RU2176596C1 - Method for making plastic tubes with colored stripes and apparatus for performing the same - Google Patents
Method for making plastic tubes with colored stripes and apparatus for performing the same Download PDFInfo
- Publication number
- RU2176596C1 RU2176596C1 RU2000119158/12A RU2000119158A RU2176596C1 RU 2176596 C1 RU2176596 C1 RU 2176596C1 RU 2000119158/12 A RU2000119158/12 A RU 2000119158/12A RU 2000119158 A RU2000119158 A RU 2000119158A RU 2176596 C1 RU2176596 C1 RU 2176596C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- film strip
- calibrator
- colored
- film
- tubular
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
Abstract
Description
Изобретение относится к области переработки полимеров и композиционных материалов, а именно к способу изготовления полимерных труб с цветными полосами и к устройству для его осуществления, которое может быть использовано для изготовления таких полимерных труб с цветными полосами. The invention relates to the field of processing of polymers and composite materials, and in particular to a method for manufacturing polymer pipes with colored stripes and to a device for its implementation, which can be used for the manufacture of such polymer pipes with colored stripes.
Известен способ изготовления полимерных многоцветных изделий, который включает подачу в головку, состоящую из двух экструдеров, пластмассы либо разного цвета, либо разного цвета и состава. При движении пластмассы по каналам в головке создают зоны комбинированных потоков различно окрашенной пластмассы и выдавливают заготовку изделия, имеющую разную цветовую окраску вдоль направления выдавливания (а.с. N 1402434, кл. В 29 С 47/20, 15.06.1988). Этот способ является сложным и не обеспечивает изготовление труб с цветными полосами на их наружной поверхности. A known method of manufacturing a polymer multicolor products, which includes feeding into the head, consisting of two extruders, plastic or a different color, or different color and composition. When the plastic moves along the channels in the head, zones of combined flows of differently colored plastic are created and a product blank is pressed that has a different color along the direction of extrusion (A.S. N 1402434, class B 29 C 47/20, 06/15/1988). This method is complex and does not provide for the manufacture of pipes with colored stripes on their outer surface.
Известна экструзионная головка для изготовления полимерных многоцветных изделий из пластмассы, включающая корпус с входными каналами. В корпусе размещен дорн для образования коллекторного, подводящего и формующего каналов. На дорне закреплены разделительные элементы для образования рабочих полостей. Кроме того, головка снабжена втулкой, которая установлена в коллекторном канале для образования наружного и внутреннего питающих каналов, сообщающихся с формующим каналом (а. с. N 1402434, кл. В 29 С 47/20, 15.06.1988). Однако такая экструзионная головка не обеспечивает изготовление труб с цветными полосами на их наружной поверхности. Known extrusion head for the manufacture of polymeric multicolor plastic products, including a housing with input channels. A mandrel is placed in the housing for the formation of collector, supply and forming channels. Separation elements for the formation of working cavities are fixed on the mandrel. In addition, the head is equipped with a sleeve that is installed in the collector channel for the formation of the external and internal feed channels in communication with the forming channel (A.S. N 1402434, class B 29 C 47/20, 06/15/1988). However, such an extrusion head does not allow the manufacture of pipes with colored stripes on their outer surface.
Известен также способ и головка для экструдирования профильных элементов из синтетического материала с цветными полосами. Способ и головка для экструдирования обеспечивают изготовление из синтетического материала деталей, поверхность которых выполнена с продольными или винтовыми цветными полосами. Головка для экструдирования имеет входное отверстие для подачи основного синтетического материала, предназначенного для образования внутреннего слоя, занимающего большую часть сечения детали, полученной в результате экструдирования. Кроме того, головка имеет два других входных отверстия, соединенных с дополнительными экструдерами и обеспечивающими подачу цветных синтетических материалов по распределительным каналам в виде цветных полос, расположенных рядом вокруг основного материала и образующих наружный слой (патент Франции N 2613981, кл. В 29 С 47/04, 15.04.1987). There is also known a method and a head for extruding profile elements of synthetic material with colored stripes. The method and the head for extrusion provide the manufacture of synthetic material parts, the surface of which is made with longitudinal or screw colored stripes. The extrusion head has an inlet for supplying the main synthetic material intended for the formation of the inner layer, which occupies most of the cross section of the part obtained by extrusion. In addition, the head has two other inlet openings connected to additional extruders and supplying colored synthetic materials through distribution channels in the form of colored strips located adjacent to the base material and forming the outer layer (French patent N 2613981, class B 29 C 47 / 04.04.04.1987).
Недостатком известного способа и головки для экструдирования является высокая стоимость дополнительного экструзионного оборудования, большое энергопотребление на осуществление подачи полимерного материала цветной полосы, а также затраты на обслуживание дополнительного оборудования. Кроме того, необходимо отметить, что описанная в патенте экструзионная головка является сложной в изготовлении, при этом существует необходимость в синхронизации работы основного и дополнительных экструдеров для обеспечения устойчивости ее работы, а также в создании в распределительных каналах подачи материала различного гидравлического сопротивления для обеспечения равномерной подачи материала полос на различных участках выдавливаемой по периметру заготовки. The disadvantage of this method and the head for extrusion is the high cost of additional extrusion equipment, high energy consumption for the supply of polymeric material of a colored strip, as well as the cost of maintaining additional equipment. In addition, it should be noted that the extrusion head described in the patent is difficult to manufacture, while there is a need to synchronize the operation of the main and additional extruders to ensure the stability of its operation, as well as to create different hydraulic resistance in the material distribution channels to ensure uniform flow strip material in various sections of the workpiece extruded along the perimeter.
Известен способ изготовления полимерных труб, шлангов и экструзионная линия для его осуществления ("Основы технологии переработки пластмасс", под редакцией В.Н.Кулезнева и В.К.Гусева, М., Химия, 1995, стр. 329-335). Известный способ включает подготовку расплава в экструдере, формование в головке экструдера трубчатой заготовки, калибрование трубы и ее охлаждение. Экструзионная линия для изготовления полимерных труб содержит экструдер с головкой, калибратор и средство охлаждения. Головка экструдера выполнена прямоточной и имеет входной канал для подачи расплава полимера и формующий канал для выдавливания трубчатой заготовки. Калибратор представляет собой конструкцию, в которой чередуются вакуумные зоны и зоны охлаждения. Охлаждающее средство представляет собой ванну, которая может быть выполнена в виде секций или в виде единого целого, а труба может охлаждаться либо посредством погружения в воду, либо посредством разбрызгивания воды. Однако данный способ и экструзионная линия не обеспечивают изготовление полимерных труб с цветными полосами на их наружной поверхности требуемого размера и цвета. A known method of manufacturing polymer pipes, hoses and an extrusion line for its implementation ("Fundamentals of plastics processing technology", edited by V.N. Kuleznev and V.K. Gusev, M., Chemistry, 1995, p. 329-335). The known method includes preparing the melt in an extruder, molding a tubular workpiece in the extruder head, calibrating the pipe and cooling it. The extrusion line for the production of polymer pipes contains an extruder with a head, a calibrator and cooling means. The extruder head is made straight-through and has an inlet channel for feeding the polymer melt and a forming channel for extruding the tubular workpiece. The calibrator is a design in which vacuum zones and cooling zones alternate. The cooling means is a bath, which can be made in sections or as a whole, and the pipe can be cooled either by immersion in water or by spraying water. However, this method and the extrusion line do not provide the manufacture of polymer pipes with colored stripes on their outer surface of the desired size and color.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления полимерных труб с цветными полосами, в котором осуществляют приготовление расплава, выдавливание трубчатой заготовки, подачу на ее наружную поверхность предварительно заготовленной цветной пленочной полосы с приведением ее в контакт с трубчатой заготовкой, калибрование трубчатой заготовки с вдавливанием в ее наружную поверхность цветной пленочной полосы и охлаждение трубчатой заготовки с образованием монолитной структуры сформированной трубы, имеющей вдавленную в ее наружную поверхность цветную пленочную полосу (заявка ФРГ N 1238195, кл. В 29 D 23/04, 1967). The closest to the invention in technical essence and the achieved result is a method of manufacturing polymer pipes with colored stripes, in which the melt is prepared, extruded tubular billet, fed to its outer surface of a pre-prepared colored film strip with bringing it into contact with the tubular billet, calibrating tubular workpieces with a color film strip pressed into its outer surface and cooling the tubular workpiece with the formation of monolithic structures shaped tube having a depressed in its outer surface a colored film strip (N FRG Application 1238195, cl. B 29 D 23/04, 1967).
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для изготовления полимерных труб с цветными полосами, содержащее экструдер с головкой, калибратор, бобины с предварительно намотанной цветной пленочной полосой, направляющие средства для полос и средство охлаждения трубы (заявка ФРГ N 1238195, кл. В 29 D 23/04, 1967). The closest in technical essence and the achieved result is a device for the manufacture of polymer pipes with colored stripes, containing an extruder with a head, a calibrator, bobbins with pre-wound colored film strip, guiding means for stripes and pipe cooling means (German application No. 1238195, class B 29 D 23/04, 1967).
Недостатком такого способа изготовления полимерных труб и устройства для его осуществления является возникновение дефектов на трубе при вдавливании в нее цветной пленочной полосы и соответственно недостаточно плотному контакту цветной пленочной полосы с материалом трубы, поскольку осуществление прессования даже при незначительном давлении подаваемой цветной пленочной полосы на наружную поверхность трубчатой заготовки сразу после выхода ее из экструдера связано с возникающей деформацией трубчатой заготовки, находящейся в вязкотекучем состоянии. The disadvantage of this method of manufacturing polymer pipes and a device for its implementation is the occurrence of defects on the pipe when a colored film strip is pressed into it and, accordingly, the colored film strip is not tightly contacted with the pipe material, since pressing is carried out even with a slight pressure of the supplied colored film strip on the outer surface of the the workpiece immediately after it leaves the extruder is associated with the resulting deformation of the tubular workpiece, which is in viscosity a bunch of condition.
В основу изобретения поставлена задача создать способ изготовления полимерных труб с цветными полосами и устройство для его осуществления посредством простой модернизации имеющегося оборудования, обеспечивая равномерную подачу цветных полос требуемого размера и цвета, упрощение конструкции экструзионного устройства, что позволит существенно снизить общие затраты на изготовление экструзионного устройства, энергопотребление и затраты на обслуживание. The basis of the invention is the task to create a method of manufacturing polymer pipes with colored stripes and a device for its implementation through simple modernization of existing equipment, ensuring uniform supply of colored stripes of the required size and color, simplifying the design of the extrusion device, which will significantly reduce the overall cost of manufacturing an extrusion device, power consumption and maintenance costs.
Поставленная задача решается тем, что способ изготовления полимерных труб с цветными полосами включает приготовление расплава, выдавливание трубчатой заготовки, подачу на ее наружную поверхность предварительно заготовленной цветной пленочной полосы с приведением ее в контакт с трубчатой заготовкой, калибрование трубчатой заготовки с вдавливанием в ее наружную поверхность цветной пленочной полосы и охлаждение трубчатой заготовки с образованием монолитной структуры сформированной трубы, имеющей вдавленную в ее наружную поверхность цветную пленочную полосу, при этом контакт цветной пленочной полосы с наружной поверхностью трубчатой заготовки осуществляют при калибровании, для калибрования заготовки используют вакуумный калибратор, выполненный из двух частей, причем в первой части калибратора поддерживают вакуум, по меньшей мере, в 1,25 раза ниже, чем во второй части. The problem is solved in that the method of manufacturing polymer pipes with colored stripes includes melt preparation, extrusion of a tubular billet, feeding a pre-prepared color film strip to its outer surface with bringing it into contact with the tubular billet, calibration of the tubular billet with a color being pressed into the outer surface film strip and cooling the tubular workpiece with the formation of a monolithic structure of the formed pipe having a depression in its outer surface a color film strip, wherein the contact of the color film strip with the outer surface of the tubular billet is carried out during calibration, to calibrate the billet use a vacuum calibrator made of two parts, and in the first part of the calibrator vacuum is maintained at least 1.25 times lower, than in the second part.
Согласно изобретению цветную пленочную полосу подают на поверхность трубчатой заготовки вдоль направления ее выдавливания или цветную пленочную полосу подают на поверхность трубчатой заготовки посредством вращения ее вокруг оси трубчатой заготовки под углом к направлению выдавливания. According to the invention, a colored film strip is fed onto the surface of the tubular billet along its extrusion direction, or a colored film strip is fed onto the surface of the tubular billet by rotating it around the axis of the tubular billet at an angle to the extrusion direction.
Целесообразно более тонкую пленочную полосу подавать при температуре ниже, чем температура плавления материала полосы, а контактирующую поверхность более толстой пленочной полосы перед контактом с выдавливаемой трубчатой заготовкой необходимо дополнительно нагревать, при этом толщину пленочной полосы выбирают от 10 до 1000 мкм, а ширину пленочной полосы - от 3 до 30 мм. It is advisable to apply a thinner film strip at a temperature lower than the melting temperature of the strip material, and the contacting surface of the thicker film strip must be additionally heated before contact with the extruded tubular blank, while the thickness of the film strip is selected from 10 to 1000 μm, and the width of the film strip is from 3 to 30 mm.
Поставленная задача решается также тем, что устройство для изготовления полимерных труб с цветными полосами содержит экструдер с головкой, калибратор, бобины с предварительно намотанной цветной пленочной полосой, направляющие средства для полос и средство охлаждения трубы, при этом бобины с предварительно намотанной цветной пленочной полосой расположены на вакуумном калибраторе, выполненном их двух частей, причем калибратор выполнен с возможностью поддержания вакуума в первой части, по меньшей мере, в 1,25 раза ниже, чем во второй части, а направляющие средства для полос установлены на торцевой поверхности калибратора, обращенной к головке экструдера. The problem is also solved by the fact that the device for the manufacture of polymer pipes with colored stripes contains an extruder with a head, a calibrator, reels with pre-wound color film strip, guiding means for strips and means for cooling the pipe, while bobbins with pre-wound color film strip are located on a vacuum calibrator made of two parts, and the calibrator is configured to maintain a vacuum in the first part, at least 1.25 times lower than in the second part, and the strip guides are mounted on the end face of the calibrator facing the extruder head.
Целесообразно бобины устанавливать на платформах или на общей платформе, при этом оси бобин могут быть расположены под углом к оси калибратора. It is advisable to install the bobbins on platforms or on a common platform, while the axis of the bobbins can be located at an angle to the axis of the calibrator.
Предпочтительно выполнять платформу кольцевой, на которой может быть установлена, по меньшей мере, одна каретка для крепления, по меньшей мере, одной бобины. It is preferable to perform an annular platform on which at least one carriage can be mounted for attaching at least one reel.
Согласно изобретению вакуумный калибратор выполнен из двух калибрующих частей, причем длина первой калибрующей части меньше длины второй калибрующей части, по меньшей мере, в 10 раз, причем первая калибрующая часть разделена на два участка, при этом первый участок выполнен по сходящемуся радиусу, по меньшей мере, на половине его длины, а второй участок выполнен цилиндрическим и имеет на его внутренней поверхности отверстия или канавки для обеспечения вакуума. According to the invention, the vacuum calibrator is made of two calibrating parts, the length of the first calibrating part being less than the length of the second calibrating part by at least 10 times, the first calibrating part being divided into two sections, the first section being made along a converging radius of at least , at half its length, and the second section is cylindrical and has openings or grooves on its inner surface to provide a vacuum.
Целесообразно на торцевой поверхности калибратора, которая обращена к головке экструдера, установить, по меньшей мере, одну опору, на которой размещены направляющие средства для полос, а перед торцевой поверхностью калибратора со стороны головки экструдера установить, по меньшей мере, один нагреватель цветной пленочной полосы. It is advisable to install at least one support on which the guiding means for the strips are placed on the end surface of the calibrator, which faces the extruder head, and to install at least one color film strip heater in front of the end surface of the calibrator from the extruder head.
Дальнейшие признаки и преимущества настоящего изобретения, а также принцип его действия поясняются ниже более подробно посредством примеров выполнения изобретения, представленного на чертежах, где
на фиг. 1 показано схематическое изображение первого варианта части экструзионного устройства согласно изобретению;
на фиг. 2 - схематическое изображение второго варианта части экструзионного устройства с раздельной платформой согласно изобретению;
на фиг. 3 - схематическое изображение третьего варианта части экструзионного устройства с общей платформой согласно изобретению;
на фиг. 4 - схематическое изображение четвертого варианта части экструзионного устройства с калибратором, выполненным из двух частей согласно изобретению;
на фиг. 5 - схематическое изображение пятого варианта части экструзионного устройства с кольцевой платформой согласно изобретению;
на фиг. 6 - схематическое изображение шестого варианта части экструзионного устройства с нагревателем, установленным на торцевой поверхности экструдера перед контактной поверхностью пленочной полосы согласно изобретению;
на фиг. 7 - схематическое изображение седьмого варианта части экструзионного устройства с нагревателем, установленным на опоре перед контактной поверхностью пленочной полосы согласно изобретению.Further features and advantages of the present invention, as well as the principle of its operation are explained below in more detail by way of examples of the invention presented in the drawings, where
in FIG. 1 is a schematic illustration of a first embodiment of a portion of an extrusion device according to the invention;
in FIG. 2 is a schematic illustration of a second embodiment of a part of an extrusion device with a separate platform according to the invention;
in FIG. 3 is a schematic illustration of a third embodiment of a part of an extrusion device with a common platform according to the invention;
in FIG. 4 is a schematic illustration of a fourth embodiment of a part of an extrusion device with a calibrator made of two parts according to the invention;
in FIG. 5 is a schematic illustration of a fifth embodiment of a portion of an extrusion device with an annular platform according to the invention;
in FIG. 6 is a schematic illustration of a sixth embodiment of a part of an extrusion device with a heater mounted on the end surface of the extruder in front of the contact surface of the film strip according to the invention;
in FIG. 7 is a schematic illustration of a seventh embodiment of a part of an extrusion device with a heater mounted on a support in front of the contact surface of the film strip according to the invention.
На фиг. 1 изображена часть экструзионного устройства для изготовления полимерных труб с цветными полосами, которая включает головку экструдера 1, из которой выдавливается расплавленная трубчатая заготовка 2. Калибратор 3 включает торцевую поверхность 4, обращенную к головке 1 экструдера, и чередующиеся вакуумные и охлаждающие секции 5-8. На наружной поверхности калибратора 3 установлена опора 9, на которой укреплена бобина 10 с цветной пленочной полосой 11. Положение пленочной полосы 11 относительно наружной поверхности трубчатой заготовки 2 определяются направляющими средствами 12,13. При выходе из калибратора 3 труба 14 проходит в охлаждающее средство, выполненное в виде ванны 15. In FIG. 1 shows a part of an extrusion device for manufacturing polymer tubes with colored stripes, which includes an
На фиг. 2 изображена часть экструзионного устройства для изготовления полимерных труб с продольной цветной пленочной полосой. На наружной поверхности калибратора 3 на раздельной платформе 16, на опоре 9, установленной на платформе 16, укреплена бобина 10 с цветной пленочной полосой 11. Направляющие средства 12,13 установлены на диске 18 с центральным отверстием, который крепится к торцевой поверхности 4 калибратора 3, обращенной к головке экструдера. На диске 18 выполнены сквозные прорези для крепления направляющих средств 12,13. In FIG. 2 shows a part of an extrusion device for manufacturing polymer pipes with a longitudinal color film strip. On the outer surface of the
На фиг. 3 изображена часть экструзионного устройства для изготовления полимерных труб с продольными цветными пленочными полосами. Устройство снабжено общей платформой 19, на которой укреплены бобины 10 с цветными пленочными полосами 11. Положение пленочной полосы 11 относительно наружной поверхности трубчатой заготовки 2 определяется дополнительным направляющим средством 20, выполненным в виде ролика, и направляющими средствами 12,13, расположенными на опоре 9, которая крепится к торцевой поверхности 4 калибратора 3, обращенной к головке 1 экструдера. Положение бобин 10 на платформе 19 может быть любым и определяется целесообразностью и удобством обслуживания. In FIG. 3 shows a part of an extrusion device for manufacturing polymer pipes with longitudinal colored film strips. The device is equipped with a
Согласно данному варианту осуществления способа изготовления полимерных труб с продольными цветными пленочными полосами предварительно изготавливают эти пленочные полосы и подают их на поверхность выдавливаемой трубчатой заготовки вдоль направления выдавливания перед калиброванием. Температура поверхности трубчатой заготовки значительно выше температуры плавления полимерного материала, из которого изготавливают трубу. Температура пленочной полосы ниже температуры плавления полимерного материала пленочной полосы для обеспечения ее прочности. Количество подаваемых полос вдоль трубчатой заготовки может быть различным, и они размещаются раздельно. Полоса, попадая на горячую поверхность трубчатой заготовки, прижимается к ней и разогревается, в результате полимерный материал контактной поверхности полосы при соприкосновении с поверхностью трубчатой заготовкой приобретает температуру выше температуры плавления. При последующем калибровании вакуумом пленочная полоса вдавливается в наружную поверхность трубчатой заготовки. В месте контакта пленочной полосы и трубчатой заготовки обеспечивают избыточное давление прижатия, благодаря чему расплавленные материалы взаимодиффундируют и обеспечивают монолитную структуру трубчатой заготовки и пленочной полосы. В процессе прохождения калибратора труба с вдавленными в ее наружную поверхность пленочными полосами приобретает необходимый размер и охлаждается снаружи ниже температуры плавления полимерного материала трубы, а затем поступает в средство охлаждения для последующего охлаждения всей трубы. According to this embodiment of the method for manufacturing polymer pipes with longitudinal colored film strips, these film strips are pre-made and fed to the surface of the extruded tubular workpiece along the extrusion direction before calibration. The surface temperature of the tubular billet is significantly higher than the melting temperature of the polymer material from which the pipe is made. The temperature of the film strip is lower than the melting temperature of the polymer material of the film strip to ensure its strength. The number of feed strips along the tubular billet may be different, and they are placed separately. The strip, getting on the hot surface of the tubular billet, is pressed against it and warmed up, as a result, the polymer material of the contact surface of the strip, when it contacts the surface of the tubular billet, acquires a temperature above the melting temperature. During subsequent vacuum calibration, the film strip is pressed into the outer surface of the tubular workpiece. In the place of contact of the film strip and the tubular billet, an excess pressure is provided, due to which the molten materials inter-diffuse and provide a monolithic structure of the tubular billet and the film strip. In the process of passing the calibrator, a pipe with film strips pressed into its outer surface acquires the required size and is cooled externally below the melting temperature of the polymer material of the pipe, and then enters a cooling means for subsequent cooling of the entire pipe.
Функциональное использование цветной пленочной полосы может быть самым различным. Опознавательное - посредством цветовой гаммы можно определить тип транспортируемой по трубе среды. Антистатическое - снимает с поверхности трубы накапливаемый статический заряд или не допускает его образования. Светооптическое - светится в темноте и т.д. The functional use of color film strip can be very different. Identification - by means of color scale it is possible to determine the type of medium transported through the pipe. Antistatic - removes accumulated static charge from the surface of the pipe or prevents its formation. Light-optical - glows in the dark, etc.
Бобины с пленочными полосами могут быть установлены на общей или раздельных платформах. При использовании раздельных платформ они размещаются по периферии калибратора таким образом, чтобы пленочная полоса, разматываясь, проходила наименьший путь к поверхности трубчатой заготовки. Оси бобин могут быть расположены под любым углом к оси калибратора, а положение бобин друг относительно друга определяется местом их расположения и удобством обслуживания. Film strip reels can be installed on common or separate platforms. When using separate platforms, they are placed on the periphery of the calibrator so that the film strip, unwinding, passes the smallest path to the surface of the tubular workpiece. The axis of the bobbins can be located at any angle to the axis of the calibrator, and the position of the bobbins relative to each other is determined by their location and ease of maintenance.
Прохождение пленочной полосы от бобины к поверхности трубчатой заготовки обеспечивается направляющими средствами, количество которых определяется исходя из положения бобины, размера калибратора и скорости подачи ее на поверхность трубчатой заготовки. The passage of the film strip from the bobbin to the surface of the tubular workpiece is provided by guiding means, the amount of which is determined based on the position of the bobbin, the size of the calibrator and its feed rate to the surface of the tubular workpiece.
Направляющие средства крепятся к торцевой и внешней поверхностям калибратора. На торцевой поверхности калибратора может быть установлена опора или опоры для обеспечения крепления направляющих средств. Guide means are attached to the end and outer surfaces of the calibrator. A support or supports may be installed on the end surface of the calibrator to secure the fastening means.
На фиг. 4 изображена часть экструзионного устройства для изготовления полимерных труб с продольными цветными пленочными полосами. В этом варианте калибратор 3 выполнен из двух калибрующих частей, первая из которых разделена на два участка. Первый участок состоит из непосредственно пластины 21 и втулки 22. Ширина пластины 21 с втулкой 22 меньше, чем калибрующие пластины второй части калибратора 3. Втулка 22 имеет сходящийся по радиусу размер калибрующего отверстия, ширина которого не более половины ширины втулки, а на втором цилиндрическом участке по внутреннему диаметру выполнено кольцо 23, сообщающееся с вакуумной линией V1. Вторая часть калибратора представляет собой систему вакуумных и охлаждающих секций. Вакуумные секции соединены с вакуумной линией V2. На корпусе калибратора 3 на опоре 9 укреплена бобина 10 с пленочной полосой 11, которая с помощью направляющих средств 12,13 подается на поверхность трубчатой заготовки 2. За калибратором 3 расположено охлаждающее средство 15, выполненное в виде ванны.In FIG. 4 shows a part of an extrusion device for the manufacture of polymer pipes with longitudinal color film strips. In this embodiment, the
Выполнение калибратора из двух частей связано с различным функциональным их назначением, причем длина калибрующего участка первой части меньше длины калибрующего участка второй части, по меньшей мере, в 10 раз. В первой части калибратора пленочная полоса постепенно подводится к поверхности трубчатой заготовки, осуществляется контакт пленочной полосы с поверхностью трубчатой заготовки и теплообмен со стороны контактирующей поверхности, а затем при использовании меньшего, чем во второй части, вакуума осуществляется вдавливание пленочной полосы в стенку трубчатой заготовки, образуя монолитную структуру. Это крайне важно для пленочных полос достаточно большой толщины 100 и более мкм, поскольку для пленочной полосы с такой толщиной бывает недостаточно быстрого контакта с горячей поверхностью трубчатой заготовки для прогрева неконтактных слоев, благодаря чему формирование пленочной полосы на поверхности трубы ухудшается. Поэтому обеспечивают подвод пленочной полосы к поверхности трубчатой заготовки посредством сходящегося радиуса калибрующего отверстия. Процесс охлаждения трубчатой заготовки после контакта с пленочной полосой следует не интенсифицировать, поэтому усилие прижатия к калибрующей поверхности не должно быть сильным, а это достигается посредством понижения уровня вакуума в первой части калибратора. В связи с тем, что в первой части калибратора следует обеспечивать незначительное охлаждение, калибрующую пластину необходимо изготавливать из металла, а втулку - из материала с низким коэффициентом трения, например фторопласта. The implementation of the calibrator in two parts is associated with different functional purpose, and the length of the calibrating section of the first part is less than the length of the calibrating section of the second part by at least 10 times. In the first part of the calibrator, the film strip is gradually brought to the surface of the tubular billet, the film strip is contacted with the surface of the tubular billet, and heat is exchanged from the side of the contacting surface, and then, when using a lower vacuum than in the second part, the film strip is pressed into the wall of the tubular billet, forming monolithic structure. This is extremely important for film strips of a sufficiently large thickness of 100 or more microns, since for a film strip with such a thickness, it is not enough quick contact with the hot surface of the tubular blank to heat the non-contact layers, so that the formation of the film strip on the pipe surface is impaired. Therefore, the film strip is supplied to the surface of the tubular workpiece by means of a converging radius of the calibrating hole. The process of cooling the tubular billet after contact with the film strip should not be intensified, therefore, the force of pressing against the calibrating surface should not be strong, and this is achieved by lowering the vacuum level in the first part of the calibrator. Due to the fact that insignificant cooling should be provided in the first part of the calibrator, the calibrating plate must be made of metal, and the sleeve should be made of a material with a low coefficient of friction, for example fluoroplastic.
На первом этапе пленочная полоса размещается на поверхности трубчатой заготовки, а после быстрого прогрева ее контактной поверхности в результате взаимодиффузии однородных материалов граница между контактирующими поверхностями исчезает, хотя линия так называемого "холодного спая" остается. At the first stage, the film strip is placed on the surface of the tubular billet, and after a quick heating of its contact surface as a result of interdiffusion of homogeneous materials, the boundary between the contacting surfaces disappears, although the line of the so-called “cold junction” remains.
При последующем охлаждении и калибровании на втором этапе обеспечивается необходимый размер трубы с продольными функциональными полосами. Причем для обеспечения стабильного размера и качества поверхности трубы вакуум на втором этапе калибрования выше, чем на первом этапе. Для исключения возникновения задиров на поверхности пленочной полосы материалы формующей поверхности должны иметь достаточно низкий коэффициент трения. При высоком вакууме на первом этапе калибрования в условиях отсутствия интенсивного охлаждения процесс вдавливания пленочной полосы на поверхность трубчатой заготовки при недостаточном ее прогреве будет нестабильным и могут появляться пленочные гофры. With subsequent cooling and calibration in the second stage, the required pipe size with longitudinal functional strips is provided. Moreover, to ensure a stable size and surface quality of the pipe, the vacuum at the second calibration stage is higher than at the first stage. To eliminate the occurrence of scoring on the surface of the film strip, the materials of the forming surface should have a sufficiently low coefficient of friction. At high vacuum, at the first stage of calibration, in the absence of intensive cooling, the process of pressing a film strip onto the surface of a tubular billet with insufficient heating will be unstable and film corrugations may appear.
На фиг. 5 изображена часть экструзионного устройства для изготовления полимерных труб с расположенными по винтовой линии цветными пленочными полосами. На периферии калибратора 3 закреплена кольцевая платформа 24. Фиксация кольцевой платформы 24 обеспечивается специальными опорами. На платформе установлена, по меньшей мере, одна каретка 25. Каретки 25 могут быть соединены между собой кольцом 30 и выполнены с возможностью перемещения по кольцевой платформе 24 с помощью стационарно закрепленного привода. Привод состоит из электродвигателя 26 постоянного тока, редуктора 27 и фрикционов 28. На каретках 25 установлены бобины 10 с намотанной пленочной полосой и опоры 29, на которых крепятся направляющие средства 12,13 для пленочной полосы 11. In FIG. 5 shows a part of an extrusion device for the manufacture of polymer pipes with colored film stripes arranged along a helix. An
Согласно данному варианту осуществления способа изготовления полимерных труб пленочную полосу подают на поверхность трубчатой заготовки перед калиброванием при вращении ее вокруг оси трубчатой заготовки под углом к направлению выдавливания. Таким образом, пленочная полоса навивается на поверхность трубчатой заготовки. Угол подъема винтовой полосы зависит от соотношения окружной скорости каретки, подающей пленочную полосу, и скорости выдавливания трубчатой заготовки, которые должны быть синхронизированными и стабильными. Положение пленочной полосы относительно поверхности трубчатой заготовки регулируется направляющими средствами. Направляющие средства обеспечивают необходимое положение пленочной полосы при соприкосновении с поверхностью трубчатой заготовки перед калибратором, исключающее перехлесты, гофры и другие показатели нестабильной подачи пленочной полосы. According to this embodiment of the method for manufacturing polymer pipes, a film strip is fed to the surface of the tubular preform before being calibrated by rotating it around the axis of the tubular preform at an angle to the extrusion direction. Thus, the film strip is wound onto the surface of the tubular workpiece. The angle of elevation of the helical strip depends on the ratio of the peripheral speed of the carriage supplying the film strip and the extrusion rate of the tubular workpiece, which must be synchronized and stable. The position of the film strip relative to the surface of the tubular workpiece is regulated by guiding means. The guiding means provide the necessary position of the film strip in contact with the surface of the tubular billet in front of the calibrator, eliminating overlaps, corrugations and other indicators of unstable supply of the film strip.
Количество подаваемых пленочных полос зависит от размера трубы. Для малых диаметров труб, как правило, достаточно одной полосы, нанесенной по винтовой линии, а для больших диаметров труб количество подаваемых пленочных полос может быть больше одной, либо следует увеличивать угол подъема винтовой линии. Контактная поверхность пленочной полосы при соприкосновении с поверхностью трубчатой заготовки быстро разогревается и в результате калибрования входит в плотный контакт с поверхностью трубчатой заготовки и вдавливается в нее. На поверхности отформованной трубы будет видна цветная полоса или полосы, расположенные по винтовой линии. The number of film strips supplied depends on the size of the pipe. For small pipe diameters, as a rule, one strip applied along a helical line is sufficient, and for large pipe diameters the number of supplied film strips may be more than one, or the angle of elevation of the spiral line should be increased. The contact surface of the film strip in contact with the surface of the tubular workpiece is quickly heated and, as a result of calibration, comes into tight contact with the surface of the tubular workpiece and is pressed into it. On the surface of the molded pipe, a colored strip or stripes located along a helical line will be visible.
В данном варианте осуществления изобретения возможно использование нескольких бобин, установленных на каретке, или нескольких каретках, установленных на кольцевой платформе, которые обеспечивают подачу на поверхность трубчатой заготовки больше одной пленочной полосы. In this embodiment of the invention, it is possible to use several bobbins mounted on a carriage, or several carriages mounted on an annular platform, which supply more than one film strip to the surface of the tubular workpiece.
Получение полимерной трубы с цветной полосой или полосами, расположенными по винтовой линии относительно ее оси, возможно только в случае подачи пленочной полосы при ее вращении вокруг оси трубчатой заготовки. Obtaining a polymer pipe with a colored strip or strips located along a helical line relative to its axis is possible only in the case of filing a film strip when it rotates around the axis of the tubular workpiece.
На фиг. 6 изображена часть экструзионного устройства для изготовления полимерных труб с продольными цветными пленочными полосами, в котором перед входом в калибратор на торцевой поверхности экструдера перед контактной поверхностью пленочной полосы установлен линейный излучающий нагреватель 31 с отражателем 32 и крепежным средством 33. In FIG. 6 shows a part of an extrusion device for manufacturing polymer pipes with longitudinal color film strips, in which a
На фиг. 7 изображена часть экструзионного устройства для изготовления полимерных труб с расположенными по винтовой линии цветными пленочными полосами, в котором на опоре 29 перед контактной поверхностью пленочной полосы установлен линейный излучающий нагреватель 31 с отражателем 32 и крепежным средством 33. In FIG. 7 shows a part of an extrusion device for manufacturing polymer pipes with helical colored film strips, in which a
Под действием излучающей энергии нагревателя 31 поверхность пленочной полосы, предназначенной для контакта с поверхностью трубчатой заготовки, разогревается. Энергию излучения можно регулировать в зависимости от достижения необходимой температуры поверхности пленочной полосы при различных начальных ее температурах и скоростях подачи к калибратору. Under the action of the radiating energy of the
Выбор температуры контактной поверхности пленочной полосы, которая будет не выше температуры плавления материала полосы, связан с двумя условиями:
- пленочная полоса должна иметь достаточную прочность при подаче к калибратору посредством направляющих средств и при деформациях в калибраторе;
- пленочная полоса должна иметь твердость большую, чем материал трубчатой заготовки для обеспечения вдавливания на поверхность трубчатой заготовки без изменения первоначального размера полосы.The choice of the temperature of the contact surface of the film strip, which will not be higher than the melting temperature of the strip material, is associated with two conditions:
- the film strip should have sufficient strength when supplied to the calibrator by means of guiding means and during deformation in the calibrator;
- the film strip should have a hardness greater than the material of the tubular billet to ensure pressing on the surface of the tubular billet without changing the original size of the strip.
При подаче нескольких пленочных полос на поверхность трубчатой заготовки их температуры должны быть по существу одинаковыми для получения стабильных качественных показателей полимерной трубы. When several film strips are fed to the surface of the tubular billet, their temperatures should be essentially the same to obtain stable quality characteristics of the polymer pipe.
Способ нанесения цветной пленочной полосы на поверхность трубчатой заготовки в продольном или в винтовом направлениях не имеет значения и требования к температурному режиму пленочной полосы одинаковые. Достижение наибольшего эффекта нагревания контактной поверхности пленочной полосы обеспечивается при соответствии положения наибольшего геометрического размера нагревателя с направлением перемещения пленочной полосы. The method of applying a colored film strip to the surface of a tubular billet in the longitudinal or screw directions does not matter and the requirements for the temperature regime of the film strip are the same. The greatest effect of heating the contact surface of the film strip is achieved when the position of the largest geometric dimension of the heater corresponds to the direction of movement of the film strip.
Пленочную полосу предварительно изготавливают из пленочного полотна посредством нарезания. Ширина полосы определяется размером трубы и задается при ее нарезке из пленочного полотна. Толщина пленочной полосы зависит также от размера трубы и определяется в процессе изготовления пленочного полотна. The film strip is preliminarily made from a film web by cutting. The width of the strip is determined by the size of the pipe and is set when it is cut from a film web. The thickness of the film strip also depends on the size of the pipe and is determined during the manufacture of the film web.
Выбор материала пленочного полотна должен определяться условием однородности материала трубы и пленочной полосы, т.е. иметь по существу одинаковые температуры плавления и кристаллизации и обладать способностью взаимодиффузии в условиях плотного контакта при температурах выше температуры плавления обоих материалов. The choice of material of the film web should be determined by the condition of uniformity of the material of the pipe and the film strip, i.e. to have substantially the same melting and crystallization temperatures and to be capable of interdiffusion under close contact at temperatures above the melting temperature of both materials.
Цветовая гамма опознавательной пленочной полосы должна соответствовать ее функциональности. Например, для газовых труб - желтый цвет, для водопроводных труб - синий, оптикосветовые трубы должны обладать флуоресцентными свойствами и т.д. The color gamut of the identification film strip must match its functionality. For example, for gas pipes it is yellow, for water pipes it is blue, light tubes must have fluorescent properties, etc.
Красящими веществами, которые применяются при окраске пленочных полос, являются органические и неорганические пигменты и красители, которые должны обладать термо- и светостойкостью при нагревании полимерных материалов до высоких температур и при хранении труб в течение длительного срока, например в течение года, на открытой площадке и последующей их эксплуатации. The coloring substances that are used in the coloring of film strips are organic and inorganic pigments and dyes, which must have heat and light resistance when heating polymeric materials to high temperatures and when storing pipes for a long period, for example, for a year, in an open area and their subsequent operation.
Такие красящие вещества, как правило, являются очень дорогими. Согласно настоящему изобретению требования в отношении термостойкости резко снижаются, что приводит к значительному снижению цен на органические красители. Предварительно пленочное полотно с одной стороны подвергают окислению в поле коронного разряда для образования поверхностных полярных групп и затем последовательно наносят при температуре окружающего воздуха один или несколько слоев лакокрасочного материала. Нанесение лакокрасочного материала осуществляется либо валковым способом, либо посредством пневмораспыления. Полученное пленочное полотно с нанесенным на его поверхность лакокрасочным материалом разрезают на специальной машине на полосы требуемой ширины и наматывают на бобины. Such coloring agents are generally very expensive. According to the present invention, the requirements for heat resistance are sharply reduced, which leads to a significant reduction in the prices of organic dyes. Preliminarily, the film web is subjected to oxidation in the field of corona discharge on the one hand to form surface polar groups and then one or more layers of paint material are successively applied at ambient temperature. Application of paint and varnish material is carried out either by a roll method or by pneumatic spraying. The resulting film web with the coating material applied to its surface is cut on a special machine into strips of the required width and wound onto bobbins.
Предварительно заготовленную пленочную полосу, имеющую температуру окружающей среды, подают на поверхность выдавливаемой трубчатой заготовки. Температура трубчатой заготовки значительно выше температуры плавления полимерного материала, из которого ее выполняют. При контактировании пленочной полосы с поверхностью трубчатой заготовки их температуры начинают выравниваться. Затем в зоне обжатия калибратора пленочная полоса вдавливается на поверхность трубчатой заготовки, при этом еще больше увеличивается их контакт и разогрев пленочной полосы. Одновременно с этим процессом осуществляют калибрование и охлаждение трубчатой заготовки и при достаточно высоких скоростях отвода трубы и небольших толщинах стенок время разогрева пленочной полосы на контактной поверхности до температуры, выше температуры плавления полимерного материала, может быть недостаточным, поэтому взаимодействия контактных поверхностей может не возникнуть. Цветная полоса может легко сниматься с поверхности трубы. A pre-prepared film strip having an ambient temperature is fed onto the surface of an extruded tubular blank. The temperature of the tubular billet is significantly higher than the melting temperature of the polymer material from which it is made. When the film strip contacts the surface of the tubular billet, their temperatures begin to equalize. Then, in the crimp zone of the calibrator, the film strip is pressed onto the surface of the tubular billet, while their contact and heating of the film strip are further increased. Simultaneously with this process, the tubular billet is calibrated and cooled, and at sufficiently high pipe removal rates and small wall thicknesses, the heating of the film strip on the contact surface to a temperature above the melting temperature of the polymer material may not be sufficient, therefore, contact surfaces may not interact. The colored strip can be easily removed from the surface of the pipe.
Другой причиной слабого взаимодействия контактных поверхностей является различие в свойствах полимерных материалов пленочной полосы и трубы. Вследствие этого полоса также легко может сниматься с поверхности трубы, несмотря на достижение температуры пленочной полосы на контактной поверхности выше температуры плавления полимерного материала. Another reason for the weak interaction of the contact surfaces is the difference in the properties of the polymeric materials of the film strip and pipe. As a result of this, the strip can also be easily removed from the pipe surface, despite the temperature of the film strip on the contact surface reaching above the melting temperature of the polymer material.
В этой связи необходимо предварительно наносить на одну сторону пленочной полосы нелипкое клеящее вещество, обеспечивающее усиление взаимодействия между контактирующими поверхностями. Для этого пленочную полосу подают на поверхность трубчатой заготовки стороной, на которую нанесено клеящее вещество в виде клеевого раствора или в виде высыхающей мастики. Пленочное полотно после нанесения на него нелипкого клеящего вещества разрезают на специальном устройстве на полосы. In this regard, it is necessary to first apply a non-sticky adhesive to one side of the film strip, which enhances the interaction between the contacting surfaces. To do this, a film strip is fed to the surface of the tubular billet with the side on which the adhesive is applied in the form of an adhesive solution or in the form of a drying mastic. After applying a non-sticky adhesive, the film web is cut into strips on a special device.
Выбор материала и состава клеящего вещества зависит от конкретных условий и задач по достижению усилий отслаивания (адгезионной прочности) пленочной полосы от поверхности трубы. Клеящее вещество не должно менять условий нанесения пленочных полос на трубу и количество подаваемых пленочных полос определяется только размером трубы. The choice of material and composition of the adhesive depends on the specific conditions and tasks to achieve the peeling forces (adhesive strength) of the film strip from the pipe surface. The adhesive should not change the conditions for applying film strips to the pipe and the number of film strips supplied is determined only by the size of the pipe.
Экструзионная линия работает следующим образом. Расплав полимерного материала приготавливается в экструдере и, проходя через головку 1, приобретает форму трубчатой заготовки 2. Температура поверхности трубчатой заготовки значительно выше температуры плавления полимерного материала. Предварительно заготовленная цветная пленочная полоса необходимого размера с бобины 10 подается посредством направляющих средств 12,13 на поверхность трубчатой заготовки перед калибратором 3. Температура пленочной полосы ниже температуры плавления используемого для нее полимерного материала. При контакте поверхностей пленочной полосы и трубчатой заготовки осуществляется теплообмен, и температура на контактной поверхности пленочной полосы превышает температуру плавления полимерного материала. В калибраторе осуществляется контакт и вдавливание пленочной полосы в наружную поверхность трубчатой заготовки 2, а также последующее ее охлаждение в охлаждающем средстве 15, выполненном в виде ванны. The extrusion line operates as follows. The molten polymer material is prepared in an extruder and, passing through the
При использовании толстой пленочной полосы за счет изменения (уменьшения) радиуса захода калибрующего отверстия втулки 22 обеспечивается улучшение теплообмена контактируемых поверхностей, и после соприкосновения поверхностей трубчатой заготовки и пленочной полосы их температуры по существу становятся одинаковыми. На первом этапе калибрования при переходе на цилиндрический участок первой части калибратора 3 на трубчатую заготовку с толстыми пленочными полосами воздействует вакуум V1. В результате пленочные полосы вдавливаются в наружную поверхность трубчатой заготовки, межфазная граница между трубчатой заготовкой и пленочной полосой исчезает и структура становится монолитной. Использование втулки 22 из материала с низким коэффициентом трения снижает вероятность избыточного натяжения пленки на поверхности трубчатой заготовки в процессе калибрования. На втором этапе калибрования осуществляют вакуумирование с большой глубиной вакуума V2 и с интенсивным охлаждением. Полученную трубу затем направляют в охлаждающую ванну.When using a thick film strip due to the change (decrease) in the radius of approach of the calibrating hole of the
Далее изобретение подтверждается следующими примерами. Further, the invention is confirmed by the following examples.
Пример 1. Example 1
На экструзионной линии с экструдером марки HES/B-90-30D изготавливалась труба ПЭ80 ГАЗ SDR110x10 для транспортировки газа. Температура расплава на выходе из головки экструдера 220oC, скорость отвода трубы 1,0 м/мин, вакуум 0,3-0,35 бар. Предварительно изготавливались пленочные полосы из полиэтилена марки 276-95 желтого цвета шириной 6,2 мм и толщиной 20±5 мкм.On the extrusion line with an extruder of the brand HES / B-90-30D, a pipe PE80 GAZ SDR110x10 was manufactured for gas transportation. The melt temperature at the outlet of the extruder head 220 o C, the pipe outlet speed of 1.0 m / min, a vacuum of 0.3-0.35 bar. Pre-made film strips of polyethylene grade 276-95 yellow with a width of 6.2 mm and a thickness of 20 ± 5 microns.
На калибраторе по периферии были установлены три бобины на опорах. Пленочные полосы от каждой бобины посредством направляющих средств раздельно подавались на поверхность трубчатой заготовки в направлении выдавливания трубчатой заготовки, а затем затягивались в калибратор. Труба после выхода из калибратора имела на поверхности три желтые полосы. Наружная поверхность трубы была ровная, разброса пленочных полос по ширине по существу не наблюдалось. Труба соответствовала необходимым требованиям. On the periphery of the calibrator, three reels were mounted on supports. Film strips from each bobbin by means of guide means were separately fed to the surface of the tubular billet in the direction of extrusion of the tubular billet, and then pulled into the calibrator. After exiting the calibrator, the pipe had three yellow stripes on the surface. The outer surface of the pipe was flat, and there was essentially no scatter in the width of the film strips. The pipe met the necessary requirements.
Пример 2. Example 2
На экструзионной линии с экструдером HES/B-90-30D изготавливалась труба из композиции поливинилхлорида марки А ПВХ-С-70-58М 110х10 для транспортировки воды. Температура расплава на выходе из головки экструдера 195oC, скорость отвода трубы 0,8 м/мин, вакуум 0,3-0,35 бар.On the extrusion line with an extruder HES / B-90-30D, a pipe was made from a composition of PVC grade S-70-58M 110x10 polyvinyl chloride for transporting water. The melt temperature at the outlet of the extruder head 195 o C, the pipe outlet speed of 0.8 m / min, a vacuum of 0.3-0.35 bar.
Предварительно изготавливались пленочные полосы из ПВХ синего цвета шириной 4 мм и толщиной 80 мкм. Три бобины были установлены на вакуумном калибраторе и с помощью направляющих средств пленочные полосы подавались раздельно от каждой бобины на трубчатую заготовку перед калиброванием. После выхода из калибратора труба имела три синие полосы. Наружная поверхность трубы была ровная, разброса пленочных полос по ширине также по существу не наблюдалось. Труба соответствовала необходимым требованиям. Pre-made film strips of blue PVC with a width of 4 mm and a thickness of 80 microns. Three bobbins were mounted on a vacuum calibrator and, using guiding means, film strips were fed separately from each bobbin to a tubular blank before calibration. After exiting the calibrator, the pipe had three blue stripes. The outer surface of the pipe was flat, and the spread of film strips in width was also essentially not observed. The pipe met the necessary requirements.
Пример 3. Example 3
На экструзионной линии с экструдером марки HES/B-90-30D изготавливалась труба ПЭ80ГАЗ SDR 110х10 для транспортировки газа. Температура расплава на выходе из головки экструдера 220oC, скорость отвода трубы 1,0 м/мин.On an extrusion line with an extruder of the HES / B-90-30D brand, a PE80GAZ SDR 110x10 pipe was manufactured for gas transportation. The melt temperature at the outlet of the extruder head 220 o C, the pipe outlet speed of 1.0 m / min.
Предварительно изготавливались пленочные полосы из полиэтилена марки ПЭ80Б-275 желтого цвета шириной 6 мм и толщиной 120 мкм. Pre-made film strips of polyethylene brand PE80B-275 yellow 6 mm wide and 120 microns thick.
Калибратор был выполнен из двух частей. В первой части калибрующая пластина шириной 18 мм имела по внутреннему диаметру втулку из фторопласта такой же ширины. Во втулке по внутреннему диаметру выполнена канавка, соединенная с вакуумной линией, обеспечивающей вакуум 0,2-0,3 бар. Со стороны головки экструдера втулка имела радиус закругления. Во второй части калибратора ширина калибрующих пластин была равна 8-10 мм и в ней поддерживался вакуум 0,4-0,5 бар. На калибраторе по периферии были установлены 3 бобины на опорах. The calibrator was made in two parts. In the first part, the calibrating plate with a width of 18 mm had an inner diameter of a fluoroplastic sleeve of the same width. A groove is made in the sleeve along the inner diameter, connected to a vacuum line providing a vacuum of 0.2-0.3 bar. On the extruder head side, the sleeve had a radius of curvature. In the second part of the calibrator, the width of the calibrating plates was 8-10 mm and a vacuum of 0.4-0.5 bar was maintained in it. On the periphery of the calibrator, 3 bobbins were mounted on supports.
Пленочные полосы подавались раздельно от каждой бобины с помощью направляющих средств на наружную поверхность трубчатой заготовки в направлении выдавливания трубчатой заготовки, затем затягивались в калибратор. Труба после выхода из калибратора имела на наружной поверхности три желтые полосы, при этом наружная поверхность трубы была ровная, разброс пленочных полос по ширине был незначительным и находился в пределах допуска. Film strips were fed separately from each bobbin by means of guiding means onto the outer surface of the tubular billet in the direction of extrusion of the tubular billet, and then pulled into the calibrator. After exiting the calibrator, the pipe had three yellow strips on the outer surface, while the outer surface of the tube was even, the spread of film strips in width was insignificant and was within the tolerance.
Пример 4. Example 4
На экструзионной линии с экструдером марки HES/B-90-30D изготавливали трубу из композиции поливинилхлорида ПВХ-С-70-58М 110х10 для транспортировки воды. Температура расплава на выходе из головки экструдера 195oC, скорость отвода трубы 0,8 м/мин. Предварительно изготавливались пленочные полосы из ПВХ синего цвета шириной 6 мм и толщиной 150 мкм. Калибрование осуществлялось на калибраторе, выполненном из двух частей, при этом в первой части обеспечивался вакуум 0,2-0,3 бар, а во второй части - 0,4-0,5 бар. Остальные условия аналогичны условиям примера 3. Труба после выхода из калибратора имела на наружной поверхности три синих полосы, при этом наружная поверхность трубы была ровная, разброс полос по ширине был также незначительным и находился в пределах допуска.On an extrusion line with an HES / B-90-30D extruder, a pipe was made from a PVC-S-70-58M 110x10 polyvinyl chloride composition for transporting water. The melt temperature at the outlet of the extruder head 195 o C, the pipe outlet speed of 0.8 m / min. Pre-made film strips of blue PVC with a width of 6 mm and a thickness of 150 microns. Calibration was carried out on a calibrator made of two parts, while in the first part a vacuum of 0.2-0.3 bar was provided, and in the second part it was 0.4-0.5 bar. The remaining conditions are similar to those of Example 3. After exiting the calibrator, the pipe had three blue strips on the outer surface, while the outer surface of the tube was flat, the width spread of the strips was also insignificant and was within the tolerance.
При сравнении примеров, описанных выше, можно установить, что при изменении вида полимерного материала условия их проведения можно по существу не менять. When comparing the examples described above, it can be established that when changing the type of polymer material, the conditions for their implementation can essentially not be changed.
Пример 5. Example 5
На экструзионной линии с экструдером марки HES/B-90-30D изготавливали трубу ПЭ80ГАЗ SDR 50х4,6 для транспортировки газа. Температура расплава на выходе из головки экструдера 220oC, скорость отвода трубы 3,5 м/мин, вакуум 0,35-0,5 бар, число оборотов шнека 75 об/мин.On an extrusion line with an HES / B-90-30D extruder, a PE80GAZ SDR 50x4.6 pipe was manufactured for gas transportation. The melt temperature at the outlet of the extruder head is 220 o C, the pipe outlet speed is 3.5 m / min, the vacuum is 0.35-0.5 bar, the screw speed is 75 rpm.
Предварительно изготавливалась пленочная полоса из полиэтилена марки 276-95 желтого цвета шириной 4 мм и толщиной 80 мкм и затем наматывалась на бобины, смонтированные на каретках. По периферии калибратора была закреплена кольцевая платформа диаметром 1200 мм, на которой установлены две каретки, соединенные вместе посредством кольца. Кольцо перемещалось посредством фрикционов привода плавного регулирования числа оборотов. На каретках установлена опора с направляющими средствами для пленочной полосы. На опоре смонтирована скоба с отражателем и нагревателем пленочной полосы. На трубчатую заготовку перед калиброванием подавалась пленочная полоса посредством вращения ее вокруг оси трубчатой заготовки под углом к направлению выдавливания, при этом одновременно включался нагреватель для предварительного нагрева поверхности пленочной полосы предпочтительно до 85-100oС, предназначенной для контакта с трубчатой заготовкой. Труба после выхода из калибратора имела на поверхности винтовую полосу. Наружная поверхность трубы была ровная и соответствовала необходимым требованиям.A film strip of yellow polyethylene, grade 276-95, 4 mm wide and 80 μm thick, was preliminarily made and then wound on bobbins mounted on carriages. An annular platform with a diameter of 1200 mm was fixed on the periphery of the calibrator, on which two carriages were mounted, connected together by means of a ring. The ring was moved by means of friction clutches of the variable speed control drive. A support with guiding means for the film strip is mounted on the carriages. A bracket with a reflector and a film strip heater is mounted on the support. Before calibration, a film strip was fed to the tubular billet by rotating it around the axis of the tubular billet at an angle to the extrusion direction, while at the same time a heater was turned on to preheat the surface of the film strip, preferably to 85-100 ° C, intended for contact with the tubular billet. After exiting the calibrator, the pipe had a helical strip on the surface. The outer surface of the pipe was flat and met the necessary requirements.
Для сравнения изготавливали трубу с продольной пленочной полосой также посредством ее вращения вокруг оси трубчатой заготовки под углом к направлению выдавливания, но без предварительного нагрева контактирующей поверхности. Температура подаваемой пленочной полосы составляла 18oС. В этом случае сцепление пленочной полосы с наружной поверхностью трубы было достаточно слабое, так как контактирующая поверхность пленочной полосы не нагрета до температуры выше температуры плавления, при которой возможно осуществление процесса взаимодиффузии и сцепления двух контактирующих поверхностей. Это связано с кратковременностью (доли секунды) контакта пленочной полосы с разогретой трубчатой заготовкой при высокой скорости отвода трубы.For comparison, a pipe with a longitudinal film strip was also made by rotating it around the axis of the tubular billet at an angle to the extrusion direction, but without preheating the contacting surface. The temperature of the supplied film strip was 18 ° C. In this case, the adhesion of the film strip to the outer surface of the pipe was rather weak, since the contacting surface of the film strip was not heated to a temperature above the melting temperature, at which the process of interdiffusion and adhesion of two contacting surfaces was possible. This is due to the short duration (fraction of a second) of the contact of the film strip with a heated tubular billet at a high pipe removal speed.
Осуществление подачи предварительно заготовленных пленочных цветных полос на наружную поверхность трубчатой заготовки перед калиброванием обеспечивает получение готовых труб с цветными полосами. При этом по внешнему виду и по свойствам они не отличаются от труб с полосами, изготовленными посредством известных экструзионных устройств, но технология изготовления таких труб значительно упрощается, причем резко снижаются энергозатраты и упрощается процесс изготовления труб. Ограничений на использование труб из различных термопластических материалов нет. Модернизация экструзионной линии очень простая в любом варианте осуществления изобретения и не требует капитальных затрат. Дополнительное оборудование быстро и просто изготавливается и является достаточно стабильным в работе. The implementation of the filing of pre-prepared film color strips on the outer surface of the tubular workpiece before calibration provides ready-made pipes with colored stripes. Moreover, in appearance and properties they do not differ from pipes with strips made by means of known extrusion devices, but the manufacturing technology of such pipes is greatly simplified, and energy costs are sharply reduced and the process of manufacturing pipes is simplified. There are no restrictions on the use of pipes made of various thermoplastic materials. The modernization of the extrusion line is very simple in any embodiment of the invention and does not require capital expenditures. Additional equipment is quickly and easily manufactured and is quite stable in operation.
Настоящее изобретение может быть применено в различных технических областях народного хозяйства, например в газовом, коммунальном, дорожном хозяйстве и т.п. The present invention can be applied in various technical fields of the national economy, for example, in gas, utilities, roads, etc.
Claims (14)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000119158/12A RU2176596C1 (en) | 2000-07-18 | 2000-07-18 | Method for making plastic tubes with colored stripes and apparatus for performing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000119158/12A RU2176596C1 (en) | 2000-07-18 | 2000-07-18 | Method for making plastic tubes with colored stripes and apparatus for performing the same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2176596C1 true RU2176596C1 (en) | 2001-12-10 |
Family
ID=20238057
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000119158/12A RU2176596C1 (en) | 2000-07-18 | 2000-07-18 | Method for making plastic tubes with colored stripes and apparatus for performing the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2176596C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003099540A1 (en) * | 2002-05-28 | 2003-12-04 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Plastic optical product, plastic optical fiber, apparatus for manufacturing plastic optical part, and method for manufacturing plastic optical part and plastic optical product |
-
2000
- 2000-07-18 RU RU2000119158/12A patent/RU2176596C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003099540A1 (en) * | 2002-05-28 | 2003-12-04 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Plastic optical product, plastic optical fiber, apparatus for manufacturing plastic optical part, and method for manufacturing plastic optical part and plastic optical product |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3649143A (en) | Composite tubular film apparatus | |
| US3694292A (en) | Extrusion head for producing a multilayer blown tubular film | |
| CA1314676C (en) | Pipe extrusion die with a cooled and vacuumed additional mandrel | |
| US3856448A (en) | Multi-core circular die for preparing multi-layer tubular film | |
| US3966861A (en) | Composite tubular film process and apparatus | |
| US3797987A (en) | Coextrusion apparatus for flat film | |
| US4280801A (en) | Crosshead | |
| KR20010031183A (en) | Spiral formed products and method of manufacture | |
| EP0457991B1 (en) | Multiple layer die head with adjustable gaps | |
| IL43231A (en) | Process and apparatus for continuously extruding coated section members particularly formed of thermoplastic materials | |
| US20040070105A1 (en) | Methods and apparatus for extruding a tubular film | |
| US6787092B2 (en) | Pipe extrusion die for multi-layer pipe | |
| JP2002522256A (en) | Continuous production equipment for seamless plastic tubes | |
| US4521363A (en) | Extrusion of a plastic coating about a strand | |
| JPH07195486A (en) | Coextrusion method for layers of different thermal properties | |
| US3949042A (en) | Method and apparatus for making laminar plastic sheet material | |
| US5573720A (en) | Extrusion of thermally cross-linkable materials | |
| US4435241A (en) | Method of extruding laminated film | |
| US4115502A (en) | Extrusion method involving rotations | |
| US3865665A (en) | Method of producing multi-layer flat film | |
| US3941550A (en) | Apparatus using solid insulating material as a center plate between multiple flat extrusion streams | |
| RU2176596C1 (en) | Method for making plastic tubes with colored stripes and apparatus for performing the same | |
| CA1141916A (en) | Tubular extrusion apparatus and method | |
| US3825644A (en) | Process for producing multilaminate film | |
| EP0887172A1 (en) | Plastics extrusion |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040719 |