FI69004B - Anordning foer framstaellning av plastroer - Google Patents

Description

69004

Laite muoviputkien valmistamiseksi

Anordning för framställning av plaströr

Keksintö kohdistuu mäntäruiskupuristimeen muoviputken valmistamiseksi, jossa ruiskupuristimessa on lämmityselementeillä lämmitetty työkalu, tässä työkalussa edestakaisin liikkuva mäntä Ja kara, Joka määrää putken sisähalkaisijan Ja on kiinteästi yhdistetty mäntään.

Suurimolekyylinen pienpainepolyetyleeni (UHMV-PE), Jonka mole-kyylipaino on yli 500 000, eroaa perusteellisesti tavanomaisista polyetyleeneistä sulamis- Ja viskositeettiominaisuuksiensa suhteen. Polyetyleenit, Joiden molekyylipainot ovat enintään 200 000, muuttuvat lämmitettäessä sulatteeksi, Jolla on hyvät valumisominai-suudet, kun taas UHMW-PE muuttuu lämpötilan noustessa viskoosi-kimmoisaan tilaan.

Suuren viskositeettinsa Ja huonojen valumisominaisuuksiensa takia tätä materiaalia ei voida muokata putkiksi yksi- vast, kak-soiskierukkapuristimissa tavanomaisia putkityökaluJa käyttäen, ilman että materiaalin ominaisuudet turmeltuvat. Koska UHMW-PE:n mekaaniset ominaisuudet (lujuus, Jännityssärökestoisuus, suuri lovi-iskusitkeys, liukuominaisuudet) tarjoavat ihanteellisia edellytyksiä sellaisten putkien valmistamiseksi, Joita käytetään paine-ilmalla toimivassa Ja hydraulisessa kiintoainekuljetuksessa (kvartsi, hiekka, hiilisuspensio), on ollut pakko kehittää laite, Jonka avulla tämä materiaali voidaan muokata putkeksi, niin että tälle materiaalille avautuu uusi käyttöala.

2 69004

On ennestään tunnettua, että mäntäruiskupuristamella voidaan valmistea jatkuvia levyjä tai tankoja suurimolekyylisestä pienpainepolyetyleenistä, ( kts. esim. julkaisuja DE-OS 17 29 174 ja DE-PS 17 78 258). Sensijaan ei UHMW-PE:stä tähän asti ei ole voitu valmistaa putkia, joilla on tarvittava normin DIN 8074 mukainen mittapysyvyys ja UHMW:PE:n tyypilliset lujuusominaisuudet.

Steininger ja Stamprech ovat selittäneet polytetrafluori-etyleeniputkien valmistusta mäntäruiskupuristamella kirjoituksessa " Extrusionsverarbeitung von Polytetrafluorethylen-Ftillstoff-Mischungen", Kunststoffe 1975» sivu 558 ja seur. Putkenvalmistuk-sessa syntyvä paine on tällöin moninkertaisesti suurempi kuin se paine, joka tarvitaan poikkileikkaukseltaan täyteläisten profiilien valmistamiseksi. Koska UHMW-PE:ä mäntäruiskupuristettaessa syntyvät paineet ovat huomattavasti suuremmat kuin polytetrafluorietyleeniä mäntäruiskupuristettaessa, on odotettavissa materiaaliominaisuuksien huononemista siinä tapauksessa, että UHMW-PE:stä ruiskupuris-tettaisiin putkia tämän tunnetun menetelmän mukaan. Itse ruisku-puristimen rakenne tulisi suuren käyttöpaineen takia taloudellisesti kannattamattomaksi.

Keksinnön tehtävänä on valmistaa putkia UHMW-PE:stä siten, että tämän materiaalin tyypilliset ominaisuudet eivät muutu. Putken mittojen on vastattava normissa DIN 8704 esitettyjä mitta-toleransseja. Tätä varten on kehitettävä laite muoviputkien män-täruiskupuristamiseksi siten, että vältetään suurien puristuspai-neiden syntyminen. Mäntäpuristimen rakenteen tulee olla mahdollisimman yksinkertainen ja kustannuksiltaan edullinen.

Keksintö kohdistuu mäntäruiskupuristimeen muoviputken valmistamiseksi, jossa ruiskupuristimessa on lämmityselementeillä lämmitetty työkalu, tässä työkalussa edestakaisin liikkuva mäntä ja kara, joka määrää putken sisähalkaisijan ja on kiinteästi yhdistetty mäntään.

Keksinnön mukainen ruiskupuristin tunnetaan siitä, että karalle on asetettu työkalun poikkileikkauksen täyttävä ohjaus-hylsy, joka käynnistysvaiheessa yhdessä muodostuvan puristeen kanssa painetaan ulos puristeen poikkileikkauksen samana pysymisen varmistamiseksi työkalun koko pituudelta.

On osoittautunut, että sekä muovijauheen kuljetus että sen ruiskupuristaminen pehmentämällä halutuksi putkeksi kiinteästi

II

3 69004 toisiinsa yhdistetym karaa ja männän yhteisea eteen- ja taakeepäia suunnatun liikkeea avulla voidaan suorittaa ilaan että aäntäruiskupuristaaisen yhteydessä esiintyy häiriöitä. £i siis ole välttämätöntä, että kara jatkuvasti on kiinteä, eikä myös ole välttämätöntä, että mäntä pysytetään ruiskupuristusasen-nossa, kun kare vedetään takaisin lähtöasentoon, kuten mainitussa kirjoituksessa, Steininger ja Stamprech, sivulla 339« oikeanpuoleisessa sarakkeessa, kappaleessa d on osoitettu tässä selitetyn polytetrafluorietyleeniä varten tarkoitetun ruiskupuristimen yhteydessä.

On osoittautunut, että putkia mäntäruiskupuristettaessa UHMV-PE:stä keksinnön mukaisessa ruiskupuristimessa syntyy huomattavasti pienempiä puristuspaineita kuin vastaava kokopro-fiilia mäntäruiskupuristettaessa. Pienemmän syntyvän puristuspai-neen ohella saavutetaan karan ja männän välisen kiinteän liitoksen ansiosta ruiskupuristinkäytön huomattava yksinkertaistuminen, koska mäntää ja karaa voidaan käyttää yhden ainoan hydrauliikka-kojeen avulla.

Keksinnön mukaiselle mäntäruiskupuristinrakenteella voidaan valmistaa sekä UHMW-PE-putkia että aivan yleisesti mäntä-ruiskupuristaa muoviputkia, siis käyttää kaikkia muoveja, jotka erikoisten materiaaliominaisuuksiensa takia näntäruiskupuriste-taan, ja joita siis tavallisesti ei voida muotoilla kierukka-rui skupuristimi ssa.

Niiden suhteellisten pienten paineiden ansiosta, joita syntyy uudella mäntäruiskupuristimellä ruiskupuristettaessa, soveltuu tämä ruiskupuristin erikoisen hyvin putkien valmistamiseksi UHMW-P£:stä.

Karan pituus on tavallisesti yhtä suuri kuin työkalun pituus sisäänmenopäästä lähtöpäähän asti. Karan halkaisija vastaa ruiskupuristettavan putken sisähalkaisija, jolloin kutistu-mismäärä otetaan huomioon. Karaa, joka toisessa päästään on kiinteästi yhdistetty mäntään, ei laakeroida työkalun lähtö-puolella, koska tämä vaikuttaisi haitallisesti tasaisen putken muodostumiseen. Työkaluun työnnetään tästä syystä käynnistysvaiheessa karaa ympäröivä ohjaushylsy, joka yhdessä puristeen kanssa poistetaan työkalusta. Tämän käynnistysapulaitteen ansiosta pysyy kara keskeisesti ohjattuna, kunnes se pu-ristemassan kokonaan ympäröimänä varmistaa tasaisen seinämän-paksuuden. Saavutetut seinämäpaksuudet lankeavat paksuseinämäisten 69004 putkien normin BIN 8074- mukaiselle toleranesialueelle.

Ruiskupuristetun putken epäpyöreyden pitämiseksi mahdollisimman pienenä on osoittautunut tarkoituksenmukaiseksi Jäähdyttää Jäähtyessään kutistuvia putkia ohjatulla tavalla välittömästi puristusvaiheeseen liittyvä llä matkalla, Jolla putkea ohjataan (kalibrointi). Tämän kalibrointimatkan pituus on tavallisesti 3··.8 kertaa niin suuri kuin valmistetun putken ulkohalkaieija,

Ja kalibrointilaite on Joko lieriömäinen tai on tehty kartiomai-sesti suippenevaksi ( tr1:50). Kalibrointileitteen Jäähdytys aikaansaadaan sopivasti Jäähdyttämällä vaippaa vedellä, Jonka lämpötila on 50...100°C.

Keksinnön mukaisia putkia voidaan erikoisesti käyttää teräsputkien vuoraamiseksi. Tätä varten UHMV-FE-putki työnnetään teräsputkeen Ja sen ulkonevat päät laipoitetaaa · Teräsputkien tämä uudentyyppinen vuoraaminen on huomattavasti yksinkertaisempaa kuin putkien tavanomainen vuoraus UHMW-FE- levyillä, kuten on selitetty esim. Julkaisussa DE-AS 24 19 893. Saumattoman vuorauksen ansiosta estetään putkissa kuljetetun tavaran tunkeutuminen teräsputken Ja UHMV-PE-vuorauksen väliin. Tämä on erikoisen tärkeää sellaisia väliaineita kuljetettaessa, Jotka voivat vaikuttaa haitallisesti teräsputkeen.

Tällä tavoin vuorattuja putkia käytettäessä voidaan optimaalisesti yhdistää teräksen suuri mekaaninen lujuus Ja UHMW-EE:n suuri kulumislujuus sekä pieni lämmönjohtokyky.

Oheisen piirustuksen kuvio 1 esittää keksinnön mukaista mäntäruiskupuristinta, Joka koostuu työkalusta 1, Jota kuumennus-elementit 2 ympäröivät, Ja Jota kannatuslevy 5 kannattaa.Ruisku-puristettavaa muovijauhetta syötetään täyttösuppilosta 6. Hyd-rauliikkakoje 4 käyttää työkalussa edestakaisin liikkuvaa mäntää Joka kuljettaa muovijauhetta Ja tiivistää sen. Mäntään 3 on kiinteästi yhdistetty kare 7, Joka määrää ruiskupuristettavan putken sisähalkaisijan. Ohjaushylsy 8 toimii karan laakerina män-täruiskupuristimen käynnistyessä.

Kuvio 2 esittää teräsputkea 9, Joka on vuorattu UHMV-FE:stä valmistetulla putkella 8. UHMV-EE-putki on kohdissa 11 laipoitettu teräsputken 9 laipojen 10 päälle.

il 5 69004

Esimerkki 1

Selitetty menetelmä toteutettiin työkalulla, jonka pituus oli 937 an ja sisähalkaisija oli 83 mm. Työkalua lämmitettiin kahdella sähkökuumennusnauhalla, joiden kummankin pituus oli 350 mm, ja joiden kokonaisteho oli 3 kV, jolloin lämpötilaa säädettiin kahden lämpötilansäätimen avulla. Valittu lämpötilaprofiili oli alkupään lämmitys-vyöhykkeessä 220°C ja lähtöpuolen lämmitysvyö-hykkeessä 160°C. Menetelmää sovellettaessa ilman kalibrointi-laitetta saavutettiin valmistusmäärän ollessa 3*9 kg UHMV-PE/h ruiskupuristimen maksimipaine 152 baria. Kalibrointilaitetta käytettäessä oli paine samalla valmistusmäärällä 280 baria. Ruisku-puristetun putken mitat olivat 100 x 10 mm. UHMW-PE:n fysikaaliset ominaisuudet eivät muuttuneet ruiskupuristimessa.

Esimerkki 2

Muuten samoissa käyttöolosuhteissa kuin esimerkissä 1 käytettiin karaa, jonka halkaisija oli 95 mm. Menetelmää sovellettaessa ilman kalibrointia saavutettiin ruiskupuristimessa maksimi-paine 223 baria, kun valmistusmäärä oli 7,3 kg UHMW-FE/h. Kalibrointia käytettäessä oli paine samalla valmistusmäärällä 371 baria.