FI83185C - Anordning foer framstaellning av molekylorienterade plastroer. - Google Patents

Description

1 83185

Laite molekyyliorientoitujen muoviputkien valmistamiseksi Käsiteltävä keksintö koskee sellaiseksi kehitettyä laitetta, että se sopii nimenomaan molekyyliorientoitujen 5 muoviputkien valmistukseen laajentamalla säteittäisesti tietyn nesteen avulla orientoimaton muoviputkiosa, joka on sellaisessa lämpötilassa, jossa vetäminen saa aikaan molekyylien orientoitumisen.

Solvay & Cie:n nimissä oleva patenttihakemus FR-A-10 2510940 koskee jo sellaista menetelmää ja laitetta, jotka sopivat nimenomaan tämän vetotekniikan mukaan tapahtuvaan molekyyliorientoitujen muoviputkien valmistukseen.

Tämän tekniikan mukaan putkiosa pannaan muottiin, tämän putkiosan säteittäinen laajentaminen suoritetaan sen 15 ollessa sellaisessa lämpötilassa, jossa vetäminen saa aikaan muovimateriaalin molekyylien orientoitumisen nesteen avulla, joka syötetään paineistettuna mainittuun putki-osaan, kun putki on suljettu molemmista päistään, näin muodostunut putki jäähdytetään ja se otetaan pois muotis-20 ta, mainitulle menetelmälle ollessa tunnusomaista, että putkiosa puristetaan hylsyyn ja hylsyä siirretään putki-osaa pitkin syötettäessä siihen nestettä, jolloin saadaan aikaan putkiosan säteittäinen laajentuminen hylsyn alapuolella. Tässä menetelmässä orientoitavan putkiosan säteit-25 täinen laajentaminen alkaa aina putken toisesta päästä, ja muodostunut laajentumakupla etenee progressiivisesti put-kiosaa pitkin hylsyn suhteellisen siirtymisen ohjatessa tätä etenemistä. Tällä menetelmällä pystytään saamaan aikaan sellaisia orientoituja putkia, joiden säteittäinen 30 orientointi on ohjattu täydellisesti myös pitkissä putkissa.

Tämän menetelmän soveltamiseen käytettävä laite käsittää putkimaisen muotin, jonka läpimitat vastaavat valmistettavan putken läpimittoja ja joka on varustettu lait-35 teella paineistetun nesteen päästämiseksi muotin siihen 2 83185 vyöhykkeeseen, joka on tarkoitettu ottamaan vastaan sä-teittäisesti laajennettavan putkiosan, edelleen osan, joka sulkee putkiosan toisen pään ja pitää sen paikallaan muotissa, putkimaisen hylsyn, joka suuntautuu muottiin siitä 5 päästään, joka on avonainen sulku- ja kiinnitysosaan nähden ja jonka läpimitat vastaavat siihen sijoitettavan putkiosan läpimittoja, ja laitteen, joka saa aikaan hylsyn suhteellisen, ohjatun aksiaalisen siirtymisen sulku- ja kiinnitysosaan nähden niiden erottamiseksi toisistaan ja 10 putkiosan vetämiseksi pois hylsystä, mainitulle laitteelle ollessa tunnusomaista, että hylsyn avonaisessa päässä on renkaan muotoinen mäntä, joka on järjestetty muotissa liikkuvaksi.

Edellä mainitun patenttihakemuksen mukaan renkaan 15 muotoisessa männässä on renkaan muotoinen pinta, joka on sijoitettu hylsyn ulostuloon ja suuntautuu muotin sisäsei-nämään päin, on yleismuodoltaan katkaistu kartio ja laajennettu sulku- ja kiinnitysosan suuntaan kartiokulman ollessa 15°-75e.

20 On kuitenkin todettu, että käytettäessä tällaista mäntää edellä selostetussa laitteessa valmistettujen mole-kyyliorientoitujen putkien pitkittäisorientointimäärää ei voida toistaa eikä ohjata riittävästi. Lisäksi on todettu, että valmistetuissa molekyyliorientoiduissa putkissa 25 voi esiintyä epäsäännöllisyyksiä seinämävahvuudessa.

Nyttemmin on todettu, että edellä selostetuilla laitteilla ja käyttämällä hyväksi männän muodon erästä muunnelmaa voidaan saada aikaan sellaisia molekyyliorien-toituja putkia, joissa pitkittäisvenymä ja siis molekyy-30 lien pitkittäisorientointi voidaan ohjata erittäin tarkalla ja täydellisesti toistettavalla tavalla näin valmistetuille putkille ollessa sen lisäksi tunnusomaista seinämävahvuuden erittäin suuri säännöllisyys.

Käsiteltävä keksintö koskee näin ollen sellaista 35 laitetta molekyyliorientoitujen muoviputkien valmistami- 3 83135 seksi laajentamalla säteittäisesti putkiosaa, joka laite käsittää putkimaisen muotin, jonka läpimitat vastaavat valmistettavan putken läpimittoja ja joka on varustettu laitteella paineistetun nesteen päästämiseksi muotin sii-5 hen vyöhykkeeseen, joka on tarkoitettu ottamaan vastaan säteittäisesti laajennettavan putkiosan, osan putkiosan toisen pään sulkemiseksi ja kiinnittämiseksi muottiin, putken muotoisen hylsyn, joka menee muottiin siitä päästään, joka on avonainen sulku- ja kiinnitysosaan nähden ja 10 jonka läpimitat vastaavat sen putkiosan läpimittoja, jolle se on tarkoitettu, ja laitteen hylsyn suhteellisen, aksiaalisen, ohjatun siirtymisen saamiseksi aikaan sulku- ja kiinnitysosaan nähden niiden erottamiseksi toisistaan ja putkiosan vetämiseksi ulos progressiivisesti hylsystä. Ja 15 jolloin hylsyn avonainen pää on varustettu renkaan muotoisella männällä, joka on kiinnitetty liukuvana muottiin ja käsittää pinnan, joka on sovitettu hylsyn ulostuloon ja suuntautuu muotin sisäseinämää päin sekä on yleismuodoltaan katkaistu kartio, ja jolle laitteelle on tunnusomais-20 ta, että mainittu pinta on laajennettu sulku- ja kiinni-tysosaan nähden vastakkaiseen suuntaan.

On siis todettu, että männän pinnan kartiomuodon suunnan muuttaminen mahdollistaa vastoin kaikkia odotuksia sellaisten molekyyliorientoitujen putkien valmistuksen, 25 joissa molekyylien orientoitumismäärä pituussuunnassa voidaan toistaa täydellisesti.

Erään suositettavan rakennemuodon mukaan männän katkaistun kartion muotoisen pinnan kartiokulma on l°-89° ja mieluimmin 30-80°.

30 Yleismuodoltaan katkaistun kartion muotoinen pinta voidaan myös saada aikaan sijoittamalla päällekkäin useita katkaistun kartion muotoisia pintoja, joilla on erilaiset kartiokulmat.

Erään rakennemuodon mukaan, joka tuntuu myös hyvin 35 edulliselta, katkaistun kartion muotoinen pinta on liitet- 4 83185 ty putken päällä liukuvaan männän seinämään sellaisena pyöristyksenä, jonka kaarevuussäde on 0,1 - 20 mm, ja edullisesti 0,5 - 10 mm.

Lisäksi on todettu, että keksinnön mukainen laite 5 voi käsittää kaikki edellä mainitussa FR-patenttihakemuk- sessa esitetyn rakennemuodon muunnelmat, mikäli männällä on yllämainitut rakennepiirteet.

Keksinnön mukaista laitetta kuvataan muuten yksityiskohtaisemmin seuraavassa selostuksessa, joka koskee 10 erästä käytännön sovellutusta.

Tässä selostuksessa viitataan oheisten piirustusten kuvioihin, joissa kuvio 1 on leikkaus keksinnön mukaisesta laitteesta siinä asennossa, jossa se on ennen putkiosan laajentamis- 15 ta, ja kuvio 2 on suurennettu leikkaus kuvion 1 laitteeseen kuuluvasta männästä.

Kuten kuviosta 1 ja 2 käy selville, keksinnön mukainen laite käsittää muotin, jonka ulkopuolen muodostavat 20 putkimainen kotelo 1, joka on suljettu päistään, ja kaksi kantta 2 ja 3, jotka on kiinnitetty irrotettavina pulteilla 4, 5 putkimaisen kotelon 1 ulokkeisiin.

Putkimaisen kotelon 1 sisähalkaisija vastaa valmistettavan orientoidun putken osan ulkohalkaisijaa.

25 Ensimmäinen kansi 2 käsittää sulku- ja kiinnitys- osan 6, jonka muodostaa keskellä oleva sisäpuolinen kier-reosa, johon orientoitava putkiosa 16 kiinnitetään paikalleen, aksiaalisen putkiosan 7 mennessä mainittuun kierre-osaan ja sivussa olevan putkiosan 8 sijaitessa kierreosan 30 ulkopuolella putkimaisessa kotelossa 1.

Toinen kansi 3 on varustettu kehällä sijaitsevalla putkiosalla 9, joka menee muottiin, ja käsittää säätövent-tiilin 10 aukon 11 sijaitessa keskellä kantta.

Laite käsittää lisäksi putken muotoisen hylsyn 14, 35 joka on sijoitettu aksiaalisesti koteloon 1 ja kiinnitetty 5 83185 toisesta päästään renkaan muotoiseen mäntään 12, joka pääsee liikkumaan aksiaalisesti kotelossa 1. Männän 12 keskellä oleva pyöreä aukko 13 ja hylsyn 14 sisähalkaisija vastaavat likipitäen säteittäisellä laajentamisella mole-5 kyyllorientoitavan putkiosan 16 ulkohalkaisijaa. Mäntä 12 on lisäksi varustettu pitkittäisaukoilla 17, jotka on männän takapinnassa varustettu paluunestoläpillä 18.

Renkaan muotoinen mäntä 12 käsittää pinnan 15, joka on sijoitettu hylsyn 14 ulostuloon, suuntautuu muotin 1 10 slsäseinämää päin ja on yleismuodoltaan katkaistu kartio. Keksinnön mukaan mainittu pinta on laajennettu sulku- ja kiinnitysosaan 6 nähden vastakkaiseen suuntaan.

Näin ollen, kuten nimenomaan kuviosta 2 käy selville, katkaistun kartionmuotoisen pinnan 15 kartiokulmaa 15 a on 37° ja katkaistun kartion muotoinen pinta on liitetty putken 16 päällä liukuvan männän 12 seinämään sellaisena pyöristyksenä, jonka kaarevuussäde R on 6 mm.

Hylsy 14 on sijoitettu liukuvana kanteen 3 tehtyyn keskiaukkoon 11, joka muodostaa näin toisen männän, joka 20 liittyy kiinteästi muotin koteloon 1. Hylsy 14 on pituudeltaan sellainen, että se tulee ulos tämän keskiaukon 11 kautta, kun mäntä 12 on lähellä kantta 2. Mäntää 12 vastapäätä oleva hylsyn 14 pää on varustettu sulkutulpalla 19, jossa on putkiosa 20 varustettuna venttiilillä (ei 25 esitetty kuviossa), niin että se muodostaa sulun putki-osalle 16.

Rengastiivisteet 22 ja 25 tiivistävät vastaavasti männän 12 ja kotelon 1 välin sekä kannen 3 ja vaipan 14 välin, jolloin muodostuu tilavuudeltaan muuttuva renkaan 30 muotoinen kammio 27. Rengastiivisteet 23 ja 24 on järjestetty vastaavasti muodostamaan tiivis kiinnitys putkiosan 16 ja kannen 2 väliin ja tiivistämään kansi 2, kun se menee männän 12 aukon 13 läpi. Lisäksi kannessa on salpa 21, jolla hylsy 14 voidaan lukita, kun mäntä 12 on lähellä 35 kantta 2.

6 83185

Kuvioiden 1 ja 2 mukaisen laitteen käyttämiseksi orientoidun putken valmistukseen kansi 2 irrotetaan putkimaisesta kotelosta 1 Ja muoviputkiosan 16 pää kiinnitetään esimerkiksi ruuviliitoksena sulku- ja kiinnitysosaan 6.

5 Sen jälkeen putkiosan toinen pää pannaan laitteeseen niin, että mainittu pää menee männän 12 läpi ja sijoittuu hylsyyn 14. Kansi 2 kiinnitetään sitten uudestaan koteloon 1 ja mäntä 12 ohjataan kuviossa 1 esitettyyn asentoon sekä lukitaan paikalleen salvalla 21, joka vaikuttaa hylsyn 14 10 päähän. Putkiosa 16 on suljettu tällä tavoin laitteeseen ja siihen kohdistetaan muovimateriaalin orientointilämpö-tila kierrättämällä tiettyä nestettä, esimerkiksi öljyä, jolla on riittävä lämpötila. Tämä neste syötetään putki-osien 7 ja 8 kautta, se kiertää putkiosan 16 sisäpuolella 15 ja renkaan muotoisessa kammiossa 27 nimenomaan putkiosien 17 läpi ja palaa putkiosien 9 ja 20 kautta. Kun putkiosa 16 on saavuttanut orientointilämpötilansa, lämpönesteen kierrätys lopetetaan, putkiosan 9 venttiili 10 suljetaan ja putkiosa 8 yhdistetään vapaaseen ilmaan, jolloin kammio 20 26 tulee tyhjäksi siinä olevasta nesteestä. On huomattava, että neste jää sen sijaan tilaan 27, koska läpät 18 estävät sen pääsemisen ulos putkiosia 17 pitkin.

Putkiosan 16 laajentamisen aloittamiseksi on siis vapautettava salpa 21 ja lisättävä putkiosaan 16 putken 7 25 kautta syötetyn nesteen painetta tyhjennysventtiilin 20 ollessa kiinni. Tästä johtuen putkiosan 16 se osa, joka on kammiossa 26, joka on hylsyn 14 ja männän 12 edessä, laajenee säteittäisesti ja koskettaa tämän kammion 26 ulkopintaan, kun taas putkiosan 16 muu osa pysyy paikallaan 30 sivusuunnassa hylsyn 14 avulla eikä muutu muodoltaan. Lisäksi putkiosan tämän säteittäisen alkulaajenemisen aikana mäntä 12 ei pääse siirtymään, koska se on "lukittu" kammiossa 27 olevalla nesteellä. Laajenemisen etenemisen saamiseksi aikaan putkiosaa 16 pitkin ja sen ohjaamiseksi 35 riittää siis, että venttiili 10 avataan etukäteen määrä- 7 83185 tyllä tavalla kammioon 27 suljetun nesteen eliminoimiseksi progressiivisesti. Mäntä 12 ja hylsy 14 voivat siis siirtyä progressiivisesti etukäteen määrätyllä nopeudella kannen 3 suuntaan putkiosan 7 kautta ruiskutetun nesteen 5 vaikutuksesta, jolloin saadaan aikaan koko putkiosan 16 progressiivinen laajentuminen putkimaisen kotelon 1 halkaisijaan saakka.

Männän 12 ja hylsyn 14 siirtymistä vaimennetaan päästämällä putkiosan 9 ja venttiilin 10 kautta pois sää- 10 dettynä toimintona kammiossa 27 olevaa nestettä, jolloin siirtymisnopeus pystytään säätämään valituun arvoon, esimerkiksi noin 0,1 - 10 metriä minuutissa. Kun mäntä 12 koskettaa kanteen 3, putkiosan 16 laajenemisprosessi päättyy ja paineistetun nesteen ruiskuttaminen lopetetaan.

15 Laajentamisneste voidaan sitten korvata progressiivisesti jollakin paineistetulla kylmällä nesteellä laajennetun putkiosan jäähdyttämiseksi sen muodon pysyessä täysin ennallaan. Molekyyliorientoitu putki voidaan ottaa sitten pois laitteesta.

20 Voidaan todeta, että selostetulla laitteella pysty tään valmistamaan sellaisia molekyyliorientoituja putki-osia, joiden säteittäistä ja pituussuuntaista orientointi-määrää voidaan ohjata hyvin tarkasti. Näin saaduille putkille on tunnusomaista niiden käytännöllisesti katsoen • 25 muuttumaton seinämävahvuus, niin että ne sopivat nimenoma an sellaisiin kanavointeihin, jotka on tarkoitettu paineistettujen nestemäisten tai kaasumaisten aineiden kierrättämiseen.

Claims (4)

1. Laite molekyyliorientoitujen muoviputkien valmistamiseksi laajentamalla säteittäisesti putkiosaa (16), 5 joka laite käsittää putkimaisen muotin (1), jonka läpimitat vastaavat valmistettavan putken läpimittoja ja joka on varustettu laitteella (7) paineistetun nesteen päästämiseksi muotin (1) siihen vyöhykkeeseen, joka on tarkoitettu ottamaan vastaan säteittäisesti laajennettavan putkiosan, 10 osan (6) putkiosan toisen pään sulkemiseksi ja kiinnittämiseksi muottiin, putken muotoisen hylsyn (14), joka menee muottiin (1) siitä päästään, joka on avonainen sulku- ja kiinnitysosaan (6) nähden ja jonka läpimitat vastaavat sen putkiosan (16) läpimittoja, jolle se on tarkoitettu, ja 15 laitteen (1,3,7,9,12) hylsyn (14) suhteellisen, aksiaalisen, ohjatun siirtymisen saamiseksi aikaan sulku- ja kiinni tysosaan (6) nähden niiden erottamiseksi toisistaan ja putkiosan (16) vetämiseksi ulos progressiivisesti hylsystä (14) , ja jolloin hylsyn (14) avonainen pää on varustettu 20 renkaan muotoisella männällä (12), joka on kiinnitetty liukuvana muottiin (1) ja käsittää pinnan (15), joka on sovitettu hylsyn (14) ulostuloon ja suuntautuu muotin (1) sisäseinämää päin sekä on yleismuodoltaan katkaistu kartio, tunnettu siitä, että mainittu pinta (15) on 25 laajennettu sulku- ja kiinnitysosaan (6) nähden vastakkaiseen suuntaan.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siltä, että männän (12) katkaistun kartion muotoisen pinnan (15) kartiokulma (a) on l°-89°.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tun nettu siitä, että katkaistun kartion muotoinen pinta (15) muodostuu useista päällekkäisistä, katkaistun kartion muotoisista pinnoista, joilla on erilaiset kartiokulmat.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen laite, 35 tunnettu siitä, että katkaistun kartion muotoinen 9 83135 pinta (15) on liitetty putkessa (16) liukuvan männän (12) seinämään sellaisena pyöristyksenä, jonka kaarevuussäde on 0,1 - 20 mm. 10 831 35