koko ulkokehästä.

Keksintö käsittää tällöin myös sellaiset putket, jotka akse-1insuuntaisen aukllelkkaamisen jälkeen eivät mene limittäin, vaan jopa aukeavat raolle.

On havaittu esimerkiksi, että polyvinyylikloridiputkessa, jonka halkaisija on 315 mm ja seinämänpaksuus 3 mm, sen jälkeen kun 1elkkausreunan vieressä olevat osat on limitetty alle 2 cm:n matkalta, seinämässä oleva rasitus, joka vaaditaan repeämän leviämiseen, on kriittisen arvon alapuolella. Isku terävällä työkalulla putken ulkosivulla ei tällöin johda putken pituuden laajenemiseen tai kasvuun eikä aiheuta putken sisäselnämän halkeamista.

Jälkimmäinen ilmiö tapahtuu kuitenkin joka tapauksessa, kun limitys on huomattavasti yli 20 mm tässä tapauksessa.

3 75524

Keksinnön mukaisessa putkessa voivat kanavat myös olla ellipsin muotoisia tai niiden poikkileikkausmuoto voi muodostua neljästä kaarevasta pinnasta, joiden yhtymäkohdat on pyöristetty. Kanavien poikkileikkausmuoto voi myös olla litistetty putken ulkosivuun päin olevalta puolelta.

Putkea voidaan kuumentaa pitkin sen koko poikkileikkausta ja sisä- ja ulkopuoli jäähdytetään sitten samanaikaisesti vähitellen. Yllä mainitut rajat, ts. että leikkausreunojen välinen kehäsuuntainen limitys on pienempi kuin 5 % ja edullisesti pienempi kuin 2 % putken koko ulkokehästä, tulisi saavuttaa sanotun vähittäisen jäähdytyksen aikana.

Sama vaikutus voidaan saavuttaa jäähdyttämällä homogeenisesti vielä lämmintä, suulakepuristettua putkea sisäpuolelta ja ul-kopuolel ta.

4 75524

Putkessa olevat jännitykset voidaan poistaa myös kuumentamalla putkea kapasitiivisesti.

Keksintöä kuvataan nyt erään toteutusmuodon avulla viitaten piirroksiin, joissa: kuvio 1 esittää laitteistoa keksinnön mukaisen putken valmistamiseksi; kuvio 2 on poikkileikkaus keksinnön mukaisesta putkesta; kuvio 3 on osa keksinnön mukaisen putken seinämästä, jossa kanavilla on ellipsin muotoinen poikkileikkaus; kuvio 4 on osa keksinnön mukaisen putken seinämästä, jossa kanavilla on toinen poikkileikkaus, ja kuvio 5 esittää kuvion 2 mukaisen putken leikattujen reunojen viereisten reunaosien limitystä.

Erään esimerkin mukaan polyvinyylikloridiputki 2 suulake-puristetaan kuviossa 1 esitetyllä tavalla puristimen 1 avulla, sanotun putken ulkohalkaisijan ollessa 315 mm ja seinämänpak-suuden 8 mm, kun taas seinämässä olevien pitkittäiskanavien 3 halkaisija on 5 mm. Kahden vierekkäisen kanavan välinen etäisyys on 1,8 mm ja etäisyys muoviputken ulkopinnasta 4 sitä lähimpänä olevaan pitkittäiskanavan 3 seinämän 5 osaan on yhtä suuri kuin etäisyys kanavan 3 seinämän 5 ja kehän suunnassa viereisen kanavan 3 seinämän 6 välillä siinä kohdassa, jossa seinämät ovat lähimpänä toisiaan. Kanavat sijaitsevat yhtä suurin välimatkoin kehällä.

Suulakepuristuksen jälkeen putki johdetaan kalibrointilaa- tikon 7 läpi ja jäähdytetään edelleen ympäristön lämpötilaan.

Koska putken ulkoseinämä 8 jäähdytetään ensin kalibrointilaa- tikon 7 jäähdytyksen avulla, sanottu ulkoseinämä 8 saa suuren 2 E-moduulin, esimerkiksi 30 000 kg/cm , kun taas johtuen putken sisäseinämän 9 myöhemmästä jäähdytyksestä sanottu sisä-seinämä 9 joutuu suuremman vetojännityksen alaiseksi.

Kun terävä työkalu osuu tämän tyyppisen putken sisäseinämään, syntyy repeämä, joka nopeasti kasvaa putken koko pituudelta.

5 75524

Sanotun ilmiön välttämiseksi on välttämätöntä, että tietystä muovitilavuudesta vapautunut energia on pienempi kuin repeämän laajenemiseen vaadittu energia.

Tämän päämäärän saavuttamiseksi polyvinyylikloridiputki johdetaan nyt kuumennettuun vyöhykkeeseen 10, jossa yksinomaan putken ulkoseinämän ulkopintaa kuumennetaan. Tähän tarkoitukseen voidaan käyttää pintasäteilylaitetta 11, joka kuumentaa ulkoseinämän pinnan n. 80°C:n lämpötilaan. Näin ollen ulkoseinämän 8 keskimääräinen lämpötila vaihtelee välillä 50-65°C.

Putken ulkoseinämän ulkopinnan nopea kuumentaminen on välttämätöntä. Nopea on tässä ymmärrettävä alle 5 minuutin ajanjaksoksi, mieluimmin ajaksi välillä 0,2-2 minuuttia ja pinnan lämmitys lämpötilaan 75-80°C.

Kuumentamalla muoviputken ulkoseinämää 8 putken sisäseinämäs-sä 9 olevat vetojännitykset pienenevät siten, että jännitetty sisäseinämä saa pienemmän jännityksen (alenema n. 50-75 %) ja seuraava ulkoseinämän jäähdytys merkitsee, että vetojännitykset tasapainottuvat edelleen niin, että lämpökäsittelyn päätyttyä sisäseinämä ei enää ole vetojännitysten alainen.

Lämpökäsittelyn tulos ilmenee seuraavasta kokeesta.

Suulakepuristetussa putkessa, joka on jäähdytetty ympäristön lämpötilaan edellä esitetyllä tavalla ja jolle ei ole suoritettu senjälkeistä kuumennusta, esiintyy leikattujen reunojen viereisillä osilla 5-7 cm:n limitys. Tämä limitys 14 on esitetty kuviossa 5 ja se merkitsee leikkausreunojen 15a ja 15b välistä etäisyyttä, kun putki on leikattu halki viivaa 15 pitkin kuviossa 2. Yhdistetyssä lovi-iskunvaikutuksessa putkessa esiintyy repeämän laajenemisilmiö. Tällainen repeämän laajeneminen esiintyy erityisesti silloin, kun tällaisen putken tukematon osa sahataan irti.

6 75524 Lämpökäsittelyn jälkeen limitys on alle 2 cm, jolloin vaihe, jossa saatetaan putki yhdistetyn lovi-iskuvaikutuksen alaiseksi ja aiheutetaan täten vaurio, ei enää johda repeämän laajenemiseen putken sisäseinämässä.

On huomattava, että lämpötilan ulkoseinämän kuumennuksen aikana tulee mieluimmin olla sellainen, että muovimateriaalin plastisoitumislämpötila ylitetään, mutta lämpötila pysyy muovimateriaalin lasittumislämpötilan alapuolella.

Toisen esimerkin mukaan putki suulakepuristetaan kuten edellisessä esimerkissä ja jäähdytetään ulkopuolelta kalibroin-tilaatikolla 7 ja sisäpuolelta sylinterimäisellä osalla 12, johon syötetään jäähdytysvettä putken 13 kautta. Jäähdytys kaiibrointilaatikon 7 ja osan 12 avulla suoritetaan samanaikaisesti.

Valmistetussa putkessa esiintyy vain 2 cm:n limitys eikä sisä-seinämään muodostuneen repeämän pituus kasva.

Kun käytetään putkia, joiden halkaisija on 200 mm, mitään repeämän laajenemista ei esiinny 15 mm:n limityksellä.

Kun käytetään putkia, joiden halkaisija on 250 mm, mitään repeämän laajenemista ei esiinny 22 mm:n limityksellä.

Kuten kuviossa 3 esitetään, pyöristetyn poikkileikkauksen omaavilla kanavilla 3 voi olla ellipsin muoto tai jokin muu pyöristetty poikkileikkaus, kuten kuviossa 4 esitetään.

Claims (1)

1. 7 75524 Patentti vaatimus Suulakepuristettu, kestomuovista, etenkin polyvinyylik1 ori -dista, koostuva muoviputki, jossa putken seinämä muodostuu sisäseinästä (9) ja ulkoseinästä (8), jotka on väliseinin yhdistetty toisiinsa muodostaen näin pituussuuntaisia kanavia (3), jotka keskinäisin välein on jaettu putken kehälle ja joilla on pyöristetty poikkileikkausmuoto, tunnettu siitä, että putkella on sellaisen putken molekyylirakenne ja jännitykset, jotka saadaan kuumentamalla kalibroitu ja jäähtynyt o putki lämpötila-alueelle 50-100 C alle 5 minuutin ajaksi, mikä saa aikaan putken sisä- ja ulkoseinän (9, 8) sellaisen molekyylirakenteen, että ulkoseinän jännitykset ja sisäseinän jännitykset tasoittuvat siten, että putken (2) seinämässä esiintyy kehänsuuntainen resultoiva jäännösjännitys, joka putken koestustarkoituksessa akselin suuntaisen auki lei kk aarni sen jälkeen saa aikaan putken leikkausreunojen (15a, 15b) välisen kehänsuuntaisen limityksen (14), joka on pienempi kuin 5 %, edullisesti pienempi kuin 2 %, putken koko ulkokehästä.