HU213662B - Method for producing of combined plastic tube - Google Patents

Description

A találmány tárgya eljárás összetett műanyag cső előállítására, amelynek során legalább két műanyag csövet koaxiálisán és szorosan egymásra illesztünk, és egy csövet hőre lágyuló műanyagból extrudálunk, egy másik csövet erősítő szálak feltekercselésével és impregnálással terhelésállóvá teszünk.

Ismert, hogy az általában elterjedt műanyag csöveket hőre lágyuló műanyagból, például polivinilkloridból, polipropilénből, nagy sűrűségű polietilénből és hasonló anyagokból extrudálással állítják elő, amelyek különösen alkalmasak folyadékok szállítására, mert azonkívül, hogy folyadéktömörek, a kémiailag korrozív anyagokkal szemben is kellő ellenálló képességet tanúsítanak. Az ismert csövek hátrányául róható fel, hogy nem kellően nyomásállóak, ezért nagy nyomású folyadékok szállítására alkalmatlanok, még olyan esetben is, ha a csövet erősített kivitelben gyártják úgy, hogy az erősítést adó szálakat, legtöbbször üvegszálakat egy szerszámra tekercselik. Az ilyen klasszikus terhelésálló, erősített csöveknél a szálak a csőfal teljes vastagságában jelen vannak.

Ugyancsak ismert, hogy az általában pultrúzióval, egy speciális alakítással létrehozott, hőre lágyuló vagy hőre keményedő anyagú, például poliészter, vinilészter, epoxi és hasonló csövek jól használhatók nyomásállóságot igénylő célokra. Ezek hátránya azonban, hogy a műanyagban lévő szálak jelenléte miatt a cső folyadéktömörsége nem garantált, többek között azért sem, mert az ilyen húzó alakítással és/vagy tekercseléssel előállított műanyag csövekben szállított folyadék ki tud szivárogni a valamilyen módon a folyadék számára a műanyag cső egyik oldalától a másikig átjárást biztosító szálak mentén. A pultrúzió során az erősítés céljára felhasználni kívánt szálakat, szalagokat szintetikus anyaggal, legtöbbször műgyantával impregnálják, majd az impregnálást követően a szalagokat igen nagy húzóvagy tekercselő erővel rátekercselik egy szerszámra - ezt a technológia előformázó lépésnek nevezi -, majd ezt követően az egész szerelvényt fűtött szerszámon, illetve berendezésen vezetik keresztül, amellyel az impregnáló anyagot, például műgyantát kikeményítik. A pultrúziós élj árás során, eltérően a klasszikus erősítéstől, a húzóerőnek köszönhetően a szálak egy irányban, egymáshoz szorosan helyezkednek el, ami különlegesen nagy erősítő hatást ad.

Szántay Balázs: „Vegyipari készülékek szerkesztése” című könyvének 9.11. és 9.14. fejezetei összetett falú csövekről szólnak. A 9.11 fejezet azt a legrégibb megoldást mutatja be, ahol a vastag falú csöveket több rétegből készítik, úgy, hogy az egyes rétegeket melegen felsajtolják a legbelső csőre, azaz a magcsőre. A szoros illeszkedést az egyes felsajtolt csövek zsugorodása okozza, és a kész szerkezet a nagy nyomásoknak eredményesen ellenáll. Mindegyik réteg azonos tulajdonságú csövekből áll, és mivel az egyes rétegeket egymásra húzzák, az így készített csövek hosszmérete technológiailag behatárolt. A tankönyv 9.14. fejezete olyan nagy nyomású csöveket ismertet, amelyek tekercseléssel készülnek úgy, hogy az alakos felületű, például hullámosított, kiugrásokkal illetve bemélyedésekkel rendelkező szalaganyagot akkora menetemelkedéssel tekercselik fel, hogy az egyes szalagmenetek a felületi alakos kiképzés révén egymásba kapaszkodnak. A nagy nyomás elérésére több ilyen réteget kell egymásra tekercselni, célszerűen úgy, hogy több bekezdésü menetet képeznek. Mivel technológiai korlátként jelentkezik, hogy csak véges hosszúságú csöveket lehet így létrehozni, ennek megfelelően az irodalmi forrás nem is foglalkozik azzal a lehetőséggel, hogy tetszés szerinti hosszúságú csöveket lehessen a bemutatott módon és a bemutatott berendezéssel létrehozni.

A HU 183 833 számú szabadalmi leírás erősített tömlőszerkezetet mutat be, amelyet az jellemez, hogy belülről kifelé elasztomer anyagú, igen rugalmas lélekből, arra spirálisan és egymással ellentétes irányban feltekercselt és elasztomer ágyazórétegbe ágyazott erősítőrétegből, valamint a tömlő keresztmetszetében a legkülső felületet alkotó ugyancsak elasztomer anyagú fedőrétegből készül. Ez a megoldás a nagy mechanikai igénybevételnek kitett, mostoha körülmények között használható rugalmas tömlő létrehozását célozza, és egyszerű, merev, tehát nem tömlőszerű, és olcsón előállítható műanyag cső készítésére nem ad kitanítást.

A HU 161 833 számú szabadalmi leírás hőre lágyuló tekercselt műanyag csövek előállítására alkalmas berendezést ismertet, amelynek segítségével a csövet alkotó, tekercselésre kerülő műanyag szalagot képlékeny állapotban egymáshoz préselik, és egymáshoz, illetve tüske gyanánt használt csőhöz hegesztik, vagy a leírás bevezető része ismert megoldásként arról számol be, hogy a szalaganyagok keményedő gyantával vannak itatva, amely tekercselés közben éri el végső keménységét. Ezek a műveletek lényegesen több hibalehetőséget rejtenek magukban annál, semmint olcsó és megbízható megoldásként szóba jöhetnének nagynyomású közegek szállítására.

A találmánnyal célunk ezért olyan összetett műanyag cső előállítására vonatkozó eljárás létrehozása, amely az ismert műanyag csövek fent ismertetett hátrányait teljes mértékben kiküszöböli és amellyel olyan cső hozható létre, amely nem csupán folyadéktömör és kémiailag korrozív anyagok szállítására is alkalmas, hanem azzal egyidejűleg nagy nyomású folyadékok továbbítására is felhasználható.

A kitűzött feladatot összetett műanyag cső előállítására alkalmas olyan eljárással oldottuk meg, amelynek során legalább két műanyag csövet koaxiálisán és szorosan egymásra illesztünk, és egy csövet hőre lágyuló műanyagból extrudálunk, egy másik csövet erősítő szálak feltekercselésével és impregnálással terhelésáilóvá teszünk. A találmány értelmében egy másik rétegként olyan műanyag csövet alkalmazunk, amelynek pultrúzióként ismert előállítása során az erősítő szálakat és/vagy szalagokat előbb szintetikus anyaggal, elsősorban műgyantával impregnáljuk, majd az impregnálást követően húzóerő terheléssel szerszámra tekercseljük, ezután fütött szerszámon keresztülvezetve az impregnáló anyagot kikeményítjük.

A találmány szerinti eljárás egy előnyös foganatosítási módja értelmében a pultrúzióval előállított csövet külső csőként illesztjük az extrudált belső csőre.

HU 213 662 Β

A találmány szerinti eljárás egy másik előnyös foganatosítási módja értelmében az extrudált csövet külső csőként illesztjük a pultrúzióval előállított belső csőre.

Ugyancsak előnyös a találmány értelmében, ha a belső cső felületét a külső cső ráhúzása előtt feldurvítjuk, például a belső cső külső csővel kapcsolódó felületét még a külső csővel való összeillesztés előtt a cső hossztengelyével párhuzamos irányban felhullámosítjuk.

A találmány szerinti eljárás egy további előnyös foganatosítási módja értelmében a belső csövön a külső cső ráhúzása előtt az összeillesztés után a külső csővel kapcsolódó kiugrásokat képezünk ki.

Ha a külső és belső cső egymással érintkező felületét simától eltérő, alakosra képezzük ki, úgy meggátoljuk, hogy a csövek egymáshoz képest elforduljanak, és nagy szilárdságú torziómentes csövet tudunk előállítani. Jóllehet a belső cső és a külső cső egymással érintkező felületeinek ilyen kialakítása számos előnnyel jár, ugyancsak jó eredményt biztosít az a találmány szerinti összetett műanyag cső is, ahol a külső és belső cső egymással érintkező felülete simára van kiképezve.

A pultrúzióval előállított csövet hőre keményedő műanyagból, vagy poliészterből vagy epoxiból vagy vinilészterből, vagy hőre lágyuló műanyagból, például polipropilénből, polivinilkloridból, nagy sűrűségű polietilénből, poliamidból, poliészterből, LLD-ből állíthatjuk elő.

A találmány szerinti összetett műanyag cső a felsoroltakon kívül azzal az előnyös tulajdonsággal is rendelkezik, hogy nyomásállóságán túl ütésekkel, mechanikai behatásokkal szemben is kellően ellenálló.

A találmányt az alábbiakban a mellékelt rajz segítségével ismertetjük részletesebben, amelyen a javasolt összetett műanyag cső példakénti kiviteli alakját tüntettük fel. A rajzon az

1. ábra a találmány szerinti összetett műanyag cső egy lehetséges kiviteli alakjának vázlatos keresztmetszete, a

2. ábrán az 1. ábra szerinti kiviteli alak egy részlete látható kinagyítva, míg

3. ábrán egy további lehetséges kiviteli alak kinagyított részletének keresztmetszetét tüntettük fel.

Az 1. ábrán a találmány szerinti csupán előnyös példaként bemutatott összetett műanyag 1 cső elvi felépítése látható. Az összetett 1 cső hőre lágyuló műanyagból, például polipropilén, polivinilklorid, nagy sűrűségű polietilén vagy hasonló anyagból készített belső 2 csőből készül, például extrudálással, és ezt a 2 csövet szorosan olyan külső 3 cső veszi körül, amelyet hőre lágyuló, előnyösebben hőre keményedő anyagból, például poliészterből, vinilészterből, epoxiból vagy hasonlóból állítunk elő pultrúzióval vagy húzótekercseléssel.

Ily módon olyan belső 2 csövet kapunk, amely egyrészt folyadéktömör és alkalmas kémiailag korrozív anyagok szállítására is, és ezt a belső 2 csövet körülvevő külső 3 cső ütésálló és nagy nyomásoknak is ellenáll.

A 2. ábra részletén látható, hogy a külső 3 cső és a belső 2 cső egymással érintkező felülete az esetlegesen fellépő torziós igénybevételeknek ellenálló módon alakosra, például hullámosra, homyosra stb. van kiképezve, általánosságban véve fel van durvítva. Ilyen feldurvított felület például az 1 cső hossztengelye irányában húzódó 4 hullámosított felülettel nyerhető, amelyre a külső 3 cső feltekerése során szorosan elmozdulásmentesen szorul rá és belső felülete automatikusan felveszi a belső 2 cső külső felületének alakját. Szakember számára kézenfekvő, hogy a belső 2 és a külső 3 cső közös felületének együttműködésére más, az említettől eltérő kialakítás is megvalósítható, így például keresztirányú bordák és nyúlványok, amelyek hosszanti irányban is biztosítják a belső 2 cső és a külső 3 cső relatív elmozdulás mentességét.

A 3. ábrán azt a legegyszerűbb esetet tüntettük fel, ahol a belső 2 cső és a 3 külső cső együttműködő felülete a legegyszerűbben előállítható módon, simára van kiképezve.

Természetesen a találmány szerinti összetett műanyag cső oltalmi köre nem korlátozódik az itt csupán példaképpen bemutatott kiviteli alakokra, így például hasonló tulajdonságú összetett csövet kapunk, ha valamelyik réteget tiszta műanyag helyett vastartalmú vagy vasmentes fém és műanyag együtteséből állítjuk elő.

Claims (9)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Eljárás összetett műanyag cső előállítására, amelynek során legalább két műanyag csövet koaxiálisán és szorosan egymásra illesztünk, és egy csövet hőre lágyuló műanyagból extrudálunk, egy másik csövet erősítő szálak feltekercselésével és impregnálással terhelésállóvá teszünk, azzal jellemezve, hogy egy másik rétegként olyan műanyag csövet (3) alkalmazunk, amelynek pultrúzióként ismert előállítása során az erősítő szálakat és/vagy szalagokat előbb szintetikus anyaggal, elsősorban műgyantával impregnáljuk, majd az impregnálást követően húzóerő terheléssel szerszámra tekercseljük, ezután fütött szerszámon keresztülvezetve az impregnáló anyagot kikeményítjük.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a pultrúzióval előállított csövet (3) külső csőként (3) ráhúzzuk az extrudált belső csőre (2).
3. 3. Az 1. igénypont szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy az extrudált csövet (3) külső csőként a pultrúzióval vagy húzó tekercseléssel előállított belső csőre (2).
4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy a belső cső (2) felületét a külső cső (3) ráhúzása előtt feldurvítjuk.
5. 5. A 4. igénypont szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy a belső cső (2) külső csővel (3) kapcsolódó felületét (4) még a külső csővel (3) való összeillesztés előtt a cső (2) hossztengelyével párhuzamos irányban felhullámosítjuk.
6. 6. A 4. igénypont szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy a belső csövön (2) a külső cső (3) ráhúzása előtt az összeillesztés után a külső csővel (3) kapcsolódó kiugrásokat képezünk ki.
7. 7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy a pultrúzióval vagy húzó tekercseléssel előállított csövet (3) hőre keményedő műanyagból készítjük.

   HU 213 662 Β
8. 8. Az 7. igénypont szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy a pultrúzióval vagy húzó tekercseléssel előállított csövet (3) poliészterből vagy epoxiból vagy vinilészterből állítjuk elő.
9. 9. Az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti eljárás azzaljellemezve, hogy az extrudált csövet (2) hőre lágyuló műanyagból, például polipropilénből, polivinilkloridból, nagy sűrűségű polietilénből, poliamidból, poliészterből, LLD-ből állítjuk elő.