NL1011469C2 - Production of biaxially oriented thermoplastic tube, by periodical variation of the advancement speed ratio of the preform which is determined by the speed-control and the output of the extruder of different values - Google Patents
Production of biaxially oriented thermoplastic tube, by periodical variation of the advancement speed ratio of the preform which is determined by the speed-control and the output of the extruder of different values Download PDFInfo
- Publication number
- NL1011469C2 NL1011469C2 NL1011469A NL1011469A NL1011469C2 NL 1011469 C2 NL1011469 C2 NL 1011469C2 NL 1011469 A NL1011469 A NL 1011469A NL 1011469 A NL1011469 A NL 1011469A NL 1011469 C2 NL1011469 C2 NL 1011469C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- tube
- mandrel
- plastic material
- extruder
- extruder head
- Prior art date
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
- B29C55/00—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor
- B29C55/22—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of tubes
- B29C55/26—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of tubes biaxial
-
- 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
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
- B29C48/09—Articles with cross-sections having partially or fully enclosed cavities, e.g. pipes or channels
-
- 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
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/88—Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling
- B29C48/90—Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling with calibration or sizing, i.e. combined with fixing or setting of the final dimensions of the extruded article
- B29C48/901—Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling with calibration or sizing, i.e. combined with fixing or setting of the final dimensions of the extruded article of hollow bodies
- B29C48/902—Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling with calibration or sizing, i.e. combined with fixing or setting of the final dimensions of the extruded article of hollow bodies internally
-
- 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
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/88—Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling
- B29C48/90—Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling with calibration or sizing, i.e. combined with fixing or setting of the final dimensions of the extruded article
- B29C48/901—Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling with calibration or sizing, i.e. combined with fixing or setting of the final dimensions of the extruded article of hollow bodies
- B29C48/903—Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling with calibration or sizing, i.e. combined with fixing or setting of the final dimensions of the extruded article of hollow bodies externally
-
- 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
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/88—Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling
- B29C48/90—Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling with calibration or sizing, i.e. combined with fixing or setting of the final dimensions of the extruded article
- B29C48/908—Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling with calibration or sizing, i.e. combined with fixing or setting of the final dimensions of the extruded article characterised by calibrator surface, e.g. structure or holes for lubrication, cooling or venting
-
- 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
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/88—Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling
- B29C48/91—Heating, e.g. for cross linking
-
- 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
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/88—Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling
- B29C48/918—Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling characterized by differential heating or cooling
-
- 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
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/88—Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling
- B29C48/919—Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling using a bath, e.g. extruding into an open bath to coagulate or cool the material
-
- 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
- B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
- B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
- B29C2948/92323—Location or phase of measurement
- B29C2948/92361—Extrusion unit
- B29C2948/9238—Feeding, melting, plasticising or pumping zones, e.g. the melt itself
- B29C2948/9239—Screw or gear
-
- 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
- B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
- B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
- B29C2948/92323—Location or phase of measurement
- B29C2948/92457—Drive section, e.g. gearbox, motor or drive fluids
-
- 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
- B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
- B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
- B29C2948/92504—Controlled parameter
- B29C2948/9258—Velocity
- B29C2948/926—Flow or feed rate
-
- 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
- B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
- B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
- B29C2948/92504—Controlled parameter
- B29C2948/92609—Dimensions
- B29C2948/92647—Thickness
-
- 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
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/001—Combinations of extrusion moulding with other shaping operations
- B29C48/0018—Combinations of extrusion moulding with other shaping operations combined with shaping by orienting, stretching or shrinking, e.g. film blowing
-
- 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
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
- B29C48/13—Articles with a cross-section varying in the longitudinal direction, e.g. corrugated pipes
-
- 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
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/355—Conveyors for extruded articles
-
- 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
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/88—Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling
- B29C48/911—Cooling
- B29C48/9115—Cooling of hollow articles
- B29C48/912—Cooling of hollow articles of tubular films
- B29C48/913—Cooling of hollow articles of tubular films externally
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
Description
Korte aanduiding: Vervaardiging van thermoplastische kunststofbuis.Short designation: Manufacture of thermoplastic plastic pipe.
De uitvinding betreft de vervaardiging van buis uit thermoplastisch kunststofmateriaal, in het bijzonder uit polyolefine kunststofmateriaal, zoals polyetheen. De uitvinding betreft tevens de vervaardiging van 5 kunststofbuis, waarbij het thermoplastisch kunststofmateriaal biaxiaal wordt georïenteerd, welk proces bekend is als het biaxiale verstrekkingsproces. Ook betreft de uitvinding verbeteringen van het proces voor de vervaardiging van geëxtrudeerde buis uit thermoplastisch 10 kunststofmateriaal, welk proces deel uit kan maken van de vervaardiging van biaxiaal georiënteerde kunststofbuis. Bovendien betreft de uitvinding het verschaffen van een verbeterde verbinding tussen buizen van biaxiaal georiënteerd thermoplastisch kunststofmateriaal.The invention relates to the production of a tube from thermoplastic plastic material, in particular from polyolefin plastic material, such as polyethylene. The invention also relates to the production of a plastic tube, wherein the thermoplastic plastic material is oriented biaxially, which process is known as the biaxial stretching process. The invention also relates to improvements in the process for the production of extruded pipe from thermoplastic plastic material, which process can form part of the production of biaxially oriented plastic pipe. In addition, the invention relates to providing an improved connection between tubes of biaxially oriented thermoplastic plastic material.
15 De maatregelen verschaft volgens de uitvinding zijn beschreven in de conclusies en de navolgende beschrijving en zullen hierna worden toegelicht, in het bijzonder aan de hand van de tekening. In de tekening toont: figs, la en lb schematisch een zijaanzicht van een 20 uitvoeringsvoorbeeld van een installatie voor het vervaardigen van buis van biaxiaal georiënteerd thermoplastisch kunststofmateriaal, fig. 2 op grotere schaal het detail II in fig. la, fig. 3 op grotere schaal een deel van de doorn van fig. lb, 25 fig. 4 in een aanzicht in perspectief de doorn van fig. 3, en fig. 5 in langsdoorsnede een verbinding van twee buizen van biaxiaal georiënteerd thermoplastisch kunststofmateriaal volgens de uitvinding.The measures provided according to the invention are described in the claims and the following description and will be explained below, in particular with reference to the drawing. In the drawing: Figs. 1a and 1b schematically show a side view of an exemplary embodiment of an installation for manufacturing pipe from biaxially oriented thermoplastic plastic material, Fig. 2 on a larger scale, detail II in Fig. 1a, Fig. 3 on a larger scale scale a part of the mandrel of fig. 1b, fig. 4 in perspective view the mandrel of fig. 3, and fig. 5 in longitudinal section a connection of two tubes of biaxially oriented thermoplastic plastic material according to the invention.
3030
De figuren la en lb tonen in twee op elkaar aan te sluiten deeltekeningen schematisch de belangrijkste elementen van een installatie voor het in een continuproces vervaardigen van buis van biaxiaal georiënteerd 101 1469 -2- thermoplastisch kunststofmateriaal.Figures 1a and 1b schematically show, in two sub-drawings to be connected to each other, the main elements of an installation for the production in a continuous process of a tube of biaxially oriented 101 1469 -2-thermoplastic plastic material.
De te vervaardigen buis heeft bij voorkeur een zodanige wandsterkte dat de buis vormvast is. In het bijzonder wordt beoogd buis te vervaardigen die geschikt is 5 voor het samenstellen van leidingsystemen voor het transport van vloeistof of gas, met name voor drinkwater, rioolwater, aardgas en dergelijke. Bij voorkeur is de buis geschikt om in de grond te worden gelegd.The pipe to be manufactured preferably has a wall strength such that the pipe is dimensionally stable. In particular, it is contemplated to manufacture pipe suitable for assembling piping systems for the transport of liquid or gas, in particular for drinking water, sewage water, natural gas and the like. The pipe is preferably suitable for laying in the ground.
In fig. la is een extruder 1 te herkennen met een of 10 meer extruderschroeven 2 met een bijbehorende regelbare aandrijving, waarmee een stroom gesmolten kunststofmateriaal wordt verschaft, die wordt toegevoerd aan een aan de extruder 1 aangebrachte extruderkop 3.Fig. 1a shows an extruder 1 with one or more extruder screws 2 with an associated controllable drive, with which a flow of molten plastic material is provided, which is fed to an extruder head 3 arranged on extruder 1.
De extruderkop 3 heeft een buitenconus 4 en een 15 binnenconus 5, die met de buitenconus 4 een ringvormige uitlaat begrenst waar een geëxtrudeerde buis 6 van thermoplastisch materiaal in een in hoofdzaak horizontale richting uit wordt afgegeven. Hierbij definieert de binnenconus 5 een axiale holte in de buis 6.The extruder head 3 has an outer cone 4 and an inner cone 5, which defines with the outer cone 4 an annular outlet from which an extruded tube 6 of thermoplastic material is dispensed in a substantially horizontal direction. The inner cone 5 herein defines an axial cavity in the tube 6.
20 De extruderkop 3 is voorzien van niet weergegeven wanddikteregelmiddelen, waarmee een in omtreksrichting uniforme wanddikte van de uit de extruderkop 3 komende buis 6 kan worden gerealiseerd.The extruder head 3 is provided with wall thickness control means, not shown, with which a circumferentially uniform wall thickness of the tube 6 emerging from the extruder head 3 can be realized.
Aan de binnenconus 3 is een binnenkoelorgaan 10 25 bevestigd, waarvan de opbouw verderop aan de hand van figuur 2 zal worden toegelicht. Het binnenkoelorgaan 10 is zodanig uitgevoerd dat de uit de extruderkop 3 komende buis 6 direct stroomafwaarts van de extruderkop 3 inwendig wordt gekoeld.An inner cooling member 10 is attached to the inner cone 3, the construction of which will be explained later with reference to Figure 2. The inner cooling member 10 is designed such that the tube 6 emerging from the extruder head 3 is internally cooled immediately downstream of the extruder head 3.
30 De buis 6 wordt uitwendig gecalibreerd met behulp van calibreerbus 20. Deze calibreerbus 20 bewerkstelligt een geringe reduktie van de buitendiameter van de buis 6. De calibreerbus 20 is stroomafwaarts van het binnenkoelorgaan 10 opgesteld op een plaats waar de buis 6 niet door een 35 massief onderdeel inwendig wordt gesteund. Deze opstelling heeft het voordeel dat de buis 6 dan niet kan vastlopen bij die calibreerbus 20, aangezien een reduktie van de binnendiameter van de buis 6 zonder problemen kan 101 1469 -3- plaatsvinden.The tube 6 is externally calibrated with the aid of calibration sleeve 20. This calibration sleeve 20 achieves a slight reduction of the outer diameter of the tube 6. The calibration sleeve 20 is arranged downstream of the inner cooling member 10 at a location where the tube 6 is not passed through a solid part is internally supported. This arrangement has the advantage that the tube 6 can then not get stuck at that calibration sleeve 20, since a reduction of the inner diameter of the tube 6 can take place without problems.
Stroomafwaarts van de calibreerbus 20 bevindt zich een eerste buitenkoel inrichting 30, waarmee de buis 6 uitwendig wordt gekoeld. De buitenkoelinrichting 30 omvat 5 bijvoorbeeld een aantal achter elkaar geplaatste en met koelwater doorstroomde compartimenten, waar de buis 6 doorheen beweegt en direct met het koelwater in aanraking komt. Eventueel heeft het koelwater in elk compartiment een andere temperatuur om zo de afkoeling van de buis 6 te 10 optimaliseren.Downstream of the calibration sleeve 20 is a first outside cooling device 30, with which the tube 6 is cooled externally. The outside cooling device 30 comprises, for example, a number of compartments arranged one behind the other and through which water flows through cooling water, through which the tube 6 moves and comes into direct contact with the cooling water. Optionally, the cooling water in each compartment has a different temperature in order to optimize the cooling of the tube 6.
Doordat de buitenkoelinrichting 30 in extrusierichting gezien stroomafwaarts van het binnenkoelorgaan 10 is opgesteld, wordt bereikt dat de uit de extruderkop 3 komende buis 6 eerst alleen inwendig wordt gekoeld (een 15 zeer geringe natuurlijke afkoeling van de buitenzijde van de buis aan de omgevingslucht buiten beschowing gelaten) en daarna alleen uitwendig wordt gekoeld. Hierdoor wordt bereikt dat de buis 6 niet gelijktijdig is onderworpen aan de koelende werking van het binnenkoelorgaan 10 en de 20 buitenkoelinrichting 30. Afhankelijk van de grootte van de axiale afstand tussen het binnenkoelorgaan 10 en de buitenkoelinrichting 30 kan sprake zijn van enige overlap tussen de koelende werking van de inwendige en uitwendige koeling.Because the outer cooling device 30 is positioned downstream of the inner cooling member 10 in the extrusion direction, it is achieved that the tube 6 coming out of the extruder head 3 is first only cooled internally (a very slight natural cooling of the outside of the tube is left out of the ambient air). ) and then cooled only externally. This ensures that the tube 6 is not simultaneously subjected to the cooling effect of the inner cooling member 10 and the outer cooling device 30. Depending on the magnitude of the axial distance between the inner cooling member 10 and the outer cooling device 30, there may be some overlap between the cooling operation of the internal and external cooling.
25 Het in axiale richting ten opzichte van elkaar versprongen opstellen van het binnenkoelorgaan 10 en de buitenkoelinrichting 30 blijkt met name van voordeel is bij buizen van een thermoplastisch materiaal dat bij afkoeling na de extrusie kristalliseert en als gevolg daarvan een 30 aanmerkelijke volumekrimp vertoont. Tot dat type materiaal behoort onder andere polyetheen (PE), dat een volumekrimp vertoont die wel 30% kan bedragen.Arranging the inner cooling member 10 and the outer cooling device 30 in an axial direction offset from each other appears to be particularly advantageous with pipes of a thermoplastic material which crystallizes on cooling after the extrusion and consequently exhibits a considerable volume shrinkage. This type of material includes polyethylene (PE), which exhibits a volume shrinkage of up to 30%.
Door de koelende werking van het binnenkoelorgaan 10 ontstaat direct na de extruderkop 3 een koude wandlaag aan 35 de binnenzijde van de buis 6, welke koude wandlaag betrekkelijk vormvast is. Als dan gelijktijdig een koude laag aan de buitenzijde zou worden gevormd door een buitenkoeling, zou een nog warme tussenwandlaag van 101 1469 -4- kunststofmateriaal zijn ingesloten tussen twee koude en stevige wandlagen. Bij afkoeling van die tussenlaag kunnen dan gemakkelijk krimpholtes in die tussenlaag ontstaan en tevens is er een aanmerkelijk kans op het ontstaan van 5 zichtbare vervormingen, in de vorm van putten of deuken, in de buitenzijde en binnenzijde van de buis 6. Door eerst alleen inwendig te koelen kan krimp van die tussenlaag worden opgevangen door aanvoer van materiaal uit de niet gekoelde buitenlaag van de buis. Als de binnenlaag eenmaal 10 is afgekoeld kan daarna de koeling vanaf de buitenzijde aanvangen.Due to the cooling effect of the inner cooling member 10, a cold wall layer is formed immediately after the extruder head 3 on the inside of the tube 6, which cold wall layer is relatively dimensionally stable. If a cold layer on the outside were then simultaneously formed by an outside cooling, a still warm intermediate wall layer of 101 1469-4 plastic material would have been enclosed between two cold and solid wall layers. When that intermediate layer cools, shrinking cavities can easily form in that intermediate layer and there is also a considerable chance of the occurrence of visible deformations, in the form of pits or dents, in the outside and inside of the tube 6. By first only internal To cool, shrinkage of that intermediate layer can be compensated for by supplying material from the uncooled outer layer of the tube. Once the inner layer has cooled, cooling can then start from the outside.
Stroomafwaarts van de buitenkoelinrichting 30 bevindt zich een buissnelheidregelmiddel 40, dat aangrijpt op de afgekoelde buitenlaag van de buis 6. Het 15 buissnelheidregelmiddel 40 is hier uitgevoerd als een op zich bekende trekinrichting met meerdere op de buis aangrijpende tracks, welke type trekinrichting gebruikelijk is bij de extrusie van kunststofbuizen, en zal hierna eerste trekbank 40 worden genoemd.Downstream of the outer cooling device 30 there is a tube speed control means 40, which engages the cooled outer layer of the tube 6. The tube speed control means 40 is here designed as a pulling device known per se with a plurality of tracks engaging on the tube, which type of pulling device is usual with the extrusion of plastic pipes, and will hereinafter be referred to as first tensile testing machine 40.
20 Stroomafwaarts van de eerste trekbank 40 is een verwarmingsinrichting 50 opgesteld. Deze inrichting 50 omvat meerdere rondom het pad voor de buis 6 geplaatste verwarmingseenheden, die afzonderlijk regelbaar zijn en elk naar een sector van de omtrek van de buis 6 zijn gericht.Downstream of the first tensile bench 40, a heating device 50 is arranged. This device 50 comprises a plurality of heating units disposed around the path for the tube 6, which are individually controllable and each facing a sector of the circumference of the tube 6.
25 Hierdoor kan aan elke sector van de buis 6, bijvoorbeeld zes omtreksectoren van elk 60°, een afzonderlijk regelbare hoeveelheid warmte worden toegevoerd.As a result, a separately adjustable amount of heat can be supplied to each sector of the tube 6, for instance six circumferential sectors of 60 ° each.
De installatie omvat verder een doorn 60 die onvervormbaar is uitgevoerd, hetgeen hier ook is omschreven 30 met de term vomrvast. De doorn 60 is hier uit metaal vervaardigd. De doorn 60 wordt stationair gehouden ten opzichte van de extruder 1 en is hier middels een trekorgaan 61 aan het binnenkoelorgaan 10 en via dat binnenkoelorgaan 10 aan de extruder 1 bevestigd, in het 35 bijzonder aan de binnenconus 5 daarvan.The installation further comprises a mandrel 60 which is designed to be undeformable, which is also described here with the term prefabricated. The mandrel 60 is here made of metal. The mandrel 60 is held stationary with respect to the extruder 1 and is here attached to the inner cooling member 10 by means of a pulling member 61 and via that inner cooling member 10 to the extruder 1, in particular to the inner cone 5 thereof.
De doorn 60 heeft aan zijn stroomopwaartse einde een oploopdeel 62, dat hier in hoofdzaak cilindrisch is uitgevoerd. Op dat oploopdeel 62 sluit een expansiedeel 63 10114 6¾) -5- aan, dat een buitenoppervlak heeft dat in hoofdzaak overeenstemt met het oppervlak van een afgeknotte cirkelkegel met een in stroomafwaartse richting toenemende diameter. Op dat expansiedeel 63 sluit een afloopdeel 64 5 van de doorn 60 aan, welk deel 64 in hoofdzaak een constante diameter heeft, eventueel enigzins taps toelopend in stroomafwaartse richting.The mandrel 60 has an upstream portion 62 at its upstream end, which is here essentially cylindrical. An expansion part 63 is connected to that ramp part 62, which has an outer surface substantially corresponding to the surface of a truncated circle cone with an increasing diameter downstream. A drain part 64 of the mandrel 60 connects to said expansion part 63, which part 64 has substantially a constant diameter, possibly slightly tapering in the downstream direction.
Bij de doorn 60, in het bijzonder ter hoogte van het afloopdeel 64, bevindt zich een tweede buitenkoelinrichting 10 70, waarmee de buis 6 uitwendig wordt gekoeld. Zoals algemeen bekend bij het vervaardigen van biaxiaal georiënteerde kunststofbuis, wordt na het passeren van het expansiedeel van de verstrekkingsdoorn de verstrekte buis afgekoeld, zodat daardoor de teweeggebrachte veranderingen 15 in het kunststofmateriaal van de buis worden ingevroren.At the mandrel 60, in particular at the level of the run-off part 64, there is a second outside cooling device 10, 70 with which the tube 6 is cooled externally. As is well known in the manufacture of biaxially oriented plastic pipe, after passing the expansion part of the stretching mandrel, the stretched pipe is cooled, thereby freezing the effected changes in the plastic material of the pipe.
Op een afstand stroomafwaarts van de doorn 60 is een tweede buitencalibreerinrichting 80 opgesteld, welke calibreerinrichting 80 een reduktie van de buitendiameter van de buis 6 realiseert.At a distance downstream of the mandrel 60, a second outer calibrator 80 is disposed, which calibrator 80 achieves a reduction in the outer diameter of the tube 6.
20 De installatie omvat tevens een tweede trekbank 90, die stroomafwaarts van de doorn 60, en van de buitencalibreerinrichting 80, is opgesteld. De tweede trekbank 90 is bestemd om een aanzienlijke trekkracht uit te oefenen op de buis 6. Stroomafwaarts van die tweede 25 trekbank 90 kan een afkortinrichting zijn geplaatst, bijvoorbeeld een zaag-, snij- of freesinrichting, voor het op gewenste lengte afkorten van secties van de vervaardigde buis. Anderzijds zou ook kunnen zijn voorzien in een haspelinrichting voor het op een haspel wikkelen van de 30 vervaardigde buis 6.The installation also includes a second tensile testing machine 90, which is disposed downstream of the mandrel 60, and of the outer calibrator 80. The second tensile testing machine 90 is intended to exert a considerable tensile force on the tube 6. Downstream of said second tensile testing machine 90, a cutting device can be placed, for instance a sawing, cutting or milling device, for cutting sections of desired length to the manufactured tube. On the other hand, a reel device for winding the tube 6 manufactured on a reel could also be provided.
De uit de extruderkop 3 komende buis 6 is dikwandig. Nadat de buis 6 de extruderkop 3 verlaat en dan een hoge temperatuur heeft wordt door middel van het binnenkoelorgaan 10, de eerste buitenkoelinrichting 30, 35 alsmede middels de verwarmingsinrichting 50, een zodanig afkoeling/lokale bijverwarming van de buis 6 gerealiseerd dat het kunststofmateriaal zich op een voor de biaxiale oriëntatie daarvan geschikte oriëntatietemperatuur bevindt 101 1 469 -6- alvorens het expansiedeel 63 van de doorn 60 wordt gepasseerd.The tube 6 emerging from the extruder head 3 is thick-walled. After the tube 6 leaves the extruder head 3 and then has a high temperature, the inner cooling member 10, the first outer cooling device 30, 35 as well as the heating device 50 provide such cooling / local additional heating of the tube 6 that the plastic material is an orientation temperature suitable for its biaxial orientation is 101 1 469-6 before the expansion part 63 of the mandrel 60 is passed.
Het over de doorn 60 passeren van de buis 6 geschiedt onder invloed van de krachten die door middel van de tweede 5 trekbank 90 in samenwerking met de eerste trekbank 40 opd e buis 6 worden uitgeoefend. Met de beide trekbanken 40 en 90 kan de snelheid van de buis 6 zowel op een plaats stroomopwaarts van de doorn 60 (bij trekbank 40) als op een plaats stroomafwaarts van de doorn 60 (bij trekbank 90) 10 worden geregeld.The tube 6 passing over the mandrel 60 is effected under the influence of the forces exerted on the tube 6 by means of the second tensile machine 90 in cooperation with the first tensile machine 40. With the two tensile benches 40 and 90, the speed of the tube 6 can be controlled both at a location upstream of the mandrel 60 (at tensile bench 40) and at a location downstream of mandrel 60 (at tensile bench 90).
Door de passage over de doorn 60 worden de moleculen van het kunststofmateriaal zowel in axiale richting als in omtreksrichting van de buis 6 georiënteerd, hetgeen van groot voordeel is voor de eigenschappen van de buis 6.Due to the passage over the mandrel 60, the molecules of the plastic material are oriented both in the axial direction and in the circumferential direction of the tube 6, which is of great advantage for the properties of the tube 6.
15 Hierna zullen details van de installatie volgens de figuren la en lb nader worden toegelicht, mede aan de hand van de verdere figuren.Details of the installation according to Figures 1a and 1b will be explained in more detail below, partly with reference to the further figures.
Het binnenkoelorgaan.The indoor cooling organ.
2020
Het binnenkoelorgaan 10 is gedeeltelijk te herkennen in figuur 2. Het binnenkoelorgaan 10 heeft een stijve, vormvaste cilindrische buitenwand, bijvoorbeeld van metaal, met een lang middengedeelte 11, dat een diameter heeft die 25 in geringe mate kleiner is dan de diameter van aan het stroomopwaartse en stroomafwaartse einde van dat middengedeelte 11 gelegen eindgedeelten 12 (alleen het stroomafwaartse eindgedeelte is zichtbaar in figuur 2). Het verschil in diameter tussen het gedeelte 11 en de gedeelten 30 12 bedraagt bij voorkeur niet meer dan 3 millimeter en ten minste 0,5 millimeter. In figuur la is dat verschil overdreven groot getoond.The inner cooling member 10 is partly recognizable in figure 2. The inner cooling member 10 has a rigid, form-retaining cylindrical outer wall, for instance of metal, with a long central section 11, which has a diameter which is slightly smaller than the diameter of the upstream and downstream end of said middle portion 11 located end portions 12 (only the downstream end portion is visible in Figure 2). The difference in diameter between the portion 11 and the portions 12 is preferably no more than 3 millimeters and at least 0.5 millimeters. In figure 1a that difference is shown excessively large.
De axiale lengte van de eindgedeelten 12 is aanmerkelijk kleiner dan van het middengedeelte 11, waarbij 35 de lengte van het middengedeelte 11 bij voorkeur een veelvoud van de wanddikte van de buis 6 bedraagt. In de praktijk heeft het de voorkeur dat die lengte een meter of meer bedraagt.The axial length of the end portions 12 is considerably smaller than that of the center portion 11, the length of the middle portion 11 preferably being a multiple of the wall thickness of the tube 6. In practice, it is preferred that this length be one meter or more.
101 1469 -7-101 1469 -7-
Het binnenkoelorgaan 10 is voorzien van een toevoerkanaal 13, dat uitmond bij een of meer in het oppervlak van het middengedeelte 11 gelegen monden 14, welke monden 14 zich nabij het stroomafwaartse eindgedeelte 5 12 bevinden. Verder omvat het binnenkoelorgaan 10 aan het stroomopwaartse einde van het middengedeelte 11 ook een of meer monden (niet getoond), die aansluiten op een afvoerkanaal van het binnenkoelorgaan 10.The inner cooling member 10 is provided with a supply channel 13, which opens at one or more mouths 14 located in the surface of the middle section 11, which mouths 14 are located near the downstream end section 12. Furthermore, the inner cooler 10 at the upstream end of the center portion 11 also includes one or more mouths (not shown) connecting to a drain of the inner cooler 10.
De installatie omvat verder niet getoonde 10 toevoermiddelen voor koelvloeistof, die aansluiten op het toevoerkanaal 13 en waarmee koelvloeistof tussen het middengedeelte 11 van het binnenkoelorgaan 10 en de buis 6 kan worden gebracht. Deze koelvloeistof vormt dan een film van vloeistof en stroomt, bij voorkeur met hoge snelheid, 15 tegen de extrusierichting in naar de monden van het afvoerkanaal. Aldus wordt een inwendige afkoeling van de buis 6 gerealiseerd.The installation furthermore comprises cooling means supply means (not shown), which connect to the supply channel 13 and with which cooling liquid can be introduced between the middle part 11 of the inner cooling member 10 and the tube 6. This cooling liquid then forms a film of liquid and flows, preferably at a high speed, against the extrusion direction towards the mouths of the discharge channel. An internal cooling of the tube 6 is thus realized.
De hoge snelheid van de koelvloeistof in de vloeistoffilm heeft enerzijds het voordeel dat ondanks het 20 geringe volume van de vloeistoffilm toch een doelmatige koelende werking kan worden verkregen. Hierbij is van belang dat de vloeistof in de film niet gaat verdampen, want dan zou een ongewenste drukopbouw in de buis 6 plaatsvinden. Een ander belangrijk voordeel van de hoge 25 snelheid betreft het probleem van de vorming van lucht- of gasbellen in de koelvloeistof. Zoals bekend wordt meestal water toegepast als koelvloeistof en bevat dat koelwater lucht. Bij verwarming van het koelwater ontstaan dan luchtbellen en die luchtbellen stijgen gewoonlijk naar 30 boven. Indien binnenkoeling wordt toegepast, waarbij koelvloeistof, hierna water, in direct contact komt met de binnenzijde van de te koelen kunststof buis zijn die luchtof gasbellen zeer nadelig. Door de aanwezigheid van een lucht- of gasbel wordt de binnenzijde van de buis op die 35 plaats minder gekoeld dan in het omliggende gebied en wordt daardoor minder vormvast dan het koelere omliggende gebied. Door de eerder beschreven volumekrimp van het kunststofmateriaal bij afkoeling zal het krimpende 1011469 -8- materiaal de al stijve omliggende huidlaag van de buis naar binnen trekken. Hierdoor ontstaat ter plaatse van de luchtbel een putje in de binnenzijde van de buis, in welk putje de luchtbel wordt ingesloten. Hierdoor blijft de 5 luchtbel op die plaats zitten en blijft de koeling van dat gebiedje slecht met als gevolg dat het putje nog dieper wordt. Dit leidt tot een duidelijk waarneembare put in het binnenvlak van de buis, hetgeen niet acceptabel is. Overigens kunnen ook bellen ontstaan door uit de 10 geëxtrudeerde buis vrijkomende gassen.On the one hand, the high speed of the cooling liquid in the liquid film has the advantage that despite the small volume of the liquid film, an effective cooling effect can still be obtained. It is important here that the liquid in the film does not evaporate, because then an undesired pressure build-up in the tube 6 would take place. Another important advantage of the high speed concerns the problem of the formation of air or gas bubbles in the cooling liquid. As is known, water is usually used as a cooling liquid and this cooling water contains air. Air bubbles are then formed when the cooling water is heated and these air bubbles usually rise upwards. If interior cooling is used, in which cooling liquid, hereinafter water, comes into direct contact with the inside of the plastic pipe to be cooled, these air or gas bubbles are very disadvantageous. Due to the presence of an air or gas bubble, the inside of the tube is cooled less at that location than in the surrounding area and therefore becomes less dimensionally stable than the cooler surrounding area. Due to the previously described volume shrinkage of the plastic material upon cooling, the shrinking 1011469-8 material will draw in the already stiff surrounding skin layer of the tube. This creates a well in the inside of the tube at the location of the air bubble, in which well the air bubble is enclosed. This keeps the 5 bubble in that place and the cooling of that area remains poor, with the result that the well becomes even deeper. This leads to a clearly visible pit in the inner surface of the tube, which is not acceptable. Incidentally, bubbles can also be formed by gases released from the extruded tube.
In algemene zin blijkt elke lokale verstoring van de binnenkoeling een zichtbare aftekening op de binnenzijde van de buis 6 op te leveren en om die reden is het van belang dat de binnenkoeling zeer regelmatig is.In general, any local disturbance of the interior cooling appears to produce a visible mark on the inside of the tube 6 and for this reason it is important that the interior cooling is very regular.
15 Het is reeds bekend om de bellen bij vloeistofbinnenkoeling af te zuigen met een afzuigbuis die aansluit op het hoogste punt van een in de geëxtrudeerde buis aanwezig en met koelvloeistof doorstroomt binnenkoelingcompartiment. Die oplossing is echter niet 20 altijd mogelijk en/of tevredenstellend, in het bijzonder omdat het nadelige effect van de luchtbellen al zeer snel na het contact van de buis met de luchtbellen optreedt en omdat eenmaal gevormde luchtbellen de neiging hebben aan de buis te blijven kleven ondanks de afzuiging.It is already known to vacuum the bubbles during liquid inner cooling with an extraction tube connecting to the highest point of an inner cooling compartment present in the extruded tube and flowing through with coolant. However, that solution is not always possible and / or satisfactory, in particular because the detrimental effect of the air bubbles occurs very soon after the contact of the tube with the air bubbles and because air bubbles once formed tend to stick to the tube despite the extraction.
25 Om deze redenen is het bij toepassing van binnenkoeling van belang dat de buis direct na het verlaten van de extruderkop door koeling wordt voorzien van een koele en vormvaste laag aan de binnenzijde, zoals geschiedt met het eerder beschreven binnenkoelorgaan 10. Met name is 30 dit van belang bij de binnenkoeling van buisprofielen die zijn geëxtrudeerd uit kunststofmateriaal zoals PE en PP. Gebleken is dat hetzelfde probleem bij bijvoorbeeld PVC een geringere betekenis heeft. Ook is het van belang die koele laag dan te handhaven gedurende het gehele traject waarin 35 binnenkoeling plaatsvindt, anders zou alsnog de bovengenoemde putvorming kunnen optreden. Verder zal duidelijk zijn dat het van belang is de vorming van luchtbellen, met name grote luchtbellen of opeenhoping van 101 1469 -9- luchtbellen tegen te gaan.For these reasons, when using interior cooling, it is important that the tube is provided with a cool and form-retaining layer on the inside by cooling immediately after leaving the extruder head, as is done with the previously described interior cooling element 10. In particular, this important for the indoor cooling of pipe profiles extruded from plastic material such as PE and PP. It has been found that the same problem has less significance with PVC, for example. It is also important to maintain that cool layer during the entire range in which internal cooling takes place, otherwise the aforementioned pitting could still occur. It will also be clear that it is important to prevent the formation of air bubbles, in particular large air bubbles, or the accumulation of air bubbles.
Bij het binnenkoelorgaan 10 bewerkstelligt de hoge stroomsnelheid van de koelvloeistof dat er alleen kleine luchtbellen ontstaan, die door de snelstromende vloeistof 5 worden meegesleept en niet hechten aan de binnenzijde van de buis.At the inner cooling member 10, the high flow rate of the cooling liquid ensures that only small air bubbles are formed, which are entrained by the fast-flowing liquid 5 and do not adhere to the inside of the tube.
De vorming van luchtbellen bij binnenkoeling kan ook worden gereduceerd door de voor de binnenkoeling toegepaste koelvloeistof, zoals water, eerst te ontluchten voordat de 10 vloeistof in de te koelen buis wordt gebracht. De ontluchting kan bijvoorbeeld geschieden door het water eerst te koken en dan te laten afkoelen, waarbij het koken eventueel onder een benedenatmosferische druk kan plaatsvinden.The formation of air bubbles during indoor cooling can also be reduced by first venting the cooling liquid used for the internal cooling, such as water, before introducing the liquid into the tube to be cooled. The venting can be effected, for example, by first boiling the water and then allowing it to cool, the boiling optionally being possible under a lower atmospheric pressure.
15 Een andere oplossing om de nadelen van lucht- of gasbellen bij binnenkoeling tegen te gaan is het toepassen van een koelvloeistof met een lage oppervlaktespanning. Dit kan bijvoorbeeld door toepassing van water als koelvloeistof, waarbij dan aan het water een of meer 20 stoffen zijn toegevoegd die een verlaging van de oppervlaktespanning bewerkstelligen. Dit kan bijvoorbeeld de toevoeging van alcohol aan het koelwater zijn. Door de lage oppervlaktespanning ontstaan de luchtbellen gemakkelijk maar zijn de luchtbellen erg klein, hetgeen 25 leidt tot minder putvorming.Another solution to counteract the disadvantages of air or gas bubbles in indoor cooling is to use a coolant with a low surface tension. This can be done, for example, by using water as a cooling liquid, in which one or more substances are added to the water which effect a reduction in the surface tension. This can be, for example, the addition of alcohol to the cooling water. Due to the low surface tension, the air bubbles are easily formed, but the air bubbles are very small, which leads to less pitting.
Een andere oplossing om de nadelige werking van lucht-of gasbellen te vermijden is het opwekken van een schroeflijnvormig gerichte stroming van de koelvloeistof langs de binnenzijde van de te koelen buis. Door die 30 stroming wordt tegengegaan dat zich luchtbellen opeenhopen langs de bovenzijde van de binnenomtrek van de buis. Eventueel zou bij het binnenkoelorgaan 10 kunnen zijn voorzien in een ondiep schroeflijnvormig profiel in het oppervlak 11 om die stroming op te wekken.Another solution to avoid the adverse effect of air or gas bubbles is to generate a helically directed flow of the cooling liquid along the inside of the tube to be cooled. This flow prevents air bubbles from accumulating along the top of the inner circumference of the tube. Optionally, a shallow helical profile in the surface 11 could be provided at the inner cooling member 10 to generate that flow.
35 Weer een andere maatregel om de nadelige werking van lucht- of gasbellen te vermijden is het verbeteren van de benatting van het binnenoppervlak van de geêxtrudeerde buis, zodat de vloeistof zich beter hecht aan dat oppervlak 101 1 469 -10- en de bellen gemakkelijker loslaten.Yet another measure to avoid the detrimental effect of air or gas bubbles is to improve the wetting of the inner surface of the extruded tube so that the liquid adheres better to that surface 101 1 469 -10- and releases the bubbles more easily .
In combinatie met het aan de binnenconus 5 bevestigde binnenkoelorgaan 10 is het ook denkbaar dat de binnenconus 5 is voorzien van een koeling om zo de inwendige afkoeling 5 van de geëxtrudeerde buis 6 al eerder te initiëren.In combination with the inner cooling member 10 attached to the inner cone 5, it is also conceivable that the inner cone 5 is provided with a cooling in order to initiate the internal cooling 5 of the extruded tube 6 earlier.
Het zal duidelijk zijn dat de hier beschreven oplossingen voor binnenkoeling niet alleen geschikt zijn voor toepassing bij de vervaardiging van biaxiaal georiënteerde buis maar ook bij elk ander extrusieproces 10 van buisprofielen uit thermoplastisch kunststofmateriaal. Bij de vervaardiging van biaxiaal georiënteerde buis uit kristallijn thermoplastisch kuntstsofmateriaal, zoals PE, speelt echter mee dat de kristallisatie, en de daarmee gepaard gaande sterke volumekrimp, plaatsvindt in een 15 temperatuursbereik dat in de buurt ligt van de oriëntatietemperatuur, ofwel verstrekkingstemperatuur, welke temperatuur de buis moet hebben als deze over de doorn passeert. 1 2 3 4 5 6 101 1 469It will be clear that the indoor cooling solutions described here are suitable not only for use in the manufacture of biaxially oriented pipe, but also for any other extrusion process of pipe profiles of thermoplastic plastic material. However, in the manufacture of biaxially oriented tube from crystalline thermoplastic plastic material, such as PE, the crystallization, and the associated strong volume shrinkage, take place in a temperature range in the vicinity of the orientation temperature, or stretching temperature, which temperature tube if it passes over the mandrel. 1 2 3 4 5 6 101 1 469
De eerste buitencalibreerbus 20 is in het bijzonder op 2 een afstand stroomafwaarts verwijderd van het 3 binnenkoelorgaan 10 opgesteld in verband met de eerder 4 beschreven uitvoering van het binnenkoelorgaan 10, waarbij 5 slechts een dunne vloeistoffilm aanwezig is tussen de buis 6 6 en het binnenkoelorgaan 10. Door die stijve uitvoering van het binnenkoelorgaan 10 zou de buis 6 aldaar dus niet kunnen insnoeren zonder vast te lopen op het binnenkoelorgaan 10.In particular, the first outer calibrating sleeve 20 is disposed 2 downstream of the inner cooling member 10 in connection with the previously described embodiment of the inner cooling member 10, wherein only a thin liquid film is present between the tube 6 6 and the inner cooling member 10 Due to that rigid design of the inner cooling member 10, the tube 6 would thus not be able to constrict there without getting stuck on the inner cooling member 10.
30 - Effecten van de kristallijne samenstelling.30 - Effects of the crystalline composition.
Het biaxiale verstrekkingsproces, waarbij een buis wordt geëxtrudeerd en die buis in-lijn over een verstrekkingsdoorn wordt geforceerd, is al met succes 35 toegepast bij amorfe thermoplastische kunststofmaterialen, in het bijzonder bij buizen uit polyvinylchloride. Veel buizen, bijvoorbeeld voor drinkwater- en gasleidingen, worden echter van kristallijne thermoplastische materialen -11- vervaardigd, in het bijzonder van polyetheen en polypropeen. Het verschil tussen een als amorfe of kristallijn te omschrijven samenstelling van het kunststofmateriaal blijkt significante effecten te hebben 5 op het verloop en de uitvoering van dat biaxiale verstrekkingsproces. Opgemerkt wordt dat kristallijne materialen, zoals PE en PP, in feite twee-fasensystemen zijn, waarbij een deel van het materiaal amorf is en een deel kristallijn. De verhouding tussen het amorfe deel 10 enerzijds en het kristallijne deel anderzijds hangt in het bijzonder af van de afkoeling van het gesmolten kunststofmateriaal en dan met name van de afkoelsnelheid.The biaxial stretching process, in which a tube is extruded and that tube is forced in-line over a stretching mandrel, has already been successfully used in amorphous thermoplastic plastics materials, especially polyvinyl chloride tubes. However, many pipes, for example for drinking water and gas pipes, are made of crystalline thermoplastic materials -11-, in particular of polyethylene and polypropylene. The difference between a composition of the plastic material which can be described as amorphous or crystalline appears to have significant effects on the course and implementation of that biaxial stretching process. It is noted that crystalline materials, such as PE and PP, are in fact two-phase systems, with part of the material being amorphous and part crystalline. The ratio between the amorphous part 10 on the one hand and the crystalline part on the other depends in particular on the cooling of the molten plastic material and in particular on the cooling speed.
Bij het biaxiale verstrekkingsproces, bijvoorbeeld met de in figs, la en 1b getoonde installatie, wordt eerst een 15 dikwandige buis geëxtrudeerd, die dan moet worden afgekoeld tot een geschikte oriëntatietemperatuur en die ligt beduidend lager dan de temperatuur van de buis als deze de extruderkop 3 verlaat. Om die reden zijn het binnenkoelorgaan 10 en de eerste buitenkoelinrichting 30 20 werkzaam.In the biaxial stretching process, for example with the installation shown in Figs. 1a and 1b, a thick-walled tube is first extruded, which must then be cooled to a suitable orientation temperature and which is significantly lower than the temperature of the tube when it is the extruder head 3 leaves. For this reason, the inner cooling member 10 and the first outer cooling device 30 are active.
Gezien de slechte warmtegeleiding van thermoplastische materialen is het bij dit continuproces, waarin uiteraard naar een zo hoog mogelijke produktiesnelheid wordt gestreefd, onvermijdelijk dat de afkoeling van het 25 kunststof materiaal niet overal in de dwarsdoorsnede van de buis op dezelfde wijze plaatsvindt. Met name zal bij de binnen- en buitenzijde van de buis, die met een koelmedium in aanraking komen, een snelle afkoeling plaatsvinden en daardoor zullen daar veel, maar vooral erg kleine 30 kristallen, worden gevormd. Binnenin de buis zal de afkoeling langzamer verlopen. Hierdoor worden bij de binnen- en buitenzijde van de buis veel, maar erg kleine kristallen gevormd, terwijl binnenin de buis grotere kristallen worden gevormd.In view of the poor thermal conductivity of thermoplastic materials, it is inevitable in this continuous process, which naturally strives for the highest possible production speed, that the cooling of the plastic material does not take place in the same way everywhere in the cross section of the tube. In particular, rapid cooling will take place on the inside and outside of the tube, which come into contact with a cooling medium, and as a result a lot, but especially very small crystals will be formed there. Inside the tube, the cooling will slow down. As a result, many, but very small crystals are formed on the inside and outside of the tube, while larger crystals are formed inside the tube.
35 Dit verschil kan nadelig zijn voor de biaxiale verstrekking van de buis en het bereikte eindresultaat. Om dat probleem op te lossen of te reduceren is het denkbaar stroomafwaarts van de binnenkoeling van de uit de extruder 101 1469 -12- komende dikwandige buis een opwarming van de sterk afgekoeld laag van de buis toe te laten, zodat de kleine kristallen gaan groeien. Dit kan door opwarming van die laag toe te laten door warmtetransport vanuit het midden 5 van de buiswand en/of door de binnenzijde van de buis in contact te brengen met een opwarmmedium. In het bijzonder kan zijn voorzien in een compartiment achter het binnenkoelorgaan in de holle ruimte van de buis, welk compartiment is gevuld met warme vloeistof, bijvoorbeeld 10 met een temperatuur tussen 90-100°C.This difference may adversely affect the biaxial stretching of the tube and the final result achieved. To solve or reduce that problem, it is conceivable to allow heating of the strongly cooled layer of the tube downstream of the inner cooling of the thick-walled tube coming from the extruder 101 1469-12, so that the small crystals start to grow. This can be done by allowing heating of that layer by heat transport from the center of the pipe wall and / or by bringing the inside of the pipe into contact with a heating medium. In particular, a compartment can be provided behind the inner cooling member in the hollow space of the tube, which compartment is filled with warm liquid, for instance at a temperature between 90-100 ° C.
Het eerder beschreven probleem dat bij toepassing van binnenkoeling bij geëxtrudeerde buis uit een kristallijne thermoplast aan de sterk gekoelde binnenzijde veel kleine kristallen ontstaan, kan ook worden opgelost door de buis 15 met een meerlaagse wand uit te voeren. Hierbij is dan de binnenste wandlaag, die door de binnenkoeling het snelst wordt afgekoeld, bij voorkeur van een amorfe thermoplast, terwijl de daaromheen gelegen laag uit een kristallijne thermoplast is geëxtrudeerd. Bijvoorbeeld is de binnenlaag 20 van polyvinylchloride en de buitenlaag van polyetheen. Overigens is dezelfde gedachte ook toepasbaar op de situatie bij buitenkoeling, waarbij het dan voordelig is dat een wandlaag van een kristallijne thermoplast is omsloten door een buitenlaag van een amorfe thermoplast.The previously described problem that when using internal cooling with an extruded tube from a crystalline thermoplastic, many small crystals are formed on the highly cooled inside, can also be solved by designing the tube 15 with a multilayer wall. The inner wall layer, which is cooled fastest by the inner cooling, is then preferably of an amorphous thermoplastic, while the surrounding layer is extruded from a crystalline thermoplastic. For example, the inner layer 20 is of polyvinyl chloride and the outer layer of polyethylene. Incidentally, the same idea can also be applied to the situation in outside cooling, where it is then advantageous that a wall layer of a crystalline thermoplastic is enclosed by an outer layer of an amorphous thermoplastic.
25 Combinatie van bovengenoemde aspecten levert dan een buis op met een binnenste wandlaag van amorf materiaal en een buitenste wandlaag van amorf materiaal met daartussen een wandlaag van een kristallijne thermoplast, bijvoorbeeld een drielaags buis met twee (dunne) schillen uit PVC, die een 30 dikkere tussenlaag van PE insluiten. Een dergelijke buis kan aan een biaxiaal verstrekkingsproces worden onderworpen, bijvoorbeeld door de uit de extruder komende buis over een daarachter opgestelde expansiedoorn te forceren.Combination of the above aspects then yields a tube with an inner wall layer of amorphous material and an outer wall layer of amorphous material with a wall layer of a crystalline thermoplastic in between, for instance a three-layer tube with two (thin) shells of PVC, which have a thicker enclose PE interlayer. Such a tube can be subjected to a biaxial stretching process, for example by forcing the tube coming out of the extruder over an expansion mandrel arranged behind it.
35 De kristalvorming kan ook worden beïnvloed door aan het kunststofmateriaal een stof toe te voegen die dient als kiem voor de vorming van kristallen. Bij de produktie van biaxiaal georiënteerde buizen van polyetheen blijkt de 101 1469 -13- toevoeging van krijt een gunstige invloed op de kristalvorming te hebben. Met name ontstaan snel een groot aantal kristallen.Crystal formation can also be influenced by adding a substance to the plastic material that serves as a seed for the formation of crystals. In the production of biaxially oriented polyethylene tubes, the addition of chalk 101 1469-13 has been found to have a beneficial effect on crystal formation. In particular, a large number of crystals are formed quickly.
Tevens wordt opgemerkt dat een binnenste wandlaag van 5 PVC het eerder beschreven probleem van putvorming door luchtbellen in het koelwater van de binnenkoeling oplost, danwel tegenwerkt. Met name heeft PVC een betere warmtegeleiding dan PE en ook de benatting door koelvloeistof, met name water, is beter.It is also noted that an inner wall layer of PVC solves or counteracts the previously described problem of pitting by air bubbles in the cooling water of the inner cooling. In particular, PVC has better heat conductivity than PE and the wetting by coolant, especially water, is also better.
10 Opgemerkt wordt dat extrusie-inrichtingen voor het extruderen van meerlaagsbuizen algemeen bekend zijn.It is noted that extruders for extruding multilayer tubes are well known.
Wanddikteregeling.Wall thickness control.
15 Bij het biaxiaal verstrekken van een buis over een doorn blijken eventuele afwijkingen van de wanddikte in de nog over de doorn te passeren buis van grote invloed op het gedrag van de buis als deze over de doorn passeert en dus op de bereikte biaxiale oriëntatie. Het is reeds bekend 20 tussen de extruder en de doorn een wanddiktemeetapparaat op te stellen, waarmee de dikte van de buiswand alsmede de vorm van de doorsnede van de buis kan worden gemeten. Dergelijke wanddiktemeetapparaten zijn vaak ultrasoonapparaten, waarbij een ultrasone geluidspuls van 25 buitenaf door de buiswand wordt gezonden en de reflectie van die puls maatgevend is voor de wanddikte. De reflectie is met name gebaseerd op het verschil tussen de geluidstransmissiesnelheid door de buiswand en door het zich in de buis bevindende medium.When biaxially stretching a tube over a mandrel, any deviations of the wall thickness in the tube still to be passed over the mandrel appear to have a great influence on the behavior of the tube as it passes over the mandrel and thus on the biaxial orientation achieved. It is already known to arrange a wall thickness measuring device between the extruder and the mandrel, with which the thickness of the pipe wall as well as the shape of the cross-section of the pipe can be measured. Such wall thickness measuring devices are often ultrasonic devices, in which an ultrasonic sound pulse is sent from the outside through the tube wall and the reflection of that pulse determines the wall thickness. The reflection is mainly based on the difference between the sound transmission speed through the pipe wall and the medium contained in the pipe.
30 Zoals eerder beschreven is de buis nog relatief warm in het traject tussen de extruder en de verstrekkingsdoorn en dat levert problemen op bij de werking van dergelijke ultrasone wanddiktemeetapparaten. Verder vindt bij kristallijne thermoplasten juist bij de in dat traject 35 heersende temperaturen de kristallisatie plaats en daarmee een aanmerkelijke verandering van de dichtheid van de thermoplast, die weer gevolgen heeft voor de transmissie van de ultrasone puls. Ook dat effect is dus nadelig voor 101 1469 -14- de werking en de betrouwbaarheid van de metingen met de ultrasone wanddiktemeetapparatuur. Gebleken is dat de werking verbetert indien op de plaats van de ultrasone wanddiktemeting een laag koude vloeistof langs de 5 binnenzijde van de buis ligt, danwel de buis op die plaats is gevuld met een koude vloeistof. Indien de vloeistof warm zou zijn, bijvoorbeeld water in de buurt van de 100°C, dan blijkt de ultrasone wanddiktemeting aanzienlijk slechter te funktioneren dan bij een koude vloeistof. Dit laat zich 10 vermoedelijk verklaren doordat met name het verschil in transmissiesnelheid tussen de buis en de vloeistof van belang is voor de reflectie van de ultrasone puls en bij warme vloeistof is dat verschil kleiner. Bij bekende ultrasone wanddiktemeetapparaten draaien een of meer 15 ultrasone zender/ontvangers om de buis. Bij die uitvoering is het denkbaar dat in de buis op dezelfde plaats een toevoer voor een stroom koude vloeistof ronddraait.As previously described, the tube is still relatively warm in the range between the extruder and the stretching mandrel, and this presents problems in the operation of such ultrasonic wall thickness measuring devices. Furthermore, with crystalline thermoplastics, crystallization takes place precisely at the temperatures prevailing in that range, and with it a considerable change in the density of the thermoplastic, which in turn has consequences for the transmission of the ultrasonic pulse. This effect is also detrimental to the effect and reliability of the measurements with the ultrasonic wall thickness measuring equipment. It has been found that the effect improves if a layer of cold liquid lies on the inside of the tube at the location of the ultrasonic wall thickness measurement, or if the tube is filled with a cold liquid at that location. If the liquid were to be warm, for example water in the vicinity of 100 ° C, the ultrasonic wall thickness measurement appears to function considerably worse than with a cold liquid. This can probably be explained by the fact that in particular the difference in transmission speed between the tube and the liquid is important for the reflection of the ultrasonic pulse and that difference is smaller with warm liquid. In known ultrasonic wall thickness measuring devices, one or more ultrasonic transmitter / receivers rotate around the tube. In this embodiment it is conceivable that a supply for a flow of cold liquid revolves in the tube in the same place.
In fig. la is bij verwijzingscijfer 100 schematisch een ultrasoon wanddiktemeetapparaat aangeduid, waarbij de 20 hiervoor beschreven koude vloeistoflaag wordt gerealiseerd met het eerder in detail beschreven binnenkoelorgaan 10.In Fig. 1a, reference numeral 100 schematically indicates an ultrasonic wall thickness measuring device, wherein the above described cold liquid layer is realized with the inner cooling member 10 described in detail earlier.
Een ander gevolg van de wanddiktemeting op een plaats tussen de extruder 1 en de doorn 60 is dat de temperatuur van de buis 6 ook van invloed is op de ultrasone 25 wanddiktemeting. Zoals beschreven kan die temperatuur in dit traject variëren, bijvoorbeeld omdat de werking van de binnen- en buitenkoeling wordt bijgeregeld in de opstartfase. Om de invloed van de buiswandtemperatuur op de gemeten wanddikte te verkleinen kan zijn voorzien in het 30 aanbrengen van een buiswandtemperatuurmeetinrichting in de buurt van de ultrasone wanddiktemeetapparatuur 100 en in een geschikt compensatiealgorithme waarmee de invloed van de temperatuur in de gemeten wanddikte wordt gecompenseerd.Another consequence of the wall thickness measurement at a location between the extruder 1 and the mandrel 60 is that the temperature of the tube 6 also influences the ultrasonic wall thickness measurement. As described, that temperature can vary in this range, for example because the operation of the indoor and outdoor cooling is adjusted in the start-up phase. In order to reduce the influence of the pipe wall temperature on the measured wall thickness, provision can be made for arranging a pipe wall temperature measuring device near the ultrasonic wall thickness measuring equipment 100 and in a suitable compensation algorithm with which the influence of the temperature in the measured wall thickness is compensated.
35 - ontstaan van verschillen in wanddikte en oriëntatie.35 - emergence of differences in wall thickness and orientation.
Bij het biaxiale verstrekkingsproces is een van de belangrijke aspecten de passage van de buis over de 1011469 -15- verst rekkingsdoorn, waardoor de buis in axiale en radiale richting wordt verstrekt. Uit de stand van de techniek is het bekend te streven naar een zodanig behandeling van de geëxtrudeerde buis in het traject tussen de extruder en de 5 doorn, dat die buis met een zo uniform mogelijke wanddikte en bij voorkeur ook met een zo uniform mogelijke temperatuur in het voor de biaxiale oriëntatie geschikte temperatuurbereik arriveert bij de doorn.In the biaxial stretching process, one of the important aspects is the passage of the tube over the 1011469 -15 stretching mandrel, thereby stretching the tube in axial and radial directions. It is known from the prior art to strive for a treatment of the extruded tube in the range between the extruder and the mandrel in such a way that the tube has the most uniform wall thickness and preferably also the temperature as uniform as possible. the temperature range suitable for the biaxial orientation arrives at the mandrel.
Het is tevens bekend dat ondanks die voorbereidende 10 behandelingen toch afwijkingen in de doorsnede van de buis kunnen ontstaan als gevolg van de passage over de doorn.It is also known that despite those preparatory treatments, deviations in the cross-section of the tube can still arise as a result of the passage over the mandrel.
Die afwijkingen betreffen de wanddikte van de buis gezien in omtreksrichting en eventueel excentriciteit van de binnenzijde ten opzichte van de buitenzijde. Deze 15 afwijkingen worden dan geconstateerd met een stroomafwaarts van de doorn opgestelde tweede wanddiktemeetapparaat 130.These deviations concern the wall thickness of the pipe viewed in the circumferential direction and possibly eccentricity of the inside with respect to the outside. These deviations are then detected with a second wall thickness measuring device 130 arranged downstream of the mandrel.
Om deze afwijkingen te kunnen corrigeren, is het reeds bekend gebruik te maken van de in figuur lb getoonde verwarmingsinrichting 50. Deze verwarmingsinrichting 50 20 omvat, zoals eerder genoemd, meerdere nabij de doorn 60 en rondom de buis 6 opgestelde verwarmingseenheden. Met elk van die verwarmingseenheden kan een afzonderlijk instelbare hoeveelheid warmte worden afgegeven aan een bijbehorende sector van de omtrek van de passerende buis 6. Als gevolg 25 van de toegevoegde warmte veranderd de temperatuur en daarmee de stijfheid van het kunststofmateriaal. Op deze wijze kan sectorsgewijs in omtreksrichting van de buis de weerstand worden geregeld die de buis 6 ondervindt bij het passeren van de doorn 60. Deze regeling is op zich bekend. 30 In de praktijk blijken ook bij toepassing van die verwarmingsinrichting 50 nog steeds ongewenste afwijkingen in de doorsnedevorm en wanddikte van de over de doorn 60 geforceerde buis op te treden. Aan de hand van de figuren 3 en 4 zullen dit probleem alsmede een bijbehorende oplossing 35 nader worden toegelicht.In order to be able to correct these deviations, it is already known to make use of the heating device 50 shown in figure 1b. This heating device 50 comprises, as mentioned before, several heating units arranged close to the mandrel 60 and around the tube 6. With each of those heating units, a separately adjustable amount of heat can be delivered to an associated sector of the circumference of the passing tube 6. As a result of the added heat, the temperature and thus the stiffness of the plastic material changes. In this way the resistance which the tube 6 encounters when passing the mandrel 60 can be controlled sector-wise in the circumferential direction of the tube. This control is known per se. In practice, undesirable deviations in the cross-sectional shape and wall thickness of the tube forced over the mandrel 60 still appear to occur even when the heating device 50 is used. This problem and an associated solution 35 will be explained in more detail with reference to Figures 3 and 4.
In de figuren 3 en 4 is de doorn 60 te herkennen met oploopdeel 62, expansiedeel 63 en afloopdeel 64. Het expansiedeel 63 van de doorn 60 heeft een buitenoppervlak 101 1469 -16- dat in hoofdzaak overeenstemt met het oppervlak van een afgeknotte cirkelkegel.In Figures 3 and 4, the mandrel 60 can be recognized with run-up part 62, expansion part 63 and run-out part 64. The expansion part 63 of the mandrel 60 has an outer surface 101 1469 -16- which substantially corresponds to the surface of a truncated circle cone.
De doorn 60 is voorzien van een of meer toevoerkanalen 65, die nabij het stroomafwaartse einde van het 5 expansiedeel 63 uitmonden in het buitenoppervlak van de doorn 60 en door het trekorgaan 61 en de extruderkop 3 aansluiten op niet weergegeven pompmiddelen voor het toevoeren van een vloeistof tussen de doorn 60 en de buis 6. Verder is de doorn 60 voorzien van een of meer 10 afvoerkanalen 66, die zich uitstrekken vanaf een in het oploopdeel 62 aangebrachte mond door het trekorgaan 61 en de extruderkop 3 naar een afvoer. Met deze kanalen 65 en 66 en de bijbehorende pompmiddelen kan een stromende vloeistoffilm worden gerealiseerd tussen de buis 6 en de 15 doorn 60, in het bijzonder tussen de buis 6 en het expansiedeel 63 van de doorn 60. Deze vorming van een vloeistoffilm, bijvoorbeeld een waterfilm, tussen de buis 6 en de doorn 60 is op zich bekend. De vloeistof in de film stroomt hier tegengesteld aan de bewegingsrichting van de 20 buis 6 over het expansiedeel 63. Als gevolg van de aanwezigheid van de vloeistoffilm is er in feite geen of weinig wrijvingscontact tussen de buis 6 en het expansiedeel 63. De vloeistoffilm levert niet alleen een wrijvingsreduktie op maar verzorgt ook een afkoeling van 25 het oppervlak van de doorn 60 tot beneden de smelttemperatuur van thermoplast. Boven die temperatuur stijgt wrijvingscoefficient zeer sterk.The mandrel 60 is provided with one or more feed channels 65, which open near the downstream end of the expansion part 63 into the outer surface of the mandrel 60 and connect through the pulling member 61 and the extruder head 3 to pumping means (not shown) for supplying a liquid between the mandrel 60 and the tube 6. Furthermore, the mandrel 60 is provided with one or more discharge channels 66, which extend from a mouth arranged in the run-up part 62 through the pulling member 61 and the extruder head 3 to a discharge. With these channels 65 and 66 and the associated pumping means, a flowing liquid film can be realized between the tube 6 and the mandrel 60, in particular between the tube 6 and the expansion part 63 of the mandrel 60. This formation of a liquid film, for instance a water film, between the tube 6 and the mandrel 60 is known per se. The liquid in the film here flows opposite to the direction of movement of the tube 6 over the expansion part 63. Due to the presence of the liquid film, in fact there is little or no frictional contact between the tube 6 and the expansion part 63. The liquid film does not provide only reduces friction but also cools the surface of mandrel 60 below the melting temperature of thermoplastic. Above that temperature, the coefficient of friction increases very strongly.
In de praktijk blijkt bij een dergelijke op zich bekende situatie met een vormvaste doorn en een waterfilm 30 tussen de doorn en de buis dat er bij de passage van de buis over het expansiedeel in de omtrek van de buis gezien lokaal wanddikteverschillen te ontstaan, die er niet of slechts in zeer geringe mate waren stroomopwaarts van de doorn. Met andere woorden gesteld wordt geregeld 35 geconstateerd dat een zone van de omtrek van de over de doorn bewegende buis dunner wordt terwijl in de aangrenzende gebieden een verdikking van de wand optreedt. Dit leidt niet alleen tot een onaanvaardbare afwijkingen in 101 1469 -17- wanddikte van de vervaardigde buis, maar tevens tot een verschil in biaxiale oriëntatie.In practice, in such a situation known per se with a form-retaining mandrel and a water film 30 between the mandrel and the tube, it appears that when the passage of the tube over the expansion part in the circumference of the tube, local wall thickness differences arise, which were none or only very minor upstream of the mandrel. In other words, it is frequently observed that a zone of the circumference of the tube moving over the mandrel becomes thinner while a thickening of the wall occurs in the adjacent areas. This not only leads to unacceptable deviations in the wall thickness of the manufactured tube, but also to a difference in biaxial orientation.
Gebleken is dat bovengenoemde probleem kan worden opgelost/gereduceerd door het buitenoppervlak van het 5 expansiedeel 63 van de doorn 60 op meerdere plaatsen rond de omtrek van het expansiedeel 63 te voorzien van zich in axiale richting uitstrekkende langwerpige groeven en/of ribben. In de figuur 4 is te herkennen dat in het buitenoppervlak van het expansiedeel 63 een groot aantal 10 ondiepe groeven 67 is aangebracht. Hierbij zijn voor de duidelijkheid een aantal van die groeven 67 overdreven groot weergegeven. Ook in figuur 3 is een dergelijke groef 67 te herkennen. De groeven 67 strekken zich in axiale richting uit, dat wil zeggen in de richting waarin de buis 15 6 over de doorn 60 wordt geforceerd. De groeven 67 liggen bij voorkeur op regelmatige hoekafstanden verdeeld over het expansiedeel, bij voorkeur tussen 30° en 4°.It has been found that the above problem can be solved / reduced by providing the outer surface of the expansion portion 63 of the mandrel 60 at multiple locations around the circumference of the expansion portion 63 with axially extending elongated grooves and / or ribs. In figure 4 it can be recognized that a large number of shallow grooves 67 are arranged in the outer surface of the expansion part 63. A number of these grooves 67 are shown exaggeratedly large for the sake of clarity. Such a groove 67 can also be recognized in figure 3. The grooves 67 extend in the axial direction, that is, in the direction in which the tube 6 is forced over the mandrel 60. The grooves 67 are preferably distributed at regular angular distances over the expansion part, preferably between 30 ° and 4 °.
Bij het over de doorn forceren van de buis 6 zal het zachte kunststofmateriaal van de buis 6 deels in die 20 groeven 67 komen, zoals in figuur 3 is weergegeven. Door deze vorm van ineengrijpen van de buis en het expansiedeel van de doorn wordt de bewegingsmogelijkheid van het kunststofmateriaal van de buis in de omtreksrichting van het expansiedeel van de doorn beperkt en dat blijkt het 25 eerder genoemde probleem van lokale afwijking van de wanddikte sterk te verminderen.When the tube 6 is forced over the mandrel, the soft plastic material of the tube 6 will partly enter those grooves 67, as shown in figure 3. By this interlocking of the tube and the expansion part of the mandrel, the possibility of movement of the plastic material of the tube in the circumferential direction of the expansion part of the mandrel is limited and that appears to greatly reduce the aforementioned problem of local deviation of the wall thickness. .
Om de beoogde werking te bereiken volstaat een geringe diepte van groeven 67. In de praktijk blijkt 5 millimeter een bovengrens en hebben diepten tussen 0,5 en 3 millimeter 30 de voorkeur, groeven met een diepte van 0,5 mm en een breedte van 0,5 mm zijn reeds werkzaam gebleken.To achieve the intended effect, a small depth of grooves 67 is sufficient. In practice, 5 millimeters has an upper limit and depths between 0.5 and 3 millimeters are preferred, grooves with a depth of 0.5 mm and a width of 0 .5 mm have already proved effective.
Een deel van de waterfilm tussen de buis en de doorn zal door de groeven 67 passeren, maar in de tussen de groeven 67 gelegen gebieden zal een vloeistoffilm tussen de 35 doorn en de buis gehandhaafd blijven. Overigens is het ook denkbaar dat de toevoer van vloeistof niet via kanaal 65 plaatsvindt, maar via een verder stroomafwaarts, in het afloopdeel 64, in het buitenoppervlak van de doorn 101 1469 -18- uitmondend kanaal.Some of the water film between the tube and the mandrel will pass through the grooves 67, but in the regions located between the grooves 67, a liquid film between the mandrel and the tube will be maintained. Incidentally, it is also conceivable that the supply of liquid does not take place via channel 65, but via a channel further downstream, in the run-off part 64, in the outer surface of the mandrel 101 1469-18.
De groeven 67 leiden in de praktijk tot kleine maar wel zichtbare langsribben op de binnenomtrek van de vervaardigde buis. Met name omdat een biaxiaal 5 georiënteerde buis aanzienlijk minder gevoelig is voor kerfwerking dan een normale geëxtrudeerde buis zijn die langsribben acceptabel. Uiteraard zou in het geval dat de groeven 67 zijn vervangen door opstaande ribben een patroon van ondiepe langsgroeven in de buis ontstaan. Ook dat 10 levert geen problemen op.The grooves 67 in practice lead to small but visible longitudinal ribs on the inner circumference of the manufactured pipe. In particular, because a biaxially oriented tube is considerably less sensitive to notch effect than a normal extruded tube, these longitudinal ribs are acceptable. Of course, if the grooves 67 are replaced by upright ribs, a pattern of shallow longitudinal grooves in the tube would result. That 10 does not cause any problems either.
In figuur 3, alsmede in figuur lb, is te herkennen dat tussen het afloopdeel 64 van de doorn 60 en de buis 6 een tweede vloeistoffilm wordt gerealiseerd op op zich reeds bekende wijze. Die tweede vloeistoffilm dient enerzijds om 15 de wrijving tussen de buis en het afloopdeel te reduceren en kan anderzijds ook als inwendige koeling voor de verstrekte buis dienen.In figure 3, as well as in figure 1b, it can be recognized that a second liquid film is realized between the run-off part 64 of the mandrel 60 and the tube 6 in a manner already known per se. The second liquid film serves on the one hand to reduce the friction between the tube and the outlet part and on the other hand it can also serve as internal cooling for the stretched tube.
In een niet getoonde variant is er in voorzien dat de verwarmingsinrichting 50, die in een bekende uitvoering 20 infraroodstralers omvat, is voorzien van middelen om de buis met magnetronstraling te verwarmen. Hierdoor zou niet alleen het oppervlak van de buis maar met name het inwendige van de buiswand kunnen worden verwarmd.In a variant not shown, provision is made for the heating device 50, which in a known embodiment comprises 20 infrared radiators, to be provided with means for heating the tube with microwave radiation. This could heat not only the surface of the pipe, but especially the interior of the pipe wall.
25 - opwekking benodigde trekkracht.25 - generation of required traction.
De verbetering van de eigenschappen van het kunststofmateriaal die bij het biaxiale verstrekkingsproces worden nagestreefd, worden met name bereikt indien de 30 geëxtrudeerde buis in aanzienlijke mate wordt verstrekt in axiale maar ook in radiale richting. Zo zal in de praktijk de diameter van de buis bij de passage over de doorn vaak met een factor twee of meer toenemen.The improvement of the properties of the plastic material which are sought in the biaxial stretching process is achieved in particular if the extruded tube is stretched to a considerable extent in the axial but also in the radial direction. In practice, for example, the diameter of the tube will often increase by a factor of two or more when it passes over the mandrel.
Bij de voor het biaxiale verstrekkingsproces geschikte 35 oriëntatietemperatuur is het kunststofmateriaal echter al redelijk stijf en niet zo makkelijk vervormbaar. Dit heeft tot gevolg dat zeer aanzienlijke krachten op de buis moeten worden uitgeoefend om de buis, die stroomopwaarts vand e 101 1469 -19- doorn dikwandig is, over de doorn te laten passeren. De aanwezigheid van een of meer vloeistoffilms tussen de buis en de doorn leidt daarbij wel tot een reductie van de trekkracht, maar de krachten bij het verstrekkingsproces 5 blijven toch problematisch.However, at the orientation temperature suitable for the biaxial stretching process, the plastic material is already quite rigid and not so easily deformable. As a result of this, very considerable forces have to be exerted on the tube in order for the tube, which is thick-walled upstream of the mandrel 101, to pass over the mandrel. The presence of one or more liquid films between the tube and the mandrel does result in a reduction of the tensile force, but the forces in the stretching process 5 nevertheless remain problematic.
Een eerste probleem betreft het overbrengen van de trekkracht op de buis 6 met de stroomafwaarts van de doorn 60 geplaatste trekbank 90. Bij algemeen bekende trekbanken zijn er meerdere aangedreven tracks aanwezig, bijvoorbeeld 10 2, 3 of 4, en is de overbrenging van de trekkracht van de trekbank op de buis gebaseerd op wrijving tussen buis en de tracks. De wrijving wordt bepaald door de wrijvingscoefficient en de normaalkracht. Hierbij is de wrijvingscoefficient vastgelegd door de met elkaar in 15 aanraking komende materialen en niet eenvoudig aanzienlijk te vergroten. De normaalkracht wordt beperkt door de belastbaarheid van de buis om zo beschadiging te voorkomen. Derhalve is de met een trekbank uit te oefenen trekkracht beperkt.A first problem concerns the transmission of the tensile force to the tube 6 with the tensile testing machine 90 placed downstream of the mandrel 60. In well-known tensile testing machines, there are several driven tracks, for example 10 2, 3 or 4, and the tensile force transmission is of the tensile testing machine on the tube based on friction between tube and tracks. The friction is determined by the coefficient of friction and the normal force. The friction coefficient is hereby established by the materials that come into contact with each other and does not simply increase considerably. The normal force is limited by the load-bearing capacity of the pipe to prevent damage. Therefore, the tensile force to be exerted with a tensile testing machine is limited.
20 Een maatregel om de uitoefenbare trekkracht te vergroten is het toepassen van meerdere achter elkaar opgestelde trekbanken, waardoor de wrijving tussen de buis en de trekbanken over een groter oppervlak wordt verdeeld. Hierbij dienen de trekbanken dan de buis met dezelfde 25 snelheid voort te stuwen om te verhinderen dat de tracks van een van trekbanken over de buis slippen. Omdat de verstrekte buis op die plaats al tot duidelijk beneden de oriëntatietemperatuur is afgekoeld, is een verdere axiale verstrekking ook ongewenst.A measure to increase the exertable tensile force is to use a number of tensile benches arranged one behind the other, whereby the friction between the tube and the tensile benches is distributed over a larger area. Here, the tensile benches then have to propel the tube at the same speed to prevent the tracks of one of the tensile benches from slipping over the tube. Since the stretched tube has already cooled to well below the orientation temperature at that location, further axial stretching is also undesirable.
30 Een andere maatregel is om de buis ter plaatse van de trekbank 90 inwendig ondersteunen, zodat de trekbank een grotere normaalkracht op de buis kan uitoefenen dan bij afwezigheid van die inwendige ondersteuning.Another measure is to internally support the tube at the tensile testing machine 90, so that the tensile testing machine can exert a greater normal force on the pipe than in the absence of said internal supporting material.
De inwendige ondersteuning zou bijvoorbeeld kunnen 35 bestaan uit het realiseren van een inwendige druk in de buis, bijvoorbeeld door met twee afsluitmiddelen een gesloten compartiment in de buis te vormen ter hoogte van de trekbank en in dat compartiment gas of vloeistof onder 101 1469 -20- druk te brengen.The internal support could for instance consist of realizing an internal pressure in the tube, for instance by forming a closed compartment in the tube with two closing means at the height of the tensile testing machine and in that compartment gas or liquid under 101 1469 -20-. pressure.
De inwendige ondersteuning zou ook mechanisch kunnen zijn uitgevoerd. In fig. lb is een voorbeeld schematisch aangegeven, waarbij een inwendige ondersteuningsinrichting 5 120 via een trekorgaan 121 aan de doorn 60 is bevestigd, ter hoogte van de trekbank 90. De ondersteuningsinrichting 120 heeft hier met de buis 6 meemlopende drukbanden 122, die tegenover de banden van de trekbank 90 tegen de binnenzijde van de buis 6 liggen. Hierdoor kan de trekbank 10 90 stevig tegen de buitenzijde van de buis 6 aandrukken, zonder risico van beschadiging van de buis 6.The internal support could also be mechanical. Fig. 1b shows an example schematically, in which an internal supporting device 120 is attached to the mandrel 60 via a pulling member 121, at the level of the drawing bench 90. The supporting device 120 here has pressure belts 122 traveling along with the tube 6, which face opposite the bands of the tensile testing machine 90 lie against the inside of the tube 6. This allows the tensile testing machine 90 to press firmly against the outside of the tube 6, without the risk of damaging the tube 6.
Bij grotere buisdiameters zou de inwendige ondersteuningsinrichting zelf ook kunnen zijn voorzien van een aandrijving om de buis 6 voort te bewegen, waarbij die 15 inrichting dan via een op druk belastbaar orgaan afsteunt op de doorn. Die afsteuning leidt dan tot een reduktie van de trekkracht in de verbinding tussen de extruder en de doorn.With larger tube diameters, the internal support device itself could also be provided with a drive to propel the tube 6, the device then supporting on the mandrel via a pressure-loadable member. This support then leads to a reduction in the tensile force in the connection between the extruder and the mandrel.
Een andere mogelijkheid om de bij het biaxiale 20 verstrekkingsproces benodigde trekkracht uit te oefenen op de buis is de overbrenging van de trekkracht op de buis te baseren op een vormgesloten verbinding tussen de trekinrichting en de buis in plaats van op wrijving zoals hiervoor beschreven. Dit kan worden gerealiseerd door het 25 toe te laten dat de buis op axiaal uit elkaar gelegen plaatsen daadwerkelijk wordt vervormd, eventueel permanent beschadigd, door de aangrijping van de stroomafwaartse trekinrichting op de buis. De afstand tussen de aangrijpplaatsen bedraagt dan bij voorkeur iets meer dan de 30 lengte van de te vervaardigen buissecties. Bij voorbeeld grijpt de trekinrichting met uitsteeksels aan op de buis, die in of door de buiswand steken.Another possibility to apply the tensile force required in the biaxial stretching process to the tube is to base the transmission of the tensile force on the tube on a form-fit connection between the pulling device and the tube, rather than on friction as described above. This can be achieved by allowing the tube to deform, possibly permanently damaged, at axially spaced locations by the engagement of the downstream drawing device on the tube. The distance between the engagement points is then preferably slightly more than the length of the pipe sections to be manufactured. For example, the pulling device engages with protrusions on the pipe, which protrude into or through the pipe wall.
verdikte zones.thickened areas.
3535
Zoals eerder genoemd is het bekend in een installatie voor het biaxiaal verstrekken van een buis stroomafwaarts van de doorn een trekinrichting op te stellen en 1011489 -21- stroomopwaarts van de doorn een buissnelheidregelmiddel, vaak ook uitgevoerd als een trekbank, zodat de snelheid van de buis voor en na de doorn geregeld kan worden en daarmee de verstrekking. Verder is het bekend dat bij deze biaxiale 5 verstrekkingsprocessen wordt gestreefd naar een zoveel mogelijk uniforme wanddikte van de buis.As mentioned previously, it is known in an installation for biaxially stretching a tube downstream of the mandrel to arrange a pulling device and upstream of the mandrel a tube speed control means, often also constructed as a tensile machine, so that the speed of the tube before and after the mandrel can be arranged and thus the provision. It is further known that in these biaxial stretching processes the aim is to achieve a wall thickness of the tube which is as uniform as possible.
Gebleken is dat mogelijk is om een dergelijke installatie zodanig te bedrijven dat op regelmatige axiale afstanden van elkaar verdikte axiale zones in de buis 10 ontstaan met een dikkere buiswand dan de tussenliggende delen van de buis. Proeven hebben aangetoond dat bij PVC de wanddikte van die verdikte zones zonder problemen 15% groter kan zijn dan van de tussenliggende delen.It has been found that it is possible to operate such an installation in such a way that axial zones thickened at regular axial distances from one another are formed in the pipe 10 with a thicker pipe wall than the intermediate parts of the pipe. Tests have shown that with PVC the wall thickness of those thickened zones can easily be 15% greater than that of the intermediate parts.
Bij voorkeur worden de verdikte zones stroomopwaarts 15 van de verstrekkingsdoorn gerealiseerd door periodiek de buisvoortstuwingssnelheid van het buissnelheidsregelmiddel te veranderen, waarbij tijdens een periodieke aanpassing van die snelheid de verhouding tussen de buisvoortstuwingssnelheid van het buissnelheidregelmiddel 20 enerzijds en van de trekinrichting anderzijds in hoofdzaak constant wordt gehouden. Dit heeft tot gevolg dat stroomopwaarts van de doorn periodiek een zone met dikkere buiswand in de nog te verstrekken buis ontstaat. Tevens blijft tijdens die periode de verstrekking ongewijzigd 25 omdat de verhouding tussen de buisvoortstuwingssnelheid van de trekbank en het buissnelheidregelmiddel gehandhaafd blijft. Gebleken is dat de aanwezigheid van de verdikte zones toelaatbaar is en het biaxiale verstrekkingsproces niet verstoort. Verder is gebleken dat de dikkere zones ook 30 mogelijk zijn als die dikkere zones nog de stroomafwaarts van de doorn plaatsvindende buitencalibratie moeten ondergaan. Daarbij valt waar te nemen dat voorzover die verdikte zones naar buiten uitsteken, die zones naarbinnen worden gedrukt.Preferably, the thickened zones upstream of the stretching mandrel are realized by periodically changing the tube propulsion speed of the tube speed control means, wherein during a periodic adjustment of that speed the ratio between the tube propulsion speed of the tube speed control means 20 on the one hand and the pulling device on the other hand is kept substantially constant. . As a result, upstream of the mandrel periodically a zone with thicker tube wall is created in the tube yet to be stretched. Also, during that period, the draw remains unchanged because the relationship between the tensile tube propulsion speed and the tube speed control means is maintained. It has been found that the presence of the thickened zones is permissible and does not interfere with the biaxial stretching process. It has further been found that the thicker zones are also possible if those thicker zones still have to undergo external calibration downstream of the mandrel. It can be observed that insofar as these thickened zones protrude outwards, those zones are pressed inwards.
35 De bovengenoemde zones met grotere wanddikte kunnen met groot voordeel worden gebruikt als buisgedeelte waaruit later een insteekmof aan de buis wordt gevormd. Hierbij wordt de buis dan in het midden of langs die dikkere zone 1011469 -22- afgesneden en vervolgens wordt die dikkere zone aan het einde van het afgesneden buisdeel onderworpen aan een mofvormingsproces.The above zones with greater wall thickness can be used to great advantage as a pipe section from which a plug-in sleeve is later formed on the pipe. Here, the tube is then cut in the middle or along that thicker zone 1011469 -22- and then that thicker zone is subjected to a sleeve-forming process at the end of the cut tube part.
Een andere toepassing van die dikkere zones is het 5 daarop aangrijpen van een trekinrichting om de buis voort te bewegen.Another application of those thicker zones is the engagement of a pulling device to move the tube.
behoud van eigenschappen van de vervaardigde buis.preservation of properties of the manufactured tube.
10 Bij buizen van polyolefine is een wezenlijk probleem dat de door het biaxiale verstrekkingsproces verkregen verbeterde eigenschappen al bij een lage temperatuur van de buis (40°C voor PE) geheel of grotendeels verloren gaan. Dit betekent dat men een dergelijke buis niet in de zon kan opslaan 15 zonder dat het bovengenoemde verlies optreedt, tenzij speciale maatregelen worden genomen om de stabiliteit van de vervaardigde buis te vergroten.A fundamental problem with polyolefin pipes is that the improved properties obtained by the biaxial stretching process are wholly or largely lost at a low temperature of the pipe (40 ° C for PE). This means that such a tube cannot be stored in the sun without the aforementioned loss occurring, unless special measures are taken to increase the stability of the manufactured tube.
Het heeft de voorkeur te streven naar stabiliteits verbeterende behandelingen van de buis die in lijn met de 20 vervaardiging van de buis kunnen worden gerealiseerd, in plaats van achteraf in een apart proces waarin buissecties worden behandeld. Daartoe wordt voorgesteld de cross-link behandeling in de lijn te verrichten stroomafwaarts van het expansiedeel van de verstrekkingsdoorn.It is preferable to strive for stability-enhancing treatments of the pipe that can be accomplished in-line with the manufacture of the pipe, rather than afterwards in a separate process in which pipe sections are treated. To this end, it is proposed to perform in-line cross-link treatment downstream of the expansion portion of the stretching mandrel.
25 In fig. lb is te herkennen dat het afloopdeel 64 van de doorn 60 een aanzienlijke lengte heeft, die hier een veelvoud van de wanddikte van de buis bedraagt. In de praktijk kunnen lengtes van meer dan 1 meter voordelig zijn, hetgeen met name mogelijk is als een waterfilm wordt 30 gevormd tussen het afloopdeel en de buis. Door de grote lengte van het afloopdeel 64 wordt de buis 6 stabieler, omdat de verstrekte buis 6 dan gedurende een relatief lange periode een door het afloopdeel 64 gedefinieerde vorm heeft gedurende welke periode de bij de expansie teweeggebrachte 35 effecten een stabiele toestand kunnen innemen.In Fig. 1b it can be recognized that the run-off part 64 of the mandrel 60 has a considerable length, which here is a multiple of the wall thickness of the tube. In practice, lengths of more than 1 meter can be advantageous, which is particularly possible if a water film is formed between the drain part and the pipe. Due to the great length of the run-off part 64, the tube 6 becomes more stable, because the stretched tube 6 then has a shape defined by the run-off part 64 for a relatively long period, during which period the effects caused by the expansion can take a stable state.
Een andere wijze van stabiliteitsverbetering van de buis is het cross-linken van het kunststofmateriaal van de buis. Dit kan op diverse op zich bekende wijzen geschieden.Another way of improving the stability of the pipe is by cross-linking the plastic material of the pipe. This can be done in various ways known per se.
10114 β P10114 β P
-23--23-
Ook kan er in zijn voorzien dat slechts een of meer lagen van de buiswand aan een cross-link behandeling worden onderworpen, bijvoorbeeld alleen de laag aan de buitenzijde van de buis.It may also be provided that only one or more layers of the pipe wall are subjected to a cross-link treatment, for example only the layer on the outside of the pipe.
5 De stabiliteit kan ook worden verbeterd door meerlaagsbuizen te vervaardigen, zoals hiervoor al is beschreven, waarbij een van die lagen dan in feite zo stabiel van vorm is dat een vormverandering van minder stabiele lagen, bijvoorbeeld een niet gecrosslinkte PE-10 laag, wordt verhinderd. Dit kan bijvoorbeeld geschieden door combinatie van zo'n PE-laag met een PVC-laag. Het ook denkbaar dat specifieke lagen van die meerlaagsbuis aan het cross-link proces worden onderworpen, zodat daardoor een van de lagen een vormverandering van de andere laag of 15 lagen blokkeert.Stability can also be improved by manufacturing multilayer pipes, as already described above, in which one of those layers is then in fact so stable in shape that a change in shape of less stable layers, for example an uncrosslinked PE-10 layer, is prevented. . This can be done, for example, by combining such a PE layer with a PVC layer. It is also conceivable that specific layers of that multilayer tube are subjected to the cross-link process, so that one of the layers thereby blocks a change of shape of the other layer or 15 layers.
Een andere variant is om de vervaardigde buis eerst af te korten en zo buissecties te maken en dan deze buissecties in een apart (batch-)proces te behandelen om de gewenste stabilisatie te bereiken. Met name is het denkbaar 20 dat een buissectie op een vormvaste inwendige steun wordt geschoven en dan gedurende een bepaalde periode, bijvoorbeeld een aantal uren, aan een warmtebehandeling wordt onderworpen. Bij die behandeling voorkomt de inwendige steun een verandering van de vorm van de biaxiaal 25 georiënteerde buissectie, welke vorm dus gehandhaafd blijft, en zal een aanzienlijk deel van de verstrekking van het kunststofmateriaal gehandhaafd blijven. Na die behandeling zal de buissectie aanmerkelijk minder gevoelig zijn voor verlies van de door verstrekking verkregen 30 eigenschappen.Another variant is to first cut the manufactured pipe and thus make pipe sections and then treat these pipe sections in a separate (batch) process to achieve the desired stabilization. In particular, it is conceivable that a tube section is slid onto a form-retaining internal support and then subjected to a heat treatment for a certain period, for instance a number of hours. In that treatment, the internal support prevents a change in the shape of the biaxially oriented tube section, which shape is thus maintained, and a substantial part of the stretch of the plastic material will be maintained. After that treatment, the tube section will be considerably less sensitive to loss of the stretch properties.
Door de buis aan een of meer van de hiervoor genoemde behandelingen te onderwerpen kan een buis van biaxiaal georiënteerd kunststofmateriaal worden verkregen, die het toelaat dat via een smeltlasverbinding een verbinding met 35 een daarop aan te sluiten buisdeel of ander onderdeel wordt gerealiseerd. Dergelijke lasverbindingen worden vooral gebruikt bij polyolefine buis, zoals PE-buis. Indien nu een buis is vervaardigd van biaxiaal georiënteerd polyetheen of 1011469 -24- dergelijk, kan daar bijvoorbeeld een buiszadel voor het maken van een aansluiting van een aftakleiding op vast worden gelast zonder dat de buis door de warmtetoevoer ongewenst van vorm veranderd.By subjecting the tube to one or more of the aforementioned treatments, a tube of biaxially oriented plastic material can be obtained, which allows a connection to be made via a heat-seal connection with a tube part or other part to be connected thereto. Such welded joints are mainly used with polyolefin pipes, such as PE pipes. If a pipe is now made of biaxially oriented polyethylene or the like, a pipe saddle for making a connection of a branch pipe can for instance be welded to it without the pipe being changed undesirably by the heat supply.
5 verbinding van biaxiaal georiënteerde buizen.5 connection of biaxially oriented pipes.
Het is reeds bekend buisdelen van biaxiaal 10 georiënteerd thermoplastisch kunststofmateriaal, met name PVC, aan een uiteinde te voorzien van een insteekmof om zo een leiding te kunnen samenstellen uit in elkaar gestoken buisdelen. Daarbij is het bekend een dergelijke insteekmof te voorzien van een elastische afdichtring, die afdichtend 15 aanligt tegen het daarin gestoken uiteinde van de andere buis.It is already known to provide pipe parts of biaxially oriented thermoplastic plastic material, in particular PVC, with an insertion sleeve at one end in order to be able to assemble a pipe from pipe parts inserted in each other. It is known here to provide such an insert sleeve with an elastic sealing ring which rests in a sealing manner against the end of the other tube inserted therein.
Bij buizen van biaxiaal georiënteerd polyolefine levert een dergelijke mofverbinding problemen op ten aanzien van de afdichting, met name op de langere termijn. 20 Die problemen komen met name voort uit het feit dat veel polyolefinen een duidelijk kruipgedrag vertonen, dat wil zeggen dat het materiaal onder een belasting na verloop van tijd gaat meegeven. Bij een insteekmofverbinding zoals hiervoor beschreven zal door dat gedrag de aanligging 25 tussen afdichtring en het ingestoken buiseinde geleidelijk afnemen, doordat de wand van de buis na verloop van tijd gaat wijken. Hierdoor ontstaat een lekkagemogelijkheid, vooral onder druk.With biaxially oriented polyolefin pipes, such a sleeve connection presents sealing problems, especially in the longer term. These problems arise in particular from the fact that many polyolefins exhibit a clear creep behavior, that is to say that the material will yield over time under a load. With an insert sleeve connection as described above, the behavior between the sealing ring and the inserted tube end will gradually decrease as a result of this behavior, as the wall of the tube will deviate over time. This creates a leakage opportunity, especially under pressure.
Voor het onderling verbinding van twee buizen van 30 biaxiaal georiënteerd thermoplastisch kunststofmateriaal, in het bijzonder polyolefine kunststofmateriaal, wordt daarom een verbeterde verbinding voorgesteld, die hierna aan de hand van figuur 5 nader zal worden toegelicht.For the interconnection of two tubes of biaxially oriented thermoplastic plastic material, in particular polyolefin plastic material, an improved connection is therefore proposed, which will be explained in more detail below with reference to Figure 5.
In figuur 5 zijn de te verbinden einden van twee 35 identieke buizen 201, 202 van biaxiaal georiënteerde polyetheen getoond, bijvoorbeeld vervaardigd met de eerder beschreven werkwijze en installatie. Elk van die buizen 201, 202 is aan zijn beide uiteinden voorzien van een 1011469 -25- insteekmof, respectievelijk 203, 204, waarvan in de figuur 5 een eenvoudige uitvoering, zonder afdichtring is getoond.Figure 5 shows the ends of two identical tubes 201, 202 of biaxially oriented polyethylene to be joined, for example manufactured by the method and installation described earlier. Each of these pipes 201, 202 is provided at both ends with a plug-in sleeve 1011469, respectively 203, 204, of which a simple embodiment, without sealing ring, is shown in figure 5.
Die insteekmoffen 203, 204 zijn, zoals op zich bekend is, eendelig aangevormd aan de buizen 201, 202 en hebben 5 hier een grotere binnendiameter dan het naburige deel van de buis.As is known per se, said plug-in sleeves 203, 204 are molded in one piece onto the tubes 201, 202 and here have a larger inner diameter than the neighboring part of the tube.
Figuur 5 toont verder een kunststof verbindingsbuislichaam 210, dat is voorzien met twee axiale uiteinden 211, 212, die elk in een insteekmof 203, 204 van 10 een te verbinden buis 201, 202 steken. Bij voorkeur past het verbindingsbuislichaam 210 met een lichte passing in de insteekmoffen, welke toestand in figuur 5 is getoond.Figure 5 further shows a plastic connecting tube body 210, which is provided with two axial ends 211, 212, each of which inserts an insertable tube 201, 202 into an insert sleeve 203, 204 of 10. Preferably, the connecting tube body 210 fits lightly into the insert sleeves, as shown in Figure 5.
Het vastzetten van de buizen 201,202 aan het lichaam 210 geschiedt door de insteekmof van elke buis te 15 verwarmen, waardoor die insteekmof ten minste in doorsnede krimpt en vastklemt op het daarin stekende uiteinde van het verbindingsbuislichaam 210.The fixing of the tubes 201,202 to the body 210 is effected by heating the insertion sleeve of each tube, as a result of which that insertion sleeve shrinks at least in cross section and clamps onto the end of the connecting tube body 210 inserting therein.
Voor het verwarmen van de daar overheen geschoven insteekmof is het verbindingsbuislichaam 210 bij elk 20 uiteinde 211, 212 daarvan voorzien van verwarmingsmiddelen. Deze verwarmingsmiddelen omvatten hier een of meer elektrische verwarmingselementen, bijvoorbeeld verwarmingsdraden 215, die hier zijn ingebed in het verbindingsbuislichaam 210 en kunnen worden aangesloten op 25 een stroombron via aansluiting 216 aan de buitenzijde van het lichaam 210.For heating the insert sleeve slipped over it, the connecting tube body 210 is provided with heating means at each end 211, 212 thereof. These heating means here comprise one or more electric heating elements, for example heating wires 215, which are embedded here in the connecting tube body 210 and can be connected to a power source via connection 216 on the outside of the body 210.
In een variant kunnen de verwarmingsmiddelen een of meer van buitenaf verwarmbare elementen omvatten, bijvoorbeeld via inductie of magnetronstraling te verwarmen 30 elementen, die zijn aangebracht op en/of ingebed in het buislichaam 210.In a variant, the heating means may comprise one or more elements which can be heated from the outside, for instance elements to be heated via induction or microwave radiation, which are arranged on and / or embedded in the tubular body 210.
Om te verhinderen dat de overgang van de insteekmof naar het naburige deel van de buis overmatig wordt verwarmd liggen de verwarmingsdraden 215 op een afstand van het 35 vrije einde van het verbindingsbuislichaam 210 verwijderd.To prevent the transition from the insertion sleeve to the neighboring portion of the tube from being excessively heated, the heating wires 215 are spaced from the free end of the connecting tube body 210.
In figuur 5 is verder te herkennen dat het buitenoppervlak van elk uiteinde 211, 212 van het verbindingsbuislichaam 210 geprofileerd is voor het 1011469 -26- verschaffen van een vormvaste verbindingscomponent tussen het verbindingsbuislichaam 210 en de insteekmof van de buis.In Figure 5, it is further recognized that the outer surface of each end 211, 212 of the connecting tube body 210 is profiled to provide a form-retaining connection component between the connecting tube body 210 and the insert sleeve of the tube.
Met voordeel heeft het verbindingsbuislichaam een 5 binnendiameter die in hoofdzaak gelijk is aan de binnendiameter van het buiten de insteekmof gelegen deel van elk buis.The connecting tube body advantageously has an inner diameter which is substantially equal to the inner diameter of the part of each tube located outside the insertion sleeve.
De getoonde verbinding is eveneens toepasbaar bij biaxiaal georiënteerde buizen die zijn onderworpen aan een 10 cross-link behandeling en/of een meerlaags buiswand hebben, zoals hiervoor is toegelicht.The shown joint is also applicable to biaxially oriented pipes which have been subjected to a cross-link treatment and / or have a multilayer pipe wall, as explained above.
101 1469101 1469
Claims (41)
Priority Applications (21)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL1011469A NL1011469C2 (en) | 1999-03-05 | 1999-03-05 | Production of biaxially oriented thermoplastic tube, by periodical variation of the advancement speed ratio of the preform which is determined by the speed-control and the output of the extruder of different values |
NL1012032A NL1012032C2 (en) | 1999-03-05 | 1999-05-11 | Method for manufacturing a tube of biaxially oriented thermoplastic plastic material. |
DE60003163T DE60003163T2 (en) | 1999-03-05 | 2000-03-03 | THERMOPLASTIC PLASTIC TUBE |
DK00908121T DK1159122T3 (en) | 1999-03-05 | 2000-03-03 | thermoplastic |
EP00908121A EP1159122B1 (en) | 1999-03-05 | 2000-03-03 | Thermoplastic tube |
PL00350538A PL350538A1 (en) | 1999-03-05 | 2000-03-03 | Thermoplastic tube |
ES00908121T ES2202064T3 (en) | 1999-03-05 | 2000-03-03 | THERMOPLASTIC TUBE. |
CA002580653A CA2580653A1 (en) | 1999-03-05 | 2000-03-03 | Thermoplastic tube |
BRPI0008780-7A BR0008780B1 (en) | 1999-03-05 | 2000-03-03 | method for producing a biaxially oriented tube from thermoplastic material. |
AU29493/00A AU776757B2 (en) | 1999-03-05 | 2000-03-03 | Thermoplastic tube |
CA002364488A CA2364488C (en) | 1999-03-05 | 2000-03-03 | Thermoplastic tube |
NZ513818A NZ513818A (en) | 1999-03-05 | 2000-03-03 | Thermoplastic Tube |
NZ525660A NZ525660A (en) | 1999-03-05 | 2000-03-03 | Method for producing biaxially oriented tube with elongate grooves and/or ribs on mandrel |
PCT/NL2000/000138 WO2000053392A1 (en) | 1999-03-05 | 2000-03-03 | Thermoplastic tube |
HU0200262A HUP0200262A2 (en) | 1999-03-05 | 2000-03-03 | Thermoplastic tube |
AT00908121T ATE242101T1 (en) | 1999-03-05 | 2000-03-03 | THERMOPLASTIC TUBE |
PT00908121T PT1159122E (en) | 1999-03-05 | 2000-03-03 | THERMOPLASTIC TUBE |
JP2000603858A JP2002538025A (en) | 1999-03-05 | 2000-03-03 | Thermoplastic tube |
US09/940,626 US6726863B2 (en) | 1999-03-05 | 2001-08-29 | Thermoplastic tube |
US10/781,679 US7217379B2 (en) | 1999-03-05 | 2004-02-20 | Thermoplastic tube |
US11/723,058 US20070164486A1 (en) | 1999-03-05 | 2007-03-16 | Thermoplastic tube |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL1011469A NL1011469C2 (en) | 1999-03-05 | 1999-03-05 | Production of biaxially oriented thermoplastic tube, by periodical variation of the advancement speed ratio of the preform which is determined by the speed-control and the output of the extruder of different values |
NL1011469 | 1999-03-05 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL1011469C2 true NL1011469C2 (en) | 2000-09-06 |
Family
ID=19768778
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL1011469A NL1011469C2 (en) | 1999-03-05 | 1999-03-05 | Production of biaxially oriented thermoplastic tube, by periodical variation of the advancement speed ratio of the preform which is determined by the speed-control and the output of the extruder of different values |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
NL (1) | NL1011469C2 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0165068A2 (en) * | 1984-06-15 | 1985-12-18 | Sekisui Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Method of producing a thermoplastic tube having a smooth interior surface |
JPS62140816A (en) * | 1985-12-13 | 1987-06-24 | Sekisui Chem Co Ltd | Manufacture of theremoplastic resin pipe and device therefor |
US5049223A (en) * | 1990-01-08 | 1991-09-17 | Dowbrands, Inc. | Use of surface active agents for improved cooling of thermoplastic film webs |
EP0627295A1 (en) * | 1993-06-04 | 1994-12-07 | SOLVAY (Société Anonyme) | Method for the continuous extrusion of bioriental tubular structures of crystallizable polymers |
WO1996034733A1 (en) * | 1995-05-03 | 1996-11-07 | Wavin B.V. | Method for treating an extruded plastic section and extrusion installation therefor |
WO1998035814A1 (en) * | 1997-02-14 | 1998-08-20 | Wavin B.V. | An apparatus and a method for producing an extruded hollow plastic section |
-
1999
- 1999-03-05 NL NL1011469A patent/NL1011469C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0165068A2 (en) * | 1984-06-15 | 1985-12-18 | Sekisui Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Method of producing a thermoplastic tube having a smooth interior surface |
JPS62140816A (en) * | 1985-12-13 | 1987-06-24 | Sekisui Chem Co Ltd | Manufacture of theremoplastic resin pipe and device therefor |
US5049223A (en) * | 1990-01-08 | 1991-09-17 | Dowbrands, Inc. | Use of surface active agents for improved cooling of thermoplastic film webs |
EP0627295A1 (en) * | 1993-06-04 | 1994-12-07 | SOLVAY (Société Anonyme) | Method for the continuous extrusion of bioriental tubular structures of crystallizable polymers |
WO1996034733A1 (en) * | 1995-05-03 | 1996-11-07 | Wavin B.V. | Method for treating an extruded plastic section and extrusion installation therefor |
WO1998035814A1 (en) * | 1997-02-14 | 1998-08-20 | Wavin B.V. | An apparatus and a method for producing an extruded hollow plastic section |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 011, no. 364 (M - 646) 27 November 1987 (1987-11-27) * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1159122B1 (en) | Thermoplastic tube | |
US6214283B1 (en) | Method for treating an extruded plastic section and extrusion installation therefor | |
EP0758293B1 (en) | Method and device for manufacturing biaxially oriented tubing from thermoplastic material | |
AU691586B2 (en) | Method and device for manufacturing biaxially oriented tubing from thermoplastic material | |
DK1603731T3 (en) | Process for continuous production of biaxial drawing plastic tubing and production line for this process | |
US5449487A (en) | Method and apparatus for orienting plastic of a pipe | |
NL1011469C2 (en) | Production of biaxially oriented thermoplastic tube, by periodical variation of the advancement speed ratio of the preform which is determined by the speed-control and the output of the extruder of different values | |
AU777840B2 (en) | Thermoplastic tube | |
US3664783A (en) | Apparatus for the production of tubing | |
MXPA01007690A (en) | Thermoplastic tube | |
CA2580653A1 (en) | Thermoplastic tube | |
NZ525660A (en) | Method for producing biaxially oriented tube with elongate grooves and/or ribs on mandrel | |
FR2462254A1 (en) | Biaxial orientation of freshly extruded polyester tubing - to make stiff tough packaging tubes, involves chilling surface to amorphous state | |
JPH04345822A (en) | Manufacture of resin tube | |
HU176574B (en) | Method for continuous producing shrinking tubes |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD2B | A search report has been drawn up | ||
VD1 | Lapsed due to non-payment of the annual fee |
Effective date: 20031001 |