PL242722B1 - Rura dwuwarstwowa z kanałem montażowym oraz sposób łączenia rury wewnętrznej z kanałem montażowym z rurą zewnętrzną - Google Patents

Abstract

Rura dwuwarstwowa z kanałem montażowym składa się z rury wewnętrznej (1) z kanałem głównym (I) ograniczonym ścianą zewnętrzną (II) i z kanału montażowego (III) ograniczonego ścianą wewnętrzną (IV), w której ściana zewnętrzna (II) rury wewnętrznej (1) i ściana wewnętrzna (IV) rury wewnętrznej (1) posiadają wspólną część (V). Rura wewnętrzna (1) wytworzona jest z materiału polimerowego o mniejszej temperaturze uplastycznienia. Zewnętrzna powierzchnia (1a) rury wewnętrznej (1) połączona jest połączeniem zgrzewanym z wewnętrzną powierzchnią rury zewnętrznej, której wewnętrzna powierzchnia posiada taki sam kształt jak zewnętrzna powierzchnia (1a) rury wewnętrznej (1) i rura zewnętrzna (2) wytworzona jest z materiału polimerowego o większej temperaturze uplastyczniania. Sposób łączenia rury wewnętrznej z kanałem montażowym z rurą zewnętrzną polega na tym, że w wytłoczonej z tworzywa polimerowego o mniejszej temperaturze topnienia rurze wewnętrznej (1) z kanałem głównym (I) ograniczonym ścianą zewnętrzną (II) i z kanałem montażowym (III) ograniczonym ścianą wewnętrzną (IV), w której ściana zewnętrzna (II) rury wewnętrznej (1) i ściana wewnętrzna (IV) rury wewnętrznej (1) posiadają wspólną część (V) zatyka się z obydwu stron kanał główny (I) i kanał montażowy (III) i nagrzewa się część wspólną (V) rury wewnętrznej (1) do temperatury (T1). W dalszej kolejności w kanale montażowym (III) wytwarza się podciśnienie (p1), co powoduje zapadnięcie się wspólnej części (V) ściany zewnętrznej (II) i ściany wewnętrznej (IV) rury wewnętrznej (1) ograniczającej kanał montażowy (III). Następnie na rurę wewnętrzną (1) nasuwa się rurę zewnętrzną wytłoczoną z tworzywa o większej temperaturze topnienia i tak wstępnie połączoną rurę dwuwarstwową umieszcza się w worku z tworzywa polimerowego nieprzepuszczającego powietrze, z którego odciąga się powietrze tworząc podciśnienie. W kanale głównym (I) i w kanale montażowym (III) wytwarza się nadciśnienie, przez co dociska się zewnętrzną powierzchnię (1a) zewnętrznej ściany (II) i wspólnej części (V) ściany zewnętrznej (II) i ściany wewnętrznej (IV) rury wewnętrznej (1) do wewnętrznej powierzchni rury zewnętrznej. Całość wygrzewa się w temperaturze przez czas w celu stałego połącznia rury wewnętrznej (1) i rury zewnętrznej.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest rura dwuwarstwowa z wewnętrznym kanałem i sposób łączenia rury wewnętrznej z wewnętrznym kanałem montażowym z rurą zewnętrzną, w celu wytworzenia rury dwuwarstwowej, zwłaszcza do montażu taśm z diodami LED.

Ze zgłoszenia patentowego nr EP0264102 (A1) znany jest dwuścienny zespół rurowy, który posiada wydłużoną rurkę wewnętrzną z żywicy termoplastycznej i wydłużoną wytłaczaną rurkę zewnętrzną z żywicy termoplastycznej o nieregularnym kształcie. W przekroju poprzecznym rura zewnętrzna posiada wiele żeber o stałej wysokości skierowanych w stronę rury wewnętrznej. Żebra rozciągnięte są na całej długości rury zewnętrznej. Żebra mają dystalne końce połączone z zewnętrzną powierzchnią obwodową rurki wewnętrznej na całej długości rurki wewnętrznej. Wytwarzanie zespołu rur podwójnych ściankach w sposób ciągły, polega na tym, że wstępnie uformowana rura wewnętrzna jest podawana do maszyny do formowania przez wytłaczanie z matrycą poprzeczną, a żywica termoplastyczna jest wytłaczana z dyszy głowicy poprzecznej do wydłużonej rury zewnętrznej wokół rury wewnętrznej. Rura wewnętrzna i wytłaczana rura zewnętrzna są podawane do urządzenia do formowania matryc, w którym rura zewnętrzna w stanie uplastyczni onym jest skurczana w kierunku zewnętrznej powierzchni obwodowej rury wewnętrznej, aż do momentu gdy odległe końce żeber rury zewnętrznej zostaną stopione z zewnętrzną powierzchnią obwodową rury wewnętrznej. Rura zewnętrzna jest następnie chłodzona i zestalana.

Ze zgłoszenia patentowego nr JPH05278092 (A) znany jest bambus powleczony termoplastyczną rurką z tworzywa polimerowego i sposób jego otrzymywania. Do uzyskania takiej konstrukcji stosuje się wytłaczarkę z dwoma dyszami. Pierwszą dyszę stosuje się do formowania folii, a drugą dyszę stosuje się do formowania wzoru na folii.

Znany jest z opisu patentowego nr PL/EP2571011 (B1) element reklamy świetlnej z diodami świecącymi LED imitujący świecący neon. Zawiera on wykonaną z tworzywa sztucznego, jednowarstwową elastyczną lub sztywną rurę, której ścianka w części obwodu jest uformowana w kształcie zbliżonym do litery U wypukłością skierowaną do wnętrza rury tworząc rowek biegnący wzdłuż całego elementu, większą liczbę dobranych kolorystycznie diod świecących LED lub co najmniej jeden elastyczny taśmowy zestaw diodowy. Diody lub zestawy diodowe umieszczone są w listwie zamkniętej w wewnętrznej przestrzeni rowka i połączone są przewodami elektrycznymi lub nadrukowanymi ścieżkami przewodzącymi prąd elektryczny ze źródłem zasilania znajdującym się poza elementem. Listwa jest wsunięta lub wciśnięta w rowek, który jest zamknięty na końcach.

Ze zgłoszenia patentowego nr US2013180616 (A1) znana jest podwójna rura, w której wewnętrzna rura jest umieszczona po wewnętrznej stronie zewnętrznej rury, a każda część zewnętrznej rury i wewnętrznej rury jest częściowo wykonana jako wspólna i integralnie uformowana względem siebie. Wewnętrzna rura ma ścianki boczne rozciągające się od wspólnej rury.

Zgodnie z definicją zgrzewanie to łączenie tworzyw termoplastycznych poprzez przejście w stan plastyczny i następnie w mniejszym zakresie w stan ciekły, w miejscu łączenia, z wywarciem docisku elementów łączących bez dodawania tworzywa.

Ze strony internetowej firmy LumoTubo - www.lumotubo.pl znane są profile oświetleniowe.

Obecnie produkowane są profile oświetleniowe z polietylenu małej gęstości - LDPE, które są bardzo podatne na zarysowania ale ich kształtowanie wymaga mniejszego nakładu energii niż innych tworzyw. Wprowadzenie na rynek produktów wytworzonych z tego materiału grozi tym, że montaż przez nieprzeszkolone osoby może doprowadzić do licznych reklamacji co do jakości powierzchni tuby.

Celem wynalazku jest zabezpieczenie zewnętr znej warstwy profilu.

Istotą rury dwuwarstwowej z kanałem montażowym wykonanej z dwóch różnych warstw tworzywa polimerowego o znacząco różnej temperaturze uplastycznienia jest to, że składa się z rury wewnętrznej z kanałem głównym ograniczonym ścianą zewnętrzną, która w przekroju poprzecznym posiada kształt pierścienia i z kanałem montażowym ograniczonym ścianą wewnętrzną, w której ściana zewnętrzna rury wewnętrznej i ściana wewnętrzna rury wewnętrznej posiadają wspólną część, która w przekroju poprzecznym posiada kształt wycinka pierścienia. Przy czym rura wewnętrzna wytworzona jest z polietylenu o małej gęstości. Natomiast zewnętrzna powierzchnia rury wewnętrznej połączona jest połączeniem zgrzewanym z wewnętrzną powierzchnią rury zewnętrznej o kształcie pierścienia, której wewnętrzna powierzchnia posiada taki sam promień jak promień zewnętrznej powierzchni rury wewnętrznej o kształcie pierścienia i rura zewnętrzna wytworzona jest z polipropylenu.

Istotą sposobu łączenia rury wewnętrznej z kanałem montażowym z rurą zewnętrzną, według wynalazku jest to, że w wytłoczonej z polietylenu o małej gęstości rurze wewnętrznej z kanałem głównym ograniczonym ścianą zewnętrzną, która w przekroju poprzecznym posiada kształt pierścienia i z kanału montażowego ograniczonego ścianą wewnętrzną, w której ściana zewnętrzna rury wewnętrznej i ściana wewnętrzna rury wewnętrznej posiadają wspólną część, która w przekroju poprzecznym posiada kształt wycinka pierścienia, zatyka się z obydwu stron kanał główny - pierwszy koniec rury wewnętrznej pierwszym korkiem, a drugi jej koniec korkiem z przewodem i dalej kanał montażowy i nagrzewa się część wspólną rury wewnętrznej do temperatury w pr zybliżeniu wynoszącej 80°C. Dalej w kanale montażowym wytwarza się podciśnienie, które w przybliżeniu wynosi 0,05 MPa, co powoduje zapadnięcie się wspólnej części ściany zewnętrznej i ściany wewnętrznej rury wewnętrznej ograniczającej kanał montażowy. Następnie na rurę wewnętrzną nasuwa się rurę zewnętrzną wytłoczoną z polipropylenu i tak wstępnie połączoną rurę dwuwarstwową umieszcza się w worku z tworzywa polimerowe go nieprzepuszczającego powietrze, z którego odciąga się powietrze tworząc podciśnienie które w przybliżeniu wynosi 0,06 MPa, a w kanale głównym i w kanale montażowym wytwarza się nadciśnienia które w przybliżeniu wynosi 0,41 MPa, przez co dociska się zewnętrzną powierzchnię zewnętrznej ściany i wspólną część ściany zewnętrznej i ściany wewnętrznej rury wewnętrznej do wewnętrznej powierzchni rury zewnętrznej i całość wygrzewa się w temperaturze w przybliżeniu wynoszącej 120°C przez czas w przybliżeniu równy 10 min w celu stałego połącznia rury wewnętrznej i rury zewnętrznej.

Korzystnym skutkiem wynalazku jest zabezpieczenie zewnętrznej powierzchni rury przed uszkodzeniami powstającymi np. przy transporcie lub montażu. Rura wytworzona tym sposobem daje się łatwo kształtować termicznie w celu uzyskania profilu ciągnącego się po wyznaczonej krzywej. Zastosowanie sposobu b ędącego przedmiotem zgłoszenia nie wymaga każdorazowej budowy głowicy wytłaczarskiej, do każdego profilu oraz rozmiarów, które są wymagane przy wytłaczaniu powlekającym.

Etapy wytwarzania rury dwuwarstwowej według wynalazku zostały uwidocznione na rysunku, na którym:

fig. 1 - przedstawia rurę wewnętrzną w widoku od końca, fig. 2 - rurę zewnętrzną w widoku od końca, fig. 3 - rurę wewnętrzną zatkaną korkami w widoku od końca, fig. 4 - rurę wewnętrzną zatkaną korkami w przekroju wzdłużnym, wzdłuż linii A-A, fig. 5 - przedstawia rurę wewnętrzną zatkaną korkami w przekroju poprzecznym, wzdłuż linii

B-B, z odkształconą wspólna część ściany zewnętrznej i ściany wewnętrznej rury wewnętrznej, fig. 6 - złożoną wstępnie rurę zatkaną korkami w widoku od końca, fig. 7 - złożoną wstępnie rurę, zatkaną korkami w przekroju wzdłużnym, wzdłuż linii C-C, fig. 8 - złożoną wstępnie rurę, zatkaną korkami w przekroju poprzecznym wzdłuż linii D-D, fig. 9 - rurę w worku umieszczoną w piecu podczas procesu wygrzewania, fig. 10 - rurę w worku umieszczoną w piecu podczas procesu wygrzewania w przekroju wzdłużnym, wzdłuż linii E-E, fig. 11 - rurę w worku umieszczoną w piecu podczas procesu wygrzewania w przekroju poprzecznym, wzdłuż linii F-F.

Do wykonania wewnętrznej warstwy rury dwuwarstwowej z kanałem montażowym w przykładzie wykonania wykorzystano rurę wewnętrzna 1 (Fig. 1) wytłoczoną z polietylenu małej gęstości nazwa handlowa Lupolen 2426 H firmy LyondellBasello, którego typowe właściwoś ci przedstawiono w tabeli 1. Rura wewnętrzna 1 posiadała kształt pierścienia z zewnętrzną powierzchnią 1a o promieniu równym 20 mm i grubości ścianki równej 2,5 mm. Wewnątrz rury 1 znajdował się kanał główny I ograniczony ścianą zewnętrzną II. Wewnątrz kanału głównego I znajdował się kanał montażowy III utworzony przez ścianę wewnętrzną IV. Ściana zewnętrzna II i ściana wewnętrzna IV rury wewnętrznej 1 posiadają wspólną część V, która w przekroju poprzecznym posiada kształt wycinka pierścienia.

Do wykonania zewnętrznej warstwy rury dwuwarstwowej z kanałem montażowym wykorzystano rurę zewnętrzną 2 (Fig. 2) wytłoczoną z polipropylenu o nazwie handlowej Marlex® HGX

PL 242722 BI

030SP firmy Saudi Polymers Company, której typowe właściwości przedstawiono w tabeli 2. Rura zewnętrzna 2 posiadała przekrój pierścienia o promieniu wewnętrznym równym promieniowi zewnętrznemu rury wewnętrznej 1 (20 mm) i grubości ścianki równej 1 mm.

W pierwszym etapie łączenia (Fig. 3 - Fig. 5) zatkano pierwszy koniec rury wewnętrznej 1 pierwszym korkiem 4 a jej drugi koniec korkiem z przewodem 5. Następnie za pomocą napromiennika nagrzano wspólną część V ściany zewnętrznej II i ściany wewnętrznej IV rury wewnętrznej 1 do temperatury T1 = 80°C. W dalszej kolejności w kanale montażowym III wytworzono podciśnienie o wartości p1 = 0,05 MPa, co spowodowało zapadnięcie się do środka nagrzanej, wspólnej części V ściany zewnętrznej II i ściany wewnętrznej IV rury wewnętrznej 1 ograniczającej kanał montażowy III. Następnie na rurę wewnętrzną 1 nasunięto rurę zewnętrzną 2 (Fig. 6 - Fig. 8). Tak wstępnie połączoną rurę dwuwarstwową umieszczono w worku 3 (Fig. 9 - Fig. 11) z tworzywa polimerowego nieprzepuszczającego powietrze - silikonu. Do końca worka 3 wprowadzono rurkę, którą odciągnięto powietrze wytwarzając podciśnienie p2 = 0,06 MPa w celu dociśnięcia poprzez worek 3 wewnętrznej powierzchni 2a rury zewnętrznej 2 do zewnętrznej powierzchni 1a rury wewnętrznej 1. Jednocześnie w kanale głównym I i w kanale montażowym III wytworzono nadciśnienie p3 = 0,41 MPa, w celu dociśnięcia zewnętrznej powierzchni 1 a zewnętrznej ściany II i wspólnej część V ściany zewnętrznej II oraz ściany wewnętrznej IV rury wewnętrznej 1 do wewnętrznej powierzchni 2a rury zewnętrznej 2. Całość umieszczono w piecu i wygrzewano w temperaturze T2 = 120°C przez czas t = 10min, cały czas utrzymując zadane ciśnienie. Spowodowało to stałe połącznie rury wewnętrznej 1 i rury zewnętrznej 2.

Tabela 1. Właściwości polietylenu małej gęstości Lupolen 2426 H firmy LyondellBasello

Właściwość	Metoda badania	Wartość	Jednostka
Gęstość	ISO 1183	0,924	g/cm3
Wskaźnik szybkości płynięcia (MFR)	ISO 1133	1,9	g/10 min
Moduł sztywności przy rozciąganiu	ISO 527-1,2	260	MPa
Granica plastyczności przy rozciąganiu	ISO 527-1,2	11,0	MPa
Wytrzymałość na rozciąganie	ISO 527-1,3
- W kierunku wzdłużnym		25,0	MPa
- W kierunku poprzecznym		21,0	MPa
Wydłużenie przy zerwaniu	ISO 527-1,2
- W kierunku wzdłużnym		250	%
- W kierunku poprzecznym		600	%
Temperatura mięknienia Vicata (A50 (50 0 C/h 10N))	ISO 306	94,0	°c
Temperatura topnienia	ISO 31046	111	°c
Temperatura stopu		1160 do 200	°c

PL 242722 BI

Tabela 2. Właściwości polipropylenu o nazwie handlowej Marlex® HGX-030SP firmy Saudi Polymers Company

Właściwość	Metoda badania	Wartość	Jednostka
Gęstość	ASTM D1505	0,906	g/cmJ
Wskaźnik szybkości płynięcia (MFR) warunki: 230 °C/2,16 kg	ASTM D1238	3	g/10 min
Wytrzymałość na rozciąganie, 50,8 mm/min	ASTM D638	37	MPa
Moduł sprężystości	ASTM D790	1590	MPa
Twardość typu D	ASTM D2240	70	-
Temperatura ugięcia pod obciążeniem 0,46 MPa	ASTM D648	101	°c

Wykaz oznaczeń 1. rura wewnętrzna 1a. zewnętrzna powierzchnia rury wewnętrznej 2. rura zewnętrzna

2a. wewnętrzna powierzchnia rury zewnętrznej

3. worek

4. korek

5. korek z otworem na przewód

I kanał główny

II ściana zewnętrzna rury wewnętrznej

III kanał montażowy

IV ściana wewnętrzna rury wewnętrznej

V wspólna część ściany zewnętrznej i ściany wewnętrznej rury wewnętrznej T1 temperatura nagrzania części wspólnej V

T2 temperatura wygrzewania t czas wygrzewania p1 podciśnienie p2 podciśnienie p3 nadciśnienie

Claims (2)

1. Rura dwuwarstwowa z kanałem montażowym wykonana z dwóch różnych warstw tworzywa polimerowego o znacząco różnej temperaturze uplastycznienia, znamienna tym, że składa się z rury wewnętrznej (1) z kanałem głównym (I) ograniczonym ścianą zewnętrzną (II), która w przekroju poprzecznym posiada kształt pierścienia i z kanałem montażowym (III) ograniczonym ścianą wewnętrzną (IV), w której ściana zewnętrzna (II) rury wewnętrznej (1) i ściana wewnętrzna (IV) rury wewnętrznej (1) posiadają wspólną część (V), która w przekroju poprzecznym posiada kształt wycinka pierścienia, przy czym rura wewnętrzna (1) wytworzona jest z polietylenu o małej gęstości tudzież zewnętrzna powierzchnia (1 a) rury wewnętrznej (1) połączona jest połączeniem zgrzewanym z wewnętrzną powierzchnią (2a) rury zewnętrznej (2) o kształcie pierścienia, której wewnętrzna powierzchnia (2a) posiada taki sam promień jak promień zewnętrznej powierzchni (1a) rury wewnętrznej (1) o kształcie pierścienia i rura zewnętrzna (2) wytworzona jest z polipropylenu.

2. Sposób łączenia rury wewnętrznej (1) z kanałem montażowym z rurą zewnętrzną (2), znamienny tym, że w wytłoczonej z polietylenu o małej gęstości rurze wewnętrznej (1) z kanałem głównym (I) ograniczonym ścianą zewnętrzną (II), która w przekroju poprzecznym posiada kształt pierścienia i z kanału montażowego (III) ograniczonego ścianą wewnętrzną (IV), w której ściana zewnętrzna (II) rury wewnętrznej (1) i ściana wewnętrzna (IV) rury wewnętrznej (1) posiadają wspólną część (V), która w przekroju poprzecznym posiada kształt wycinka pierścienia, zatyka się z obydwu stron kanał główny (I) - pierwszy koniec rury wewnętrznej (1) pierwszym korkiem (4), a drugi jej koniec korkiem z przewodem (5) i dalej kanał montażowy (III) i nagrzewa się część wspólną (V) rury wewnętrznej (1) do temperatury (T1) równej 80°C, po czym w kanale montażowym (III) wytwarza się podciśnienie (p1) które w przybliżeniu wynosi 0,05 MPa, co powoduje zapadnięcie się wspólnej części (V) ściany zewnętrznej (II) i ściany wewnętrznej (IV) rury wewnętrznej (1) ograniczającej kanał montażowy (III), a następnie na rurę wewnętrzną (1) nasuwa się rurę zewnętrzną (2) wytłoczoną z polipropylenu i tak wstępnie połączoną rurę dwuwarstwową umieszcza się w worku (3) z tworzywa polimerowego nieprzepuszczającego powietrze, z którego odciąga się powietrze tworząc podciśnienie (p2), które w przybliżeniu wynosi 0,06 MPa a w kanale głównym (I) i w kanale montażowym (III) wytwarza się nadciśnienie (p3), które w przybliżeniu wynosi 0,41 MPa, przez co dociska się zewnętrzną powierzchnię (1a) zewnętrznej ściany (II) i wspólną część (V) ściany zewnętrznej (II) i ściany wewnętrznej (IV) rury wewnętrznej (1) do wewnętrznej powierzchni (2a) rury zewnętrznej (2) i całość wygrzewa się w temperaturze (T2) w przybliżeniu wynoszącej 120°C przez czas (t) w przybliżeniu równy 10 min w celu stałego połącznia rury wewnętrznej (1) i rury zewnętrznej (2).