PL183107B1 - Urządzenie do obróbki powierzchniowej rur polimerowych metodą wyładowań koronowych - Google Patents

Abstract

1. Urządzenie do obróbki powierzchnio57) wej rur polimerowych metodą wyładowań koronowych, zbudowane z generatora połączonego z transformatorem wysokiego napięcia oraz zespołu elektrod składającego się z umieszczonej w prostopadłościennej obudowie wysokonapięciowej elektrody zewnętrznej i uziemionej elektrody wewnętrznej w postaci umieszczonego wewnątrz obrabianej powierzchniowo rury kołowego pierścienia połączonego elastycznym, przewodzącym zawiesiem z głowicąwytłaczarską, znamienne tym, że elektroda (11) zewnętrzna ma postać pierścienia, którego wewnętrzna powierzchnia zaopatrzona jest w ostrza (13) wyładowcze ustawione promieniowo w kierunku osi elektrody (11), która jest osadzona w nieruchomym, połączonym z transformatorem (3) wysokiego napięcia pierścieniem (7) przewodzącym zamocowanym do jednej ze ścian prostopadłościennej obudowy (4) za pomocą nieprzewodzących wsporników (6).

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do obróbki powierzchniowej rur polimerowych metodą wyładowań koronowych. Urządzenie przeznaczone jest w szczególności do instalowania w linii wytłaczarskiej wytwarzającej rury z PEHD.

Z prospektu niemieckiej firmy AFS ENTWICKUNG + VERTRIES GmbH znane jest urządzenie do obróbki powierzchniowej rur metodą wyładowań koronowych. Urządzenie to składa się z dwóch zasadniczych zespołów: generatora z transformatorem wysokiego napięcia oraz zespołu elektrod wyposażonego w zewnętrzna elektrodę wysokiego napięcia oraz w uziemioną elektrodę wewnętrzną. Zespół elektrod zewnętrznych ma postać aluminiowej, prostopadłościennej obudowy. Obudowa ta posiada przelotowy otwór o średnicy większej niż maksymalna średnica obrabianej rury, przy czym otwór ten na obydwu bokach obudowy jest zamknięty przesłonami irysowymi. Wewnątrz obudowy, na czterech obrotowych rolkach osadzonych na połączonych z jedną ze ścian obudowy sworzniach wykonanych z materiału izolacyjnego, posadowiony jest współosiowo z przelotowym otworem obrotowy, aluminiowy pierścień, przy czym średnica wewnętrzna tego pierścienia jest większa od średnicy przelotowego otworu. Do pierścienia tego przymocowany jest sztywno jeden koniec każdego z sześciu aluminiowych łuków zbliżających się spiralnie do środka pierścienia. Drugi koniec każdego łuku umocowany jest obrotowo do izolowanego wspornika połączonego z jedną ze ścian obudowy. Łuki te

183 107 segmenty elektrody wysokiego napięcia i środkowa część każdego z nich posiada zamocowane bardzo blisko siebie krótkie stalowe druty skierowane promieniowo do osi pierścienia.

W górnej części pierścienia przymocowane jest Obrotowo poziome cięgno, którego drugi koniec zamocowany jest do nakrętki osadzonej na poziomej śrubie zakończonej z jednej strony pokrętłem umieszczonym na zewnętrz obudowy. Elektrodę uziemioną urządzenia stanowi stalowy pierścień umieszczony wewnątrz rury poddawanej obróbce powierzchniowej, przy czym pierścień ten jest ustawiony w płaszczyźnie elektrody zewnętrznej i jest zamocowany do głowicy wytłaczarskiej za pomocą elastycznego przewodzącego zawiesia. Urządzenie to jest ustawiane w linii wytłaczarskiej do produkcji rur między wanną chłodzącą a przecinarką. Wytłaczana rura, w której umieszczona jest elektroda wewnętrzna przechodzi przez obudowę zespołu elektrod. Za pomocą obrotowego pierścienia ustala się właściwe położenie łuków tworzących elektrodę zewnętrznąi załącza się układ elektryczny. Wskutek generowania w przestrzeni międzyelektrodowej szybko zmiennego pola elektromagnetycznego znajdujące się w nim cząstki ulegają jonizacji. Powstaje wskutek tego plazma niskotemperaturowa, której składniki takie jak jony, fotony i elektrony wnikaj ą w wewnętrzną i zewnętrzną warstwę wierzchnią rury. Cząstki te powoduj ą rozrywanie łańcuchów polimeru, generowanie wolnych rodników wskutek czego w warstwie wierzchniej następują zmiany fizyczne oraz chemiczne, których miarą fizycznąjest wzrost swobodnej energii powierzchniowej do poziomu wymaganego przy drukowaniu rur lub produkcji rur preizolowanych.

Urządzenie do obróbki powierzchniowej rur polimerowych metodą wyładowań koronowych według wynalazku zbudowane jest z generatora połączonego z transformatorem wysokiego napięcia oraz z zespołu elektrod składającego się z umieszczonej w prostopadłościennej obudowie wysokonapięciowej elektrody zewnętrznej i uziemionej elektrody wewnętrznej. Elektroda wewnętrzna ma postać umieszczonego wewnątrz obrabianej powierzchniowo rury pierścienia połączonego elastycznym, przewodzącym zawiesiem z głowicą wytłaczarską. Elektroda zewnętrzna ma postać monolitycznego bądź dzielonego pierścienia, którego wewnętrzna powierzchnia zaopatrzona jest w ostrza wyładowcze ustawione promieniowo w kierunku osi elektrody osadzonej w nieruchomym, połączonym z transformatorem wysokiego napięcia, pierścieniu przewodzącym. Pierścień ten jest osadzony na kilku wykonanych z materiału nieprzewodzącego wspornikach przytwierdzonych do jednej ze ścian obudowy i posiada od strony głowicy wytaczarskiej współosiowe wybranie, w którym osadzona jest elektroda zewnętrzna, przy czym wybranie to ma kilka rozmieszczonych symetrycznie promieniowych występów, które ustalają położenie elektrody. Pierścień posiada ponadto mechanizm sprężynowo-zapadkowy mocujący elektrodę zewnętrzną w wybraniu. Ostrza wyładowcze elektrody zewnętrznej mająpostać krótkich odcinków stalowego drutu lub cienkiego, metalowego pierścienia złożonego z kilku segmentów o kształcie wycinka pierścienia każdy.

Urządzenie według wynalazku uwidoczniono w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat obudowy urządzenia, a fig. 2 jest schematycznym przekrojem osiowym zespołu elektrod.

Na podstawie 1 osadzony jest generator 2 prądu o częstotliwości znamionowej 25 kHz oraz transformator 3 wysokiego napięcia o znamionowej mocy wyjściowej 2000 W. Obok transformatora 3 umieszczona jest prostopadłościenna obudowa 4 zespołu elektrod zaopatrzona w wyciąg 5 ozonu. Do jednej ze ścian obudowy 4 na czterech, wykonanych z nieprzewodzącego materiału wspornikach 6 osadzony jest aluminiowy pierścień 7 przewodzący. Pierścień 7 połączonyj est przewodem 8 wysokiego napięcia wspartym na izolatorze 9, z transformatorem 3. Pierścień 7 od strony głowicy wytłaczarskiej posiada współosiowe wybranie z czterema rozmieszczonymi symetrycznie promieniowymi występami 10. W wybraniu tym osadzona jest elektroda 11 zewnętrzna, która jest prowadzona na występach 10 i zabezpieczona przed wysunięciem się z wybrania za pomocą mechanizmu 12 sprężynowo-zapadkowego. Wewnętrzna powierzchnia elektrody 11 wyposażona jest w krótkie, stalowe druty 13, których końce znajdują się w odległości wynoszącej ok. 2 mm od zewnętrznej powierzchni przesuwającej się w kierunku oznaczonym strzałką rury 14 o średnicy 400 mm wytłaczanej z polietylenu wysokiej gęstości.

183 107

Wewnątrz rury 14 umieszczonajest uziemiona elektroda wewnętrzna 15. Elektroda 15 ma postać pierścienia połączonego przewodzącym, elastycznym zawiesiem 16 z głowicą wytłaczarską. Powierzchnia zewnętrzna elektrody 15 wyposażonajest w ustawione promieniowo, krótkie stalowe druty 17, których końce znajdują się w odległości ok. 1,0 mm od powierzchni wewnętrznej rury polimerowej. Otwory w obudowie 4, przez które przesuwa się poddawana obróbce powierzchniowej rura polimerowa zakryte są przesłonami irysowymi 18, co zamyka przestrzeń wewnątrz tej obudowy i ogranicza możliwości rozprzestrzeniania się ozonu.

Przy zmianie średnicy wytłaczanej rury polimerowej niezbędna jest wymiana elektrody 11 zewnętrznej oraz elektrody 15 wewnętrznej.

Prowadzony na tym urządzeniu proces obróbki powierzchniowej umożliwia obróbkę obydwu powierzchni rury i zapewnia uzyskanie swobodnej energii powierzchniowej wynoszącej ok. 56 mJ/m², co jest wielkością w zupełności wystarczającą tak do drukowania tych rurjak również ich stosowaniu do produkcji rur preizolowanych.

183 107

Fig.2

183 107

Fig. 1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims (6)

Zastrzeżenia patentowe

1. Urządzenie do obróbki powierzchniowej rur polimerowych metodąwyładowań koronowych, zbudowane z generatora połączonego z transformatorem wysokiego napięcia oraz zespołu elektrod składającego się z umieszczonej w prostopadłościennej obudowie wysokonapięciowej elektrody zewnętrznej i uziemionej elektrody wewnętrznej w postaci umieszczonego wewnątrz obrabianej powierzchniowo rury kołowego pierścienia połączonego elastycznym, przewodzącym zawiesiem z głowicąwytłaczarską, znamienne tym, że elektroda (11) zewnętrzna ma postać pierścienia, którego wewnętrzna powierzchnia zaopatrzona jest w ostrza (13) wyładowcze ustawione promieniowo w kierunku osi elektrody (11), którajest osadzona w nieruchomym, połączonym z transformatorem (3) wysokiego napięcia pierścieniem (7) przewodzącym zamocowanym do jednej ze ścian prostopadłościennej obudowy (4) za pomocą nieprzewodzących wsporników (6).

2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że elektroda (11) zewnętrzna zbudowana jest z dwóch półpierścieni połączonych wzajemnie uchylnie z jednej strony.

3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że pierścień (7) posiada od strony głowicy wytłaczarskiej współosiowe wybranie, w którym osadzona jest elektroda zewnętrzna, przy czym wybranie to posiada kilka rozmieszczonych symetrycznie, promieniowych występów (10) ustalających położenie elektrody (11) zewnętrznej.

4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że ostrza (13) wyładowcze mają postać krótkich odcinków stalowego drutu.

5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że ostrza (13) wyładowcze maja postać cienkiego, metalowego pierścienia złożonego z kilku segmentów o kształcie wycinka pierścienia każdy.

6. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że pierścień (7) posiada mechanizm sprężynowo-zapadkowy (12) mocujący elektrodę (11) zewnętrzną.