NO852127L - Ekstrudert roer av termoplastmateriale med langsgaaende kanaler i roerveggen - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et ekstrudert rør av termoplastmateriale, særlig polyvinylklorid, omfattende en inner-

vegg og en yttervegg som er innbyrdes forbundet ved hjelp av skillevegger til dannelse av langsgående kanaler som er jevnt fordelt rundt rørets omkrets og som har avrundet tverrsnitt.

Med uttrykket "avrundet tverrsnitt" menes heri først og

fremst sirkulært eller ellipseformet tverrsnitt, men omfatter også andre tverrsnitt med fire avvinklete sider og avrundete hjørnepartier.

Plastrør av denne type, hvis vegg er utstyrt med langs-

gående kanaler som er utformet med rundt tverrsnitt, er kjent.

Slike rør blir fremstilt ved ekstrudering av et plastisert termoplastmateriale, f.eks. polyvinylklorid, via en ekstruderdyse som er utstyrt med tapper for tilforming av de langsgående kanaler.

Slike langsgående kanaler er regelmessig fordelt rundt omkretsen,

og avstanden mellom to nabokanaler er fortrinnsvis lik avstanden mellom rørets ytterflate og kanalenes nærmest tilstøtende vegg-

område.

De kjente rør har den ulempe at når et skarpt verktøy treffer plastrørets ytterside vil det oppstå en revne i røret, og denne revne vil deretter øke og strekke seg i hele rørets lengderetning slik at røret blir ubrukelig.

Disse revner opptrer som følge av at først vil et ekstrudert plastrørs ytterside bli avkjølt, hvoretter på et senere stadium dets innervegg, som er stedvis forbundet med ytterveggen, krymper som følge av avkjøling. På grunn av dette vil det i ytterveggen opptre trykkspenninger, mens det dannes strekkrefter i rørets innervegg.

Selv om det har vært gjort forsøk på å unngå denne ulempe

ved å forsøke helt spesielle plasttyper, har man ikke kunnet unngå disse ulemper på denne måte.

Viktig informasjon

Av arkivmessige grunner har Patentstyret for denne allment tilgjengelige patentsøknad kun tilgjengelig dokumenter som inneholder håndskrevne anmerkninger, kommentarer eller overstrykninger, eller som kan være stemplet "Utgår" eller lignende. Vi har derfor måtte benytte disse dokumentene til skanning for å lage en elektronisk utgave.

Håndskrevne anmerkninger eller kommentarer har vært en del av saksbehandlingen, og skal ikke benyttes til å tolke innholdet i dokumentet.

Overstrykninger og stemplinger med "Utgår" cl. indikerer at det under saksbehandlingen er kommet inn nyere dokumenter til erstatning for det tidligere dokumentet. Slik overstrykning eller stempling må ikke forstås slik at den aktuelle delen av dokumentet ikke gjelder.

Vennligst se bort fra håndskrevne anmerkninger, kommentarer eller overstrykninger, samt eventuelle stemplinger med "Utgår" e.l. som har samme betydning.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å fremskaffe et plastrør av ovennevnte type hvor man ikke er beheftet med ovennevnte ulemper.

Dette er oppnådd ifølge den foreliggende oppfinnelse ved hjelp av et rør med de i karakteristikken i krav 1 angitte trekk.

Med uttrykket overlapping rnenes avstanden mellom snittkantene når plastrørets kantpartier overlapper hverandre. Oppfinnelsen vedrører også rør som ikke viser noen overlapping etter en aksial oppkutting av røret. Det kan til og med forekomme at det dannes en sliss uten noen overlapping etter den aksiale oppkutting .

Det har f.eks. vist seg at i et polyvinylkloridrør med en diameter på 315 mm og en veggtykkelse på 3 mm, er etter overlapping av partiene ved siden av snittkantene mindre enn 2 cm, vil de krefter i veggen som kreves for å utvide revnen ligge under den kritiske verdi. Et slag med et skarpt verktøy mot rørets ytterside vil derved ikke resultere i en snittforlengelse eller utvidelse i rørets lengderetning og vil ikke forårsake en oppdeling av rørets innervegg.

Det sistnevnte fenomen vil imidlertid opptre i ethvert tilfelle når overlappingen er betydelig større enn 20 mm, dvs. at det foreligger en høy ikke utjevnet restspenning i røret før dannelse av revnen.

I et plastrør ifølge oppfinnelsen kan et avrundet tverrsnitt i de langsgående kanaler være utflatet ved den side som støter opp mot ytterveggen. Dette oppnås ved å underkaste plast-rør av denne type en spesiell varmebehandling slik at innerveggen utsettes for en strekkraft under en ønsket nedre grense.

Det foretrekkes at røret også blir oppvarmet langs hele rørtverrsnittet og at innersiden og yttersiden deretter samtidig blir gradvis nedkjølt. Under en slik gradvis nedkjøling kan man oppnå de ovennevnte grenseverdier.

Den samme effekt kan oppnås ved jevn nedkjøling av det ennå varme, ekstruderte rør på dettes innerside og ytterside.

De krefter som finnes, i røret kan også bli fjernet ved kapasitiv oppvarming av røret.

I det etterfølgende vil oppfinnelsen bli ytterligere be-skrevet ved hjelp av noen utførelseseksempler under henvisning til de medfølgende tegninger, hvori: Fig. 1 viser et apparat for fremstilling av et rør ifølge oppfinnelsen. Fig. 2 viser et tverrsnitt av et rør ifølge oppfinnelsen. Fig. 3 viser et utsnitt av en vegg av et rør ifølge oppfinnelsen med kanaler som har ellipseformet tverrsnitt. Fig. 4 viser et utsnitt av en rørvegg med kanaler som har

et annet tverrsnitt.

Fig. 5 viser en overlapping av kantpartiene ved siden av snittkanter på røret ifølge fig. 2.

Eksempel I

Som vist i fig. 1 er et polyvinylkloridrør 2 ekstrudert ved hjelp av en ekstruder 1. Dette rør 2 har en ytterdiameter på 315 mm og en veggtykkelse på 8 mm, mens langsgående kanaler 3

i rørveggen har en diameter på 5 mm. Avstanden mellom to til-støtende kanaler utgjør 1,8 mm, og avstanden fra plastrørets yttervegg 4 til den langsgående kanals 3 tilstøtende vegg 5 er lik avstanden mellom en kanals 3 vegg 5 og den tilstøtende kanals 3 vegg 6 (regnet i veggens omkretsretning). Kanalene er anbrakt i like store avstander langs rørets omkrets.

Etter ekstrudering passerer røret gjennom en kalibreringskasse 7 og blir ytterligere nedkjølt til omgivelsestemperatur.

Idet rørets yttervegg 8 blir først nedkjølt ved hjelp av nedkjølingen i kalibreringskassen 7, vil ytterveggen 8 oppnå en høy E-modul pa o f.eks. 30.000 kg/cm 2 mens rørets innervegg 9 som følge av en forsinket nedkjøling vil bli underkastet en kraftigere strekkbelastning.

Dersom et skarpt verktøy treffer innerveggen på et rør av denne type vil det oppstå en revne som raskt vil øke i hele rørets lengderetning.

For å kunne unngå dette fenomen er det vesentlig at den energi som frigjøres fra et bestemt volum av plastmaterialet blir gjort mindre enn den energi som skal til for å utvide revnen.

For å oppnå dette passerer polyvinylkloridrøret en varme-sone 10 hvor ytterflaten på rørets yttervegg blir separat oppvarmet. I denne anledning kan det anvendes flateoppvarmings-utstyr 11 som kan oppvarme ytterflaten på rørets yttervegg til en temperatur på omtrent 80°C. Følgelig vil den midlere temperatur på rørets yttervegg 8 ligge på mellom 50 til 65°C.

En rask oppvarming av ytterflaten på rørets yttervegg er helt vesentlig. Med "rask" skal heri forståes et tidsrom på mindre enn 5 minutter, fortrinnsvis et tidsrom på fra 0,2 til

2 minutter for oppvarming av ytterflaten til en temperatur på

75 til 80°C.

Ved oppvarming av plastrørets yttervegg 8, vil strekk-kreftene i rørets innervegg 9 avta, slik at den utstrukkete innervegg vil få en lavere strekkraft (en reduksjon på omtrent 50 til 75%), og etterfølgende avkjøling av ytterveggen medfører at strekkreftene vil bli ytterligere avbalanseret, slik at etter at varmebehandlingen er avsluttet vil ikke innerveggen være underkastet særlige strekkrefter.

Resultatet av varmebehandlingen vil fremgå av det etter-følgende eksperiment.

Et ekstrudert rør som er nedkjølt til omgivelsestemperatur, slik som angitt ovenfor, og som ikke har vært utsatt for etter-følgende oppvarming, vil oppvise en overlapping av partiene ved siden av snittkantene på 5 til 7 cm. En slik overlapping 14 er vist i fig. 4 og er bestemt av avstanden mellom snittkanter 15a og 15b, når røret er oppskåret langs en linje 15 i fig. 2. Ved et kombinert hugg og slag mot røret vil fenomenet med forlengelse av den opptråtte revne opptre. En slik revneforlengelse vil særlig opptre når et uunderstøttet parti av et slikt rør blir avsaget.

Etter varmebehandlingen vil overlappingen utgjøre mindre enn 2 cm, og i dette tilfelle vil et kombinert hugg og slag,

som vil forårsake skade, derimot ikke føre til en utvidelse av revnen i rørets innervegg.

Det vil fremgå at temperaturen under oppvarmingen av ytterveggen fortrinnsvis bør være slik at plastmaterialets plastifi-seringstemperatur ikke overskrides, men at temperaturen holdes under plastmaterialets glassomvandlingstemperatur.

Eksempel II

Det ekstruderes et rør tilsvarende som i eksempel I, og rørets ytterside avkjøles ved hjelp av en kalibreringskasse 7 mens dets innerside ved hjelp av et sylindrisk legeme 12 til-føres kjølevann gjennom en ledning 13. Kjølingen ved hjelp av kalibreringsboksen 7 og legemet 12 utføres samtidig.

Det rør som derved fremstilles viser en overlapping på bare 2 cm, og en revne som opptrer i rørets innervegg vil ikke øke i lengde.

Når det benyttes rør med en diameter på 200 mm vil det ikke opptre noen revneutvidelse ved en overlapping på 15 mm.

Når det anvendes rør med en diameter på 250 mm vil det ikke opptre noen revneutvidelse ved en overlapping på 22 mm.

Som vist i fig. 3 kan kanalene 3 med avrundet tverrsnitt ha form av en ellipse, eller et annet avrundet tverrsnitt som vist i fig. 4.

Claims (2)

1. Ekstrudert rør av termoplastmateriale, særlig polyvinylklorid, omfattende en innervegg (9) og en yttervegg (8) som er innbyrdes forbundet ved hjelp av skillevegger til dannelse av langsgående kanaler (3) som er jevnt fordelt rundt rørets omkrets og som har avrundet tverrsnitt, karakterisert ved at innerveggen (9) og ytterveggen (8) har molekyl-strukturer som bibringer rørveggen en restspenning som etter aksial oppkutting av plastrøret i testøyemed bevirker overlapping av rørets kantpartier ved siden av snittkantene (15a,15b) på mindre enn 5% av plastrørets totale ytteromkrets.

2. Rør i samsvar med krav 1, karakterisert ved at overlappingen (14) utgjør omtrent 2%.