NO970510L - Fremgangsmåte for fremstilling av tykkveggede rör av polyetylen - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en forbedret fremgangsmåte for fremstilling av grovkalibrede, tykkveggede rør av polyetylen ved ekstrudering fra en ringdyse og etterfølgende avkjøling av den fra dysen uttredende smelte med vann som kjølemiddel utenfra, hvorved det etter uttreden av smeiten fra dysen ikke kan komme til de uønskede deformasjonene ved tyngdekraftbetinget flyting av smeiten.

Vanligvis fremstilles rør av termoplastisk kunststoff ved ekstruderingsteknikken. Derved plastifiseres det termoplastiske materiale i en ekstruder, utpresses i smelteflytende tilstand gjennom en dyse og avkjøles deretter ved hjelp av vann som kjølemiddel utenfra. Derved presses smeiten normalt ut i horisontal retning. Ved spesielt tykkveggede og grovkalibrede rør forekommer det uheldigvis stadig at avkjølingen av smeiten ikke foregår raskt nok, hvorved deler av kunststoffsmelten flyter nedover under påvirkning av tyngdekraften og dermed fører til betydelige veggtykkelsesuregelmessigheter, som er årsaken til at det ferdige røret ikke lenger er brukbart for det planlagte anvendelsesformål.

Oppgaven ved foreliggende oppfinnelse var å utvikle en forbedret ekstruderings-fremgangsmåte hvorved dannelsen av veggtykkelsesujevnheter virksomt kan forhindres.

Denne oppgave løses ved en fremgangsmåte av den innledningsvis nevnte type, hvis kjennetegnede trekk er å se i at den fra dysen uttredende smelte i tillegg avkjøles fra innsiden med vann.

Attributtene "storkalibret" og "tykkvegget" er innenfor rammen av oppfinnelsen å forstå slik at rør med en ytterdiameter i området fra 300 til 1800 mm, spesielt fra 400 til 1600 mm, og med veggtykkelse i området fra 25 - 80 mm, fortrinnsvis fra 30 - 60 mm, oppfyller disse trekkene.

For å forhindre at kjølevann flyter ut fra innerrommet av røret anvendes det hensiktsmessig to slepetettere. Som slepetettere skal det innenfor rammen av foreliggende oppfinnelse forstås skiveformede tetningselementer hvis ytterdiameter nøyaktig tilsvarer innerdiameteren av kunststoffrøret som skal fremstilles. Slepetetterne er ifølge oppfinnelsen festet med holdeelementer i den rommelige posisjonen relativt til ekstrudeirngsdysen på ekstrudeirngsdysen.

I mellomrommet mellom de to slepetetteme fylles vann i en mengde som fyller volumet av mellomrommet i et omfang på 0,1 - 40 %, fortrinnsvis på 0,3 - 30 %, spesielt foretrukket på 0,2 - 25 %, med vann.

Den første slepetetteren er ifølge oppfinnelsen anordnet i bare liten avstand fra stedet for smelteutløp, hvorved det som liten avstand skal forstås en avstand i området fra 20 - 80 cm, fortrinnsvis fra 30 - 70 cm. Den andre slepetetteren er ifølge oppfinnelsen anordnet i større avstand fra stedet for smelteutløp, og nær ved nedtaksverktøyet, hvorved det først kontinuerlig fra dysen uttredende røret oppdeles i enkelte avsnitt, hvorved det under begrepet "nær" skal forstås en avstand i området fra 20 - 50 cm, fortrinnsvis fra 25 - 40 cm. Den andre slepetetteren er utstyrt med egnede hurtiglukninger, med hvilken hjelp til- og bort-føringen av kjølevannet kan foretas. Hensiktsmessig er det tilstede flere sett av vann-til- og bort-føringer, hvorved i ethvert tilfelle etter fraskilling av et røravsnitt det nettopp aktive settet av til- og bort-føringer løses og erstattes med et allerede klarliggende neste sett av til- og bort-føringer.

Innekjølingen ifølge oppfinnelsen nyttiggjør seg spesielt fordampningsvarmen for vannet. Smeiten trer ved ekstruderingsprosessen ut fra dysen med en temperatur i

området fra 170 - 250°C. Denne temperatur må raskest mulig avkjøles til en temperatur på maksimalt 100°C. Ved innekjølingen danner det seg en naturlig vannstrømning. Det ved den andre, dysefjerne slepetetteren inntredede kjølevannet renner i det indre av røret i en retning til den første, dysenære slepetetteren og fordamper på grunn av den høye

temperatur for kunststoffsmelten. Derved fjernes fordampningsvarmen fra smeiten og den avkjøles til en temperatur på ca. 100°C. Den dannede damp strømmer så ved lett overtrykk igjen tilbake i retning av den andre, dysefjerne slepetetteren og utkondenserer igjen på veien dit. Varmemengden som skal bortføres avhenger av den samlede gjennomkjøring av kunststoff og kan bestemmes regnemessig. Følgelig må på den andre, dysefjeme slepetetteren en tilsvarende mengde oppvarmet vann fjernes og erstattes med nytt kjølevann.

Fortrinnsvis er det, ved siden av hurtiglukningene som fortrinnsvis er utformet som bajonettlukninger, på den andre, dysefjerne slepetetteren i tillegg bygget inn en overtrykks-sikkerhetsventil. Det har vist seg at det ved det fordampende vannet det indre av røret innstiller seg et lett overtrykk, som i tillegg motvirker en veggdeformasjon.

Foreliggende oppfinnelse skal belyses nærmere ved hjelp av den vedlagte tegning, som viser et eksempel for fagmannen.

Tegningen viser skjematisk et loddrett snitt gjennom et kjølesystem for kunstoffrør. Med henvisningstall er spesielt en første vakuumbeholder 1 og en andre vakuumbeholder 2 tydeliggjort. Ekstrudeirngsdysen 3 omfatter i angivelsen et munnstykke 4, en stift 5 og en kalibreirngshylse 6. Den fra dysen 3 uttredende smelte 7 trer inn i den første vakuumbeholderen 1 og blir umiddelbart bragt i kontakt med kjølevann utenfra via en vanntilførsel 10. I det indre av vakuumbeholderen 1, hvis undertrykk angis på manometeret 9, befinner det seg en kalibreringsblender 8, hvormed smeiten 7 støttes utenfra. I det indre av smeiten 7 er den første slepetetter 11 anordnet nær dysen. Etter gjennomløp av vakuumbeholderen 1 trer den da allerede til det ferdige røret fastgjorte smeiten 7 inn i vakuumbeholder 2, hvis undertrykk angis på manometeret 9' og som likeledes inneholder en kalibreringsblender 8' for understøttelse av røret, og avkjøles videre der. Etter uttreden fra vakuumbeholderen 2 er den andre slepetetteren 12 anordnet i nærheten av nedtagningsinnretningen 14. Over bajonett-lukningene 15 kan kjølevanns-til- og bort-ledningen ifølge oppfinnelsen virksomt foretas for innerrommet av røret.

Claims (8)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av storkalibrede, tykkveggede rør av polyetylen ved ekstrudering fra en ringdyse og etterfølgende avkjøling av den fra dysen uttredende smelte med vann som kjølemiddel utenfra, karakterisert v e d at den fra dysen uttredende smelte i tillegg avkjøles innenfra med vann.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at to slepetettere anvendes i det indre av røret.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at ytterdiameteren av slepetetterne tilsvarer innerdiameteren av kunststoffrøret som fremstilles og at slepetetterne med holdeelementer er festet i den rommelige posisjonen relativt til ekstrudeirngsdysen på ekstrudeirngsdysen.

4. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1-3, karakterisert ved at det i mellomrommet mellom de to slepetetterne innfylles vann i en mengde som fyller volumet av mellomrommet i et omfang på 0,1 - 40 %, fortrinnsvis 0,3 - 30 %, spesielt foretrukket 0,2 - 25 %, med vann.

5. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1-4, karakterisert v e d at den første slepetetteren er anordnet i liten avstand fra stedet for smelteutløp fra dysen og at den andre slepetetteren er anordnet i større avstand fra stedet for smelteutløp fra dysen og nær til et etterkoblet nedtagningsverktøy.

6. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1-5, karakterisert v e d at den andre slepetetteren er utrustet med hurtiglukninger for til- og bort-føring av kjølevannet.

7. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1-6, karakterisert v e d at det tilveiebringes flere sett av vann-til- og -bort-føringer, hvorved i ethvert tilfelle etter fraskilling av et røravsnitt det nettopp aktive settet av til- og bort-føringer løses og erstattes med et allerede klartliggende neste sett av til- og bort-føringer.

8. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1-7, karakterisert v e d at det på den andre slepetetteren ved siden av hurtiglukninger, som fortrinnsvis er utformet som bajonettlukninger, i tillegg er bygget inn en overtrykks-sikkerhetsventil.