PL215372B1 - Sposób wytwarzania termokurczliwych elementów łączących - Google Patents

Abstract

Sposób wytwarzania termokurczliwych elementów, łączących odcinki rur z termokurczliwego polietylenu, posiadających średnicę części środkowej inną niż średnicę części końcowych, ewentualnie wyposażonych w otwory, polega na tym, że metodą wytłaczania z rozdmuchem, w jednej operacji, kształtuje się bańkę cylindryczną (1) z polietylenu, posiadającą końce o mniejszej lub większej średnicy niż część środkowa bańki, po czym odcina się końce uformowanej bańki w celu uzyskania kształtki cylindrycznej o średnicy części końcowych mniejszej lub większej niż średnica części środkowej, po czym, w przypadku użycia polietylenu nieusieciowanego, kształtkę cylindryczną poddaje się sieciowaniu, a następnie końce cylindra, posiadające mniejszą lub większą średnicę od średnicy części środkowej cylindra, ogrzewa się i deformuje się do wartości średnicy do 200% średnicy przed zdeformowaniem.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania termokurczliwych elementów łączących, przeznaczonych zwłaszcza do rur ciepłowniczych.

Odcinki rur, z których budowane są rurociągi przesyłowe w ciepłownictwie, są preizolowane w toku procesu wytwarzania, a następnie łączone na placu budowy rurociągu, z wykorzystaniem techniki spawania. Miejsca łączenia odcinków rur są zatem pozbawione fabrycznie wykonanej izolacji i muszą być izolowane po ich zespoleniu. Znane są różne metody łączenia rur preizolowanych. Jedna z często stosowanych metod polega na nasuwaniu na połączenie odcinków rur muf lub nasadek z tworzywa termokurczliwego, a następnie doprowadzaniu do zaciśnięcia się nasadki na złączu, sposobem odpowiednio dobranym do rodzaju termokurczliwego tworzywa, z którego ta nasadka jest wykonana.

Nasadki i mufy, wykorzystywane w celu izolacji, są zazwyczaj wyposażone w otwór lub otwory, przez które, do przestrzeni pomiędzy wewnętrzną powierzchnią nasadki, a zewnętrzną powierzchnią rury, podaje się środek izolujący, najczęściej piankę izolacyjną.

Konieczność łączenia rur ciepłowniczych i odtwarzania warstwy izolacyjnej po połączeniu wiąże się z często występującym problemem szczelności złącza. Wszelkie nieszczelności w połączeniu rur powodują systematyczne przedostawanie się wody i ziemi do warstwy izolacyjnej rury, pod powierzchnię nasadki, co z czasem powoduje uszkodzenie warstwy izolacyjnej. Szczególna trudność wiąże się ze skuteczną hermetyzacją otworów w nasadkach, przez które podaje się piankę izolacyjną. Po zakończeniu procesu wprowadzania pianki otwory zazwyczaj zaślepia się korkami, które można wbić, wtopić lub wkręcić w otwór. Dodatkowo nakłada się opaski zewnętrzne wokół stref korków na mufach.

Z opisu patentowego GB 2184408 znana jest obudowa połączenia rur, której końce są rozciągane w celu nadania im zdolności powracania do pierwotnych wymiarów. Wewnętrzna powierzchnia tych końców jest pokryta warstwami klejowymi.

Z polskiego opisu patentowego PL 146287 znany jest sposób łączenia elementów rurociągu preizolowanego, zwłaszcza rur preizolowanych, w którym, przed połączeniem bosych końców rur preizolowanych, umieszcza się na jednej z nich swobodnie nasuwkę, którą stanowi tuleja o średnicy większej od średnicy zewnętrznej rury preizolowanej, a następnie, po wykonaniu złącza bosych końców rur preizolowanych, przesuwa się nasuwkę na sąsiednią rurę preizolowaną, tak aby przykryła całkowicie wykonane złącze bosych końców tych rur. Krawędzie nasuwki podpiera się, tworząc w górnej części złącza szczeliny usytuowane pomiędzy krawędziami nasuwki i powierzchniami zewnętrznymi rur preizolowanych, po czym przestrzeń utworzoną pomiędzy złączonymi bosymi końcami rur preizolowanych i nasuwką wypełnia się płynną masą izolacyjną twardniejącą po pewnym czasie, wprowadzając ją przez otwór wlewowy usytuowany w bocznej powierzchni nasuwki, który z kolei zamyka się szczelnie.

Z opisu patentowego PL 170053 znany jest sposób łączenia rurociągu i układ wykonania połączenia rurociągu z poliolefin, w temperaturze otoczenia i w warunkach otoczenia. W tym znanym sposobie, koniec rury, której średnica wewnętrzna jest mniejsza od średnicy zewnętrznej części przyłączeniowej, jest odwracalnie rozszerzony przy pomocy trzpienia rozprężnego, w temperaturze otoczenia, do wielkości średnicy, która jest większa od średnicy zewnętrznej części przyłączeniowej i po oddaleniu trzpienia rozprężnego jeszcze rozszerzony koniec rurowy i część przyłączeniową nakłada się na siebie. Dzięki odwrotnej samoodkształcalności części przyłączeniowej odwracalnie rozciągniętego końca rurowego obie części łączą się ze sobą szczelnie i mocno. Podobne połączenia zostały przedstawione w opisie patentowym PL 174049.

Podczas ogrzewania końców obudowy połączeń rur w celu ich obkurczenia powstaje problem polegający na tym, że części obudowy znajdujące się w pobliżu wgłębienia obkurczają się do wewnątrz tego wgłębienia, co powoduje deformację obudowy i nierównomierne wypełnienie wnętrza połączenia przez piankę izolacyjną. Rozwiązanie tego problemu zaproponowano w opisie patentowym PL 185783, z którego znany jest człon obudowy do formowania połączenia odcinków rur, który jest rurową tuleją z końcowymi strefami, z których co najmniej jedna jest kurczliwa pod wpływem ciepła oraz z częścią środkową, która zawiera co najmniej jeden odcinek z co najmniej jedną warstwą kurczliwą pod wpływem ciepła. Grubość ścianki części końcowej jest nie większa niż 95% grubości ścianki części środkowej. Człon według tego patentu może być dwuwarstwowy. W przypadku dwóch warstw warstwa wewnętrzna, w postaci rdzenia z tworzywa sztucznego ma stopień usieciowania stosunkowo

PL 215 372 B1 mniejszy niż pierwszy odcinek w postaci zewnętrznej tulei, a zespolona tuleja ma otwór przechodzący przez obie warstwy tulei. Opisywany człon obudowy jest wytwarzany w ten sposób, że rdzeń tulei umieszcza się na trzpieniu, następnie wokół trzpienia umieszcza się pierwszą warstwę zewnętrzną uformowaną z materiału w postaci arkusza kurczliwego obwodowo pod wpływem ciepła i łączy się części brzegowe arkusza. Alternatywnie nakłada się pierwszą warstwę kurczliwą pod wpływem ciepła w kierunku obkurczania, laminuje się drugą warstwę z pierwszą warstwą i łączy się części brzegowe laminatu. Korzystnie grubość części brzegowych redukuje się przez fazowanie.

Kolejnym problemem w znanych obudowach jest wykonanie zamknięcia otworu, przez który wlewa się prekursor pianki uszczelniającej. W PL 194780 z powierzchnią części obwodu elementu rury okładzinowej zespojona jest nakładka, przy czym element rury okładzinowej zawiera tworzywo sztuczne, które jest przynajmniej częściowo usieciowane, zaś nakładka zawiera tworzywo sztuczne, które jest przynajmniej częściowo nieusieciowane w porównaniu z tworzywem sztucznym elementu rury okładzinowej. Nakładka może znajdować się na promieniowo zewnętrznej lub wewnętrznej powierzchni tulei. W innym wariancie nakładka znajduje się na części elementu, która jest zagłębiona względem przyległej, pozostałej powierzchni elementu. Sposób uszczelniania i izolacji złącza odcinków rur, według omawianego wynalazku polega na tym, że nakłada się na spawane złącze element rury okładzinowej w kształcie tulei, którego przynajmniej części końcowe są kurczliwe pod wpływem ciepła, układa się element rury okładzinowej tak, że oba jego końce zachodzą na część okładziny rury wystającą na zewnątrz poza koniec rury sąsiedniej, obkurcza się pod wpływem ciepła końcowe części elementu i zespaja się je z przylegającymi częściami izolacji, wykonuje się otwór przechodzący przez nakładkę, tworząc kanał umożliwiający dostęp z zewnątrz do wewnątrz elementu, po czym przez ten otwór wlewa się płynny prekursor kompozycji piankowej i pozostawia się prekursor do spienienia i utwardzenia, a następnie zamyka się otwór korkiem.

Rozwiązanie problemu nieszczelności otworów zostało zaproponowane w opisie patentowym PL 205918. Mufa termokurczliwa według tego patentu, w postaci odcinka kształtki rurowej z polietylenu sieciowanego radiacyjnie, ma niesieciowaną powierzchnię kształtki rurowej wokół otworu zadawania środka spieniającego. Pozwoliło to, przy wykorzystaniu korków z polietylenu nieusieciowanego, zapewnić po operacji wypełnienia mufy materiałem spieniającym, możliwość zakorkowania otworów i stopienia połączenia korka z otworem. Dzięki temu uzyskano szczelne połączenie, gwarantujące odporność na przenikanie wilgoci do wnętrza mufy, a więc i do strefy właściwego stalowego przewodu ciepłowniczego przy zachowaniu właściwości materiału sieciowanego całości mufy. Mufa według patentu PL 205918 jest wytwarzana w ten sposób, że kształtkę rurową z polietylenu tnie się na odcinki, a następnie każdy odcinek przesuwa się z określoną prędkością w obszarze roboczym akceleratora elektronowego, po czym kształtkę się sezonuje i kolejno wygrzewa w piecu, z kolei rozciąga się mufę średnicowo oraz do założonych rozmiarów i schładza się kształtkę do temperatury otoczenia. Przed przesunięciem kształtki rurowej w przestrzeń roboczą akceleratora elektronowego, strefę powierzchni materiału pod każdy otwór zadawania środka spieniającego zabezpiecza się przed działaniem wiązki elektronów. Po schłodzeniu kształtki w powierzchniach niesieciowanych wykonuje się otwory.

Znane elementy łączące są zazwyczaj odcinkami kształtki rurowej. Odpowiednia rura jest wytwarzana jedną ze znanych technik, a następnie cięta na odcinki o określonej długości. W pociętych elementach rury wykonuje się otwory, sposobami opisanymi powyżej.

Sposób wytwarzania elementów łączących odcinki rur według wynalazku polega na tym, że metodą wytłaczania z rozdmuchem, w jednej operacji, kształtuje się bańkę cylindryczną z polietylenu, posiadającą końce o mniejszej lub większej średnicy niż część środkowa bańki, po czym odcina się końce uformowanej bańki w celu uzyskania kształtki cylindrycznej o średnicy części końcowych mniejszej lub większej niż średnica części środkowej, po czym, w przypadku użycia polietylenu nieusieciowanego, kształtkę cylindryczną poddaje się sieciowaniu znanym sposobem, a następnie końce cylindra posiadające mniejszą lub większą średnicę od średnicy części środkowej cylindra ogrzewa się i deformuje się do wartości do 200% średnicy przed zdeformowaniem.

Korzystnie końce kształtki cylindrycznej mają średnicę mniejszą lub większą od 5% do 500% w stosunku do średnicy części środkowej kształtki po zdeformowaniu.

Korzystnie końce kształtki cylindrycznej o mniejszej lub większej średnicy są usytuowane na odcinku od 1% do 50% długości całkowitej kształtki cylindrycznej, powstałej po obcięciu końców bańki cylindrycznej.

W sposobie według wynalazku korzystnie polietylen uplastycznia się w znany sposób, po czym przez wytłaczarkę, korzystnie ślimakową, podaje się wytłoczoną kształtkę rurową do formy. Formę

PL 215 372 B1 zamyka się i podaje się do wnętrza kształtki rurowej powietrze pod ciśnieniem od 0,1 do 2 MPa, po czym uformowaną bańkę cylindryczną chłodzi się w formie o temperaturze od 1 do 80°C, w czasie od 1 do 10 minut.

Korzystnie stosuje się polietylen wysokiej gęstości (HDPE), polietylen do sieciowania pod wpływem wilgoci (VPE HD), zwłaszcza o wskaźniku płynięcia niższym niż 2,0 g/10 minut w temperaturze 190°C, pod obciążeniem 5 kg. Najkorzystniej stosuje się polietylen o bardzo dużym ciężarze cząsteczkowym (VHMW HDPE), szczególnie o wskaźniku płynięcia niższym niż 5 g/10 minut, w temperaturze 190°C, pod obciążeniem 21,6 kg.

₃

Korzystnie stosuje się polietylen o gęstości większej niż 0,9100 g/cm³.

Korzystnie stosuje się sieciowanie pod wpływem wilgoci lub sieciowanie pod wpływem promieniowania jonizującego. Sieciowanie pod wpływem wilgoci prowadzi się w temperaturze od 20°C do 110°C. W przypadku sieciowania radiacyjnego stosuje się promieniowanie jonizujące w dawce w zakresie 50 - 300 kGy.

Korzystnie kształtuje się bańkę cylindryczną posiadającą w części środkowej wielopłaszczyznowe zagłębienia.

W przypadku bańki cylindrycznej posiadającej wielopłaszczyznowe zagłębienia, wykonanej z polietylenu zdolnego do sieciowania pod wpływem wilgoci, przed poddaniem bańki cylindrycznej sieciowaniu, w czasie nie dłuższym niż 24 h od czasu wykonania bańki cylindrycznej, korzystnie niezwłocznie po obcięciu końców bańki cylindrycznej, w najniżej położonej płaszczyźnie wielopłaszczyznowego zagłębienia wykonuje się otwór, w którym umieszcza się, korzystnie przez wgrzewanie lub wspawanie, wstawkę z tworzywa sztucznego wykazującego adhezję do poliolefin, tak, aby wstawka stanowiła część najniżej położonej płaszczyzny wielopłaszczyznowego zagłębienia. Tak przygotowaną kształtkę poddaje się działaniu wilgoci dla wytworzenia sieci przestrzennej. Następnie końce cylindra posiadające średnicę różniącą się od średnicy części środkowej cylindra ogrzewa się do temperatury powyżej 120°C i deformuje się do żądanej średnicy. Po ochłodzeniu uzyskuje się cylinder posiadający końce zdolne do zmiany kształtu - termokurczliwe, a środkową część nie posiadającej tej cechy. Następnie w wielopłaszczyznowych zagłębieniach wykonuje się otwory do zadawania pianki.

Korzystnie stosuje się wstawkę z materiału wykazującego adhezję do polietylenu i o wskaźniku płynięcia MFR mieszczącym się w przedziale ±500% wskaźnika płynięcia polietylenu, z którego została wykonana cylindryczna kształtka. Korzystnie wstawkę wykonuje się z polietylenu lub z kopolimeru polietylenu, zwłaszcza z bezwodnikiem maleinowym.

W przypadku bańki cylindrycznej posiadającej wielopłaszczyznowe zagłębienia, wykonanej z polietylenu zdolnego do sieciowania pod wpływem promieniowania jonizującego, po obcięciu końców kształtki cylindrycznej, w najniżej położonej płaszczyźnie wielopłaszczyznowego zagłębienia wykonuje się otwór i zabezpiecza się go przed działaniem promieniowania jonizującego. Następnie całą kształtkę poddaje się działaniu promieniowania jonizującego, po czym końce posiadające średnicę różniącą się od średnicy części środkowej cylindra ogrzewa się do temperatury powyżej 120°C i deformuje w znany sposób do żądanej średnicy. Po ochłodzeniu uzyskuje się cylinder posiadający końce zdolne do zmiany kształtu - termokurczliwe, a środkową część nie posiadającej tej cechy.

Korzystnie otwór zabezpiecza się za pomocą kształtki z aluminium lub stopu aluminium.

Korzystnie polietylen wokół otworu, w zakresie średnic od 10 mm do 150 mm, wliczając średnicę otworu, jest termoplastyczny na całej grubości kształtki, przez co można wykonać otwór odpowietrzający zamykany metodą wtapiania korka o średnicy od 9 do 149 mm.

Korzystnie krawędzie części końcowych kształtki cylindrycznej formuje się na kształt wypukłej części łuku.

Korzystnie wewnętrzną powierzchnię każdego końca kształtki cylindrycznej pokrywa się kompozycją uszczelniającą.

Termokurczliwy element łączący wykonany sposobem według wynalazku nakłada się na wcześniej wykonane połączenie spawane pomiędzy dwoma rurami preizolowanymi, po czym obkurcza się, pod wpływem temperatury, końce cylindra wykazujące cechy termokurczliwości. W otwory wykonane w najniżej położonej płaszczyźnie wielopoziomowego zagłębienia podaje się płyn spieniający i zatyka korkiem odpowietrzającym. Następnie wbija się korek odpowietrzający i umieszcza krążek - łatkę z polietylenu sieciowanego pokryty jednostronnie masą uszczelniającą na najpłytszej płaszczyźnie zagłębienia wielopłaszczyznowego tak, aby powierzchnia krążka - łatki uszczelniającej znalazła się poniżej powierzchni części cylindrycznej. Możliwe jest również usunięcie korka odpowietrzającego i wygrzanie lub wspawanie korka wykonanego z polietylenu o zbliżonym masowym wskaźniku płynięPL 215 372 B1 cia (MFR) do wskaźnika płynięcia materiału, z którego została wykonana cylindryczna kształtka. Stosowany korek jest wykonany z materiału wykazującego adhezję do polietylenu i o wskaźniku płynięcia mieszczącym się w przedziale ±500% wskaźnika płynięcia polietylenu, z którego została wykonana cylindryczna kształtka.

Wielopłaszczyznowe zagłębienia bańki cylindrycznej pozwala na zastosowanie łatki uszczelniającej w taki sposób, że powierzchnia łatki znajdzie się poniżej powierzchni cylindrycznej bańki. Takie umiejscowienie łatki zmniejsza podatność uszczelnienia na uszkodzenie mechaniczne, co podnosi trwałość i skuteczność uszczelnienia.

Jeżeli krawędzie kształtki cylindrycznej są uformowane na kształt wypukłej części łuku, to promień łuku mieści się w przedziale R = 6 mm do 10⁶ mm.

Sposób według wynalazku pozwala na otrzymanie elementów łączących rur w jednej operacji, podczas której wytwarza się kształtkę o różnych średnicach przekroju, z cechą termokurczliwości tylko na końcach oraz, w razie potrzeby, z odpowiednio przygotowanymi otworami do podawania pianki izolacyjnej. Możliwość ukształtowania elementu łączącego o takich samych lub różnych średnicach w jednej operacji powstała dzięki zastosowaniu technologii wytłaczania z rozdmuchem i form odpowiednio ukształtowanych w zależności od żądanego kształtu finalnego produktu.

Rodzaje polietylenu wskazane jako korzystne posiadają dodatkową zaletę w stosunku do stosowanego powszechnie PEHD. Kształtki termokurczliwe wykonane z tych polimerów obciskają osłonową zewnętrzną część rury preizolowanej z siłą o ponad 100% większą. Badania wykazały że kształtka wykonana PEHD Hostalen CRP 100 produkcji Orlen Basell działa na podłoże w temperatu₂ rze 30°C siłą 550N/cm². Kształtka wykonana z Polidan T/A - HF firmy Solvay Padanaplast działa z siłą 1200 N/cm², a VHMW PE 56020 S produkcji Total Petrochemicals działa z siłą 1400 N/cm².

Na Fig. 1 rysunku przedstawiono bańkę cylindryczną z końcami o średnicy mniejszej od średnicy części środkowej, przed obcięciem końców, na Fig. 2 przedstawiono kształtkę cylindryczną po obcięciu końców bańki cylindrycznej przedstawionej na Fig. 1, przed zdeformowaniem końców w celu uzyskania elementu łączącego o średnicy jednakowej lub zbliżonej na całej długości, na Fig. 3 przedstawiono przekrój A-A kształtki z Fig. 2, na Fig. 4 przedstawiono bańkę cylindryczną z końcami o średnicy mniejszej i większej od średnicy części środkowej, przed obcięciem końców, na Fig. 5 przedstawiono kształtkę cylindryczną po obcięciu końców bańki cylindrycznej przedstawionej na Fig. 4, przed zdeformowaniem końców w celu uzyskania elementu łączącego o średnicy różnej na długości elementu, na Fig. 6 przedstawiono bańkę cylindryczną z końcami o średnicy mniejszej i większej od średnicy części środkowej, z minimalną długością części środkowej, przed obcięciem końców, na Fig. 7 przedstawiono kształtkę cylindryczną po obcięciu końców bańki cylindrycznej przedstawionej na Fig. 6, przed zdeformowaniem końców w celu uzyskania elementu łączącego o średnicy różnej na długości elementu, z minimalną długością części środkowej, na Fig. 8 przedstawiono przekrój przez otwór zamknięty korkiem i przykryty łatką, na Fig. 9 przedstawiono krawędź części końcowej elementu łączącego uformowaną na kształt wypukłej części łuku.

P r z y k ł a d 1

Polietylen HDPE zdolny do sieciowania pod wpływem wilgoci (Polidan T/A - HF firmy Solvay Padanaplast) w znany sposób uplastycznia się w wytłaczarce ślimakowej, wyposażonej w cylinder z tłokiem. W cylindrze gromadzi się uplastyczniony polimer. Po napełnieniu uplastycznionym polimerem cylindra, tłok, przez głowicę skierowaną do dołu, wypycha z cylindra uplastyczniony polimer w postaci plastycznej rury, która jest podawana między dwie połówki odpowiednio ukształtowanej formy. Po zamknięciu formy, do wnętrza uplastycznionej rury doprowadza się powietrze pod ciśnieniem 0,4 MPa, które dociska plastyczną rurę do chłodzonych ścianek formy, przez co plastyczna rura przyjmuje kształt wewnętrznej powierzchni formy, stając się odpowiednio ukształtowaną bańką. Temperatura wytłaczania mieści się w przedziale od 140 przy leju zasypowym do 180 na głowicy. Czas chłodzenia uformowanej bańki 150 sekund. Otrzymuje się bańkę cylindryczną 1 o kształcie przedstawionym na Fig. 1 rysunku, z wielopłaszczyznowymi zagłębieniami 2 i 3. Obcina się końce bańki, w celu otrzymania kształtki cylindrycznej 4 przedstawionej na Fig. 2 rysunku, której końce 5 i 6 mają średnicę mniejszą niż część środkowa. W najniżej położonych płaszczyznach wielopłaszczyznowych zagłębień 2 i 3 wykonuje się otwory, w które wgrzewa się wstawki wykonane z polietylenu CRP 100.

PL 215 372 B1

Wstawki łączą się krawędziami bocznymi z otworami tak, aby po ochłodzeniu tworzyły jedną płaszczyznę z płaszczyzną zagłębienia.

Tak przygotowaną kształtkę niezwłocznie poddaje się działaniu wilgoci dla wytworzenia sieci przestrzennej, w czasie 12 h, w wodzie o temperaturze 85°C. Następnie końce cylindra posiadające mniejszą średnicę od średnicy części środkowej cylindra ogrzewa się do temperatury 140°C i deformuje do średnicy zbliżonej do części środkowej. Po ochłodzeniu uzyskuje się cylinder posiadający końce zdolne do zmiany kształtu - termokurczliwe, a środkową część nie posiadającej tej cechy. Następnie we wstawkach uprzednio umieszczonych w wielopłaszczyznowych zagłębieniach wykonuje się otwory do zadawania pianki. Otwory na całej grubości są termoplastyczne, co pozwala na późniejsze zamknięcie ich metodą wtopienia korka.

Na koniec obie krawędzie części cylindrycznej formuje się na kształt wypukłej części łuku, jak pokazano na Fig. 9.

P r z y k ł a d 2

Polietylen VHMW (HDPE 56020 S produkcji Total Petrochemicals) w znany sposób uplastycznia się w wytłaczarce ślimakowej, wyposażonej w cylinder z tłokiem. W cylindrze gromadzi się uplastyczniony polimer. Po napełnieniu uplastycznionym polimerem cylindra, tłok, przez głowicę skierowaną do dołu, wypycha z cylindra uplastyczniony polimer w postaci plastycznej rury, która jest podawana między dwie połówki odpowiednio ukształtowanej formy. Po zamknięciu formy, do wnętrza uplastycznionej rury doprowadza się powietrze pod ciśnieniem 0,5 MPa, które dociska plastyczną rurę do chłodzonych ścianek formy, przez co plastyczna rura przyjmuje kształt wewnętrznej powierzchni formy, stając się odpowiednio ukształtowaną bańką. Temperatura wytłaczania mieści się w przedziale od 200°C przy leju zasypowym do 260°C na głowicy. Czas chłodzenia uformowanej bańki 140 sekund. Otrzymuje się bańkę cylindryczną 1 o kształcie przedstawionym na Fig. 1 rysunku. Końce bańki obcina się, końce 5 i 6 kształtki cylindrycznej 4 posiadające mniejszą średnicę od części środkowej cylindra, ogrzewa się do temperatury powyżej 120°C i deformuje do średnicy części środkowej. Następnie w najniżej położonej płaszczyźnie wielopłaszczyznowych zagłębień wykonuje się otwory do zadawania pianki. Otwory na całej grubości są termoplastyczne, co pozwala na późniejsze zamknięcie ich metodą wtopienia korka.

P r z y k ł a d 3

Polietylen VHMW (HDPE 56020 S produkcji Total Petrochemicals) w znany sposób uplastycznia się w wytłaczarce ślimakowej, wyposażonej w cylinder z tłokiem. W cylindrze gromadzi się uplastyczniony polimer. Po napełnieniu uplastycznionym polimerem cylindra, tłok, przez głowicę skierowaną do dołu, wypycha z cylindra uplastyczniony polimer w postaci plastycznej rury, która jest podawana między dwie połówki odpowiednio ukształtowanej formy. Po zamknięciu formy, do wnętrza uplastycznionej rury doprowadza się powietrze pod ciśnieniem 0,7 MPa, które dociska plastyczną rurę do chłodzonych ścianek formy, przez co plastyczna rura przyjmuje kształt wewnętrznej powierzchni formy, stając się odpowiednio ukształtowaną bańką. Temperatura wytłaczania mieści się w przedziale od 200°C przy leju zasypowym do 260°C na głowicy. Czas chłodzenia uformowanej bańki 180 sekund. Otrzymuje się bańkę cylindryczną 1 o kształcie przedstawionym na Fig. 1 rysunku.

Po obcięciu końców bańki, w najniżej położonych płaszczyznach wielopłaszczyznowych zagłębień 3 i 4 wykonuje się otwory o średnicy 12 mm i zabezpiecza je przed działaniem promieniowania jonizującego. W tym celu mocuje się z każdej strony zagłębienia, do najniżej położonej płaszczyzny, płytki z aluminium lub jego stopu, w postaci krążków o średnicy 60 mm i grubości 30 mm. Następnie cały cylinder poddaje się działaniu promieniowania jonizującego w dawce 90 kGy. Następnie końce cylindra posiadające mniejszą średnicę od średnicy części środkowej cylindra ogrzewa się do temperatury powyżej 150°C i deformuje się w znany sposób do średnicy części środkowej. Po ochłodzeniu uzyskuje się cylinder posiadający końce zdolne do zmiany kształtu - termokurczliwe, a środkową część nie posiadającej tej cechy. Przesłonięty fragment pozostaje po działaniu promieniowania jonizującego termoplastyczny w swojej objętości, przez co później jest możliwe wtopienie korka łączącego się swoimi krawędziami bocznymi z bocznymi krawędziami otworu. Zabezpieczenia usuwa się. Następnie otwory do zadawania pianki poszerza się do średnicy 24 mm.

P r z y k ł a d 4

Polietylen VHMW (HDPE 56020 S produkcji Total Petrochemicals) w znany sposób uplastycznia się w wytłaczarce ślimakowej, wyposażonej w cylinder z tłokiem. W cylindrze gromadzi się uplastyczniony polimer. Po napełnieniu uplastycznionym polimerem cylindra, tłok, przez głowicę skierowaną do dołu, wypycha z cylindra uplastyczniony polimer w postaci plastycznej rury, która jest podawana

PL 215 372 B1 między dwie połówki odpowiednio ukształtowanej formy. Po zamknięciu formy, do wnętrza uplastycznionej rury doprowadza się powietrze pod ciśnieniem 0,7 MPa, które dociska plastyczną rurę do chłodzonych ścianek formy, przez co plastyczna rura przyjmuje kształt wewnętrznej powierzchni formy, stając się odpowiednio ukształtowaną bańką. Temperatura wytłaczania mieści się w przedziale od 200°C przy leju zasypowym do 260°C na głowicy. Czas chłodzenia uformowanej bańki 180 sekund. Otrzymuje się bańkę cylindryczną 1 o kształcie przedstawionym na Fig. 4 rysunku. Końce bańki obcina się. Po obcięciu końców bańki otrzymuje się kształtkę cylindryczną o kształcie przedstawionym na Fig. 5. W najniżej położonej płaszczyźnie wielopłaszczyznowego zagłębienia 2 wykonuje się otwory i zabezpiecza je przed działaniem promieniowania jonizującego. W tym celu mocuje się z każdej strony zagłębienia, do najniżej położonej płaszczyzny, płytki z aluminium lub jego stopu, w postaci krążka o średnicy 60 mm i grubości 30 mm. Następnie cały cylinder poddaje się działaniu promieniowania jonizującego w dawce 90 kGy. Następnie końce cylindra ogrzewa się do temperatury powyżej 150°C i deformuje się w znany sposób do 150% średnicy. Po ochłodzeniu uzyskuje się element łączący posiadający końce zdolne do zmiany kształtu - termokurczliwe, a środkową część nie posiadającej tej cechy. Przesłonięty fragment pozostaje po działaniu promieniowania jonizującego termoplastyczny w swojej objętości, przez co później jest możliwe wtopienie korka łączącego się swoimi krawędziami bocznymi z bocznymi krawędziami otworu. Zabezpieczenia usuwa się.

P r z y k ł a d 5

Polietylen HDPE (Hostalen CRP 100 produkcji Orlen Basell) w znany sposób uplastycznia się w wytłaczarce ślimakowej, wyposażonej w cylinder z tłokiem. W cylindrze gromadzi się uplastyczniony polimer. Po napełnieniu uplastycznionym polimerem cylindra, tłok, przez głowicę skierowaną do dołu, wypycha z cylindra uplastyczniony polimer w postaci plastycznej rury, która jest podawana między dwie połówki odpowiednio ukształtowanej formy. Po zamknięciu formy, do wnętrza uplastycznionej rury doprowadza się powietrze pod ciśnieniem 0,4 MPa, które dociska plastyczną rurę do chłodzonych ścianek formy, przez co plastyczna rura przyjmuje kształt wewnętrznej powierzchni formy, stając się odpowiednio ukształtowaną bańką. Temperatura wytłaczania mieści się w przedziale od 160°C przy leju zasypowym do 220°C na głowicy. Czas chłodzenia uformowanej bańki 150 sekund. Otrzymuje się bańkę cylindryczną 1 o kształcie przedstawionym na Fig. 6 rysunku. Końce bańki obcina się, w celu otrzymania kształtki cylindrycznej pokazanej na Fig. 7. Całą kształtkę poddaje się działaniu promieniowania jonizującego w dawce 220 kGy. Następnie końce 5 i 6 kształtki ogrzewa się do temperatury powyżej 120°C i deformuje do 120% średnicy.

Claims (22)

1. Sposób wytwarzania elementów łączących odcinki rur, z termokurczliwego polietylenu, posiadających średnicę części środkowej inną niż średnice części końcowych, ewentualnie wyposażonych w otwory, znamienny tym, że metodą wytłaczania z rozdmuchem, w jednej operacji, kształtuje się bańkę cylindryczną z polietylenu, posiadającą końce o mniejszej lub większej średnicy niż część środkowa bańki, po czym odcina się końce uformowanej bańki w celu uzyskania kształtki cylindrycznej o średnicy części końcowych mniejszej lub większej niż średnica części środkowej, po czym, w przypadku użycia polietylenu nieusieciowanego, kształtkę cylindryczną poddaje się sieciowaniu znanym sposobem, a następnie końce cylindra posiadające mniejszą lub większą średnicę od średnicy części środkowej cylindra ogrzewa się i deformuje się do wartości średnicy do 200% średnicy przed zdeformowaniem.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że końce kształtki cylindrycznej mają średnicę mniejszą lub większą od 5% do 500% w stosunku do średnicy części środkowej kształtki po zdeformowaniu.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że końce kształtki cylindrycznej o mniejszej lub większej średnicy są usytuowane na odcinku od 1% do 50% długości całkowitej kształtki cylindrycznej, powstałej po obcięciu końców bańki cylindrycznej.

4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że polietylen uplastycznia się w znany sposób, po czym przez wytłaczarkę, korzystnie ślimakową, podaje się wytłoczoną kształtkę rurową do formy, formę zamyka się i podaje się do wnętrza kształtki rurowej powietrze pod ciśnieniem od 0,1 do 2 MPa, po czym chłodzi się uformowaną bańkę cylindryczną w formie o temperaturze od 1 do 80°C, w czasie od 1 do 10 minut.

PL 215 372 B1

5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się polietylen wysokiej gęstości (HDPE), polietylen o bardzo dużym ciężarze cząsteczkowym (VHMW PE) lub polietylen HDPE zdolny do sieciowania pod wlewem wilgoci (VPE HD).

6. Sposób według zastrz. 1 albo 5, znamienny tym, że stosuje się polietylen o wskaźniku płynięcia niższym niż 5,0 g/10 minut w temperaturze 190°C, pod obciążeniem 5 kg.

7. Sposób według zastrz. 1 albo 5, znamienny tym, że stosuje się polietylen o bardzo dużym ciężarze cząsteczkowym VHMW PE, o wskaźniku płynięcia niższym niż 5,0 g/10 minut, w temperaturze 190°C pod obciążeniem 21,6 kg.

8. Sposób według zastrz. 1 albo 5, znamienny tym, że stosuje się polietylen o gęstości większej niż 0,9100 g/cm³.

9. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się sieciowanie pod wpływem wilgoci lub sieciowanie pod wpływem promieniowania jonizującego.

10. Sposób według zastrz. 1 albo 9, znamienny tym, że sieciowanie pod wpływem wilgoci prowadzi się w temperaturze od 20 do 120°C.

11. Sposób według zastrz. 1 albo 9, znamienny tym, że stosuje się promieniowanie jonizujące w dawce w zakresie 50 - 300 kGy.

12. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że kształtuje się bańkę cylindryczną posiadającą w części środkowej wielopłaszczyznowe zagłębienia.

13. Sposób według zastrz. 12, znamienny tym, że w przypadku użycia polietylenu zdolnego do sieciowania pod wpływem wilgoci, przed poddaniem kształtki sieciowaniu, w najniżej położonej płaszczyźnie wielopłaszczyznowego zagłębienia wykonuje się otwór, w którym umieszcza się wstawkę z tworzywa sztucznego wykazującego adhezję do poliolefin, tak, aby wstawka stanowiła część najniżej położonej płaszczyzny wielopłaszczyznowego zagłębienia, po czym tak przygotowaną kształtkę poddaje się działaniu wilgoci dla wytworzenia sieci przestrzennej.

14. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że wstawkę umieszcza się w czasie nie dłuższym niż 30 dni od czasu wykonania bańki cylindrycznej.

15. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że wstawkę umieszcza się przez wspawanie lub wgrzewanie.

16. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że stosuje się wstawkę z materiału o masowym wskaźniku płynięcia MFR mieszczącym się w przedziale ±500% wskaźnika płynięcia polietylenu, z którego została wykonana cylindryczna kształtka.

17. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że stosuje się wstawkę z polietylenu lub jego kopolimerów z bezwodnikiem maleinowym.

18. Sposób według zastrz. 12, znamienny tym, że w przypadku użycia polietylenu zdolnego do sieciowania pod wpływem promieniowania jonizującego, przed poddaniem kształtki sieciowaniu, w najniżej położonej płaszczyźnie wielopłaszczyznowego zagłębienia wykonuje się otwór i zabezpiecza się go przed działaniem promieniowania jonizującego, a następnie całą kształtkę poddaje się działaniu promieniowania jonizującego.

19. Sposób według zastrz. 18, znamienny tym, że otwór zabezpiecza się za pomocą kształtki z aluminium lub stopu aluminium.

20. Sposób według zastrz. 12, znamienny tym, że polietylen wokół otworu, w zakresie średnic od 10 mm do 150 mm, wliczając średnicę otworu, jest termoplastyczny na całej grubości kształtki.

21. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że krawędzie części końcowych kształtki cylindrycznej formuje się na kształt wypukłej części łuku.

22. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wewnętrzną powierzchnię każdego końca kształtki cylindrycznej pokrywa się kompozycją uszczelniającą.