NO833501L - Fremgangsmaate for fremstilling av varmegjenvinnbar slange/roer - Google Patents

Abstract

En fremgangsmåte for å fremstille varmegjenopprettelig slange ved a) å ekstrudere pellets av eri varmekrympbar og varme-forseglbar plast til en duk, b) å tverrbinde duken ved hjelp av elektronstråling eller annen form for bestråling, c) å orientere den bestrålte duken ved å strekke duken i bredden og. d) å tildanne den orienterte duken til en slange om en langsgående akse. Slangen syes longitudinelt og tildannes enten som. en kontinuerlig slange eller en avgrenset slangelengde. Den dukoverflaten som blir slangens indre overflate når slangen er tildannet, kan belegges før slangen tildannes. Slanger med enhver diameter kan tildannes ved hjelp av oppfinnelsens frem-. gangsmåte .

Description

Varmegjenopprettelige slanger er brukt ved mange anven-delser, som f.eks. for tildekning eller innhylling av kabel, rør, ståltau eller andre langstrakte gjenstander. Ved disse forskjellige anvendelsene kan slangen være for å beskytte mot omgivende miljø eller som et konstruksjonselement for å koble eller forsterke den tildekkede gjenstanden. En spesielt viktig spesifikk anvendelse er ved tildekning av sveiser i rør som kan være så store som 1520 mm eller mer i diameter for å beskytte sveisene mot korrosjon. Følgelig ønskes det generelt at slangen passer tett rundt gjenstanden og mange ganger ønskes det at slangens indre overflate belegges med et heftemiddel eller lignende .

For de ovennevnte anvendelsene er slangediameteren før påføring på røret, kabelen etc. fra 1,5 til 2 ganger rørets diameter. Dess større rør, dess større utvidelsesforhold og grunnen er vansker med å tre en forholdsvis lang slange over en gjenstand med stor diameter. For bruk på et rør med diameter 1524 mm anvendes en slange på 304 8 mm som deretter varmes for å forårsake at slangen krymper tett om røret.

Tidligere ble varmegjenopprettelige slanger fremstilt ved å bestråle, ekspandere og belegge den indre overflaten av en for-formet slange. Men slike fremgangsmåter har oppvist forskjellige mangler. For det første er det problemer ved å bestråle en for-formet slange jevnt. For det andre er det vanskelig å strekke eller orientere en for-formet slange jevnt. For det tredje kan det være vanskelig å belegge en for-formet slanges indre overflate. Og for det fjerde kan størrelsen på den for-formede slangen begrenses på grunn av størrelsen eller ka-rakteristikken til bestrålingskilden eller beleggingsanordningen eller av iboende begrensninger til selve teknikken med å tildanne slangen. Slanger med stor diameter, som f.eks. 1524 mm, kunne ikke lages selv ved bruk av de største kommersielt til-gjengelige akseleratorene, dvs. 4,5 MEV, hvor den øvre begrens-ningen for for-formede slanger med veggtykkelse mellom 2,5 mm og 3,8 mm var diametere på 38 cm til 51 cm. Større størrelser kunne ikke fremstilles og tildekninger ble laget ved å ta duk til byggeplassen og sy dem rundt røret, en meget tungvint og vanskelig fremgangsmåte.

Det er blitt foreslått at rør kunne tildekkes med plast ved å fremstille en slange av forbestrålt og forstrukket duk-materiale ved å forme duken til en slange omkring en hul dor og så varmeforsegle kantene på doren og deretter overføre slangen på et rør som passerer koaksialt gjennom doren. En slik innretning er temaet i US patent nr. 4.134.782. Det er mange vanskeligheter med en slik fremgangsmåte. For det første eksi-sterte det ikke et varmeforseglbart og varmekrympbart materiale på den tiden da denne patenten ble innlevert, nemlig oktober 1975. Det første slike materiale var en blanding av polyetylen og isobutylen kopolymer som ble patentert i 1981, US patent nr. 4.264.490. Materialet selges under varemerket Omni-Shrink.

For det andre er en dor med diameter 304 8 mm upraktisk og det

er høyst usannsynlig at en kontinuerlig slange av film med en slik størrelse kan lages ved hjelp av den fremgangsmåten som utgreies i det førnevnte US patent nr. 4.134.782. Ennvidere så må den rørtildekningsfremgangsmåten som utgreies i det paten-tet foregå i et fabrikkanlegg og den passer ikke i felten.

Fremstilling av varmegjenopprettelige slanger, spesielt

de som krever påføring av et belegg på sin indre overflate har således til nå vært begrenset på grunn av et antall problemer og ulemper.

I følge den foreliggende oppfinnelses fremgangsmåte av-hjelpes de ovenfor beskrevne problemene ved tildanning av varmegjenopprettelige slanger.

Den foreliggende fremgangsmåten viser spesielt til ekstrudering av en duk, bestråling av materialet mens det er i duk-form, strekking i bredden og omønskelig, påførsel av et belegg på en duk av varmekrympbart materiale før duken formes til en slange. Med andre ord så utføres bestrålingen, orienteringen og beleggpåføringen på en flat duk hvor slike skritt underlettes i stor grad og i mindre grad er utsatt for begrensninger. Den flate duken kan formes til en slange med begrenset eller ubegrenset lengde. Hvis den formes til en slange med begrenset lengde skjæres duken til ønsket lengde og kantene i den strekte retningen overlappes på en sveisestang eller en varmeforseglings-stang. Resten av duken henger ganske enkelt fra stangen og dens form er ikke definert.

Hvis en slange med ubegrenset lengde skal lages, heftes kantene sammen og hefting ved hjelp av overlappforsegling som utgreid i US patent nr. 4.287.011 kan f.eks. anvendes. I alle tilfeller er det ikke nødvendig å ha en ambolt, dor eller stang tredd inn i slangen og slanger med ubegrenset lengde kan således tildannes.

Den foreliggende oppfinnelses fremgangsmåte overveier derfor ekstrudering av en duk av varmekrympbart og varmeforseglbart materiale, bestråling av den for å bibringe den varme-krympkarakteristikka og strekking av duken på tvers av dens lengderetning for å øke denne dimensjonen fortrinnsvis med minst 1,5 til 2 ganger utgangsbredden. Om ønskelig kan duken så belegges. Hvis det skal fremstilles korte slangelengder, skjæres duken og enkelte slanger fremstilles. Hvis slanger av ubegrenset lengde skal lages, heftes den strekkede dukens langsgående kanter kontinuerlig.

Slangene bringes så ut i felten og når de skal brukes tres de over et rør, en kabel eller lignende, deretter oppvarmes de for at krymping skal forårsakes og så vedhefting hvis de er belagt.

Det er således et av oppfinnelsens formål å tilveiebringe en forenklet fremgangsmåte for tildanning av varmegjenopprettelig slange.

Et annet formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en fremgangsmåte for tildanning av varmegjenopprettelige slange som kan ha en hvilken som helst radius og spesielt meget store radier i diameterområdet 1524 mm.

Et annet formål med oppfinnelsen enda er å tilveiebringe en fremgangsmåte for tildanning av varmegjenopprettelig slange med bestemte lengder eller ubestemte lengder fra kontinuerlig duk uten bruk av størrelsesbegrensende dorer eller lignende.

Et videre formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en fremgangsmåte for tildanning av varmegjenopprettelig slange fra en duk som er ekstrudert fra pellets. Fig. 1 et diagram som viser en utførelse av oppfinnelsen for å fremstille ubegrenset slangelengde. Fig. 2 illustrerer en innretning for tildanning av ubegrensede slangelengder. Fig. 3 er et diagram som viser en alternativ utførelse av oppfinnelsen for fremstilling av avgrensede slangelengder. Fig. 4 viser en alternativ utforming av slangetildannings-

apparatur som kan brukes for duk i avgrensede lengder.

Det vises til fig. 1 hvor anordning 100 for fremstilling av varmegjenopprettelig slange er vist. En silo 102 mater pellets 104 (eller materiale med lignende egenskaper) inn i en vanlig plastekstruderingsmaskin 106. Pelletsene 104 er fortrinnsvis laget av varmforseglbar og varmegjenopprettelig plast-materiale eller lignende som kan varmforsegles eller heftes ved hjelp av ultralyd til seg selv. F.eks. kan pelletsene 104 om-fatte et materiale som helt eller delvis er basert på kopoly-merer av etylen vinylacetat eller fortrinnsvis elastomer-/ polyetylen-blandinger som passer for varmegjenopprettelige og varmeforseglbare gjenstander.

Ekstruderingsmaskinen 106 tilvirker en duk 108 av et materiale som kan velges å være tykk eller tynn duk avhengig av størrelsen på den delen som skal tildekkes. Et belegg kan valgfritt koekstruderes med duken 108 for å tilveiebringe et topplag derpå. En valse 110 fører den ekstruderte duken 108 inn i et tverrbindingskammer 112 for å utvirke tverrbinding ved hjelp av en av flere kjente fremgangsmåter. F.eks. kan tverrbindingen fortrinnsvis utvirkes ved å bestråle duken 108 med en elektronstråle fra en høyspenningsakselerator som f.eks. en Dynamitron (varemerke).

Hvis ikke et belegg koekstruderes kan et belegg alternativt påføres duken 108 på et annet tidspunkt før duken 108 formes til en slange. F.eks. kan et belegg påføres den øvre overflaten av duken 108 efter tverrbindingen i kammeret 112. Fortrinnsvis påføres belegget selektivt på den øvre overflaten hvorved langsgående kantdeler av duken 108 forblir ubelagt. Belegget kan være et akrylatmodifisert polyetylen-heftemiddel eller et heftemiddel som markedsføres av Norton Company som Novatherm 415 eller et annet vanlig belegg.

Duken 108 kan, selv om den foretrekkes å være flat, ha en svakt buet eller annet tverrsnitt forutsatt at de øvre og nedre dukoverflåtene direkte kan utsettes for tverrbinding.

Etter at den er orientert føres duken 108 videre frem ved hjelp av valse 114 for å strekkes i bredderetningen ved hjelp av en strekkeramme 116. Spesifikt strekkes bredden fra et ustrekket mål w til et bredere w'. Graden av strekking velges og denne kan være så stor som 500%, men er minst 150%. Strekke rammen 116, som også kan være longitudinell strekkanordning slik som den som lages av Marshall and Williams Company i Providence, Rhode Island, strekker fortrinnsvis den orienterte duken 108 bare i tverretningen eller bredderetningen. Den strekkede duken 108 spoles så opp på en sylinder 12 0 om ønskelig.

Når ubegrensede slangelengder skal tildannes og det vises til fig. 2 i de medfølgende tegningene bringes to kantområder 200 og 202 av duken 108 i kontakt med hverandre mellom en serie valser 204 (hvorav bare de to første er vist) i en kontinuerlig mate- og varmeforseglingsinnretning 206. Valsene 204 er oppvarmet til plastens forseglingstemperatur, slik at når plasten kommer ut fra forseglingsmaskinen 206 er slangen tildannet og kan rulles opp på en kraftdrevet valse 208. Materialet kan så sendes ut i felten for bruk.

Det vil bemerkes at slanger med bortimot en hvilken som helst ønskelig diameter kan tildannes da varmeforseglingsmas-kinen 206 tillater at den overskytende lengden (hvis noen) henger ned og transporteres langs en transportør 210 eller en serie med ruller alt etter som det ønskes. Slanger på 3 til 4,5 m eller mer kan greit tildannes slik at utstyret ikke setter noen grenser for den tildannede slangestørrelsen og noe som er like viktig er at det samme slangetildanningsutstyret kan brukes for tilnærmet alle slangestørrelser.

Som tidligere antydet kan overlappforsegling ifølge patent nr. 4.264.490 også anvendes. I et slikt tilfelle settes det en foldemaskin foran forseglingsmaskinen 206 i fig. 2 for å brette en del av en kant over den andre før forsegling.

Det vises til fig. 3 hvor anordning 300 brukes til å fremstille avgrensede lengder i en varmegjenopprettelig slange. Anordningen 300 omfatter, i likhet med anordningen 100, en silo 302, en ekstruderingsmaskin 304, et tverrbindingskammer 306, en strekkeramme 308 og en beleggpåføringsanordning plassert etter ønske. Etter strekkingen i bredden i strekkerammen 308 går duken 310 med ubegrenset lengde inn i en dukskjæremaskin 312. Dukskjæremaskinen 312 deler den ubegrensede duklengden opp i avgrensede duklengder 320.

Etter valg kan de avgrensede lengdene 320 mates enten manuelt eller automatisk til en varmeforseglingsmaskin som kan ha samme utforming som forseglingsmaskinen i fig. 2 alternativt kan en forseglingsmaskin av den typen som er vist i fig. 4 anvendes. I en slik innretning innrettes en av dukene 320 om en stang 400 med dukens kanter 402 og 404 lagt over hverandre på: toppen av stangen. Varme for forseglingen tilføres så ved hjelp av en oppvarmet valse 406 eller en lang plate (ikke vist) avhengig av lengden av dukene, deres tykkelse, deres forseglingstemperatur etc.

En annen forseglingsanordning som kan anvendes er Thermal Impulse Heat Sealer, modell 14P/CAN eller 30P/CAN, fremstilt av Vertrod Corporation i Brooklyn, New York. Denne innretningen tilveiebringer et par amboltlignende kjefter som er opprettet i vertikalplanet, langstrakte og oppvarmede og hvor den øvre kjef-ten er vertikalt bevegbar. Denne innretningen kan også modifi-seres ved å erstatte amboltoverflåtene med langstrakte valser for bruk ved kontinuerlig produksjon slik som påtenkt i fig. 1.

Ved fremgangsmåtene ifølge fig. 3 og 4 er det igjen ingen begrensning på den tildannede slanges diameter. Slangetildan-ningsanordningene og forseglingsanordningene behandler bare dukenes kanter og den øvrige delen som ikke trenger understøttel-se av eller tilpasning til slangetildanningsanordningen kan henge til gulvet som vist.

Andre forbedringer, endringer og utførelser vil kunne bli innlysende for en med vanlig kjennskap til faget, når denne ut-greiing gjennomgås. Slike forbedringer, endringer og utførelser regnes å være innenfor denne oppfinnelsens omfang slik som den defineres ved de følgende krav.

Claims (12)

1. Fremgangsmåte for å fremstille varmegjenopprettelig slange, karakterisert ved følgende trinn: å fremstille duk av varmekrympbart og varmeforseglbart materiale med bredde w, å strekke duken til en bredde w', og å sende bare dukens motstående kanter gjennom en for-seglingsmekanisme for å selvforsegle dukens kanter sammen og danne en slange av slikt materiale.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det slangetildannende trinnet omfatter dette trinnet: å tildanne den ubegrensede strekkede duken til en slangelengde med slangens omkrets samsvarende med bredden av den strekkede duken.

3. - Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at koblingstrinnet omfatter dette trinnet: å hefte de langsgående kantene med en ultralyd-basert syinnretning.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at koblingstrinnet omfatter dette trinnet: å varmforsegle de langsgående kantene.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at dukfremstillingstrinnet omfatter dette trinnet: å utvide duken til en bredde på minst 1,5 w.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at tverrbindingstrinnet omfatter dette trinnet: å bestråle den fremstilte duken med elektroner.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den omfatter dette videre trinnet: å påføre et belegg på dukoverflaten som tilsvarer den indre overflaten i slangekonstruksjonen hvor påføringstrinnet går foran forseglingstrinnet.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at ekstruderings- og beleggpåføringstrinnene omfatter dette trinnet: å koekstrudere varmekrympbare pellets og beleggmateriale sammen til en flerlagsduk.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at beleggpåføringstrinnet omfatter dette trinnet; å påføre et heftebelegg.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at beleggpåføringstrinnet omfatter dette trinnet; selektivt å påføre et belegg på en langsgående del av duken mellom to langsgående kantdeler av duken hvorav begge ikke belegges.

11. Fremgangsmåte for å fremstille varmegjenopprettelig slange, karakterisert ved at den omfatter følgende trinn: å fremstille en ubegrenset duklengde av varmekrympbart materiale med en bredde w, å tverrbinde den fremstilte duken, å strekke den tverrbundne duken til en bredde w', å skjære den ubegrensede lengden med strekt duk opp i avgrensede lengder, og å tildanne de avgrensede duklengdene til avgrensede duklengder, hvis omkrets samsvarer med bredden w'.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 11, karakterisert ved at tildanningstrinnet for slangen omfatter å bare la de berørende parallelle kantområdene av duken passere gjennom en varmeforseglingsinnretning hvorved kantområdene oppvarmes til materialets selvforseglende temperatur.