NO176350B

NO176350B - Fremgangsmåte til fremstilling av et kompositt-rör og anordning til fremstilling av dette

Info

Publication number: NO176350B
Application number: NO870796A
Authority: NO
Inventors: Yasuo Yamabe
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1986-02-26
Filing date: 1987-02-26
Publication date: 1994-12-12
Also published as: DE3781912D1; ATE81056T1; DK97287A; FI88883B; DK97287D0; EP0237234A2; NO870796L; NO176350C; DE3781912T2; DK168473B1; FI870782A0; NO870796D0; JPH07121413B2; US4816099A; EP0237234A3; EP0237234B1; FI870782A; CA1307980C; JPS62199223A; FI88883C

Description

Oppfinnelsen angår en anordning til fremstilling av et komposittrør dannet av en metallplate som trekkes av et forråd, hvor i det minste rørets innvendige overfla-

te er dekket av et plastbelegg, hvor metallplaten bøyes til en sylinder i en pressform, hvoretter sylinderens langsgående kanter forbindes innbyrdes i en sammenføyningsinnretning, eksempelvis i en sveiseanordning, hvor pressformen omfatter den innvendige form og en utvendig form anordnet konsentrisk om den innvendige form i en bestemt avstand fra denne, og hvor den innvendige form har kanaler for å føre smeltet plastmateriale til den fremre ende av den innven-

dige form hvor plastmaterialet ekstruderes for å belegge den innvendige overflate av sylinderen, hvoretter eventuelt også den ytre overflate av sylinderen belegges med plastmateriale i en beleggingsinnretning.

En anordning til produksjon av metallrør med de indre overflater dekket med et plastsjikt er vist f.eks. i fransk patentskrift nr. 2 463 673 (EP nr. 24 220). Denne anordning har en U-pressform og en sylinderpressform. U-pressformen bøyer oppkveilede metallplater mens de transporteres i lengderetningen, slik at kantene på hver side av platen blir vendt mot hverandre i et U-formet tverrsnitt. Sylinderpressformen former en perfekt sylinder av denne metallplate med U-formet tverrsnitt og former også et plastsjikt på den indre overflaten av den til en sylinder formede metallplate ved å presse ut smeltet harpiks. Denne sylinderpressformen har en innvendig form og en utvendig form som passer sammen slik at det dannes et sylindrisk hulrom (støpehulrom). Ved å føre den til U-form bøyede metallplate gjennom dette rom overlapper kantene i tverretningen over platen som har U-formet tverrsnitt, hverandre slik at det dannes en sylinder, idet skjøtene til den sylinderformede metallplate deretter sammenføyes f.eks. ved ultralydsveising. I tillegg bringes smeltet harpiks til å strømme gjennom den innvendige form og ekstruderes fra enden av den innvendige form på nedstrøms-siden i transportretningen av metallplaten til den indre overflate av metallplaten som ble formet til en sylinder slik at den indre overflate av metallplaten blir dekket av et plastsjikt.

Metallplaten formes til en sylinder mens den berører både den innvendige og

den utvendige form. Følgelig vil det være en fare for at den kan skades når den er fremstilt av et materiale som er mykere enn materialene i de innvendige og utvendige former. Hvis den innvendige overflate av den sylinderformede metallplate skades, kan det, når den benyttes som et komposittrør hvor det strømmer en høyttrykksfluid gjennom det indre parti, skje at røret ikke er i stand til å

motstå fluidets høye trykk, og skades. Hvis kontaktflatene mellom metallplaten

og den innvendige og den utvendige form som kjent i teknikken utgjøres av foringer av kunstharpiks eller plastmateriale som er mykere enn metallflaten, kan skade på metallplaten forhindres. Imidlertid kan abrasjon eller skade på foringen oppstå på grunn av kontakten med metallplatene. En slitt eller skadet foring må skiftes ut, men for å skifte den ut er det nødvendig å stoppe transporten av metallplaten. Etter at utskiftingen har funnet sted er det dessuten nødvendig å justere pasningen mellom den innvendige og den utvendige form slik at formene igjen blir konsentriske, og denne justeringsprosessen er tidkrevende, noe som markert reduserer produktiviteten.

Når sylinderpressformen fører sidekantene til den på U-form bøyde metallplate sammen på tvers av fremmatingsretningen, er det en mulighet for at kantene vil presse mot hverandre og skade hverandre, noe som resulterer i metallavfall eller -biter. Når overlappingen er fullført, er det også fare for at sidekantene av metallplaten som skal plasseres på innsiden, berøres av sidekanten som er plassert på utsiden og skader den indre overflate slik at det dannes metallavfall eller -biter. Skader som oppstår på denne måte, reduserer styrken av metallrøret slik at det skades når det strømmer et høyttrykksfluid på innsiden. For å frem-stille røret med en fast innvendig diameter, dannes den innvendige form i sylinderpressformen slik at partiet i nedstrømsretningen får en større diameter enn partiet i oppstrømsretningen og slik at partiet med større diameter i den innvendige form definerer den innvendige diameter av det resulterende rør. Med en slik struktur av den innvendige form oppsamles metallavfall eller -biter frembragt av abrasjonen av en kant mot den annen i den U-formede metallplate i trinnene ved grensen mellom partier med stor diameter og partier med liten diameter i den innvendige form. Det er mulig at oppsamlet metallavfall eller -biter kan forårsake ny skade på den indre overflate i røret. Lengden i omkretsretningen av sidene som overlapper hverandre, er også kort, slik at om disse sidepartiene ikke kan bøyes nøyaktig, vil sidekantene ikke berøre hverandre på korrekt måte. Spesielt vil en sidekant på utsiden bære den andre sidekant på innsiden og berøre den indre overflate av den ytre sidekant, slik at det er mulig at en fjærvirkning vil få den innvendige kant til å presse den utvendige kant oppover. Denne oppadrettede bevegelse av den utvendige kant forårsaker skade på den utvendige form i sylinderpressformen og fremmer slitasjen av formen. Hvis det oppstår høy friksjon mellom metallplatens sidekant og den utvendige form, kan det bli vanskelig å transportere metallplaten ved trekking. Hvis friksjonen øker ytterligere, vil den transporterte metallplate brytes. Ved tids-punktet for overlapping er det fare for at overlappingen mellom kanten på utsiden og kanten på innsiden kan reverseres og i dette tilfellet vil det ikke være mulig å utføre den etterfølgende sveiseprosess med nøyaktighet. Det kan også skje at kanten på innsiden vil brette kanten på utsiden tilbake og under disse omstendigheter vil det dannede komposittrør ikke ha styrke til å motstå strøm-ningen av en høytrykksvæske.

Hensikten med oppfinnelsen er å skaffe en anordning som overvinner de ovennevnte ulemper. I anordningen i henhold til oppfinnelsen formes en oppkveilet metallplate under fremmating til en sylinder ved hjelp av en sylindrisk, innvendig form og minst to utvendige former stilt på linje i metallplatens fremmatingsretning. De utvendige former er anordnet rundt den innvendige form på en fast avstand. Sidekantene av sylinderen sammenføyes i lengderetningen av sylinderen, og smeltet harpiks ekstruderes på en sylindrisk form over den indre overflate av sylinderen fra den innvendige form., slik at det dannes et kompositt-rør hvis indre overflate er dekket av et plastsjikt.

For å oppnå den ovennevnte hensikt er anordningen i henhold til oppfinnelsen kjennetegnet ved at den utvendige form består av en rekke delformer anordnet innbyrdes tilstøtende i fremmatingsretningen for metallplaten, og at hver av de utvendige delformer er delt i to separerbare halvdeler i et plan gjennom pressformens akse.

Oppfinnelsen vil lettere forstås og dens hensikt og fordeler vil bli innlysende for fagfolk ved henvisning til den ledsagende tegning. Fig. 1 viser et blokkdiagram av produksjonslinjen for et komposittrør hvor anordningen i henhold til oppfinnelsen inngår i produksjonslinjen.

Fig. 2 viser et utsnitt av en sylinderpressform.

Fig. 3 viser et tverrsnitt langs linjen VII-VII på fig. 2.

Fig. 4 viser et tverrsnitt langs linjen VIII-VIII på fig. 2.

Anordningen i henhold til oppfinnelsen er vist på fig. 1. Denne anordning fremstiller f.eks. et komposittrør hvis indre og ytre overflate er dekket med et plastsjikt.

Anordningen til produksjonen av komposittrøret trekker ut en oppkveilet metallplate 10 (fremstilt f.eks. av glødet aluminiumlegering) fra et forråd 1, behandler overflaten av metallplaten i overflatebehandlingsinnretningen 21 og bøyer deretter ved hjelp av en U-pressform 3 metallplaten slik at dens tverrsnitt far U-form med kantene på hver side vendt mot hverandre. Deretter blir den til U-form bøyde metallplate 11 varmebehandlet ved hjelp av en varmeinnretning 22 og formes til et rør 12 som har perfekt sirkulært tverrsnitt, ved hjelp av en sylinderpressform 4. Sidekantene på det av sylinderpressformen 4 fremstilte rør 12 sammenføyes med hverandre med en sammenføyningsanordning, f.eks. en sveisemaskin 5, og et smeltet plastmateriale (f.eks. en polyolefinforbindelse hvor polyolefinet er fornettet av silanforbindelser ved både hydrolyse og en radikal-reakskjon) ekstruderes over den indre overflate av røret 12 ved en innretning 40 som dekker den indre overflate med plastmateriale eller harpiks og som er anordnet fra innsiden av den U-formede metallplate 11 til innsiden av røret 12 slik at den dermed kan dekke den indre overflate av røret 12 med et plastsjikt. Et justeringsorgan 6 er anordnet nedstrøms for sammenføyningsanordningen 5 og sørger for at tykkelsen av plastsjiktet som påføres den indre overflate av røret 12, får jevn tykkelse. På nedstrømssiden av justeringsorganet 6 er det f.eks. anordnet en innretning 7 som påføres den ytre overflate og som fremstiller et plastsjikt som dekker den ytre overflate av røret 12. Dessuten er det på denne nedstrømsside en kjøleanordning 8 til kjøling av røret 13 som har fått sin indre og sin ytre overflate dekket med et plastsjikt, en trekkanordning 91 som trekker ut det kjølte rør (komposittrøret) 14 og en oppkveiler 92 som vikler opp kom-posittrøret 14, i denne rekkefølge. Trekkanordningen 91 trekker metallplaten 10 fra awikleren 1 og transporterer komposittrøret fremover gjennom alle dets fremstillingstrinn.

Den varmebehandlede metallplate innføres i sylinderpressformen 4. Sylinderpressform 4 ifølge oppfinnelsen har som vist på fig. 2-4 en innvendig form 41 og foretrukket to forbundne utvendige former 42 og 43. Den innvendige form 41 har en bærer 411 plassert oppstrøms i transportveien til den U-formede metallplate 11, et sylindrisk støpeavsnitt 412 som strekker seg nedstrøms fra den nevnte bærer 411 nedstrøms, og en kjerne 413 som passer inn i støpeavsnittet 412. Under bæreren 411 er det et forbindelsesstykke 41a med et U-formet tverrsnitt som passer inne i den U-formede metallplate 11. I det øvre parti av forbindelsesstykket 41a er det utsparinger 41b dannet slik at de ikke berører de øvre kanter av den U-formede metallplate 11 som skråner innover. Støpeavsnittet 412 strekker seg fra forbindelsesstykket 41a i nedstrømsretningen. Forbindelsesstykket 41a har ét hull 4li som går gjennom innsiden av støpeavsnittet 412 og kjernen 413 passerer gjennom hullet 41i på innsiden av støpeavsnittet 412.

Forbindelsesstykket 41a passer inn i det U-formede avstandsstykke 44 med en fast klaring 442. Avstandsstykket 44 passer inn i innsiden av bæreren 45. Den U-formede metallplate 11 går gjennom innsiden av den ovennevnte klaring 442.

Kjernen 413 har et parti med stor diameter 41c som passer tett med hullet 4li på forbindelsesstykket 41a og et parti med liten diameter 41 d som passerer gjennom innsiden av det sylindriske støpeavsnitt 412. Det nevnte parti 4ld med liten diameter har en fast klaring 4le fra den indre overflate av støpeavsnittet 412. Klaringen 41e strekker seg gjennom harpiksbanen 41f som dannes til bæreren 411. Enden av partiet 41d med liten diameter i kjernen 413 er forsynt med en kjerneholder 41g som passer inn i åpningen av enden av støpeavsnittet 412 og danner en dyse 41h. Smeltet harpiks presses gjennom harpiksbanen 41f på bæreren 411. Det smeltede harpiks blir under trykk ekstrudert i omkretsretningen fra dysen 41h etter å ha passert gjennom klaringen 41e mellom støpeavsnittet 412 og kjernen 413. Dette støpeavsnitt 412 og kjernen 413 danner sammen med kjemeholdéren 41g den harpikspåførende eller plastpåførende innretning for de indre overflater 40.

Bæreren 45 som passer til utsiden av avstandsstykket 44, har et par av armer 451 som strekker seg derfra i nedstrømsretningen. Tverrsnittet av hver arm 451 er et rektangel og armene er anordnet slik at de er parallelle med sidene av støpeavsnittet 412. Endene av armene 451 er plassert i midtområdet av støpeav-snittet 412.

Ved endene av armene 451 er to forbundne tilstøtende former 42 og 43 anordnet etter hverandre i fremmatingsretningen for metallplaten 10. Konstruksjonen av de to utvendige former 42 og 43 er omtrent den samme. Den utvendige form 42 er anbragt oppstrøms og har et hus som kan deles i to halvdeler 421 og 422 i oppstrøms- og nedstrømsretningene og foringer 423 og 424 som inngriper med henholdsvis disse halvdeler 421 og 422 av huset. Halvdelen 421 av huset i oppstrømsretningen har utsparinger 42a som svarer til armene 451 på bæreren 45. Disse utsparinger 42a er anordnet på utsiden av en halvpart av huset 421. Denne halvdel 421 av huset har i midten av bunnen en utsparing 42b dannet langs transportretningen for metallplaten. Utsparingen 42b har en indre overflate i form av en halvsirkelformet sylinder og en åpning som vender mot bunnen. Det er en flens 42e i senteret av utsparingen 42b, og utsparingen 42b passer med en halvsirkelformet sylindrisk foring 423 som også passer med flensen 42e. Foringen 423 har en glatt indre overflate i form av en halvsirkelformet sylinder og passer med den ytre overflate av støpeavsnittet 412 på den innvendige form 41 med en fast klaring. Kantene av foringen 423 divergerer gradvis i oppstrøms-retningen. Som materiale til foringen 423 kan benyttes kunstharpiks som fluoro-harpiks, aromatisk polyesterharpiks etc, som har fremragende varmefasthet og friksjonsfasthet og med hvilke metallplaten kan bevege seg under lav friksjon.

Halvdelen 421 av huset med foringen 423 anordnet i utsparingen 42b på denne er festet på de øvre partier av armen 451 med skruer på en slik måte at armene 451 gripes av utsparingen 42a på hushalvdelen 421.

Konstruksjonen av den nedre halvdel 422 av huset er den samme som for den øvre halvdel av huset 421, bortsett fra at den er omvendt fra topp til bunn. Halvdelen 422 av huset har på samme måte som den øvre halvdel 421 av huset fått utsparinger 42c på hver utside av dette og en utsparing 42d i sitt midtre parti. Den indre overflate av utsparingen 42d har form av en halvsirkelformet sylinder méd en flens 42f. Utsparingen 42d er forsynt med en foring 424 i form av en halvsirkelformet sylinder. Foringen 424 går i ett med foringen 423 som er montert i den øvre halvdel 421 av huset, noe som resulterer i en sylindrisk klaring. Foringen 424 er utført av samme slags materiale som den øvre foring 424. Foringen 424 har også kanter som gradvis divergerer i oppstrømsretningen.

Den nedre halvdel 422 av huset er festet i bunnen som følger: Først, med foringen 424 anordnet i utsparingen 42d, passer de nedre partier av armene 451 på bæreren 45 med utsparingen 42c slik at foringen 424 åpner seg mot enden. Deretter festes den øvre halvpart 422 av huset i det nedre området av den øvre halvdel av huset 421 med skruer ved den nedre overflate av armene 451 på en slik måte at foringene 423 og 424 danner en bane i form av en integrert sylinder.

Når begge hushalvdelene 421 og 422 er festet med armene 451, anordnes foringene 423 og 424 konsentrisk til utsiden ved en fast klaring 42m fra den ytre overflate på støpeavsnittet 412 av den innvendige form 41.

Den utvendige form 43 som er plassert i nedstrømsretningen, har hushalvdeler 431 og 432 og foringer 433 og 434 i likhet med de i den øvre form 42 plassert i oppstrømsretningen. Den utvendige form 43 er konstruert på samme måte som den utvendige form 42 i oppstrømsretningen, slik at en beskrivelse av dens konstruksjon er utelatt her.

De utvendige former 42 og 43 er festet til armene 451 på bæreren 45 på en slik måte at de to utvendige former 42 og 43 er i tett kontakt til hverandre. Foringene 433 og 434 er anordnet på den ytre overflate av støpeavsnittet 412 i den innvendige form 41 med en fast klaring 43m fra den ytre overflate av støpeav-snittet 412.

Støpeavsnittet 412 i den innvendige form 41 som strekker seg fra den utvendige form 43 i nedstrømsretningen, er lett utvidet og danner trinnet 4lx ved det parti av den som vender mot nedstrømsenden av den utvendige form 43.

Metallplaten 11 som er blitt formet til U-form med U-pressformen 3 og som er blitt varmebehandlet av oppvarmingsinnretningen 22, passerer gjennom rommet 442 mellom forbindelsesstykket 41a på den innvendige form 41 av sylinderpressformen 4 og avstandsstykket 44 og føres inn i klaringene 42m og 43 m mellom støpeavsnittet 412 på den innvendige form 41 og de utvendige former 42 og 43. Den U-formede metallplate overlappes i det fri rom mellom forbindelsesstykket 41a på den innvendige form 41 og den utvendige form 42 og innføres i klaringen 42m i den utvendige form 42. Det overlappende avsnitt av metallplaten 11 er således utsatt for et trykk når den passerer gjennom klaringene 42m og 43m, noe som resulterer i en perfekt sylinder 12 som deretter støtes ut av den utvendige form 43. Det er foretrukket at de ovennevnte frie klaringer gjøres så kort som mulig for å forkorte lengden av støpeavsnittet 412 i den innvendige form 41. Den frie klaring kan være omtrent det dobbelte av den størrelse (bane) av den utvendige diameter av sylinderen som skal dannes. Sylinderen 12 som støtes ut fra den utvendige form 43, får sin innvendige diameter regulert av det utvidede avsnitt som er definert ved trinnet 4lx på støpeavsnittet 412.

Foringene 423, 424, 433 og 434 i de utvendige former 42 og 43 kan alle fjernes fra halvdelene 421, 422, 431 og 432 av husene, slik at om den overflate av noen av foringene er slitt, kan foringen erstattes med en ny. Denne utskifting kan utføres ved å fjerne halvdelen av huset på enten den utvendige form 42 i oppstrømsretning eller den utvendige form 43 i nedstrømsretning fra armene 451, mens den U-formede metallplate 11 formes til en sylinder i klaringen 42m eller 43m mellom den utvendige form 42 og 43 og støpeavsnittet 412 på den innvendige form 41. Etter at foringen i en av de ytre formene er byttet ut og hushalvdelene igjen er montert på armene 451, kan foringen i den andre utvendige form byttes ut på samme måte. Utskifting av hver foring blir således utført mens metallplaten 11 formes til en sylinder ved støpeavsnittet 412 i den innvendige form 41 og en av de to utvendige former 42 og 43. Resultatet er at det er mulig å skifte ut hver foring mens røret 12 formes, uten at prosessen avbrytes.

Claims

1. Anordning til fremstilling av et komposittrør (14) dannet av en metallplate (10) som trekkes av et forråd (1) , hvor i det minste rørets innvendige overflate er dekket av et plastbelegg, hvor metallplaten (10) bøyes til en sylinder (12) i en pressform (4), hvoretter sylinderens langsgående kanter forbindes innbyrdes i en sammenføyningsinnretning, eksempelvis i en sveiseanordning (5) , hvor pressformen (4) omfatter den innvendig form (41) og en utvendig form anordnet konsentrisk om den innvendige form (41) i en bestemt avstand fra denne, og hvor den innvendige form har kanaler for å føre smeltet plastmateriale til den fremre ende av den innvendige form (41) hvor plastmaterialet ekstruderes for å belegge den innvendige overflate av sylinderen (12) , hvoretter eventuelt også den ytre overflate av sylinderen (12) belegges med plastmateriale i en beleggingsinnretning (7), karakterisert ved at den utvendige form består av en rekke delformer (42, 43) anordnet innbyrdes tilstøtende i fremmatingsretningen for metallplaten (10) , og at hver av de utvendige delformer er delt i to separerbare halvdeler (421, 422; 431,432) i et plan gjennom pressformens (4) akse.