NO338539B1

NO338539B1 - Fremgangsmåte og verktøy for tilvirkning av rør

Info

Publication number: NO338539B1
Application number: NO20075403A
Authority: NO
Inventors: Marc Cohen; Laurence Guyonnet; Roger Mutis
Original assignee: Saint Gobain Pont A Mousson
Priority date: 2006-10-26
Filing date: 2007-10-25
Publication date: 2016-09-05
Also published as: AR063398A1; JP5905656B2; RU2007139633A; US8250726B2; AU2007229429A1; EP1916055A3; US20080099220A1; RU2365803C2; NO20075403L; EP1916055A2; CA2606942A1; CA2606942C; PT1916055E; CN101169199A; ES2396444T3; EP2272622A1; BRPI0705296B1; CL2007003076A1; JP2008138867A; EP1916055B1

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et rør og en fremgangsmåte og et verktøy for fremstilling av røret.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører således generelt et rør av den type som omfatter: et basislegeme av metall som definerer en ytre overflate av basislegemet og en indre overflate av basislegemet, og

et indre belegg som er påført på den indre overflate av basislegemet.

Fra den tidligere teknikk er det kjent rør for transport av drikkevann, anvendt spesielt innenfor området av vannforsyning.

Disse rør omfatter et metall basislegeme på hvis indre overflate det er påført et indre belegg som er egnet for kontakt med næringsmidler. Beleggene som generelt anvendes krever at den indre overflate av basislegemet prepareres slik at belegget er i stand til å bindes ved klebevirkning. Metodene for fremstilling av den indre overflate er konvensjonelt enten blåsing med stålsand alene eller sliping, eller en kombinasjon av boring og blåsing med stålsand.

Disse metoder for preparering av den indre overflate av basislegemet er kostbare. Dette er spesielt tilfellet med blåsing med stålsand på grunn av den tid og de omkostninger som er assosiert med resirkulering av stålsanden.

Videre krever disse metoder for preparering av overflaten enkelte ganger bruken av en grunning for å oppnå det ønskede adhesjonsnivå for belegget.

Formålet for oppfinnelsen er å redusere produksjonsomkostningene for røret.

For dette formål vedrører oppfinnelsen et rør av den ovennevnte type hvor det indre belegg omfatter et termoplastmateriale basert på polyolefiner eller basert på polyamid.

Ifølge spesifikke utførelsesformer omfatter røret ifølge oppfinnelsen ett eller flere av de følgende trekk: det indre belegg utgjøres av et termoplastmateriale og et akrylmateriale, basislegemet består av støpejern, spesielt kulegrafittjern;

basislegemet har en midlere veggtykkelse på mindre enn 4 mm;

den indre overflate oppnås ved hjelp av hamring.

Oppfinnelsen vedrører videre en fremgangsmåte for fremstilling av et rør, omfattende trinnene som involverer:

a) fjernelse av ru deler fra en ubearbeidet indre overflate av et basislegeme, slik at det oppnås en indre overflate som er delvis boret, idet fjernelsen av de ru deler gjennomføres ved hjelp av delvis boring av den ubearbeidede indre overflate; b) et lag av oksid fjernes i det minste delvis ved hamring av den borede indre overflate, idet det oppnås en hamret indre overflate; c) et indre belegg påføres på den hamrede indre overflate, idet dette belegg omfatter et termoplastmateriale basert på polyolefiner eller basert på polyamid.

Ifølge spesifikke utførelsesformer omfatter fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen ett eller flere av de følgende trekk: det indre belegg utgjøres av et termoplastmateriale og et akrylmateriale; trinnet for påføring av det indre belegg involverer at faste partikler av belegget kastes på overflaten av basislegemet; og

før trinnet for påføring av belegget oppvarmes basislegemet til en smelte-temperatur av beleggpartiklene;

før trinnet for påføring av belegget fjernes rester fra boring og hamring, spesielt ved hjelp av suging eller blåsing;

før boringstrinnet implementeres et tilleggstrinn for fremstilling av basislegemet fra støpejern, spesielt kulegrafittjern.

Endelig vedrører oppfinnelsen et verktøy for bearbeiding av en indre overflate av et basislegeme av et rør, idet verktøyet definerer en senterakse,karakterisert vedat verktøyet omfatter: en aksial boredel som er forsynt med minst ett boreblad som kan beveges radialt i forhold til senteraksen av verktøyet, og

en aksial hamringsdel som er forsynt med minst ett første hamringselement som kan beveges radialt i forhold til senteraksen av verktøyet og som er fri til å rotere omkring sin egen akse som strekker seg parallelt med senteraksen av verktøyet.

Videre kan verktøyet for bearbeiding av overflaten omfatte de følgende trekk: den aksiale hamringsdel omfatter et andre hamringselement som kan beveges radialt i forhold til senteraksen og som er fri med hensyn til rotasjon omkring sin egen akse som strekker seg parallelt med senteraksen av verktøyet.

Oppfinnelsen vil lettere forstås ved lesing av den følgende beskrivelse, gitt utelukkende som et eksempel og med henvisning til de vedføyde tegninger, hvori: Figur 1 er et lengdesnitt av et basislegeme av et rør i den ubearbeidede tilstand; Figur 2 er et riss av rørbasislegemet i figur 1 under et trinn for overflate-preparering ved bruk av et overflatebearbeidingsverktøy ifølge oppfinnelsen; Figur 3 er et riss av basislegemet under et belegningstrinn av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen;

Figur 4 er et lengdesnitt av det ferdige rør ifølge oppfinnelsen; og

Figur 5 er et lengdesnitt av et overflatebearbeidingsverktøy for preparering av overflaten av basislegemet. Figur 4 illustrerer et rør ifølge oppfinnelsen, generelt betegnet med 2.

Dette rør 2 strekker seg langs en senterakse x-x og har en første ende som har et plant endestykke 4 og en andre ende som omfatter et opptakende endestykke 6.

Røret 2 består av et basislegeme 8 produsert for eksempel fra støpejern og spesielt fra kulegrafittjern. Dette basislegeme 8 definerer et basislegemes ytre overflate 10 og et basislegemes indre overflate 12.

I tilfelle av røret 2 er den ytre overflate 10 en fri overflate, men denne kan også være belagt med et ytre belegg.

Røret omfatter videre et indre belegg 14 som er påført på den indre overflate 12. Det indre belegg 14 består av et materiale som tilfredsstiller alle europeiske hygienekrav, slik at røret 2 er egnet for transport av drikkevann, spesielt innenfor området av vannforsyning.

Ifølge oppfinnelsen omfatter det indre belegg 14 et termoplastmateriale som kan være basert på polyolefiner eller basert på polyamid. Foretrukket utgjøres det indre belegg 14 av et termoplastmateriale og et akrylmateriale. På grunn av disse materialer binder det indre belegg 14 klebende til den indre overflate 12 på en

effektiv måte.

Polyamidmaterialet kan for eksempel være polyamid 11 eller polyamid 12

("NYLON").

Termoplastmaterialet kan for eksempel omfatte polyetylen funksjonalisert ved hjelp av kopolymerisasjon med en akrylforbindelse.

Anvendelsen av dette indre belegg 14 tillater at basislegemet 8 kan produseres med en spesiell liten veggtykkelse e. Veggtykkelsen e er for eksempel gjennomsnittlig mindre enn 4 mm. Tykkelsen av belegget 14 er for eksempel mindre enn 1 mm.

Figurene 1 til 3 illustrerer trinnet i fremgangsmåten for fremstilling av røret 2 ifølge oppfinnelsen.

I et første trinn fremstilles basislegemet 8 for eksempel ved støping av et smeltet metall eller en smeltet metallegering, og spesielt ved hjelp av sentrifugal-støping. Det oppnådde ubearbeidede basislegeme 8 omfatter en ubearbeidet indre overflate 22 som er forsynt med ru deler 20 som står ut radialt innover i forhold til aksen x-x- Videre er den ubearbeidede indre overflate 22 dekket med et lag av jernoksider som ikke er illustrert, men som er skadelig for adhesjonen av det indre belegg 14.

Under et andre trinn, vist i figur 2, fjernes de ru deler 20 fra den ubearbeidede indre overflate 22 ved hjelp av delvis boring av denne overflate 22 slik at det oppnås en boret overflate 26.

Den borede overflate 26 omfatter fri deler som er ikke-oksidert, deler som har et lag av oksid med et høyt nivå av adhesjon, og deler som har et lag av oksid med et lavt nivå av adhesjon. Delene med et lag av oksid med et lavt nivå av adhesjon som er tilbake på den borede overflate 26 blir så fjernet under et tredje trinn ved hjelp av hamring av den borede indre overflate 26, idet den ferdig-bearbeidede hamrede indre overflate 12 oppnås.

Andre og tredje trinn gjennomføres ved bruk av et overflatebearbeidings-verktøy 30.

Under eller etter boringen og hamringen fjernes borerester og hamringsrester fra den indre side av basislegemet 10, for eksempel ved hjelp av suging eller blåsing.

Figur 3 illustrerer trinnet med å påføre det indre belegg 14 på basislegemet 8.

For dette formål oppvarmes basislegemet 8 til et nivå over smeltetemperaturen av belegget, for eksempel til en temperatur på mellom 220 og 300°C, og mer spesielt til en temperatur på 250°C.

Etter at basislegemet 8 har nådd smeltetemperaturen innføres et projektor-hode 32 i samsvar med en bevegelse parallell med aksen x-x i basislegemet 8 og kaster faste partikler av belegg 34 radialt utover mot den indre overflate 12 av basislegemet 8. Når partiklene 34 kommer i kontakt med den indre overflate 12 smelter de og fukter denne overflate 12 og danner et lag flytende belegg 35. Deretter blir basislegemet 8 og laget av flytende belegg 35 avkjølt til omgivelses-temperatur og laget av indre belegg 14 oppnås ved hjelp av størkning.

Det skal bemerkes at mellom hamringstrinnet og trinnet for påføring av beleggpartiklene 34 blir overflaten 12 ikke bearbeidet og krever spesielt ikke noen påføring av en festegrunning.

Figur 5 illustrerer overflatebearbeidingsverktøyet 30 anvendt for å bearbeide den indre overflate av basislegemet 8.

Overflatebearbeidingsverktøyet 30 omfatter et hovedsakelig sylindrisk basislegeme 52.

Verktøyet 30 definerer en senterakse Y-Y som er koaksial med aksen x-x under bearbeidingsoperasjonen.

Overflatebearbeidingsverktøyet 30 er forsynt med en første aksial boredel 54 og en andre aksial hamringsdel 56, og en aksial festedel 58. Boredelen 54 danner en første aksial ende av verktøyet 30 og festedelen 58 danner en andre aksial ende av dette verktøy 30.

Boredelen 54 omfatter et flertall spor 60. Hvert spor 60 er radialt åpent og avgrenser to anslagsoverflater 62 som er rettet radialt innover. Et boreblad 64 er innsatt i hvert spor 60. Bladet 64 avgrenser en radial ytre boreegg 66 og omfatter to anslagsoverflater 68 som tilsvarer anslagsoverflatene 62.

Sporene 60 og borebladene 64 er konfigurert på en slik måte at borebladet 64 kan beveges radialt i forhold til aksen Y-Y mellom en tilbaketrukket posisjon og en utvidet posisjon. Den tilbaketrukne posisjon av borebladet 64 er illustrert i den øvre del av figur 5, mens den utvidede posisjon av borebladet 64 er illustrerer med stiplede linjer i den nedre del av figur 5. Det skal bemerkes at den utvidede posisjon av borebladet 64 er avgrenset ved at anslagsflaten 68 kommer til anslag mot anslagsoverflaten 62.

Videre kan borebladene 64 beveges fritt mellom sine utvidede og tilbaketrukne posisjoner, det vil si at de ikke presses av en fjær og heller ikke av noen andre anordninger for utøvelse av mekanisk kraft.

Den aksiale hamringsdel 56 har et flertall utsparinger 70 som er åpne radialt utover. Verktøyet vist i figur 5 omfatter tre grupper av utsparinger 70 som er gjensidig forskjøvet i en aksial retning. Hver gruppe av utsparinger 70 utgjøres av tre utsparinger 70 som er fordelt omkretsmessig omkring aksen Y-Y. Hamringselementer er opptatt i hver utsparing 70. I dette tilfelle utgjøres hvert hamringselement av et hjul 72 som er generelt sylindrisk. I hver utsparing 70 er det arrangert to hjul 72 som er gjensidig forskjøvet i en aksial retning. Hvert hjul 72 definerer en hamringsoverflate 74. Hamringsoverflaten 74 er forsynt med hamringsmarkeringer. Hamringsmarkeringene kan strekke seg parallelt med aksen Y-Y eller være anordnet på skrå i forhold til denne akse. Hvis disse hamringsmarkeringer er anordnet på skrå i forhold til aksen Y-Y har to hjul 72 som er arrangert i den samme utsparing 70 hamringsmarkeringer som har forskjellige hellingsretninger.

Hvert hjul 72 er forsynt med et sentralt hull 76 som har sin egen akse z-z.

Hamringsdelen 56 er videre forsynt med holderstenger 78 som strekker seg aksialt gjennom utsparingene 70 og som strekker seg gjennom det sentrale hull 76 av de assosierte hjul 72. Den radiale dimensjon eller diameteren d av stavene 78 er mindre enn den radiale dimensjon eller diameter D av det sentrale hull 76. På denne måte kan hjulene 72 beveges radialt mellom en tilbaketrukket posisjon, hvori ham ringsoverf laten 74 ligger hovedsakelig fluktende med den ytre overflate av basislegemet 52, og en utvidet posisjon, hvori ham ringsoverf laten 74 strekker seg radialt utenfor eggen 66 når borebladet 64 er i sin utvidede posisjon.

I en variant kan anordninger for radial holding med annen klaring enn stavene 78 tas i betraktning for hjulene 72. På samme måte kan, i en variant, andre hamringselementer, for eksempel sfærer, tas i betraktning.

Verktøyet 30 omfatter videre blåseanordninger 80 som er egnet for å blåse borerester og hamringsrester ut av basislegemet 8. Disse blåseanordninger 80 omfatter et sentralt hull 82 som er anordnet i basislegemet 52. Først forbinder tappehull 84 det sentrale hull 82 til utsparingene 70.

Andre tappehull 86 forbinder det sentrale hull 82 til den ytre overflate av basislegemet 52 i regionen for boredelen 54.

Under overflatebearbeidingsoperasjonen tilføres det sentrale hull 82 komprimert luft som slippes ut via tappehullene 84, 86.

For å bearbeide overflaten drives verktøyet 30 i rotasjon omkring aksen Y-Y, for eksempel ved 1500 opm, og innføres aksialt i basislegemet 8 i en innførings-retning I. På grunn av sentrifugalkraften presses eggene 66 mot anslagsoverflatene 62. Bladene 64 kommer suksessivt i kontakt med de ru deler 20 av basislegemet 8 og separerer disse fra basislegemet.

På samme måte presses hjulene 72 mot sin utvidede posisjon ved hjelp av sentrifugalkraften og kommer suksessivt i kontakt med den borede oksiderte overflate 26 som er blitt tilbake etter passasje av borebladene.

Slag- og rullekontakten av hjulene 72 på den borede overflate 26 fjerner den hud av oksid som kan være tilstede og som ikke klebende bindes til basislegemet 8. Videre frembringer overflaten 74 en ruhet som fremmer adhesjonen av belegget 14.

Det er funnet at bearbeidingen med verktøyet 30 ifølge oppfinnelsen tillater at det indre belegg 14 kan påføres direkte på den indre overflate 12 av basislegemet slik at en grunning kan sløyfes.

På samme måte er tiden for bearbeiding av overflaten ved bruk av borebladene 64 og hamringselementene 72 kortere enn tiden for bearbeiding ved hjelp av stålsandblåsing. Videre spares omkostningene assosiert med stålsand-materialet og resirkulering av dette. På samme måte tillater sammensetningen av belegget 14 som angitt i det foregående et spesielt høyt nivå av adhesjon og et høyt nivå av motstand mot slitasje.

Claims

1. Rør av den type som omfatter: et basislegeme (8) av metall og som definerer en ytre overflate (10) av basislegemet og en indre overflate (12) av basislegemet, og et indre belegg (14) som er påført den indre overflate (12) av basislegemet, det indre belegg (14) omfatter et termoplastmateriale basert på polyolefiner eller basert på polyamid,karakterisert vedat det indre belegg (14) utgjøres av et termoplastmateriale og et akrylmateriale.

2. Rør ifølge krav 1, karakterisert vedat basislegemet (8) består av støpejern, spesielt kulegrafittjern.

3. Rør ifølge krav 2, karakterisert vedat basislegemet (8) har en midlere veggtykkelse på mindre enn 4 mm.

4. Rør ifølge hvilket som helst av kravene 1 til 3, karakterisert vedat den indre overflate (14) oppnås ved hjelp av hamring.

5. Fremgangsmåte for fremstilling av et rør som omfatter trinnene som involverer: a) fjerning av ru deler (20) fra en ubearbeidet indre overflate (22) av basislegemet (8) slik at det oppnås en indre overflate (26) som er delvis boret, idet fjernelsen av ru deler gjennomføres ved hjelp av delvis boring av den ubearbeidede indre overflate (22); b) i det minste delvis fjerning av et lag av oksid ved hamring av den borede indre overflate (26), idet en hamret indre overflate (12) oppnås; c) påføring av et indre belegg (14) på den hamrede indre overflate (12) idet dette belegg omfatter et termoplastmateriale basert på polyolefiner eller basert på polyamid, karakterisert vedat det indre belegg (14) utgjøres av et termoplastmateriale og et akrylmateriale.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert vedat: trinnet for påføring av det indre belegg (14) involverer kasting av faste partikler (34) av belegg på overflaten av basislegemet (8) og, før trinnet for påføring av belegget oppvarmes basislegemet (8) til en smel-tetemperatur av beleggpartiklene (34).

7. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 5 eller 6,karakterisert vedat før trinnet for påføring av belegget fjernes bore- og hamringsrester, spesielt ved hjelp av suging eller blåsing.

8. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 5 til 7,karakterisert vedat før boretrinnet implementeres et tilleggstrinn for fremstilling av basislegemet fra støpejern, spesielt kulegrafittjern.

9. Verktøy for bearbeiding av en indre overflate av et basislegeme av et rør, hvor verktøyet (30) definerer en senterakse (Y-Y), karakterisert vedat verktøyet omfatter: en aksial boredel (54) som er forsynt med minst ett boreblad (64) som kan beveges radialt i forhold til senteraksen (Y-Y) av verktøyet, og en aksial hamringsdel (56) som er forsynt med minst ett første hamringselement (72) som kan beveges radialt i forhold til senteraksen (Y-Y) av verktøyet og som er fri med hensyn til rotasjon omkring sin egen akse (Z-Z) som strekker seg parallelt med senteraksen (Y-Y) av verktøyet.

10. Verktøy ifølge krav 9, karakterisert vedat den aksiale hamringsdel (56) omfatter et andre hamringselement (72) som kan beveges radialt i forhold til senteraksen og som er fri med hensyn til rotasjon omkring sin egen akse som strekker seg parallelt med senteraksen (Y-Y) av verktøyet.