PL444640A1 - Rura kanalizacyjna, sposób oraz urządzenie do jej wytworzenia - Google Patents

Abstract

Rura kanalizacyjna zawierająca rurę rdzeniową, charakteryzująca się tym, że na rurę rdzeniową nałożony jest nawój taśmy złożony z co najmniej jednej warstwy, przy czym naprężenia w ściance rury kanalizacyjnej są złożeniem (superpozycją) programowalnego naciągu nawoju taśmowego i potencjalnie mogącego wystąpić ciśnienia (obciążenie) roboczego wynikającego z oddziaływania czynnika transportowanego rurą. Ponadto przedmiotem zgłoszenia przedstawionym na rysunku są urządzenie oraz sposób wytwarzania profili rurowych, w szczególności rur kanalizacyjnych.

Description

Rura kanalizacyjna, sposób oraz urzadzenie do jej wytworzenia Przedmiotem wynalazku jest rura kanalizacyjna z programowalnym naciagiem warstw zaleznie od srednicy nawoju, sposób oraz urzadzenie do jej wytworzenia. Rura przeznaczona jest do budowy i renowacji bezwykopowych sieci kanalizacyjnych i wodociagowych, powstala w procesie nawojowego nakladania warstw o sterowanym naciagu poszczególnych nawojów realizowanych przy uzyciu dodatkowego hamulca sterowanego polem magnetycznym.

Nawijanie tasmy lub drutu z kontrolowanym naciagiem wystepuje w róznych dziedzinach techniki, jak np. elektrotechnika, wlókiennictwo, przetwórstwo tworzyw sztucznych, poligrafia, budowa maszyn. Jednakze nie stwierdzono wykorzystania technologii z kontrolowanym i zmiennym dla warstw naciagiem tasm w produkcji rur wytwarzanych nawojowa. Szczególnym obszarem zastosowania tej technologii jest produkcja komór cisnieniowych, w których cylinder lub zwora sa wzmacniane nawojem tasmy lub drutu. Technologia ta jest znana, a jej rózne odmiany stosowano w produkcji luf i zbiorników cisnieniowych. Np. w latach siedemdziesiatych ubieglego wieku firma ASEA wykorzystala to rozwiazanie w komorach cisnieniowych pras izostatycznych serii Quintus zas dziesiec lat pózniej, Groenboek [Groenboek J.: Application of stripwound tools to large reduction coldforging processes, NAMRC-X, Hamilton, Canada, 1982 oraz Groenboek J.: Stripwound tools for cold forging, Wire World International, vol.27, 11/12 1985] uzyl tej technologii w matrycach do wyciskania na zimno. Prace w tym obszarze byly prowadzone takze w Polsce w zakresie wytwarzania zbiorników cisnieniowych a nie rur np. GRP. Znajduje to odzwierciedlenie w nastepujacej literaturze Radomski M., Ros Z.: Design of HP Vessels Used in CIP and HIP Technologies, High Pressure and Biotechnology ed. Hayashi R.,Heremans K.,Masson P., Colloque INSERM Vol. 224, pp. 541-543, Libbey, Montrouge 1992, czy tez Radomski M., Ros Z.: Zagadnienie bezpieczenstwa w konstrukcji i eksploatacji urzadzen do prasowania izostatycznego, Mat. XVI Sympozjonu PKM, Referaty, s. 294-299, IMiK PW, Warszawa 1993 jak i Radomski M.: Cylinder wzmocniony nawojem tasmy o kontrolowanym naciagu obciazony cisnieniem wewnetrznym, Mat. XIX Sympozjonu PKM-99, PL 444640 A1 2/18Swinoujscie 13-17.09.1999, t. 2, s. 277-282. Znane jest jedynie w zakresie wytwarzania zbiorników cisnieniowych zaproponowanie metody wstepnego ustalania wymiarów cylindra komory cisnieniowej, gdy podstawowym kryterium jest niskocyklowa wytrzymalosc zmeczeniowa materialu. Zauwazono przy tym, ze czynnikiem majacym istotny wplyw na wytrzymalosc zmeczeniowa cylindra ma naciag nawijanej tasmy.

Zatem nawijarka tasmy powinna byc zbudowana w taki sposób, aby operacja nawijania przebiegala z wymagana i w pelni kontrolowana sila naciagu tasmy. Postulat ten dotyczy oczywiscie nie tylko stanu ustalonego, lecz takze stanów przejsciowych - rozruchu i hamowania. W zadnym z rozwiazan nie stosowano ukladu naciagu regulowanego za pomoca ukladów hamujacych magnetoreologicznych, gdzie mozliwym jest plynne i ciagle ( jak równiez odlaczalne jesli tego proces wymaga) programowanie naciagu tasmy.

Jedynie znane sa rozwiazania wzmacniania konstrukcji zbiorników poprzez uzycie w komorach cisnieniowych pras izostatycznych i zastosowanie jej w matrycach do wyciskania na zimno (prace J. Gronbek'a).

Modul magnetoreologiczny maszyny nawojowej (i/lub dwóch maszyn skonfigurowanych w jednej linii sterowanych jednym hamulcem) sterowania nawojem tasmy w pelnym zakresie zmian promienia nawojowanej rury i technologia wytwarzania rur poprzez sterowany nawój oraz rura wytwarzana w procesie sterowanym charakteryzuja sie cechami nie znajdujacymi odpowiedników.

Znane rozwiazania obejmuja przykladowo urzadzenie do nawijania warstwy materialu izolacyjnego na rdzeniu w celu utworzenia rynny zsypowej, zawierajace ruchoma tasme bez konca przystosowana do nawiniecia jej wokól rdzenia na czas nawijania tak, aby warstwa materialu izolacyjnego mogla zostac nawinieta na rdzeniu pomiedzy nim i tasma. Nawijanie warstw z materialu izolacyjnego czesto stanowi czesc procesu wytwarzania zsypowych rynien izolacyjnych, w którym rdzenie z nawinietym na nie materialem izolacyjnym sa utwardzane. Utwardzona izolacja jest ewentualnie powlekana na przyklad folia aluminiowa, izolacja jest odcinana i rynny sa usuwane z PL 444640 A1 3/18rdzeni, po czym puste rdzenie powracaja do stanu nawijania. W ogólnosci rdzenie sa przenoszone przez przenosnik bez konca. W znanych urzadzeniach prowadzi sie nawijanie przy rdzeniu umieszczonym na przenosniku. Poprzednio ruchy dzwigni wymagane do wygiecia tasmy elementów nawijajacych wokól rdzenia byly dlugie i wymagaly duzo przestrzeni. Zmiana srednicy rynny zsypowej byla mozliwa jedynie w zakresie bardzo ograniczonym zakresie i nie jest mozliwe sterowanie naciagiem tasm nawojowych w trakcie calego procesu na budowy warstw.

Istnieja ponadto znane rozwiazania dotyczace wytwarzania rur, pali i masztów z tworzywa zespolonego, poddane sciskaniu osiowemu lub naprezeniom zginajacym, wytworzonym przez dostosowane nawijanie niewywazonej tkaniny watkowej tak, ze glówna czesc wzmacniajacych wlókien umieszczona jest równolegle do osi wzdluznej konstrukcji. Rury, pale i maszty wytwarzane sa poprzez nawijanie na scisliwy trzpien tak, ze rury nie podlegaja naprezeniom lub mikropeknieciom, gdy nastepuje wyciaganie czopa trzpienia. W rozwiazaniu tym równiez nie jest mozliwe sterowanie naciagiem tasm nawojowych w trakcie calego procesu nabudowy warstw. Dodatkowo nalezy stwierdzic, ze nie istnieja rozwiazania wykorzystujace w procesach nawojowego wytwarzania profili rurowych sterowane hamulce magnetoreologiczne, które sa w stanie pracowac stale w sposób niemalze ciagly przy jednoczesnym programowalnym i kontrolowanym polu magnetycznym sterujacym naprezaniem poszczególnych tasm w zaleznosci od narastania srednicy profilu (nabudowy kolejnych warstw).

Powszechnie stosowane ciecze magnetoreologiczne maja duza lepkosc, a co za tym idzie nawet po zdjeciu do wartosci zerowej pradu sterowania ruch jest zwiazany z koniecznoscia przezwyciezenia wewnetrznych oporów hamulca wynikajacych z lepkosci cieczy. Cecha ta jest zdecydowanym minusem klasycznych konstrukcji zwlaszcza w odniesieniu do zastosowania w ukladach mechanicznych, co wymusza koniecznosc zapewnienia wstepnego naprezenia wsteg nawojowych dla pierwszej warstwy nawijanej za pomoca klasycznych ukladów niesterowanych napinania np. grawitacyjnych, sprezynowych. Jednoczesnie w trakcie nawijania pierwszej warstwy niezbedne jest uruchomienie hamulca MR na biegu jalowym (bez wplywu na napiecie PL 444640 A1 4/18wstegi) aby zostal on uruchomiony i nastapilo wymieszanie równomierne cieczy MR w przestrzeniach roboczych. Tego typu rozwiazanie moze byc osiagane poprzez np. sprzeglo zalaczane po pierwszym nawoju warstwowym i/lub poprzez dostawienie automatyczne i/lub manualne zespolu hamulca MR do ukladu prowadzenia tasm/wsteg po pierwszej warstwie nawoju. Przeplyw magnetoreologicznej cieczy roboczej odbywa sie w przestrzeni roboczej hamulca, która jest chlodzona np. poprzez zastosowanie plaszcza wodnego.

Proces sterowanego nawojowego wytwarzania rur z uwzglednieniem zmiennego naciagu tasm regulowanego dzieki plynnej zmianie charakterystyki hamulca magnetoreologicznego (MR) pozwala na uzyskanie rur o sciance jednorodnej i o sterowanym stopniu napiecia poszczególnych warstw co ma swoje korzystne cechy w uzyskiwanych parametrach wytrzymalosciowych. Powyzsze wazne jest zwlaszcza w kontekscie rur o duzych przekrojach (powyzej 500 mm) i przekrojach niekolowych.

Powyzsze problemy nieoczekiwanie rozwiazuja rura kanalizacyjna, sposób oraz urzadzenie do jej wytworzenia, wedlug wynalazku W pierwszym aspekcie przedmiotem wynalazku jest rura kanalizacyjna zawierajaca rure rdzeniowa, przy czym na rure rdzeniowa nalozony jest nawój tasmy zlozony z co najmniej jednej warstwy, przy czym naprezenia w sciance rury kanalizacyjnej sa zlozeniem (superpozycja) programowalnego naciagu nawoju tasmowego i potencjalnie mogacego wystapic cisnienia (obciazenie) roboczego wynikajacego z oddzialywania czynnika transportowanego rura.

W drugim aspekcie przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do wytwarzania profili rurowych, w szczególnosci rur kanalizacyjnych, które wyposazone jest w hamulec magnetoreologiczny, polaczony poprzez sprzeglo z walcem nawijajacym, przy czym hamulec magnetoreologiczny posiada staly walek i obrotowa obudowe zewnetrzna z chlodzeniem, przy czym hamulec wykonany jest w ksztalcie bebna z walcowa cewka, przy czym cewka osadzona jest na walku, który jest mocowany w uchwycie, przy czym centralna czesc hamulca stanowi karkas z nawinieta cewka PL 444640 A1 /18osadzony z pomoca wpustów na walku obracajacy sie w tulei z zelaza ARMCO, przy czym tuleja ARMCO zintegrowana jest z obudowa zewnetrzna poprzez uklad wpustów, przy czym ruch karkasu ograniczony jest przez pierscienie osadcze uniemozliwiajace jego osiowe przesuniecie, wymagane to jest z uwagi na ulozenie przewodów elektrycznych cewki przy czym przewody elektryczne wprowadzone w kanal walka chronione sa dodatkowa specjalna podkladka, która poprzez mozliwosc dopasowania jej grubosci pelni role dystansujaca, kasujaca luz przy zamknieciu karkasu pierscieniami osadczymi na walku.

W trzecim aspekcie przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania profili rurowych, w szczególnosci rur kanalizacyjnych z wykorzystaniem nawoju tasmy, znamienny tym, ze po pierwszym pelnym cyklu nawiniecia pierwszej warstwy warstwie nawojowej zalacza sie hamulec magnetoreologiczny o stalym walku i obrotowej obudowie, który umozliwia programowania rozkladu naprezen w sciance rury, a co za tym idzie mozliwosc optymalizacji konstrukcji pod katem jej masy, wytrzymalosci zmeczeniowej oraz innych wlasciwosci, przy czym podczas pracy hamulca magnetoreologicznego z zasprzeglanym lub zalaczanym co najmniej jednym walcem naciagu nastepuje zmiana charakterystyki hamulca magnetoreologicznego wymuszana przez pole magnetyczne co przeklada sie na zmienny naciag prowadzonej wstegi nawojowej opietej na walcu co najmniej na kacie opasania wynoszacym od 30 do 360 stopni co powoduje sam naciag tasmy/wstegi skladajacej sie z peku tasm, przy czym warunkiem poprawnej pracy modulu sterowania naciagiem jest podpiecie do ukladu sterownia praduv przeplywajacego w cewce hamulca generujacej pole magnetyczne w zakresie szczeliny roboczej przy pelnym pokryciu polem magnetycznym szczeliny roboczej.

Proces sterowanego nawojowego wytwarzania rur z uwzglednieniem zmiennego naciagu tasm regulowanego dzieki plynnej zmianie charakterystyki hamulca magnetoreologicznego (MR) pozwala na uzyskanie rur o sciance jednorodnej i o sterowanym stopniu napiecia poszczególnych warstw co ma swoje korzystne cechy w PL 444640 A1 6/18uzyskiwanych parametrach wytrzymalosciowych. Powyzsze wazne jest zwlaszcza w kontekscie rur o duzych przekrojach (powyzej 500 mm) i przekrojach niekolowych.

Przyklad wykonania wynalazku zostal przedstawiony zostal na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat sposobu oraz urzadzenia wedlug wynalazku, fig. 2 - schematyczna budowe rury wedlug wynalazku, fig. 3 schematyczny rysunek naciagu nawoju tasmy, zas fig. 4 - schematyczny przekrój naciagu nawoju tasmy .

Fig. 1 przedstawia nastepujace elementy: 1 - rdzen modulowy; 2 - programowalny hamulec magnetoreologiczny; 3 - sprzeglo rozlaczania hamulca; 4- walec przewijajacy; 5 - uklad podawania lepiszcza (zywicy); 6 - tasma nawojowa; 7 - opcjonalna rolka dociskowa Do standardowego toru nawojowego wytwarzania profili rurowych, w szczególnosci rur kanalizacyjnych, wprowadzony zostal zalaczany po pierwszej warstwie nawojowej hamulec magnetoreologiczny dajacy mozliwosc programowania rozkladu naprezen w sciance rury, a co za tym idzie mozliwosc optymalizacji konstrukcji pod katem jej masy, wytrzymalosci zmeczeniowej, itp. oraz wieksze bezpieczenstwo eksploatacji dzieki wiekszej wytrzymalosci i mniejszemu prawdopodobienstwu wystapienia defektów strukturalnych w cienkiej tasmie, niz w grubosciennej rurze np ekstrudowanej i lub wytwarzanej w technologii niesterowanej naciagiem tasmy, oraz dzieki utrudnionej propagacja pekniecia w obszarze nawoju.

Zmienny w czasie naciag tasmy nawojowej realizowany jest przez dedykowany hamulec magnetoreologiczny 2 z mozliwym do zastosowania z plaszczem wodnym zapewniajacym chlodzenie.

Zastosowanie rozwiazania pozwala na: 1) programowanie/kontrole rozkladu naprezen w sciance rury, a co za tym idzie mozliwosc optymalizacji konstrukcji pod katem jej masy, wytrzymalosci zmeczeniowej, jednorodnosci itp.; PL 444640 A1 7/182) wieksze bezpieczenstwo eksploatacji dzieki wiekszej wytrzymalosci mniejszemu prawdopodobienstwu wystapienia defektów strukturalnych w sciance powstalej w procesie sterowanego magnetoreologicznym ukladem nawojowania, niz w standardowej rurze gdzie proces nawijania jest regulowany poprzez skokowe regulacje naciagu lub tez naciag staly (np. grawitacyjny) lub tez za pomoca hamulców klasycznych bez mozliwosci niemalze bezczasowej zmiany charakterystyki jak to mam miejsce w przypadku ukladu magnetoreologicznego.

Zastosowanie sterowania nawojem w sposób ciagly i niemalze bezczasowy za pomoca hamulca magnetoreologicznego 2 pozwala uzyskac optymalna konstrukcje scianki rury, gdy funkcja celu jest np. liczba cykli pracy czy tez stopnien jednorodnosci wypelnienia scianki osnowa i tasma nawijana.

Zastosowanie programowania naciagu tasmy nawojowej wykorzystujace konstrukcje oparte na cieczach magnetoreologicznych (MR) odpowiada wspólczesnym wymaganiom rynkowym stawianym przed tego typu konstrukcjami.

Schematyczna konstrukcje rury wytworzonej zgodnie z wynalazkiem z wykorzystaniem nawoju tasmy o programowalnym naciagu realizowanym przez uklad magnetoreologiczny ilustruje fig. 2.

Naprezenia w sciance rury sa zlozeniem (superpozycja) programowalnego naciagu potencjalnie mogacego wystapic cisnienia (obciazenie) roboczego wynikajacego z oddzialywania czynnika transportowanego rura. Za pomijalne uznaje sie: zginania tasmy w trakcie procesu jej nawijania i nierównomiernosc podawania wypelniacza np. zywicznego.

Jako kryterium wytrzymalosciowe nalezy przyjmowac hipoteze HMH. Stosunek grubosci tasmy do promienia powierzchni owijanej jest mniejszy od 0,03 co jest cecha charakterystyczna dla rur o znacznych przekrojach. Pomija sie wplyw nawijania tasmy PL 444640 A1 8/18wzdluz linii srubowej, gdyz przy znikomym skoku tej linii kat jej wzniosu jest zblizony do zera co wynika z malego stosunku szerokosci tasmy do promienia powierzchni owijanej - nawet i zwlaszcza dla promienia wewnetrznego rury.

Urzadzenie do wytwarzania profili rurowych, zawiera hamulec magnetoreologiczny 2, polaczony poprzez sprzeglo 3 z walcem nawijajacym 4.

Hamulec magnetoreologiczny 2 o stalym walku 23 i obrotowej obudowie 21 zewnetrznej. Hamulec 2 wykonany jest w ksztalcie bebna z walcowa cewka 22, przy czym cewka osadzona jest na walku 23, który jest mocowany w uchwycie 24, przy czym centralna czesc hamulca stanowi karkas cewki 22 z nawinieta cewka osadzony z pomoca wpustów 27 na walku 23 obracajacy sie w tulei 26 z zelaza ARMCO, przy czym tuleja 26 ARMCO zintegrowana jest z obudowa 21 zewnetrzna poprzez uklad wpustów 27, przy czym ruch karkasu cewki 22 ograniczony jest przez pierscienie osadcze 28 uniemozliwiajace jego osiowe przesuniecie, wymagane to jest z uwagi na ulozenie przewodów elektrycznych 29 cewki 22, przy czym przewody elektryczne wprowadzone w kanal walka 23 chronione sa dodatkowa specjalna podkladka 30, która poprzez mozliwosc dopasowania jej grubosci pelni role dystansujaca, kasujaca luz przy zamknieciu karkasu cewki 22 pierscieniami osadczymi 28 na walku 23.

Przewody 29 powinny byc ustalone poprzez zalanie ich zywica epoksydowa chroniaca je przed dzialaniem cieczy magnetoreologicznej. Zewnetrzna czesc cewki 22 zabezpieczona jest dodatkowa oslona z blachy dopasowanej do srednicy nawoju cewki.

Walek 23 z karkasem cewki 22 zostal zmontowany. W dalszej kolejnosci nastepuje montaz obudowy 21 zewnetrznej. Mozliwe jest to dwutorowo, na oddzielnym stanowisku poprzez osadzenie tulei 26 z zelaza ARMCO w walcowej obudowie 21 zewnetrznej lub jednoczesnie z walkiem 23 i karkasem cewki 22 juz zmontowanym.

Tuleja 26 osadzona jest w obudowie poprzez uklad czterech wpustów 27 rozmieszczonych na obwodzie.

Tak spasowany uklad wykazuje luz promieniowy w zakresie wielkosci szczeliny przeplywu cieczy magnetoreologicznej. W dalszej kolejnosci montowane sa uszczelnienia i lozyskowanie walka 23.

PL 444640 A1 9/18Zespól uszczelnienia dopasowany jest do charakteru pracy i medium, z jakim beda pracowac jego elementy. Zastosowane zostalo kombinowane uszczelnienie w postaci podwójnego zabezpieczenie lozyskowania przed przedostawaniem sie cieczy magnetoreologicznej, dodatkowe uszczelnienie izoluje lozysko przed srodowiskiem zewnetrznym.

Flansza uszczelniacza pelni role sciany bocznej zbiornika cieczy magnetoreologicznej z dodatkowym uszczelnieniem wargowym walka. W dalszej kolejnosci montowane jest lozysko kulkowe zwykle. Lozysko osadzone jest na walku 23 i we flanszy lozyskowej, która jednoczesnie odpowiedzialna jest za centrowanie karkasu cewki 22 w tulei 26 i obudowie 21. Uklad flansz i uszczelniaczy jest symetryczny i procedura montazowa obowiazuje strone przeciwlegla hamulca 2. Nalezy zwrócic uwage na polozenie otworów pod sruby zamykajace Ostatnim etapem montowania jest zalozenie pokrywki zamykajacej lozysko z dodatkowym pierscieniem uszczelniajacym uklad przed wplywem srodowiska zewnetrznego.

Wkrecenie wszystkich srub powoduje uzyskanie kompletnego ukladu obrotowego hamowania w oparciu o tlumienie magnetoreologiczne. W tej postaci hamulec 2 stanowi podstawe do zamontowania go w inny zewnetrzny uklad typu kolo pasowe czy tez inne, które wskaze miejsce i kierunek odbioru sily hamowania.

W przypadku pracy hamulca 2 jako niezaleznego zewnetrznego ukladu konieczne sa dodatkowe elementy ustalajace miejsce odbioru momentu hamowania. Funkcja docelowa hamulca wskazuje, ze jego ustalenie odbywac sie bedzie poprzez zablokowanie walka 23 w zewnetrznym uchwycie 24 ustalonym w podlozu, a odbiór momentu hamowania odbywac sie bedzie poprzez obudowe 21. Uklad dodatkowy z walkiem 31 przekazuje moment z obudowy 21 na sprzeglo 3 poprzez wpust pryzmatyczny. Dodatkowy montaz nie wymaga ingerencji w uklad hamulca 2.

Przezbrojenie moze odbyc sie w dowolnym czasie na odpowiednim stanowisku.

PL 444640 A1 /18Proces montazu dodatkowego ukladu odbierajacego moment hamowania z obudowy hamulca polega na zmianie dlugosci srub mocujacych flansze lozyskowa z uwagi na dodatkowa flansze ukladu odbioru momentu. Zgodnie z przeznaczeniem hamulca zostal projektowy uchwyt spawany dla ustalenia hamulca w przestrzeni urzadzenia odpowiadajacego za naciag tasmy nawoju. Tuleja montazu walka pelni dodatkowo role prowadnicy przewodów elektrycznych.

Urzadzenie oraz sposób wedlug wynalazku nawijania wpisuja sie w uklady, gdzie wymagana jest stala korekta napiecia tasmy nawojowej w trakcie procesu wytwarzania profili rurowych - rur kanalizacyjnych i wodociagowych.

Dla osiagniecia zalozonego pola naprezen w rurze, zmiany naciagu tasmy dla kolejno nawijanych jej warstw nie maja istotnego wplywu na rozklad naprezenia w nawoju. Tak wiec w zastosowaniach praktycznych proces nawijania mozna prowadzic z takim samym naciagiem dla kazdej warstwy. Istotne znaczenie ma natomiast wartosc tego naciagu w miare zmiany srednicy. Dla malych wartosci naciagu, naprezenia zredukowane w nawoju przyjmuja najwieksze wartosci w pierwszej warstwie ulozonej na rurze rdzeniowej, zas dla duzych - w ostatniej warstwie zewnetrznej. Ponadto istnieje pewna graniczna wartosc naciagu, dla której naprezenia zredukowane w nawoju sa w przyblizeniu takie same w kazdej warstwie tasmy. Mozliwe jest ustalenie i zaprogramowanie wartosci naciagu tak, aby zachowanie sie czesci rury w przypadku utraty spójnosci w pewnym zakresie (brak ciaglosci w warstwie) zostalo uwzglednione w dalszym procesie nawijania przy jednoczesnym utrzymaniu stalych wartosci wytrzymalosciowych calej scianki (jednostkowa nieciaglosc w procesie wynikajaca z np. niestalosci wstegi nawojowej). Szczególne znaczenie ma w tym obszarze modelowanie dynamiki procesu nawijania. Wykonanie nawoju z kontrolowanym naciagiem na rurze rdzeniowej o znacznych wymiarach (masa kilka ton) wymaga uwzglednienia w systemie sterowania urzadzeniem do nawijania okresów przejsciowych, to jest: rozruchu i hamowania. Duze gabaryty rur kanalizacyjnych sprawiaja, ze procesy przejsciowe charakteryzuja sie stosunkowo dlugim czasem, ze wzgledu na inercje ukladu mechanicznego. Kontrolowanie ciagle przebiegów w czasie predkosci katowych i PL 444640 A1 11/18przyspieszen poszczególnych czesci analizowanego ukladu mechanicznego jest bowiem niezbedne do prawidlowego zaprojektowania samego urzadzenia do nawijania, jak równiez algorytmu jego sterowania.

Zastosowanie wynalazku jest wskazane zwlaszcza w ukladach gdzie mamy do czynienia z wieloma powtórzeniami warstwowymi (powyzej 50 warstw w sciance). Do takich ukladów naleza wszelkiego rodzaju rury kanalizacyjne i wodociagowe niezaleznie do srednic i przekrojów o ile sa one mozliwe do wykonania jako nawój na rdzen.

Jednoczesnie konstrukcja hamulca 2 magnetoreologicznego bedacego przedmiotem wynalazku znajduje swoje zastosowanie jako sterowany programowalny samodzielny (po pierwszym nawoju warstwy) regulator naciagu tasm nawojowych.

Hamulec 2 magnetoreologiczny zgodnie z wynalazkiem znamienny jest tym, ze poprzez zastosowanie podwójnego plaszcza zasprzeglanego lub blokowanego mechanicznie na korpusie obrotowym przy stalym walku mozliwym jest realizowanie procesu regulacji naciagu nawojowanej tasmy w procesie rowingu.

Podczas pracy hamulca 2 magnetoreologicznego o stalym walku 23 i obrotowej obudowie 21 z zasprzeglanym lub zalaczanym dodatkowym walcem naciagu (lub dwoma walcami w przypadku obslugi równoleglych dwóch nawijarek) nastepuje zmiana charakterystyki hamulca wymuszana przez pole magnetyczne co przeklada sie na zmienny naciag prowadzonej wstegi nawojowej opietej na walcu co najmniej na kacie opasania wynoszacym od 30 do 360 stopni co powoduje sam naciag tasmy/wstegi skladajacej sie z peku tasm. Warunkiem poprawnej pracy modulu sterowania naciagiem jest podpiecie do ukladu sterownia pradem przeplywajacym w cewce hamulca generujacej pole magnetyczne w zakresie szczeliny roboczej przy pelnym pokryciu polem magnetycznym szczeliny roboczej.

PL 444640 A1 12/18Hamulec magnetoreologiczny poprzez zasprzegany/zalaczany walec zewnetrzny umozliwia prace ukladu z zerowym nawojem pomimo oporów wlasnych hamulca wynikajacych z lepkosci cieczy magnetoreologicznej co przeklada sie na umozliwienie pracy w postaci biegu niehamowanego / jalowego ukladu nawojowego. Walec zewnetrzny musi posiadac zewnetrzna powierzchnie chropowata w zakresie wymaganym przez material tasmy/wstegi celem uniemozliwienia calkowitego i niekontrolowanego poslizgu tasmy/wstegi po walcu napinajacym Uklad programowanego naciagu tworzy mobilny zespól modulu naciagu wraz z ukladem sterowania pradem cewki hamulca.

Sterowanie wlasciwosciami cieczy magnetoreologicznej realizowane jest w konstrukcji poprzez generowanie pola magnetycznego za pomoca cewki (lub cewek) w obszarze szczeliny roboczej o stalej geometrii wynikajacej z konstrukcji karkasu i cylindra zamykajacego pole magnetyczne w obszarze roboczym szczeliny, gdzie znamienne jest to, ze zastosowanie zewnetrznego walca zasprzeglanego/zalaczanego umozliwia prace na nawet zerowym naciagu co jest niemozliwe w hamulcach magnetoreologicznych.

Hamulec magnetoreologiczny posiada nieruchomy walek, ruchoma obudowe z chlodzeniem umozliwiajacym dlugotrwala prace pod obciazeniem bez zmiany temperatury cieczy ponad zakres 140 stopni Celsjusza uznawany za graniczna wartosc prawidlowego dzialania cieczy magnetoreologicznych.

PL 444640 A1 13/18Zastrzezenia patentowe 1. Rura kanalizacyjna zawierajaca rure rdzeniowa, znamienna tym, ze na rure rdzeniowa nalozony jest nawój tasmy zlozony z co najmniej jednej warstwy, przy czym naprezenia w sciance rury kanalizacyjnej sa zlozeniem (superpozycja) programowalnego naciagu nawoju tasmowego i potencjalnie mogacego wystapic cisnienia (obciazenie) roboczego wynikajacego z oddzialywania czynnika transportowanego rura. 2. Urzadzenie do wytwarzania profili rurowych, w szczególnosci rur kanalizacyjnych, znamienne tym, ze wyposazone jest w hamulec magnetoreologiczny 2, polaczony poprzez sprzeglo 3 z walcem nawijajacym 4, przy czym hamulec magnetoreologiczny 2 posiada staly walek 23 i obrotowa obudowe 21 zewnetrzna z chlodzeniem, przy czym hamulec 2 wykonany jest w ksztalcie bebna z walcowa cewka 22, przy czym cewka osadzona jest na walku 23, który jest mocowany w uchwycie 24, przy czym centralna czesc hamulca stanowi karkas cewki 22 z nawinieta cewka osadzony z pomoca wpustów 27 na walku 23 obracajacy sie w tulei 26 z zelaza ARMCO, przy czym tuleja 26 ARMCO zintegrowana jest z obudowa 21 zewnetrzna poprzez uklad wpustów 27, przy czym ruch karkasu cewki 22 ograniczony jest przez pierscienie osadcze 28 uniemozliwiajace jego osiowe przesuniecie, wymagane to jest z uwagi na ulozenie przewodów elektrycznych 29 cewki 22, przy czym przewody elektryczne wprowadzone w kanal walka 23 chronione sa dodatkowa specjalna podkladka 30, która poprzez mozliwosc dopasowania jej grubosci pelni role dystansujaca, kasujaca luz przy zamknieciu karkasu cewki 22 pierscieniami osadczymi 28 na walku 23. 3. Sposób wytwarzania profili rurowych, w szczególnosci rur kanalizacyjnych z wykorzystaniem nawoju tasmy, znamienny tym, ze po pierwszym pelnym cyklu nawiniecia pierwszej warstwy warstwie nawojowej zalacza sie hamulec magnetoreologiczny o stalym walku i obrotowej obudowie, który umozliwia programowania rozkladu naprezen w sciance rury, a co za tym idzie mozliwosc optymalizacji konstrukcji pod katem jej masy, wytrzymalosci zmeczeniowej oraz PL 444640 A1 14/18innych wlasciwosci, przy czym podczas pracy hamulca magnetoreologicznego z zasprzeglanym lub zalaczanym co najmniej jednym walcem naciagu nastepuje zmiana charakterystyki hamulca magnetoreologicznego wymuszana przez pole magnetyczne co przeklada sie na zmienny naciag prowadzonej wstegi nawojowej opietej na walcu co najmniej na kacie opasania wynoszacym od 30 do 360 stopni co powoduje sam naciag tasmy/wstegi skladajacej sie z peku tasm, przy czym warunkiem poprawnej pracy modulu sterowania naciagiem jest podpiecie do ukladu sterownia pradu przeplywajacego w cewce hamulca generujacej pole magnetyczne w zakresie szczeliny roboczej przy pelnym pokryciu polem magnetycznym szczeliny roboczej.

PL 444640 A1 /186 Fig. 1 ruro rdzeniowa Naprezenie tu-nvarsmy „n-1" Fig. 2 PL 444640 A1 16/182 Fig. 3 28 Fig. 4 PL 444640 A1 17/18al. Niepodleglosci 188/192 00-950 Warszawa, skr. poczt. 203 URZAD PATENTOWY RZECZYPOSPOLITEJ POLSKIEJ tel.: (+48) 22 579 05 55 I fax: (+48) 22 579 00 01 e-mail: kontakt@uprp.gov.pl I www.uprp.gov.pl SPRAWOZDANIE O STANIE TECHNIKI DO ZGLOSZENIA NR P.444640 Klasyfikacja zgloszenia: B65H 55/00, B29D 23/00, B65H 81/00 Podklasy w których prowadzono poszukiwania: B65H55 B29D23 B65H81 Bazy komputerowe w których prowadzono poszukiwania: EPODOC WPI bazy UPRP Kategoria dokumentu A A A A Dokumenty - z podana identyfikacja US000008685514 B2 (AARTS Martinus) 01-04-2014 US5980672 A (Ryan :Dale B) 09-10-1999 US10266292 B2 (Neptune Res INC.) 23-04-2019 US20150059911 Al (Petrov Yuriy Maksimovich) 05-03-2015 D Dalszy ciag wykazu dokumentów na nastepnej stronie A- dokument okreslajacy ogólny stan techniki, który nie jest uwazany za posiadajacy szczególne znaczenie, E - dokument stanowiacy wczesniejsze zgloszenie lub patent, ale opublikowany w lub po dacie zgloszenia, Odniesienie do zastrz. 1-3 1-3 1-3 1-3 L - dokument, który moze poddawac w watpliwosc zastrzegane pierwszenstwo(-wa), lub przytocwny w celu ustalenia daty publikacji innego cytowanego dokumentu lub z innego szczególnego powodu, O - dokument odnoszacy sie do ujawnienia ustnego przez zastosowanie, wystawienie lub ujawnienie w inny sposób, P - dokument opublikowany przed data zgloszenia, ale pózniej niz zastrzegana data pierwszenstwa, T - dokument pózniejszy, opublikowany po dacie zgloszenia lub w dacie pierwszenstwa i niebedacy w konflikcie ze zgloszeniem, ale cytowany w celu zrozumienia zasad lub teorii lezacych u podstaw wynalazku, X - dokument o szczególnym znaczeniu; zastrzegany wynalazek nie moze byc uwazany za nowy lub nie moze byc uwazany za posiadajacy poziom wynalazczy, jezeli ten dokument brany jest pod uwage samodzielnie, Y - dokument o szczególnym znaczeniu; zastrzegany wynalazek nie moze byc uwazany za posiadajacy poziom wynalazczy, jezeli ten dokument zostanie polaczony z jednym lub kilkoma tego typu dokumentami, a takie polaczenie bedzie oczywiste dla znawcy, & - dokument nalezacy do tej samej rodziny patentowej.

Sprawozdanie wykonali-a: Marian Sobon Ekspert Data: 04.03.2024 Uwagi do zgloszenia Sprawozdanie zostalo wykonane w oparciu o zastrz. z dnia 27.04.2023r.

Podpis: /podpisano kwalifikowanym podpisem elektronicznym/ Pismo wydane w formie dokumentu elektronicznego PL 444640 A1 18/18

Claims (3)

Zastrzezenia patentowe

1. Rura kanalizacyjna zawierajaca rure rdzeniowa, znamienna tym, ze na rure rdzeniowa nalozony jest nawój tasmy zlozony z co najmniej jednej warstwy, przy czym naprezenia w sciance rury kanalizacyjnej sa zlozeniem (superpozycja) programowalnego naciagu nawoju tasmowego i potencjalnie mogacego wystapic cisnienia (obciazenie) roboczego wynikajacego z oddzialywania czynnika transportowanego rura.

2. Urzadzenie do wytwarzania profili rurowych, w szczególnosci rur kanalizacyjnych, znamienne tym, ze wyposazone jest w hamulec magnetoreologiczny 2, polaczony poprzez sprzeglo 3 z walcem nawijajacym 4, przy czym hamulec magnetoreologiczny 2 posiada staly walek 23 i obrotowa obudowe 21 zewnetrzna z chlodzeniem, przy czym hamulec 2 wykonany jest w ksztalcie bebna z walcowa cewka 22, przy czym cewka osadzona jest na walku 23, który jest mocowany w uchwycie 24, przy czym centralna czesc hamulca stanowi karkas cewki 22 z nawinieta cewka osadzony z pomoca wpustów 27 na walku 23 obracajacy sie w tulei 26 z zelaza ARMCO, przy czym tuleja 26 ARMCO zintegrowana jest z obudowa 21 zewnetrzna poprzez uklad wpustów 27, przy czym ruch karkasu cewki 22 ograniczony jest przez pierscienie osadcze 28 uniemozliwiajace jego osiowe przesuniecie, wymagane to jest z uwagi na ulozenie przewodów elektrycznych 29 cewki 22, przy czym przewody elektryczne wprowadzone w kanal walka 23 chronione sa dodatkowa specjalna podkladka 30, która poprzez mozliwosc dopasowania jej grubosci pelni role dystansujaca, kasujaca luz przy zamknieciu karkasu cewki 22 pierscieniami osadczymi 28 na walku 23.

3. Sposób wytwarzania profili rurowych, w szczególnosci rur kanalizacyjnych z wykorzystaniem nawoju tasmy, znamienny tym, ze po pierwszym pelnym cyklu nawiniecia pierwszej warstwy warstwie nawojowej zalacza sie hamulec magnetoreologiczny o stalym walku i obrotowej obudowie, który umozliwia programowania rozkladu naprezen w sciance rury, a co za tym idzie mozliwosc optymalizacji konstrukcji pod katem jej masy, wytrzymalosci zmeczeniowej oraz4/18innych wlasciwosci, przy czym podczas pracy hamulca magnetoreologicznego z zasprzeglanym lub zalaczanym co najmniej jednym walcem naciagu nastepuje zmiana charakterystyki hamulca magnetoreologicznego wymuszana przez pole magnetyczne co przeklada sie na zmienny naciag prowadzonej wstegi nawojowej opietej na walcu co najmniej na kacie opasania wynoszacym od 30 do 360 stopni co powoduje sam naciag tasmy/wstegi skladajacej sie z peku tasm, przy czym warunkiem poprawnej pracy modulu sterowania naciagiem jest podpiecie do ukladu sterownia pradu przeplywajacego w cewce hamulca generujacej pole magnetyczne w zakresie szczeliny roboczej przy pelnym pokryciu polem magnetycznym szczeliny roboczej.5/186 Fig. 1 ruro rdzeniowa Naprezenie tu-nvarsmy „n-1" Fig. 26/182 Fig. 3 30 28 Fig. 47/18al. Niepodleglosci 188/192 00-950 Warszawa, skr. poczt. 203 URZAD PATENTOWY RZECZYPOSPOLITEJ POLSKIEJ tel.: (+48) 22 579 05 55 I fax: (+48) 22 579 00 01 e-mail: kontakt@uprp.gov.pl I www.uprp.gov.pl SPRAWOZDANIE O STANIE TECHNIKI DO ZGLOSZENIA NR P.444640 Klasyfikacja zgloszenia: B65H 55/00, B29D 23/00, B65H 81/00 Podklasy w których prowadzono poszukiwania: B65H55 B29D23 B65H81 Bazy komputerowe w których prowadzono poszukiwania: EPODOC WPI bazy UPRP Kategoria dokumentu A A A A Dokumenty - z podana identyfikacja US000008685514 B2 (AARTS Martinus) 01-04-2014 US5980672 A (Ryan :Dale B) 09-10-1999 US10266292 B2 (Neptune Res INC.) 23-04-2019 US20150059911 Al (Petrov Yuriy Maksimovich) 05-03-2015 D Dalszy ciag wykazu dokumentów na nastepnej stronie A- dokument okreslajacy ogólny stan techniki, który nie jest uwazany za posiadajacy szczególne znaczenie, E - dokument stanowiacy wczesniejsze zgloszenie lub patent, ale opublikowany w lub po dacie zgloszenia, Odniesienie do zastrz. 1-3 1-3 1-3 1-3 L - dokument, który moze poddawac w watpliwosc zastrzegane pierwszenstwo(-wa), lub przytocwny w celu ustalenia daty publikacji innego cytowanego dokumentu lub z innego szczególnego powodu, O - dokument odnoszacy sie do ujawnienia ustnego przez zastosowanie, wystawienie lub ujawnienie w inny sposób, P - dokument opublikowany przed data zgloszenia, ale pózniej niz zastrzegana data pierwszenstwa, T - dokument pózniejszy, opublikowany po dacie zgloszenia lub w dacie pierwszenstwa i niebedacy w konflikcie ze zgloszeniem, ale cytowany w celu zrozumienia zasad lub teorii lezacych u podstaw wynalazku, X - dokument o szczególnym znaczeniu; zastrzegany wynalazek nie moze byc uwazany za nowy lub nie moze byc uwazany za posiadajacy poziom wynalazczy, jezeli ten dokument brany jest pod uwage samodzielnie, Y - dokument o szczególnym znaczeniu; zastrzegany wynalazek nie moze byc uwazany za posiadajacy poziom wynalazczy, jezeli ten dokument zostanie polaczony z jednym lub kilkoma tego typu dokumentami, a takie polaczenie bedzie oczywiste dla znawcy, & - dokument nalezacy do tej samej rodziny patentowej. Sprawozdanie wykonali-a: Marian Sobon Ekspert Data: 04.03.2024 Uwagi do zgloszenia Sprawozdanie zostalo wykonane w oparciu o zastrz. z dnia 27.04.2023r. Podpis: /podpisano kwalifikowanym podpisem elektronicznym/ Pismo wydane w formie dokumentu elektronicznego8/18