SE519030C2 - Spirallindat termoplaströr samt förfarande för framställning därav - Google Patents

Description

20 25 30 519 030 2 Ett känt sätt att lösa det ovan beskrivna täthetsproblem som föreligger vid rör av den typ som beskrivs i EP-O 429 506 B1, beskrivs i den europeiska patentskriften EP-O 333 061 B1. Enligt denna patentskrift spirallindas hålprofílerna kring ett konventionellt icke spirallindat rör av termoplast.

Eftersom det inre termoplaströret ej uppvisar några svetsfogar, erhålles ett tätt rör som behåller tätheten oberoende av eventuella mindre felaktigheter i svetsfogarna mellan de spirallindade hàlprofilerna. En nackdel med röret enligt EP-O 333 061 B1 investeringskostnader som föreligger vid spirallindade termoplaströr delvis är emellertid att den fördel av lägre går förlorad genom tillförseln av det konventionella inre röret som i sig kräver större serier för att ge god lönsamhet.

Ett förfarande för tillverkning av spirallindade termoplaströr av den här aktuella typen beskrivs i den finska patentansökan nr. 921967. I skriften beskrivs ett svetsningsförfarande där en termoplasthålprofil med rektangulärt tvärsnitt lindas skruvlinjeformigt på en svetstrumma samtidigt som de profilytor som skall svetsas samman uppvärms med het luft till önskad temperatur varefter svetsmassa extruderas via ett extrudermunstycke beläget i omedelbar närhet till svetsstället, på de uppvärmda profilytorna i två strängar utmed var sin kant av profilytan. De av svetsmassa belagda hàlprofilpartierna pressas därefter samman med hjälp av en pressrulle belägen i anslutning till svetstrumman, så att en dubbelfog bildas mellan invid varandra liggande hålprofilsvarv. En nackdel med förfarandet enligt den finska patentansökan nr. 921967 är att det kräver ett invecklat och därmed dyrt extrudermunstycke för att kunna avge den erforderliga svetsmassan på rätt plats i det trånga utrymme som är beläget omedelbart före profilernas sammansvetsningspunkt. En ytterligare nackdel med förfarandet är att den dubbelfog som bildas mellan invid varandra liggande hålprofilvarv innebär ökad risk för läckage i röret eftersom de mot varande liggande profilytorna ej i sin helhet svetsas till varandra. 10 15 20 25 30 519 030 3 Den Danska patentskriften DK-A-119961 beskriver en lösning till vissa av ovannämnda problem. Skriften beskriver en böjlig, långsträckt profllsektion som matas genom en extruderingsstation, belägges med ett plastmaterial och spirallindas kring en roterande trumma. Profilen i det senast lindade spiralvarvet vid llndningen svetsas till profilen i det därtill närmast liggande spiralvarvet på ett sådant sätt att en svetsfog bildas längs hela profilernas mot varandra angränsande kantytor. Ett kvarstående problem med denna I lösning är emellertid att en ofullständig svetsfog mellan profilerna kan orsaka oönskat läckage i rörets vägg.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Uppfinningen löser ovanstående problem genom att tillhandahålla ett spirallindat termoplaströr och ett förfarande för framställning av detsamma enligt efterföljande patentkrav 1 respektive 12.

Således tillhandahålles ett spirallindat termoplaströr innefattande en skruvformigt lindad profil (företrädesvis en extruderad hålprofil med rektangulärt eller rombiskt tvärsnitt), där rörets spiralvarv av profiler är sammanbundna till varandra genom en svetsfog. Röret utmärks därutöver särskilt av att svetsfogen täcker hela profilernas mot varandra angränsande kantytor, samt av att en spirallindad bandformig tätningsfllm anligger mot profilernas mot rörets centrum vända ytor, på ett sådant sätt att tätningsfilmen överlappar svetsfogen mellan profilerna.

Företrädesvis är tätningsfilmen svetsad mot profilernas mot rörets centrum vända ytor. Tätningsfilmens bredd är lämpligtvis större eller lika med profilernas bredd i det spirallindade rörets längdriktning.

Uppfinningen tillhandahåller även ett förfarande för framställning av spirallindat termoplaströr, innefattande: 10 15 20 25 30 519 030 4 - en böjlig, Iángsträckt profilsektion matas genom en extruderingsstation, vid vilken profilen under värmetillförsel belägges med ett yttre skikt av ett svetsbart termoplastmaterial längs hela dess periferi; varefter - profilen lindas i spiralvarv till ett rör kring en roterande trumma medan nämnda yttre skikt alltjämt från extruderingsstationen bibehåller en sådan temperatur att termoplastmaterialet är svetsbart, varvid profilen i det senast lindade spiralvarvet vid lindningen svetsas till profilen i det därtill närmast liggande spiralvarvet på ett sådant sätt att en svetsfog bildas längs hela profilernas mot varandra angränsande kantytor.

Förfarandet utmärks särskilt av att en bandformig tätningsfilm av termoplastmaterial spirallindas mellan trumman och de spirallindade profilerna, på ett sådant sätt att tätningsfilmen överlappar de svetsfogar som bildas mellan profilerna vid spirallindningen.

Lämpligtvis spirallindas ett flertal lager av nämnda tätningsfilm mellan trumman och de spirallindade profilerna. Antalet lager kan därvid vara mellan två och sex till antalet, företrädesvis fyra lager.

Under fördel till profilsektionernas mot rörets centrum vända ytor, genom att tätningsfilmen spirallindningen svetsas tätningsfilmen med uppvärms till svetstemperatur medelst en uppvärmningsanordning belägen i nära anslutning till nämnda trumma. Övriga utföringsformer och egenskaper hos uppfinningen beskrivs i nedan följande beskrivning av föredragna utföringsformer samt i efterföljande patentkrav.

Genom uppfinningen erhålles sammanfattningsvis i förhållande till känd teknik läckagesäkrade spirallindade termoplaströr.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA 10 15 20 25 30 519 030 5 Uppfinningen kommer nedan att beskrivas genom utföringsexempel under hänvisning till bifogade ritningar, på vilka Fig. 1 Fig. 2 Fig. 3 Fig. 4 Fig. 5 Fig. 6 Fig. 7 Fig. s visar en schematisk sidovy av en anordning för framställning av spirallindade termoplaströr enligt uppfinningen; visar en schematisk ovanvy av anordningen i fig. 1; visar en schematisk snittvy genom extruderingsstationens vinkelhuvud; visar en uppskuren sektion av ett spirallindat termoplaströr enligt en utföringsform av uppfinningen; visar en bruten snittvy av en väggsektion till det uppfinningsenliga spirallindade termoplaströret, där den bandformiga tätningsfilmen är så Iindad att den överlappar sig själv; visar i en likadan snittvy som fig. 5, en utföringsform där tätningsfilmen spirallindas så att filmens kanter anligger mot varandra utan överlappning; är en snittvy av ett väggparti på det uppfinningsenliga spirallindade röret, där tätningsfilmens bredd är fyra gånger profilernas bredd i det spirallindade rörets längdriktning; och är en snittvy liknande den som visas i fig. 7, men där fyra lager tätningsfilm är anbringade mot profilerna. 10 15 20 25 30 5.19 030 6 BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER I fig 1 visas schematiskt en anordning för framställning av ett spirallindat termoplaströr enligt uppfinningen. Röret benämns allmänt med hänvisnings- siffran 1. I fig 2 visas anordningen enligt fig 1 från ovan. I den visade föredragna utföringsformen av anordningen enligt uppfinningen, matas en extruderad hålprofil 2 med rektangulärt eller rombiskt tvärsnitt från en lagerspole 25 vilken är lagrad kring en axel 26. Profilen 2 är som tidigare nämnts tillverkad av ett för ändamålet lämpligt termoplastmaterial, såsom polyvinylklorid (PVC), polypropen eller polyeten. De nämnda termoplasterna kan användas med eller utan inblandning av fibrer eller andra additiver.

Polymerkedjorna i plasten kan vara orienterade i viss riktning eller tvärbundna såsom är fallet vid tvärbunden polyeten (PEX). Profilen är så böjlig att den låter sig lindas kring en trumma.

Profilen 2 dras av lagerspolen 25 med hjälp av en avdragningsanordning 27, vilken i det visade exemplet utgörs av två bandtransportörer 28, 29 mellan vilka profilen 2 matas i matningsriktningen 24 fram till en extruderingsstation 20. Extruderingsstationen 20 består av en konventionell extruderingsmaskin 22 vars matningsriktning 23 enligt uppfinningen är orienterad väsentligen vinkelrätt mot profilens 2 matningsriktning 24. Extruderingsmaskinen 22 är därvid försedd med ett vinkelhuvud 25. I fig 3 visas ett i nämnda vinkelhuvud 25 ingående extruderingsverktyg 26. Den i fig 3 visade figuren är en schematisk snittvy av extruderingsverktyget 26, tagen längs linjen lll-Ill i fig 1.

Extruderingsverktyget 26 uppvisar en passage 32 genom vilken profilen 2 passerar i matningsriktningen 24. Passagen 32 är så dimensionerad att en kanal 33 bildas kring profilen 2 då denna passerar genom verktyget 26.

Profilens 2 läge inom verktygets passage 32 justeras på känt vis med stor noggrannhet medelst ej visade positioneringsanordningar, så att kanalens 33 bredd, dvs avståndet mellan profilens 2 ytterytor 14 och passagens 32 väggar 34, förblir densamma omkring profilen 2. Under det att profilen 2 matas genom extruderas en från verktyget 26, termoplast extruderingsmaskinen 22 i pilens 36 riktning genom en tillförselskanal 37 in i 10 15 20 25 30 »519 030 7 den kring profilen 2 bildade kanalen 33, varvid profilens 2 samtliga ytterytor 14, dvs längs hela dess periferi 4, beläggs med ett yttre skikt av svetsbart termoplastmaterial. Skiktets utsträckning motsvaras i fig 3 således av tydligt i hänvisningsbeteckningen 3. Ytterskiktet 3 kan bestå av samma termoplasttyp kanalen 33, och framgår figurerna 5 - 8 under som profilen 2, eller av en annan termoplast med lämpliga egenskaper.

Exempelvis kan materialet i ytterskiktet 3 väljas med tanke på optimal svetsbarhet och slitagetàlighet , medan materialet i profilen 2 kan väljas så att röret 1 erhåller optimal ringstyvhet. Såsom framgår av fig 2 är extruderingsmaskinens 22 matningsriktning 23 vinklad i förhållande till profilens 2 matningsriktning 24. I den föredragna utföringsform som visas i figuren är extruderingsmaskinens 22 matningsriktning 23 dessutom väsentligen vinkelrät mot profilens 2 matningsriktning 24.

Efter det att profilen 2 vid extruderingsstationen 20 har belagts med det yttre skiktet 3 av svetsbart termoplatsmaterial, lindas den i spiralvarv 5,6 till ett rör 1 kring en roterande trumma 30. Då profilen 2 når trumman 30 har den fortfarande - från extruderingsstationen 20 - en sådan temperatur att termoplastmaterialet är svetsbart. Den del av profilen 2 som just lindas på trumman 30, dvs det senast lindade spiralvarvet 5, svetsas vid lindningen till den del av profilen 2 som befinner sig i det relativt till nämnda senast lindade spiralvarv 5 närmast liggande spiralvarv 6, på ett sådant sätt att en svetsfog 7 bildas längs hela profllens 2 mot varandra angränsande kantytor 8. Det bör noteras att svetsfogen 7 mellan spiralvarven 5, 6 uppstår direkt vid kontakt mellan kantytorna 8 genom att profilernas 2 yttre skikt 3 såsom nämnts bibehåller svetsbarhetstemperatur från extruderingsstationen 20. Någon tillsättning av svetsmassa till svetsfogen 7 sker alltså ej.

I fig 4 visas ett spirallindad termoplaströr enligt uppfinningen. Röret är uppskuret så att profilernas 2 tvärsnitt tydligt framgår. 10 15 20 25 30 5-19 030 8 Extruderingsstationen 20 är , såsom framgår av fig 1 och 2 belägen på avstånd från nämnda trumma 30. Såsom framgår av fig 1, roterar trumman 30 kring en axel 38 i pilens 39 riktning.

I en föredragen utföringsform av uppfinningen spirallindas en bandformig tätningsfilm 9 av termoplastmaterial mellan trumman 30 och de spirallindade profilerna 2, på ett sådant sätt att tätningsfilmen 9 överlappar de svetsfogar 7 som bildas mellan profilerna 2 vid spirallindningen. Tätningsfilmen 9 matas till trumman 30 från en lagerspole 40, vilken roterar kring en axel 41. l en alternativ, icke visad utföringsform kan tätningsfilmen 9 emellertid matas direkt från den tillverkningsstation där den framställs. Materialet i tätningsfilmen 9 består lämpligtvis av någon av de termoplaster som nämnts i samband med profilen 2.

I den föredragna utföringsformen svetsas tätningsfilmen 9 under spirallindningen till profilernas 2 mot rörets 1 centrum vända ytor 13, genom att tätningsfilmen 9 uppvärms till svetstemperatur medelst en uppvärmningsanordning 35 belägen i nära anslutning till nämnda trumma 30.

Uppvärmningsanordningen 35 framgår av fig 1, där den i det visade exemplet innefattar ett munstycke 42 för utblåsning av varmluft mot tätnings- filmen 9. Varmluften indikeras schematlskt i figurer medelst strecken 43. l det visade exemplet blåser munstycket 42 även varmluft på trumman 30 för att åstadkomma en förvärmning av densamma. I alternativa, icke visade utföringsformer kan uppvärmningsanordningen 35 i stället för varmluft, innefatta uppvärmning av tätningsfilmen 9 med hjälp av mikrovågor, infravärme eller konventionellt värmeelement _ I fig 5 visas i snittvy en del av rörets 1 vägg. En tätningsfilm 9 är enligt ovan anbringad på profilernas 2 mot rörets 1 centrum vända ytor 13. Rörets 1 centrum visas ej i figuren, men är underförstått beläget nedanför figurens underkänt. Såsom vidare framgår av figuren är tätningsfilmen 9 i en föredragen utföringsform spirallindad mot profilernas 2 mot rörets 1 centrum 10 15 20 25 30 .519 030 9 vända ytor 13, på ett sådant sätt att angränsande spiralvarv 11, 12 bringas att delvis överlappa varandra i ett överlappningsparti 15. Genom erhålles en dubbel tätningsfilmen 9 såsom tidigare nämnts även överlappar svetsfogarna 7 överlappningspartiet säkerhet mot läckage, då mellan profilerna 2.

I fig 6 visas emellertid en alternativ utföringsform där tätningsfllmens 9 angränsande spiralvarv 11, 12 vid lindningen bringas att anligga mot varandra utan överlappning, längs en gränslinje 16.

Den bandformiga tätningsfilmens 9 tjocklek är mellan 0,1 och 0,5 mm, företrädesvis 0,2 mm. Då tåtningsfilmen 9 således är tunn i förhållande till profilens 2 höjd i rörets 1 radiella led, lindas med fördel ett flertal lager 10 av nämna tätningsfilm 9 mellan trumman 30 och de spirallindade profilerna 2.

Lagren 10 är lämpligtvis mellan två och sex till antalet, och i en föredragen utföringsform är fyra lager 10 tätningsfilm 9 spirallindade mellan trumman 30 och profilerna 2. l fig 8 visas ett sådant rör 1, med fyra lager 10 tätningsfilm 9. l figuren framgår att gränslinjerna 16 mellan olika spiralvarv av tätningsfilmen 9 år så placerade att de olika lagren 10 överlappar varandra.

Tätningsfilmens 9 bredd år större eller lika med profilernas 2 bred i det spirallindade rörets 1 längdriktning. Detta förhållande framgår av figurerna 5, 6 , 7 och 8. l fig 7 visas en snittvy av en rörvägg där tätningsfilmens 9 bredd enligt en föredragen utföringsform är fyra gånger profilernas 2 bredd i det spirallindade rörets 1 längdriktning.

Uppfinningen är ej begränsad till ovan beskrivna och i bifogade figurer visade för efterföljande direkt extruderingsstation i vilken den tillverkas, i stället för att matas från den utföringsformer, utan kan fritt varieras inom ramen patentkrav. Exempelvis kan profilen 2 matas från en lagerrulle 25 som visas i fig 1. Vidare kan naturligtvis andra termoplastmaterial än de som nämnts väljas.

Claims (17)

10 15 20 25 30 5-19 030 /0 PATENTKRAV:

1. Spirallindat termoplaströr (2) innefattande en skruvformigt Iindad profil där rörets spiralvarv (5,6) av profiler (2) är sammanbundna till varandra genom en svetsfog (7), där nämnda svetsfog (7) täcker hela profilernas (2) mot varandra angränsande kantytor (15), kännetecknat av att en spirallindad bandformig tätningsfilm (9) anligger mot profilernas (2) mot rörets (1) centrum vända ytor (13), på ett sådant sätt att tätningsfilmen (9) överlappar svetsfogen (7) mellan profllerna (2).

2. Spirallindat termoplaströr (1) enligt patentkrav 1, kännetecknat av, att tätningsfilmen (9) är svetsad mot profilernas (2) mot rörets ( 1) centrum vänd ytor (13).

3. Spirallindat termoplaströr (1) enligt patentkrav 1, kännetecknat av, att den bandformiga tätningsfilmens (9) bredd är större eller lika med profilernas (2) bredd i det spirallindade rörets (1) längdriktning.

4. Spirallindat termoplaströr (1) enligt patentkrav 1, kännetecknat av, att den bandformiga tätningsfilmens (9) bredd är fyra gånger profilernas (2) bredd i det spirallindade rörets (1) längdriktning.

5. Spirallindat termoplaströr ( 1) enligt något eller några av patentkraven 1 till 4, kännetecknat av, att ett flertal lager (10) av nämnda tätningsfilm (9) är spirallindad mellan trumman (30) och de spirallindade profllerna (2).

6. Spirallindat termoplaströr (1) enligt patentkrav 5, kännetecknat av, att mellan två och sex lager (10) av tätningsfilm (9) spirallindas mellan trumman (30) och de spirallindade profilerna (2). 10 15 20 25 30 519 030 /l

7. Spirallindat termoplaströr (1) enligt patentkrav 5 eller 6, kännetecknat av, att fyra lager (10) av tätningsfilm (9) spirallindas mellan trumman (30) och de spirallindade profilerna (2).

8. Spirallindat termoplaströr (1) enligt något eller några av patentkraven 1 till 7, kännetecknat av, att den bandformiga tätningsfilmen (9) är spirallindad på ett sådant sätt att angränsande spiralvarv (11,12) brlngas att delvis överlappa varandra.

9. Spirallindat termoplaströr (1) enligt något eller några av patentkraven 1 till 8, kännetecknat av, att den bandformiga tätningsfilmens (9) tjocklek är mellan 0,1 och 0,5mm.

10. Spirallindat termoplaströr (1) enligt patentkrav 9, kännetecknat av, att den bandformiga tätningsfilmens (9) tjocklek är 0,2mm.

11. Spirallindat termoplaströr (1) enligt något eller några av patentkraven 1 till 10, kännetecknat av, att profilen (2) utgörs av en extruderad hålprofil med rektangulärt eller rombiskt tvärsnitt.

12. Förfarande för framställning av spirallindat termoplaströr (1), innefattande stegen: - en böjlig, långsträckt profil (2) matas genom en extruderingsstation (20), vid vilken profilen under värmetillförsel belägges med ett yttre skikt (3) av ett svetsbart termoplastmaterial längs hela dess periferi (4); varefter - profilen (2) lindas i spiralvarv (5, 6) till ett rör (1) kring en roterande trumma (30) medan nämnda yttre skikt (3) alltjämt från extruderingsstationen (20) bibehåller en sådan temperatur att termoplastmaterialet är svetsbart, varvid profilen (2 ) i det senast lindade spiralvarvet (5 ) vid lindningen svetsas till profilen (2 ) i det därtill närmast liggande spiralvarvet (6) på ett sådant sätt att en svetsfog (7) bildas längs hela profilernas (2 ) mot varandra angränsande kantytor (8 ), kännetecknat av , att en bandformig tätningsfilm (9) av 10 15 20 25 519 030 ll termoplastmaterial spirallindas mellan trumman (30) och de spirallindade profilerna (2), på ett sådant sätt att tätningsfilmen (9) överlappar de svetsfogar (7) som bildas mellan profilerna (2) vid spirallindningen.

13. Förfarande enligt patentkrav 12, kännetecknat av, att ett flertal lager (10) av nämnda tätningsfilm (9) spirallindas mellan trumman (30) och de spirallindade profilerna (2).

14. Förfarande enligt patentkrav 13, kännetecknat av, att mellan tvä och sex lager (10) av tätningsfilm (9) spirallindas mellan trumman (30) och de spirallindade profilerna (2).

15. Förfarande enligt patentkrav 13 eller 14, kännetecknat av, att fyra lager (10) av tätningsfilm (9) spirallindas mellan trumman (30) och de spirallindade profilerna (2).

16. Förfarande enligt patentkrav 13, 14 eller 16, kännetecknat av, att tätningsfilmen (9) spirallindas på ett sådant sätt att angränsande spiralvarv (11,12) bringas att delvis överlappa varandra.

17. Förfarande enligt patentkrav 12, kännetecknat av, att nämnda tätningsfilm (9) under spirallindningen svetsas till profilernas (2) mot rörets ( 1) centrum vända ytor, genom att tätningsfllmen (9) uppvärms till svetstemperatur medelst en uppvärmningsanordning (35) belägen i nära anslutning till nämnda trumma (30).