PL100993B1 - Sposob wytwarzania rur z termoplastycznych tworzyw sztucznych i urzadzenie do wytwarzania rur z termoplastycznych tworzyw sztucznych - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia rur z termoplastycznych tworzyw sztucznych, w którym to sposobie splastyfikowana mase two¬ rzywa sztucznego o duzej lepkosci wyciska sie ciagle za pomoca glowicy zaopatrzonej w trzpien wstepnie formujacy, nastepnie pólwyrób rurowy przeciaga sie przez trzpien kalibrujacy i wytwa¬ rzana rure chlodzi sie na odcinku trzpienia kali¬ brujacego tak, aby przeprowadzic ja ze stanu duzej plastycznosci w stan jak najmniejszej od- ksztalcalnosci a ponadto miedzy wewnetrzna scia¬ nke wytwarzanej rury i trzpien kalibrujacy do¬ prowadza sie ciecz, która tworzy warstwe przeciw- adhezyjna. Przedmiotem wynalazku jest takze urzadzenie do wytrwarzania rur z termoplastycznych tworzyw sztucznych, skladajace sie z wytlaczarki slimako¬ wej, glowicy z trzpieniem wstepnie formujacym oraz trzpienia kalibrujacego, przy czym miedzy trzpieniem wstepnie formujacym i trzpieniem ka¬ librujacym znajduje sie komora, do której wpro¬ wadza sie hydrauliczny srodek przeciwadehezyjny, korzystnie wode. Przy wytwarzaniu rur z termoplastycznych two¬ rzyw sztucznych, zwlaszcza gdy chce sie otrzymac gladka scianke wewnetrzna i jednakowa srednice wewnetrzna na calej dlugosci rury, istotna rze¬ cza jest wlasciwe chlodzenie wytwarzanej rury i odpowiedni rozklad warstwy cieczy wprowadza¬ nej miedzy wewnetrzna scianke rury i trzpien kalibrujacy. Znany z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3160918 sposób wytwarzania rur, zwlaszcza rekawów foliowych z termoplastycznych tworzyw sztucznych polega na tym, ze z splasty- fikowanego tworzywa wyciska sie najpierw w spo¬ sób ciagly pólwyrób za pomoca wytaczarki i glo¬ wicy ze stozkowo rozszerzajacym sie trzpieniem do formowania wstepnego, nastepnie pólwyrób ten przeciaga sie na chlodzonym z jednakowa inten- s wroscia od wewnatrz trzpieniu kalibrujacym, przy czym miedzy stozkowo rozszerzajacy sie trzpien i trzpien kalibrujacy'wprowadza sie ciecz, która dostaje sie miedzy wewnetrzna scianka wytwarzanej rury i trzpien kalibrujacy, tworzac bardzo cienka i rów¬ nomiernie rozlozona warstewke antyadhezyjna. To zjawisko powstawania bardzo cienkiej i równo¬ miernie rozlozonej wzdluz trzpienia kalibrujacego warstewki antyadhezyjnej powoduje to, ze rura jest z trudem odciagana z trzpienia kalibrujacego, przez co powstaja na niej miejscowe wybrzusze¬ nia lub przewezenia. Znane z opisu patentowego Stanów Zjednoczo- nych Ameryki nr 3160918 urzadzenie do wytwa¬ rzania rur, a zwlaszcza rekawów foliowych z termoplastycznych tworzyw sztucznych sklada sie z wyciskarki i glowicy, z która polaczony jest stozkowo rozszerzajacy sie trzpien do wstepnego formowania rury oraz z trzpienia kalibrujacego, 100 993który polaczony jest z trzpieniem wstepnie formu¬ jacym. Trzpien kalibrujacy jest od wewnatrz chlo¬ dzony z jednakowa intensywnoscia na calej jego dlugosci. Ponadto we wnetrzu trzpienia kalibru¬ jacego znajduje sie przewód rurowy do dopro¬ wadzania cieczy tworzacej warstwe antyadhezyjna. Wada tego urzadzenia jest to, ze wytwarzana za jego pomoca rura moze byc chlodzona w sposób wymuszony jedynie tylko od wewnatrz i to z jednakowa intensywnoscia na calej dlugosci trzpie¬ nia kalibrujacego. Powoduje to, ze rura kurczy sie w kierunku promieniowym równiez równo¬ miernie na calej dlugosci trzpienia kalibrujacego, a to sprzyja z kolei tworzeniu sie szkodliwej rów¬ nomiernej warstwy antyadhezyjnej i utrudnia od¬ ciaganie rury z trzpienia kalibrujacego. Celem wynalazku jest wyeliminowanie wad zna¬ nych sposobów i urzadzen do wytwarzania rur z termoplastycznych tworzyw sztucznych a zadaniem, opracowanie sposobu i urzadzenia pozwalajacych na otrzymywanie rur o jednakowej srednicy i jednakowej grubosci scianki przy utrzymaniu jak najmniejszego zakresu odchylek wymiarowych na calej dlugosci rury. Zgodnie z wynalazkiem cel ten osiagnieto dzieki temu, ze wyciskana rure na odcinku co najmniej równym dlugosci trzpienia kalibrujacego chlodzi sie od zewnatrz stopniowo coraz intensywniej w kierunku jej wyciskania tak, aby nastepowal co¬ raz wiekszy promieniowy skurcz rury i aby ciagle malala w kierunku wyciskania rury grubosc war¬ stwy cieczy wprowadzanej miedzy wewnetrzna scianke rury i trzpien kalibrujacy, przy czym wy¬ twarzana rure poddaje sie szczególnie intensywne¬ mu chlodzeniu w obszarze konca trzpienia kalib¬ rujacego. Ponadto cel zgodny z wynalazkiem osiagnieto dzieki temu, ze urzadzenie zostalo wyposazone w trzpien kalibrujacy, który co najmniej na czesci swej dlugosci jest otoczony wymiennikiem ciepla i ma taka dlugosc, aby w obszarze jego konca ciagle malejaca grubosc warstwy cieczy wprowa¬ dzanej miedzy wewnetrzna scianke wyciskanej ru¬ ry i trzpien kalibrujacy wynosila prawie zero. Wynalazek opiera sie na rozeznaniu, ze ciagla warstwe cieczy jako czynnika antyadhezyjnego mozna w przypadku ciaglego wytlaczania rur z tworzywa sztucznego uzyskac tylko przy spelnie¬ niu dwóch warunków: po pierwsze warstwa cieczy nie moze byc zabierana przez wytwarzana rure wzdluz trzpienia kalibrujacego, a po drugie gru¬ bosc warstwy cieczy winna sie ciagle zmniejszac wskutek coraz wiekszego promieniowego skurczu rury w kierunku jej wytlaczania az do grubosci prawie zerowej. Dzieki temu warstwa cieczy two¬ rzy w zaskakujacy sposób, na trzpieniu kalibru¬ jacym poduszke hydrodynamiczna dla wytlaczanej rury. Poduszka ta znajduje sie w równowadze z przenoszonymi silami i wykazuje w poszczegól¬ nych punktach trzpienia kalibrujacego rózne cis¬ nienia, które rosna w kierunku wytlaczania rury. Z drugiej strony, doprowadzanie cieczy jako czyn¬ nika antyadhezyjnego musi sie odbywac w taki sposób, by warstwa tego czynnika nie podlegala zaburzeniom. Dzieki bezcisnieniowemu doprowa- 993 4 dzeniu cieczy oraz- dzieki chlodzeniu zewnetrznemu rury nie wystepuja szkodliwe miejscowe wybrzu¬ szenia wytlaczanej rury. Przedmiot wynalazku jest blizej wyjasniony na prz3kladz:"e wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urzadzenie do wytwarzania rur z termoplastycznych tworzyw sztucznych w prze¬ kroju wzdluznym, fig. 2 — szczegól A urzadzenia z fig. 1 w powiekszeniu i w przekroju wzdluzn3'm, io a fig. 3 — wykres sil hydrodynamicznych wyste¬ pujacych miedzy wewnetrzna scianka wytwarza¬ nej rury i trzpieniem kalibrujacym. Urzadzenie przedstawione na fig. 1 i 2 posia¬ da glowice 1 nieuwidocznionej wytlaczarki slima- kowej z trzpieniem formujacym 2 do wstepnego wytlaczania rury 3, wewnetrzny trzpien kalibru¬ jacy 4 polaczony z trzpieniem formujacym 2, oraz urzadzenie 5 dla doprowadzania cieczy miedzy wewnetrzna scianka wytwarzanej rury 3 i trzpien kalibrujacy 4. Dalej znajduje sie ciagarka 6, od¬ ciagajaca gotowa rure. Wewnetrzny trzpien kalibrujacy 4 jest bezpo¬ srednio przylaczony do trzpienia formujacego 2. Trzpien kalibrujacy 4 jest otoczony wymiennikiem ciepla 8 skladajacym sie z segmentów 13. Kanaly 7 do doprowadzenia cieczy maja ujscia pomiedzy trzpieniem formujacym 2 i wewnetrznym trzpie¬ niem kalibrujacym 4, w pierscieniowym rowku 9, otwartym od strony wytlaczanej rury 3P W rowku 9 znajduje sie stozkowa scianka 10, prze¬ chodzaca w szczeline znajdujaca, sie pomiedzy ru¬ ra 3 i wewnetrznym trzpieniem kalibrujacym 4. Kanaly 7 doprowadzajace ciecz maja polaczenie z kanalami znajdujacymi sie w trzpieniu formuja- _ cym 2 oraz ze zbiornikiem 11 cieczy. Zbiornik 11 znajduje sie pod cisnieniem atmosferycznym. Prak¬ tycznie bezcisnieniowe doprowadzenie cieczy ma miejsce tylko wtedy, gdy wprowadza sie ja do rowka 9 pod bardzo malym cisnieniem. Rowek 9 40 ma polaczenie z kanalami 12, przez które odplywa nadmiar cieczy nie dopuszczajac do wzrostu cis¬ nienia. Wymiennik ciepla 8 otaczajacy wewnetrzny trzpien kalibrujacy 4, korzystnie jest podzielony na kilka 45 segmentów 13, których temperature mozna regu¬ lowac w zakresie niezbednym dla uzyskania wlas¬ ciwej jakosci kalibrowanej rury, przy odpowied¬ niej predkosci wytlaczania. Rure przeciaga sie na wewnetrznym trzpieniu 50 kalibrujacym 4. Warstewka cieczy 14 w miare oddalania sie od rowka 9 robi sie coraz ciensza tworzac warstewke o przekroju klinowym, roz¬ ciagajaca sie na calej dlugosci wewnetrznego trzpienia kalibrujacego 4. Chlodzenie rury jest 55 szczególnie intensywne na koncu trzpienia kalib¬ rujacego 4. W miare zmniejszania sie grubosci warstewki cieczy 14 wzrasta jej cisnienie zgodnie z wykresem przedstawionym na fig. 3. Cisnienie to powoduje oddzialywanie tej warstwy jako po- 60 duszki, skutkiem czego scianka wewnetrzna rury 3 nie styka sie z trzpieniem kalibrujacym 4. Przyklad. Na urzadzeniu wedlug fig. 1 i 2 wykonuje sie skalibrowana rure z polichlorku wi¬ nylu. W wytlaczarce slimakowej ogrzewa sie two- 65 rzywo do temperatury wytlaczania 190°—200°C.100 993 6 Wytlaczanie przeprowadza sie pod cisnieniem okolo 950 kG/cm2. Badanie wydajnosci przeprowadzono dla porównania najpierw bez doprowadzania cie¬ czy jako srodka antyadhezyjnego. Dla wewnetrznej srednicy rury wynoszacej 50 mm uzyskano przy odpowiednim wyregulowaniu wytlaczarki slima¬ kowej maksymalna szybkosc odciagania 2,7 m na minute. Szybkosci tej nie mozna bylo zwiekszac ze wzgledu na uszkodzenia kalibrowanej rury przy odciaganiu. Nastepnie zastosowano sposób wedlug wynalazku doprowadzajac bezcisnieniowo srodek antyadhezyjny w postaci cieklego srodka smarnego odpornego na podwyzszone temperatury oraz sto¬ sujac wedlug wynalazku chlodzenie wytwarzanej rury na odcinku równym przedluzonemu trzpie¬ niowi kalibrujacemu. To przedluzenie trzpienia ka¬ librujacego, chlodzenie w czasie calego procesu ka¬ librujacego oraz wprowadzenie cieklego srodka smarnego, tworzacego warstwe o zanikajacej gru¬ bosci umozliwia zwiekszenie szybkosci odciagania do 3,9 m na minute. Gotowa rura nie ma wad powierzchniowych na swej wewnetrznej sciance i nie wykazuje ani przewezen ani wybrzuszen. Po¬ dobne wyniki uzyskuje sie przy zastosowaniu in¬ nych tworzyw sztucznych, takich jak polietylen i poliamid. PL PL PL PL PL PL

Claims (3)

Zastrzezenia patentowe

1. Sposób wytwarzania rur z termoplastycznych tworzyw sztucznych, w którym to sposobie splasty- fikowana mase tworzywa sztucznego o duzej lep¬ kosci wyciska sie ciagle za pomoca glowicy za¬ opatrzonej w trzpien wstepnie formujacy, nastepnie pólwyrób rurowy przeciaga sie przez trzpien ka¬ librujacy i zarazem wytwarzana rure chlodzi sie co najmniej na czesci dlugosci trzpienia kalibru- 5 jacego, tak aby przeprowadzic ja ze stanu duzej plastycznosci w stan malej odksztalcalnosci, a po¬ nadto miedzy wewnetrzna scianka wytwarzanej ru¬ ry i trzpien kalibrujacy doprowadza sie ciecz, która tworzy warstwe antyadhezyjna, znamienny tym, io ze wyciskana rure co najmniej na odcniku dlu¬ gosci trzpienia kalibrujacego chlodzi sie od zew¬ natrz i to stopniowo coraz intensywniej w kie¬ runku jej wyciskania, tak aby nastepowal coraz wiekszy promieniowy skurcz rury i aby ciagle ma- 15 lala w kierunku wyciskania rury grubosc warstwy cieczy wprowadzanej miedzy wewnetrzna scianke rury i trzpien kalibrujacy.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze wyciskana rure chlodzi sie szczególnie intensyw- 20 nie w obszarze konca trzpienia kalibrujacego.

3. Urzadzenie do wytwarzania rur z termopla¬ stycznych tworzyw sztucznych skladajace sie z wy- ciskarki i glowicy, z która polaczony jest trzpien wstepnie formujacy oraz z trzpienia kalibrujacego, 25 miedzy którego powierzchnie zewnetrzna i scianke wewnetrzna wytwarzanej rury doprowadza sie ciecz stanowiaca warstwe antyadhezyjna, znamienne tym, ze posiada trzpien kalibrujacy (5) co najmniej na czesci swej dlugosci otoczony wymiennikiem ciepla 30 (8) i o takiej dlugosci, aby w obszarze jego konca ciagle malejaca grubosc warstwy cieczy (14) wpro¬ wadzonej miedzy wewnetrzna scianke wytwarza¬ nej rury i trzpien kalibrujacy wynosila pBBrt^ie zero.100 993 Bltk 2307/78 r. 95 egz. A4 Cena 45 zl