SE514491C2 - Förfarande för muffning av ett rör - Google Patents

Description

25 30 35 514 491 2 Dessa problem undanröjes genom förfarandet enligt uppfinningen, som har de i patentkravet l angivna kännetecknen.

Då den orienterade plasten upphettas över glasomvand- lingstemperaturen, kommer den att krympa på dornen, varige- nom friktionen mellan röret och dornen ökas. Det upphettade materialet är också mjukare, och genom kombinationen av mjukare material och ökad friktion kommer plasten att komp- rimeras, då det upphettade ändpartiet skjutes på dornen.

Upphettningen av ändpartiet av röret är nödvändig, eftersom de krafter som erfordras för att skjuta ändpartiet över den expanderade kollapsibla kärnan kommer att vara alltför stora, om temperaturen på plasten ligger under glasomvand- lingstemperaturen. I förfarandet enligt uppfinningen begränsas kompressionen av plasten emellertid till det område av ändpartiet av röret, där spåret inuti muffen skall vara beläget, och kan sålunda de krafter, som erfordras för att förflytta ändpartiet av röret över kärnan, fortfarande hållas vid ett lågt och acceptabelt värde. Upphettningen av ändpartiet av röret kommer att förorsaka reducering av den axiella dragningen av röret, vilket ger en ökning av väggtjockleken i det nämnda området, vilken är tillräcklig för att kompensera för ringsträckningen av rörväggen, där spåret är beläget.

Genom begränsning av upphettningen av plasten över glasomvandlingstemperaturen till det område, där spåret inuti muffen skall vara beläget, undanröjes sålunda de båda ovan nämnda problemen.

US-A-4 276 010 beskriver ett förfarande för muffning av plaströr, vilka skall förbindas med varandra genom att en spetsände på ett rör förbindes med en muffände på ett annat rör genom adhesion eller limning, varvid något spår inte är anordnat i muffen. Ändpartiet av det rör, som skall muffas, skjutes på ett cylindriskt dornparti, vilket har huvudsakligen samma invändiga diameter som röret, och upp- 10 15 20 25 30 35 514 491 3 hettas till en temperatur, som är åtminstone minnestem- peraturen för plasten (för polyvinylklorid är minnestempe- raturen approximativt l80°C) men inte över den temperatur, vid vilken de fysikaliska egenskaperna eller t o m den kemiska sammansättningen kan förändras (för polyvinylklorid är denna temperatur approximativt 250°C). Efter upphettning av ändpartiet av röret till den önskade temperaturen skjutes ändpartiet axiellt på ett vidare cylindriskt dornparti via en konisk övergång mellan de nämnda dornpar- tierna, varvid det vidare dornpartiet och övergången bestämmer formen på den muff, som skall formas. Eftersom det inte skall finnas något spår i den invändiga ytan hos muffen, har det vidare dornpartiet inte någon kollapsibel kärna och utgör den extrema expansionen av rörets ändparti genom att ändpartiet pressas över en sådan kärna, följakt- ligen inte någon del av muffningsproceduren i detta fall.

Vidare nämner denna publikation inte muffning av ett rör av orienterad plast och är de därmed förknippade problemen följaktligen inte nämnda eller ens berörda däri.

Uppfinningen skall beskrivas mera i detalj nedan med hänvisning till bifogade ritningar, som visar exempli- fierande utföranden av uppfinningen, varvid FIG. 1-4 är sidovyer av en dorn med ett rör visat i axialsektionsvy och åskådliggör på varandra följande steg i förfarandet enligt uppfinningen i ett utförande därav, FIG. 5-9 är liknande vyer som FIG. 1-4 och visar på varandra följande steg i förfarandet enligt uppfin- ningen i ett andra utförande därav samt FIG. 10-14 är liknande vyer som FIG. 1-4 och visar på varandra följande steg i förfarandet enligt uppfin- ningen i ett tredje utförande därav.

Med hänvisning till FIG. 1-4 är den dorn, som använ- des i det däri visade utförandet av förfarandet enligt upp- finningen, gjord av stål och innefattar ett koniskt ändele- 10 25 30 35 514 491 4 ment 10, som bildar dornens ände, ett cylindriskt första dornelement 11, ett koniskt övergångselement 12 och ett andra cylindriskt dornelement 13. På dornelementet 13 år anordnad en kollapsibel kärna 14, vilken kan vara av en inom facket välkänd konstruktion. Den kollapsibla kärnan kan medelst icke visade medel inställas mellan ett expande- rat tillstånd, vilket visas i FIG. 1-3 och i vilket kärnan bildar en ringformig ås, vars form motsvarar formen på det ringspår som skall åstadkommas inuti den rörmuff, som skall formas på dornen, och ett hopdraget tillstånd, vilket visas i FIG 4 och i vilket kärnan är jäms med den cylindriska ytan på dornelementet 13. Dornelementet 13 och övergångs- elementet 12 bestämmer formen på den muff, som skall for- mas.

Ett plaströr, vars ändparti visas vid 15, har jämn cylindrisk form och skall formas med en muff i det nämnda ändpartiet, varvid muffen har ett ringformigt spår i sin invändiga yta för upptagningen av en elastisk packning, vanligtvis en gummipackning, som skall täta mellan muffen och spetsänden på ett annat rör, vilket är infört i muffen.

Såsom ett inledande steg i förfarandet enligt uppfinningen kan rörets ändparti 15 förvärmas till en temperatur, som ligger nära men fortfarande under glasomvandlingstemperatu- ren för plastmaterialet, i det följande betecknad Tg, ehuru sådan förvärmning inte är nödvändig vid utövning av förfa- randet enligt uppfinningen. Efter förvärmning skjutes rö- rets ändparti 15 på dornelementet 11, vilket har en dia- meter, som huvudsakligen motsvarar den invändiga diametern hos röret FIG l. Därefter upphettas en längd ll av rörets ändparti vid rörets mynning till en temperatur Tl över tem- peraturen T9, då rörets ändparti befinner sig på dornele- mentet 11. Denna upphettning kan åstadkommas med strål- ningsvärme i en röret omgivande mantel. Resten av rörets ändparti hålles under temperaturen Tg. Temperaturen Tl bör ligga under brottemperaturen för plasten, dvs den tempera- 10 15 20 25 30 35 tur, vid vilken ytterligare temperaturökning innefattar ökad risk för brott på röret.

Nästa steg i förfarandet består i att rörets ändparti skjutes ytterligare axiellt längs dornen in på dornelemen- tet 13 via övergångselementet 12, varvid rörets ändparti pressas över den expanderade kärnan 14 till det i FIG 2 visade läget. Såsom framgår av FIG 2, är längden ll dimen- sionerad på sådant sätt, att den sträcker sig från rörets mynning symmetriskt pä båda sidor om kärnan 14, så att spå- ret i muffens insida kommer att formas i denna längd av röret. Den mjuka plasten i längden ll kommer att sträckas i ringriktningen över kärnan 14 och kommer att komprimeras axiellt av den kraft, som erfordras för att skjuta röret över kärnan. Genom upphettningen av rörets ändparti kommer den axiella spänningen i röret att reduceras, vilket ökar väggtjockleken tillräckligt för att kompensera för den minskning av väggtjockleken, som förorsakas av sträckningen i ringriktningen. Med röret i detta läge på dornen upphet- tas en längd 12 av rörets ändparti, FIG 3, till en tempera- tur T2, som ligger över Tg och kan men inte behöver vara samma temperatur som T1. Genom denna upphettning, som också kan åstadkommas genom strälningsvärme i en mantel, vilken omger röret, kommer formen på längden 12 av röret att noga överensstämma med formen på dornelementet 13, övergångsele- mentet 12 och kärnan 14, dvs denna längd av röret kommer att bilda den spårade muffen och rörväggen kommer att antaga samma väggtjocklek som resten av röret till följd av plastens minne. Det är möjligt att i detta stadium använda en tryckkammare, vakuum eller mekaniska spânndon i ändamål att pressa röret mot dornytan under full kalibrering av muffen och dess invändiga spår.

Efter kylning av rörets ändparti, exempelvis genom påsprutning av vatten, drages kärnan 14 ihop, FIG 4, och drages sedan det muffade röret av från dornen. Om plasten i röret utgöres av orienterad polyvinylklorid (MOPVC), är 10 20 25 30 35 5414 491 v. 6 temperaturen Tg ungefär 80°C och kan temperaturerna T1 och T2 ha samma värde eller kan ha olika värden men bör vara högst 105°C, som är brottemperaturen för MOPVC. Företrä- desvis är T1 95°C och T2 90°C.

Hänvisning göres nu till utförandet i FIG. 5-9. Två olika dornar användes vid utövning av det andra utförandet av förfarandet enligt uppfinningen. En första dorn A är visad i FIG. 5 och 6 och innefattar dornelement 10A-13A, motsvarande elementen 10-13 i det i FIG. 1-4 visade utfö- randet. Kärnan 14 är emellertid ersatt med en cylindrisk förstoring 16A av dornelementet 13A, som bildar en ansats 17A i vänstra änden därav och ansluter sig till dorne- lementet 13A vid en konisk övergång 18A i sin högra ände.

Förstoringen 16A har en diameter, som motsvarar diametern vid dess botten. Den andra hos spåret, som skall formas, dornen B är identisk med den i FIG. 1-4 visade dornen, varvid dess element är betecknade 1OB-14B.

Det första steget i förfarandet enligt uppfinningen enligt det andra utförandet är visat i FIG. 5 och är iden- tiskt med det med hänvisning till FIG 1 beskrivna steget ehuru det utförs på en dorn av annan form, nämligen dornen A, och mera speciellt på dornelementet 11A. Då längden ll har upphettats till temperaturen T1, som ligger över Tg, förskjutes den axiellt på dornen A för att skjutas in på dornelementet 13A via övergångselementet 12A och över för- storingen 16A via övergångselementet 18A till det i FIG 6 visade läget. Längden ll kommer sålunda vid rörets mynning att expanderas till förstoringens 16A diameter, dvs den största diametern hos kärnan 14, FIG. 1-3. Ändpartiet av röret kyles, då det fortfarande befinner sig på dornen A, exempelvis genom påsprutning av vatten, och det drages se- dan av från dornen A.

Det sålunda förformade röret skjutes sedan på dornen B till det i FIG 7 visade läget och återupphettas över längden 12 till temperaturen T2, som ligger över temperatu- 10 15 20 25 30 35 514 491 7 ren Tg. Plasten i röret kommer då att krympa på dornen, och längden 12 kommer att bibringas formen på muffen med det invändiga spåret, FIG 8. Efter kylning och hopdragning av kärnan B drages det muffade röret av från dornen B på det sätt som beskrivits med hänvisning till FIG. 3 och 4.

Det andra utförandet av uppfinningen innefattar ett ytterligare steg i förhållande till det första utförandet, nämligen förformningen av rörets ändparti, men å andra sidan kan expansionen av röret i steget enligt FIG 6 erfordra att en mindre axiell kraft utövas pà röret, vilket kan resultera i förbättrad kvalitet på röret. Utförandet i FIG.

FIG. 1-4, vid vilken det första dornelementet 10 har kor- 10-14 kan ses som en modifikation av utförandet enligt tare axiell längd och är kompletterat med en expansibel hylsa 19, vilken är placerad intill det koniska övergångs- elementet 12. Hylsan 19 kan vara gjord av ett elastiskt material och kan utgöras exempelvis av en gummihylsa med axiella förstärkningar, och den kan expanderas medelst tryckmedium. Såsom visas i FIG 11, där hylsan 19 är expan- derad, innefattar hylsan i sitt expanderade tillstånd ett cylindriskt centralt parti 19A med en diameter, som motsva- rar diametern på den kollapsibla kärnan 14, och koniska ändpartier 19B och 19C intill dornelementet 11 resp över- gångspartiet 12. Det centrala partiet 19A kan emellertid också vara koniskt, i det att det vidgar sig något från ändpartiet 19B till ändpartiet 19C av skäl som kommer att förklaras.

I det i FIG 10 visade steget är hylsan 19 hopdragen och överensstämmer dess utvändiga diameter med dornelemen- tets 11 utvändiga diameter, så att kärnan är jäms med dornelementet. Röret 15 skjutes på dornelementet 11 och hylsan 19, såsom visas i FIG. 10, och upphettas till temperaturen T1 över längden ll, vilken är placerad över hylsan 19, som samtidigt är under inre tryck medelst tryckmedium. Då plastmaterialet mjuknar under upphettning, W 514 491 __ 8 kommer hylsan 19 att expandera och kommer i sin tur att expandera röret 15 till överensstämmelse med formen på hylsan 19. Om hylsan 19 är konisk och dess yta är gjord hal, kan kontrollerad axiell kompression bibringas plastmaterialet i röret, då röret expanderas på hylsan 19.

Trycket i hylsan 19 avlastas och röret skjutes vidare axiellt längs dornen över dornelementet 13 via övergängselementet 12, varvid rörets ändparti pressas över den expanderade kärnan 14 till det i FIG 12 visade läget.

FIG 13, avslutas sedan med steget i FIG 14, som motsvarar det i FIG 4.

Nästa steg, motsvarar det i FIG 3, och förfarandet

Claims (10)

1. W U 20 25 30 35 514 491 9 PATENTKRAV 1. Förfarande för muffning av ett rör av orienterad plast med ett ringspår inuti muffen, kännetecknat av att ett ändparti (15) av röret skjutes på ett första dornelement (11; 11A), som är cylindriskt och har en diame- ter, vilken motsvarar den invändiga diametern hos röret, att ändpartiet i det område (ll), där spåret skall vara beläget, vilket område är beläget vid mynningen av rörets ändparti, pá det cylindriska dornelementet upphettas till en temperatur (T1) över glasomvandlingstemperaturen (Tg) för plasten, medan resten av rörets ändparti hàlles vid en temperatur under glasomvandlingstemperaturen, att ändpartiet (15), då det nämnda omrâdet befinner sig vid en temperatur över glasomvandlingstemperaturen, (l3; 13A) med det nämnda första dornelementet under formning av skjutes på ett andra dornelement axiellt i linje muffens övergàngsparti på det nämnda andra dornelementet (l3; l3A),och expanderas till en invändig diameter, som motsvarar den invändiga diametern hos spåret vid dettas botten, och att spåret formas medelst en kärna (14) på det nämnda andra dornelementet i det nämnda omrâdet av det expanderade ändpartiet, medan detta befinner sig vid en temperatur över glasomvandlingstemperaturen.

2. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av att spåret formas medelst en expansibel kärna (14).

3. Förfarande enligt krav 1 eller 2, kännetecknat av att hela muffen efter att ha skjutits över det nämnda andra dornelementet (13) upphettas till en temperatur över glasomvandlingstemperaturen (Tg) för att genom krympning överensstämma med formen pá det nämnda andra dornelementet.

4. Förfarande enligt något av krav 1 - 3, kännetecknat av att rörets ändparti kyles och sedan drages av från de första och andra dornelementen (11, 11A; 13, 13A) . W 15 20 25 30 514 491 1 O

5. Förfarande enligt krav 1 eller 2, kännetecknat av att det nämnda ändpartiet (15) efter att ha dragits av från de nämnda första och andra dornelementen (11A, 13A) skjutes på ett tredje dornelementet (13B) och återupphettas till en temperatur över glasomvandlingstemperaturen (Tg) för att genom krympning överensstämma med formen på det nämnda tredje dornelementet för formning av den återstående delen av muffen på det nämnda tredje dornelementet, varvid spåret formas i ândpartiet, när detta krympes på det med kärnan (l4B) anordnade tredje dornelementet, varefter ändpartiet kyles och sedan avdrages från det nämnda tredje dornelementet.

6. Förfarande enligt krav 1 eller 2, kännetecknat av att ändpartiet (15) expanderas under upphettning på det (ll).

7. Förfarande enligt krav 6, kånnetecknat av att nämnda första dornelementet ändpartiet (15) expanderas medelst en tryckhylsa (19) pá det nämnda första dornelementet.

8. Förfarande enligt krav 7, kännetecknat av att ändpartiet expanderas pá hylsan (19) för att bilda en konisk muff.

9. Förfarande enligt något av krav 1-8, kännetecknat av att ändpartiet (15) av röret, innan det skjutes på det nämnda första dornelementet (ll; 11A), upphettas till en temperatur nära men fortfarande under glasomvandlings- temperaturen (Tg).

10. Förfarande enligt något av krav 1-9, kånnetecknat av att plasten i röret utgöres av polyvinylklorid. 12. Förfarande enligt krav ll, kännetecknat av att varje temperatur över glasomvandlingstemperaturen (Tg) är högst 1o5°c.