PL185783B1

PL185783B1 - Scalony człon obudowy do formowania połączenia odcinków rur i sposób wytwarzania scalonego członu obudowy do formowania połączenia odcinków rur

Info

Publication number: PL185783B1
Application number: PL97333424A
Authority: PL
Inventors: Dilip K. Tailor; Michael Verge; Robert E. Steele; John H. Oliver; Jeffery A.D. State; Sean A. Haberer
Original assignee: Shaw Ind Ltd
Priority date: 1996-11-14
Filing date: 1997-11-14
Publication date: 2003-07-31
Also published as: GB2319316A; KR100607213B1; GB9623748D0; CA2209518A1; DE69721032T2; CA2271850A1; AU5043598A; PL333424A1; KR20000068990A; ATE237779T1; WO1998021517A1; FI991091A7; DK0934486T3; EP0934486A1; FI991091A0; US6355318B1; DE69721032D1; EP0934486B1; FI112819B

Abstract

1. Scalony czlon obudowy do formowania polaczenia odcinków rur zawierajacy rurowa tuleje z koncowymi strefami, z których co najmniej jedna jest kurczliwa pod wplywem ciepla, czesc srodko- wa pomiedzy strefami koncowymi odcinka rury, przy czym czesc srodkowa tulei zawiera co naj- mniej jeden odcinek z co najmniej jedna warstwa kurczliwa pod wplywem ciepla, znamienny tym, ze ma strefe o stosunkowo malej grubosci scianek, których grubosc scianki czesci koncowej jest nie wieksza niz 95% grubosci scianki czesci srodko- wej (12), korzystnie nie wieksza niz 90%, korzyst- niej - 80%, a najkorzystniej 70% grubosci scianki czesci srodkowej (12). FIG.12 PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest scalony człon obudowy do formowania połączenia odcinków rur oraz sposób wytwarzania scalonego członu obudowy do formowania połączenia odcinków rur. Scalony człon obudowy ma taką właściwość, że co najmniej częściowo kurczy się pod wpływem ciepła.

Człony takie mogąbyć stosowane do łączenia różnych odcinków rur. Na przykład mogą być stosowane jako tuleje złączne do łączenia rur lub przewodów z tworzyw sztucznych.

Dalsze szczegóły dotyczące odpowiednich materiałów z tworzywa sztucznego, sposobów sieciowania i/lub rozciągania i rozszerzania dla osiągnięcia właściwości kurczenia się pod wpływem ciepła znajdują się w opisach patentowych Stanów Zjednoczonych nr nr 3,297,819 (Wetmore), 4,200,676 (Caponigro) i 4,472,468 (Tailor et al.).

Dalszym przykładem zastosowania takich członów jest użycie ich przy formowaniu obudowy dla złączy rur wstępnie zaizolowanych.

Wstępnie zaizolowane rurociągi do transportu cieczy w temperaturze różnej od temperatury otoczenia, składają się zwykle z rury doprowadzającej lub rury nośnej powleczonych materiałem izolacyjnym takim jak pianka. Materiał izolacyjny jest zwykle zamknięty w osłonie wykonanej, na przykład z materiału polimerycznego, takiego jak polietylen o wysokiej gęstości, lub z metalu takiego jak stal lub aluminium. Wstępnie zaizolowane rury są w sposobach znanych ze stanu techniki, łączone przez spawanie rury doprowadzającej, która wystaje poza izolację na obu końcach i następnie izolowanie i osłanianie złącza.

Odpowiednia obudowa na złączu jest ważnym czynnikiem w rurociągu, ponieważ musi zapewnić wodoszczelne złącze z pozostałą częścią rury i mechaniczne zabezpieczenie izolacji. Często trzeba zastosować obudowę złącza w celu ułatwienia utworzenia izolacji piankowej złącza. W takim wypadku obudowa służy jako forma, do której wprowadza się składniki pianki, zwykle przez otwór dla pianki umieszczony w bocznej ściance obudowy. Aby obudowa chroniła złącze musi ona być zabezpieczona przed uszkodzeniem albo przemieszczeniem z obszaru złącza lub zniekształceniem umożliwiającym dostęp wody.

Istnieją propozycje zastosowania członów obudowy kurczących się pod wpływem ciepła. W kilku znanych Zgłaszającemu konstrukcjach zakres oferowanego zabezpieczenia mechanicznego złącza nie spełnia oczekiwań, w innych - obudowy nie mają odpowiedniej w stosunku do oczekiwań zdolności dostosowania się ani obkurczania na osłonie rury. Co więcej, w kilku znanych konstrukcjach napotkano na trudności z dolutowaniem zatyczki służącej do zamknięcia otworu dla pianki w bocznej strome obudowy. Jednocześnie procesy wytwarzania takich członów obudowy są niezwykle pracochłonne i kosztowne. Z polskiego opisu patentowego nr 181 736 znany jest sposób izolowania połączeń rur zaopatrzonych w izolację cieplną za pomocą obudowy z termokurczliwego tworzywa sztucznego, polegający na tym, że na zewnętrzną powierzchnię otuliny jednej z łączonych rur nasuwa się rurową obudowę, a następnie końcówki obydwu rur, pozbawione izolacji cieplnej, spawa się ze sobą po czym obudowę nasuwa się na otulinę drugiej rury i po ustaleniu jej położenia ogrzewa się ją za pomocą elementów grzejnych, powodując skurczenie oraz zaciśnięcie się obudowy na zewnętrznych powierzchniach otulin obydwu łączonych rur, charakteryzuje się tym, że między wewnętrzną powierzchnię rurowej, wielowarstwowej obudowy, wykonanej z usieciowanego polimeru i zaopatrzonej korzystnie w wewnętrzną warstwę z nieusieciowanego materiału, a zewnętrzną powierzchnię łączonych rur wprowadza się przewodzącą taśmę grzejną a następnie przepuszcza się przez tę przewodzącą taśmę grzejną prąd elektryczny aż do stopienia się i połączenia wewnętrznej warstwy obudowy i podłoża stanowiącego zewnętrzną warstwę otuliny rur. Przy stosowaniu znanych konstrukcji, w których odcinki końcowe obudowy są podgrzewane w celu obkurczenia i połączenia ich z osłoną rury, istnieje tendencja, że części obudowy znajdujące się w pobliżu wgłębienia obkurczają się do wewnątrz tego wgłębienią co powoduje deformację obudowy do wewnątrz. W efekcie, piana znajdująca się w zdeformowanej obudowie ma niewystarczającą grubość w obszarach zdeformowanych do wewnątrz, co może stwarzać problemy z zabezpieczeniem izolacyjnym lub z nadmiernym przenoszeniem ciepła przez niedostatecznie zaizolowane obszary. W opisie patentowym Stanów Zjednoczonych nr 4,514,241 opublikowanym 30 kwietnia 1985 r. (Maukola) zaproponowano zastosowanie członu wspomagającego w postaci zwoju aby zachować wymagany kształt obudowy podczas

185 783 procesu obkurczania, jednak jest to niedogodne i kosztowne z uwagi na dodatkowe koszty i wymogi materiałowe układu zwoju. Opis zgłoszenia nr EP 0079702 ujawnia człon obudowy do formowania połączenia pomiędzy odcinkami rur, który zawiera tuluję z materiału obkurczającego się pod wpływem ciepła i wewnętrzną warstwę ze szczeliwa takiego jak mastyks. Szczeliwo wpływa do wewnątrz pomiędzy rurowymi odcinkami.

Scalony człon obudowy do formowania połączenia odcinków rur zawierający rurową tuleję z końcowymi strefami, z których co najmniej jedna jest kurczliwa pod wpływem ciepła, część środkową pomiędzy strefami końcowymi odcinka rury, przy czym część środkowa tulei zawiera co najmniej jeden odcinek z co najmniej jedną warstwą kurczliwą pod wpływem ciepła, według wynalazku charakteryzuje się tym, że ma strefę o stosunkowo małej grubości ścianek, których grubość ścianki części końcowej jest nie większa niż 95% grubości ścianki części środkowej 12, korzystnie nie większa niż 90%, korzystniej 80%, a najkorzystniej 70% grubości ścianki części środkowej 12.

Każda strefa o stosunkowo małej grubości ścianki rozciąga się 5 do 35%, korzystnie 10 do 30% i bardziej korzystnie 15 do 25% długości członu.

Każda z części końcowej ma jednolitą grubość.

W innej wersji wykonania w każdej z części końcowych zmniejsza się grubość wzdłużnie na zewnątrz od części środkowej 12.

Człon zawiera rurową tuleję o stosunku grubości ścianki jej części środkowej do średnicy części środkowej w zakresie 5:1 do 300:1, korzystniej 7:1 do 210:1, bardziej korzystnie 10:1 do 150:1.

W ściance części środkowej znajdują się otwory (23,24) dostarczania ciekłego prekursora mieszaniny piankowej.

Każda część końcowa ma stopień kurczliwości w zakresie 5 do 60% w obwodzie liczoną w oparciu o obwód nieobkurczonej części końcowej.

Środkowa część zawiera co najmniej pierwszą zewnętrzną i drugą wewnętrzną warstwę połączone razem, przy czym każda z części końcowych jest utworzona integralnie z jedną z tych warstw.

Będąc w postaci owiniętej tulei zawiera arkusz, który jest co najmniej częściowo kurczliwy pod wpływem ciepła w kierunku obkurczania, a jego odcinki są obrobione tworząc rurową tuleję przez połączenie brzegów skierowanych w kierunkach przeciwnych w stosunku do kierunku obkurczania.

Arkusz zawiera kurczliwą pod wpływem ciepła pierwszą warstwę i zlaminowaną z nią drugą warstwę umieszczoną do wewnątrz od marginesów pierwszej warstwy.

Druga warstwa zawiera tworzywo sztuczne wzmocnione włóknem.

Pierwsza zewnętrzna warstwa mająca części końcowe w postaci tulei jest obkurczona pod wpływem ciepła na drugiej wewnętrznej warstwie i łączy się z nią.

Scalony człon obudowy do formowania połączenia odcinków rur zawierający rurową tuleję, z końcowymi strefami, z których co najmniej jedna jest kurczliwa pod wpływem ciepła, część środkową pomiędzy strefami końcowymi odcinka rury, przy czym część środkowa tulei zawiera co najmniej jeden odcinek z co najmniej jedną warstwę kurczliwą pod wpływem ciepła, według wynalazku charakteryzuje się tym, że ma strefę o stosunkowo małej grubości ścianek, których grubość ścianki części końcowej jest nie większa niż 95% grubości ścianki części środkowej, korzystnie nie większa niż 90%, korzystniej 80%, a najkorzystniej 70% grubości ścianki części środkowej, przy czym w przypadku dwóch odcinków tulei drugi odcinek tulei w postaci rdzenia z tworzywa sztucznego ma stopień usieciowania stosunkowo mniejszy niż pierwszy odcinek w postaci zewnętrznej tulei z tworzywa sztucznego, a zespolona tuleja ma otwór przechodzący przez pierwszy i drugi odcinek tulei z tworzywa sztucznego.

Druga warstwa w postaci rdzenia zawiera materiał z tworzywa sztucznego o usieciowaniu w zakresie od 0 do 40%, korzystnie mniejszym niż 25%.

Materiał z tworzywa sztucznego, z którego jest wykonany każdy z odcinków tulei zewnętrznej i wewnętrznej ma przezroczystość w zakresie od półprzezroczystego do przezroczystego.

185 783

Wewnętrzny odcinek tulei w postaci rdzenia z tworzywa sztucznego jest wzmocniony, przy czym wzmocnienie stanowi włókno, metal oraz kombinacje włókna z metalem w zależności od wymagań wytrzymałościowych.

Warstwy są połączone przez stopienie lub środkiem klejącym.

Tuleja wykonana jest z arkusza kurczliwego pod wpływem ciepła w kierunku obkurczania, który ma brzegi skierowane w przeciwnych kierunkach obkurczania połączone na zakładkę, przy czym grubość zakładkowi nie jest większa niż 80%, korzystnie 50%, bardziej korzystnie 30% i jeszcze bardziej korzystnie 15% grubości pozostałej części arkusza.

Sposób wytwarzania scalonego członu obudowy do łączenia odcinków rur posiadający kształt tulejowy mającego kurczliwe pod wpływem ciepła części końcowe, według wynalazku charakteryzuje się tym, że umieszcza się drugi odcinek tulei w postaci rdzenia na trzpieniu, następnie umieszcza się wokół wewnętrznego trzpienia pierwszą warstwę zewnętrzną warstwę w postaci tulei uformowaną z materiału w postaci arkusza kurczliwego obwodowo pod wpływem ciepła, przy czym części brzegowe arkusza łączy się ze sobą na zakładkę, po czym pierwszą warstwę w postaci tulei wystająca poza każdy koniec drugiej warstwy w postaci rdzenia, obkurcza się dla dopasowania do rdzenia i trzpienia, następnie łączy się obkurczoną tuleję z rdzeniem dla otrzymania scalonego członu obudowy i usuwa się scalony człon obudowy z trzpienia.

W innym ujawnieniu sposób wytwarzania scalonego członu obudowy do łączenia odcinków rur, posiadający kształt tulejowy mającego kurczliwe pod wpływem ciepła części końcowe, według wynalazku charakteryzuje się tym, że najpierw nakłada się pierwszą warstwę kurczliwą pod wpływem ciepła w kierunku obkurczania, laminuje się drugą warstwę z pierwszą warstwą, przy czym druga warstwa ma boki skierowane ku środkowi od marginesów pierwszej warstwy i łączy się na zakładkę części brzegowe laminatu, które skierowane są w kierunkach przeciwnych do kierunku obkurczania, po czym formuje się tuleję mającą odcinki końcowe, które są marginesami złożonymi na zewnątrz od boków drugiej warstwy i które mają stosunkowo małą grubość, która jest nie większa niż 95% grubości części środkowej kompozycji pomiędzy bokami, korzystnie nie więcej niż 90%, bardziej korzystnie 80% środkowej, po czym marginesy obkurczają się w pierwszej kolejności, podczas gdy część środkowa pozostaje nieskurczona zachowując postać samonośnej warstwy podczas, gdy część środkowa i marginesy są poddawane podobnym warunkom grzania.

Części brzegowe arkusza lub pierwszej warstwy mają zmniejszoną grubość co najmniej w częściach sąsiadujących z częściami końcowymi tulei, przy czym grubość części zakładkowych nie jest większa niż 80%, korzystnie 50%, jeszcze korzystniej 30% i najkorzystniej 15% grubości pozostałej części arkusza lub pierwszej warstwy.

Redukuje się grubość części brzegowych przez fazowanie.

Kurczliwe pod wpływem ciepła elementy użyte w członach obudowy i sposoby według wynalazku stosują materiały z tworzywa sztucznego o strukturze sieciowanej, na przykład polimery organiczne lub elastomery albo ich mieszaniny. Przykłady odpowiednich materiałów z tworzyw sztucznych do zastosowania w członach kurczliwych pod wpływem ciepła oraz w niesieciowanych lub stosunkowo niesieciowanych członach, jak i w składnikach niekurczliwych pod wpływem ciepła lub o wymiarowej trwałości na ciepło są dobrze znane dla specjalisty w tej dziedzinie i nie muszą być tu omawiane szczegółowo. Również sposoby sieciowania materiałów z tworzyw sztucznych i stopnie sieciowania wymagane dla uzyskania odpowiedniej odporności na topienie pozwalającej na ogrzewanie sieciowanych polimerów płomieniem z palnika lub podobnego źródła przez czas potrzebny do spowodowania obkurczania są znane specjalistom w tej dziedzinie i również nie muszą być omawiane w szczegółach. Jednocześnie, sposoby użyte dla ogrzania i rozszerzania lub rozciągania lub schładzania odpowiednich materiałów w celu narzucenia im właściwości kurczenia się pod wpływem ciepła są konwencjonalne i dobrze znane specjalistom w tej dziedzinie i znów, nie muszą być tu omawiane w szczegółach.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia perspektywiczny widok członu obudowy, fig. 2 - boczny widok, częściowo w przekroju, członu z fig. 1 stosowanego do tworzenia złącz we wstępnie zaizolowa

185 783 nym rurociągu, fig. 3 -widok podobny do fig. 2 przedstawiający końcówki obudowy w stanie obkurczonym, fig. 4 i fig. 5 - wzdłużne przekroje innych postaci kurczliwego pod wpływem ciepła członu, fig. 6A, 6B i 6C - częściowo wzdłużne przekroje profili części końcowych innych postaci członu, fig. 7 - schematyczny wzdłużny przekrój korzystnego wykonania członu obudowy, fig. 8 - poprzeczny przekrój otaczającej tulei, fig. 9A i fig. 9B częściowe boczne widoki, częściowo w przekroju, przedstawiające zastosowanie kurczliwych pod wpływem ciepła części końcowych członu obudowy na złączu wstępnie zaizolowanego rurociągu, fig. 10A i fig. 10B - częściowo poprzeczne przekroje korzystnych postaci połączeń zakładkowych, fig. 11 A, 11B, 11C i 1 ID - częściowe poprzeczne widoki alternatywnych postaci połączeń zakładkowych, fig. 12 - poprzeczny widok, częściowo w przekroju, członu z fig. 7 stosowanego jako obudowa złącza wstępnie zaizolowanego rurociągu, fig. 13 - częściowy wzdłużny przekrój w skali powiększonej przez część obudowy z fig. 12 ukazujący wspawanie zatyczki do otworu dla pianki w członie obudowy, fig. 14A i 14B - częściowo poprzeczne przekroje połączeń zakładkowych użytych w wytwarzaniu wewnętrznego członu w korzystnej postaci obudowy, fig. 15A i fig. 15B - częściowo poprzeczne przekroje wewnętrznego rdzenia utworzonego przez wielokrotne nawinięcie warstw, fig. 16 - tuleję w rozwinięciu.

Figura 1 i figura 2 przedstawiają scalony człon obudowy w postaci jednolitej, obwodowe kurczliwej rurowej tulei 10. TulejariO ma kształt, cylindryczny i ma stosunkowo cienkościankową rurową część końcową 11, która jest obwodowo kurczliwa pod wpływem ciepła oraz stosunkowo grubościenną rurową część środkową 12, która może być, ale nie musi, obwodowe kurczliwa.

Na figurach 1 do 3 tuleja 10 ma początkowy zasadniczo jednakowy wewnętrzny przekrój a jej zewnętrzny przekrój zwiększa się od cienkościennej części końcowej 11 do środkowej części 12 wzdłuż stożkowo rozszerzających się części przejściowych 12a i 12b.

Figura 2 i figura 3 przedstawiają tuleję z fig. 1 stosowaną do tworzenia połączenia pomiędzy dwoma wstępnie zaizolowanymi odcinkami rur 13 i 14. Każdy odcinek rury 13 i 14 składa się z materiału izolacyjnego, na przykład pianki poliuretanowej 16, w postaci cylindra umieszczonego centrycznie wokół metalowej, na przykład stalowej, rury 17. Izolacja 16 jest osłonięta wewnątrz cylindrycznej rury osłoną 18, która może być na przykład wykonana z tworzywa sztucznego, na przykład z polietylenu o wysokiej gęstości lub metalu takiego jak stal lub aluminium.

W praktyce, przed połączeniem odcinków rury 13 i 14, tuleję 10 nasuwa się na koniec jednego z odcinków 13 lub 14 i przesuwa się do tyłu w stosunku do końca dostatecznie daleko, by odkryć nieosłoniętą końcówkę rury 17. Podczas wytwarzania, odcinki rury otrzymują osłonę 18 i izolację 16 kończącą się przed końcówkami rury 17, by odsłonić części końcowe rury 17 do spawania.

Nieosłonięte końcówki rury 17 spawa się następnie na spawie 19.

Korzystnie, użytkowy materiał 21 ułatwiający tworzenie wodoszczelnego uszczelnienia umieszcza się pomiędzy częściami końcowymi 11 i osłoną 18. Materiał użytkowy może, na przykład, stanowić uszczelniacz, mastyks lub klej stosowane albo na zewnętrznym obwodzie osłony 18 albo na zewnętrznej powierzchni części końcowej 11. Na przykład, jak pokazano, materiał użytkowy, może stanowić klej stosowany na zewnątrz osłony 18. Może to być warstwa topliwego na gorąco kleju, który stopi się podczas podgrzewania części końcowych 11 w celu ich obkurczenia.

W korzystnym wariancie, tuleja 10 umieszczona jest tak, by części końcowe 11 nakładały się na części osłony 18 przesunięte na niewielką odległość do wewnątrz w stosunku do końców izolacji 16. Korzystnie, długość grubej części środkowej 12 jest taka, by była trochę dłuższa niż długość d wgłębienia uformowanego pomiędzy końcami izolacji 16 podczas spawania rur 17, tak żeby każdy koniec grubej części środkowej 12 nakładał się 25 do 50 mm na końce osłony 18.

Cienkie części końcowe 11 podgrzewa się zwykłym sposobem, na przykład płomieniem palnika gazowego, w celu spowodowania ich kurczenia się i dla uaktywnienia topienia się kleju na gorąco albo innego użytkowego materiału 21, tak by kurczące się części końcowe 11 obkurczyły się szczelnie wokół użytkowego materiału 21 i wywarły kolisty nacisk tworząc

185 783 wodoszczelne zabezpieczenie pomiędzy częściami końcowymi 11 a osłoną 18. W korzystnym wykonaniu, części końcowe 11 są stosunkowo cienkie, aby ogrzewanie dostarczane do części końcowych 11 sposobem konwncjonalnym mogło być stosowane przez stosunkowo krótki czas. Ponadto ogrzewanie to musi wystarczyć do obkurczenia części 11 i aktywowania użytkowego materiału 21. W ten sposób istnieje mała szansa, że ciepło przeniesie się na sąsiednie marginalne części stosunkowo grubej części środkowej 12. Co więcej, gdy przerwie się podgrzewanie istnieje mniejsza pozostałość ciepła w podgrzewanych częściach końcowych 11 i w materiałach wykładzinowych i dlatego istnieje mniejsza szansa przeniesienia pozostałego ciepła na sąsiednią część środkową 12. Zauważono, że gdy grubość ścianki kurczliwego podłoża jest duża, czas potrzebny na kurczenie wywołane podgrzewaniem jest długi i znacznie więcej czasu potrzeba na rozpoczęcie się obkurczania. W rezultacie, cieńsze części końcowe obkurczą się szybciej, nawet gdy i części środkowe i końcowe mająjednakowąkurczliwość pod wpływem ciepła i są eksponowane na jednakowe warunki podgrzewania, na przykład, gdy są wystawione na jednakowy strumień ciepła z zewnętrznego źródła ciepła, takiego jak palnik i tym podobne, przez jednakowy okres czasu.

Mimo, że mały stopień obkurczania może wystąpić w przejściowych częściach 12a i 12b i w bezpośrednio leżącej marginalnej części grubej części środkowej 12 nałożonej na osłonę 18, sposobem według wynalazku łatwo jest ograniczyć podgrzewanie i obkurczanie do części końcowych 11, nawet gdy część środkowa jest również kurczliwa pod wpływem ciepła, tak by nie wystąpiło obkurczenie części środkowej 12 do wewnątrz wgłębienia pomiędzy końcami izolacji 16 i osłony 18.

Ciekły prekursor kompozycji piankowej wlewa się do wgłębienia 22 przez otwór 23, który jest umieszczony w tulei 10 podczas jej produkcji, lub wywiercony w części środkowej 12 przed instalacją złącza rury. Otwór 24 jest wywiercony przed lub po zainstalowaniu tulei 10 na złączu i działa jak wentyl w celu usunięcia powietrza podczas rozszerzania się pianki. Dla spienienia się i skrzepnięcia prekursora piankowego należy uwzględnić pewien czas. Następnie otwory 23 i 24 zatyka się, aby uszczelnić je na wodę sposobem konwencjonalnym.

W wypadku, gdy część środkowa 12 jest kurczliwa pod wpływem ciepła a rurową tuleję 10 umieszcza po wytworzeniu izolacji piankowej we wgłębieniu 22, stosuje się powyższą procedurę z wyjątkiem, że po umieszczeniu tulei 10 i wykonaniu spawu 19, półpanew lub podobną formę nakłada się wokół wgłębienia, formuje się piankę i usuwa półpanew. Po obkurczeniu jednej części końcowej 11 specjalnie podgrzewa się część środkową 12, aby spowodować jej obkurczenie na cylindrycznej izolacji piankowej wypełniającej wgłębienie 22 pozostawiając drugą część końcową w stanie nieobkurczonym dla umożliwienia wydostania się powietrza. Następnie obkurczą się drugą część końcową 11. W takim wypadku tuleja 10 zwykle nie jest wyposażona w otwory do wlewania i wentylacyjny 23 i 24.

Gdy tuleja 10 rurowa nakładana jest przed piankowym uszczelnieniem złącza, pomiędzy zaizolowanym odcinkiem rury wyposażonym w osłonę, zwykle wymaganym jest, by część środkowa 12 miała grubość ścianki podobną do grubości ścianki osłony 18, tak żeby obudowa tulei rurowej stanowiła mechaniczne zabezpieczenie pianki złącza porównywalne do zabezpieczenia dostarczanego przez osłonę 18 rury dla rury piankowej 16. Grubość części środkowej 12 tulei 10 może jednak różnić się do 25% od grubości osłony 18 dla danej wielkości rury ciągle dając dostatecną mechaniczną ochronę. Zwykle im większy przekrój odcinka rury takiej jak rura 13 i 14, tym większa jest grubość osłony 18 przewidziana przez wytwórcę, aby zapewnić mechaniczne zabezpieczenie izolacji piankowej 16. Korzystnie grubość ścianki części środkowej 12 kurczliwego członu według wynalazku jest w zakresie od 1,8 do 12,5 mm.

W jednym z korzystnych wariantów wykonania członu według wynalazku, grubość środkowej części 12 jest mniejsza niż 5 mm, na przykład 1,8 do 5 mm. Jest to szczególnie korzystne, gdy izolacja piankowa dla złącza jest formowana przed nałożeniem obudowy złącza, zauważono, że stosując normalny sieciowy materiał z tworzywa sztucznego oraz zwykłe sposoby podgrzewania, przedłużające się podgrzewanie konieczne do spowodowania obkurczania ścianki o grubości większej niż 5 mm jest tak duże, że powoduje zwęglanie lub degradację materiału z tworzyw sztucznych do niepożądanego stopnia.

185 783

Pożądane jest, by grubość ścianki członu według wynalazku nie była większa niż 95 % grubości części środkowej 12. Jeśli różnica grubości pomiędzy częścią końcową 11 a częścią środkową 12 jest niewystarczająca, może wystąpić zbyt mała tendencja do obkurczania się części końcowych 11 w pierwszej kolejności oraz, że ciepło pozostałe obkurczaniu części końcowych 11 spowoduje obkurczanie się obszarów części środkowej 12 na wgłębieniu. Jest również pożądane, by grubość części końcowych była dostatecznie mała, by części końcowe łatwo równomiernie się obkurczały, podczas dostarczania ciepła w odpowiednim czasie, bez występowania degradacji kurczliwego pod wpływem ciepła materiału. Bardziej korzystna grubość ścianek części końcowych 11 wynosi nie więcej niż 90, jeszcze bardziej korzystna - 80, a najbardziej korzystna - 70% grubości ścianki części środkowej 12 i zawiera się w zakresie od 0,5 do 6 mm, korzystniej od 1 do 4 mm.

Jeśli różnica grubości pomiędzy częściami końcowymi 11 i częścią środkową 12 jest zbyt duża, części końcowe 11 mogą mieć niewystarczającą grubość dla odparcia ciśnienia pianki i temperatury. Przy późniejszym wprowadzaniu pianki wewnętrzne ciśnienie może przekraczać 5xlO⁴Pa a temperatura 60°C. Jeśli części końcowe obudowy są zbyt cienkie, mogą nie mieć dostatecznej wytrzymałości aby wytrzymać ciśnienie i temperaturę pianki bez wydłużenia się i wybrzuszenia. Co więcej, jeśli części końcowe 11 są za cienkie mogą nie stanowić wystarczającej ochrony przed ciśnieniem obwodowym w czasie obkurczania do dostatecznego uszczelnienia przeciw dostawaniu się wody i innych elementów.

Jeśli część środkowa jest bardzo gruba, na przykład w wypadku gdy tuleja 10 jest nakładana na rury o dużej średnicy, różnica grubości ścianek pomiędzy częściami końcowymi 11 a częścią środkową 12 może być duża. Korzystnie grubość ścianek części końcowych 11 wynosi co najmniej 5%, a jeszcze korzystniej co najmniej 10% grubości ścianki części środkowej 12.

Korzystnie części końcowe 11 tulei 10 i część środkowa 12, gdy część środkowa jest kurczliwa, wykazują przy ogrzewaniu do pełnego obkurczenia stopień obkurczenia obwodowego 5 do 60% w porównaniu do obwodu nieobkurczonej tulei.

Jedną z korzyści tulei przedstawionej na fig. 1 i 2, gdzie tuleja 10 ma zmieniające się zewnętrzne średnice, jest to, że części przejściowe 12a i 12b stanowią widoczną linię demarkacyjną, wskazując granice obszaru dostarczania ciepła.

Tuleja opisana powyżej w szczegółach w odniesieniu do fig. 1 do 3 może być modyfikowana w taki sposób, że ma stałą zewnętrzną średnicę, jak tuleja 34 z fig. 4 mająca grubościenną część środkową 36 i cienkie części końcowe 37, przy czym wewnętrzna średnica zmienia się jak przedstawia fig. 4. Tuleja 34, która we wszystkich innych aspektach jest identyczna jak tuleja 10, jest korzystna, ponieważ wewnętrzne powierzchnie cofniętych do wewnętrz części końcowych 37 mają warstwę materiału użytkowego, na przykład kleju, nałożoną bez zmniejszania wewnętrznej średnicy tulei. Układ taki w pewnych okolicznościach umożliwia użycie tulei o trochę mniejszej średnicy zewnętrznej niż przedstawiono na fig. 1 i 2. Linia obwodowa może być naniesiona na zewnętrzną powierzchnię tulei celem wskazania rozmiarów każdej z części końcowych 37.

W innym wariancie przedstawionym na fig. 5 tuleja 38 ma cienkościenne części końcowe 39, których powierzchnie są przesunięte do wewnątrz w stosunku do wewnętrznej i zewnętrznej powierzchni grubościennej części środkowej 41. Tuleja ta daje widoczną i niezniszczalną granicę części końcowych, jak również mieści cienką warstwę materaiłu użytkowego na wewnętrznym obwodzie części końcowych 39.

Grubość ścianek części końcowych 11 kurczliwych członów według wynalazku może być stosunkowo jednolita we wszystkich przekrojach, albo grubość ta może być zmienna. Na przykłasd każda część końcowa może mieć odcinek lub odcinki o grubości ścianek mniejszej niż grubość ścianki części środkowej. Na przykład każda część końcowa może zmniejszać swą średnicę na zewnątrz od części środkowej ku zewnętrznym końcom lub bokom członu. To zróżnicowanie może być łagodnie progresywne lub może następować stopniowo w nieciągłych przyrostach. Przykłady profili zróżnicowanych grubości przedstawione są we wzdłużnym przekroju części końcowych 1 la, 1 Ib i 1 Ic, odpowiednio na fig. 6A do 6C.

185 783

Figura 6B przedstawia przekrój różniący się liniowo w grubości, gdy na fig. 6A i 6C zróżnicowanie jest geometryczne dla ukazania, odpowiednio, łukowo wypukłego i łukowo wklęsłego profilu. Konfiguracja stopniowa przedstawiona jest linią przerywaną lid na fig. 6B. Profile te mogą występować na wewnętrznej i zewnętrznej powierzchni części końcowych tulei, lub na obu powierzchniach, wewnętrznej i zewnętrznej.

Korzystnie każda strefa stosunkowo małej grubości, na przykład cienkie części końcowe 11 w przykładzie z fig. 1 wynosi 5 do 35%, korzystnie 10 do 30%, jeszcze korzystniej 15 do 25% długości członu takiego jak człon 10.

Należy zwrócić uwagę, że człony obudowy według wynalazku korzystnie mają stosunkowo wysoki stosunek średnicy do grubości ścianki, typowy dla tulei, co jest zrozumiałe dla specjalisty w tej dziedzinie. Na przykład korzystnie stosunek grubości ścianki części środkowej, na przykład części 12, do średnicy części środkowej zamyka się w zakresie 5:1 to 300:1, korzystnie 7:1 do 210:1, korzystniej 10:1 do 150:1.

Można zastosować wiele sposobów wykonania członów obudowy opisanych powyżej o kurczliwej części środkowej.

Na przykład, tuleje 10, 34 i 38 wykonuje się przez wytłaczanie rury, ciśnieniowe formowanie części końcowych do cieńszego przekroju, sieciowanie, rozszerzanie i schładzanie konwencjonalnym sposobem. Alternatywnie, rura przedstawiona na fig. 1, 2, 3 lub 4 może być uformowana przez odlewanie rotacyjne lub formowanie przez rozdmuchiwanie, następnie sieciowanie, rozszerzanie i schładzanie w celu otrzymania produktu kurczliwego pod wpływem ciepła stosując sposoby znane specjalistom w tej dziedzinie.

W korzystnym wariancie, człon obudowy mający ogólną postać tulei 10 z fig. 1 do 3 wytworzony jest jako zespolona tuleja sposobem schematycznie przedstawionym na fig. 7, gdzie kurczliwa pod wpływem ciepła zewnętrzna powierzchnia tulei 51 obkurcza się na wewnętrznej warstwie lub rdzeniu 52 umieszczonym na trzpieniu przedstawionym linią przerywaną 53, warstwy 51 i 52 połączone są na przykład przez stapianie lub spawanie lub zwykłym środkiem klejącym.

W typowym przykładzie, po umieszczeniu wewnętrznego rdzenia 52 na trzpieniu 53 i usytuowaniu na nich zewnętrznej kurczliwej tulei 51, układ poddaje się działaniu ciepła, na przykład przez umieszczenie go w piecu w temperaturze 150°C, powyżej punktu topnienia warstwy 51 i 52 na czas 10 do 30 minut w zależności od grubości i wielkości. Zewnętrzna tuleja 51 obkurcza się na wewnętrznym rdzeniu 52 i przyjmuje kształt i wielkość trzpienia. Ciepło roztapia wewnętrzny rdzeń 52, który również przyjmuje kształt trzpienia 53. Ciepło i zmiękczenie warstw 51 i 52 oraz ciśnienie obkurczającej się warstwy 51 umożliwia bezpośrednie stapianie się warstwy 51 i 52 lub zapewnia dobrą przyczepność, gdy środek klejący został użyty pomiędzy wewnętrzną i zewnętrzną warstwą 51 i 52. Otrzymaną zespoloną tuleję schładza się i zdejmuje z trzpienia 53. Przykłady środków klejących, które mogą być zastosowane pomiędzy warstwami 51 i 52 są dobrze znane specjalistom. Na przykład mogą być zastosowane kleje wysokotemperaturowe, takie jak kopolimery połyolefinowe.

Wymiary i wstępny stopień kurczliwości pod wpływem ciepła tulei 51 są takie, aby części końcowe 5la i 5Ib wystające poza rdzeń 52 zachowały zdolność kurczenia pod wpływem pozostałości ciepła. Gdy wymagana jest tuleja z kurczliwą częścią środkową wewnętrzny rdzeń 52 może również mieć rozmiary początkowe i stopień kurczliwości taki, by zachować kurczliwość w końcowym produkcie.

W korzystnym wariancie tuleja stanowiąca warstwę zewnętrzną 51 wytwarzana jest z arkusza kurczliwego pod wpływem ciepła 54, jak na fig. 8, brzegi 54a i 54b którego ukierunkowane w przeciwnych kierunkach obkurczania zachodzą na siebie i są łączone.

Odkryto, że grubość tulei w części zakładkowej ukazanej linią przerywaną 51c na fig. 9B jest bardzo duża, co może spowodować, że otrzymany człon obudowy nie będzie dopasowywał się dobrze na swych częściach końcowych 5Ib do zewnętrznej powierzchni osłony rury 14, przedstawionej na fig. 9A, ale podczas procesu obkurczania przez zastosowanie ciepła na części końcowe 5Ib, części końcowe nie obkurczą się, żeby dopasować się do wytworu 14 lecz będą wykazy wały tendencję do wytworzenia mostu, jak na fig. 9B.

185 783

W korzystnym wariancie, w celu uniknięcia lub zredukowania tendencji tworzenia mostu, pożądane jest, że grubość materiału w części zakładkowej nie powinna być większa niż 80%, korzystniej 50%, jeszcze korzystniej 30%, a najkorzystniej 15% grubości pozostałej części arkusza 51.

W korzystnym wariancie końce brzegów, które mają być połączone, mają zmniejszoną grubość, na przykład przez szlifowanie lub obrabianie maszynowe przed etapem ich łączenia.

Korzystnie, jak przedstawiono na fig. 10A i 10B brzegi 54a i 54b są fazowane lub spiłowywane. Powierzchnie fazowane mogą być ustawione w tym samym kierunku arkusza 54, jak na fig. 10A, lub mogą być skierowane w przeciwne strony, jak na fig. 10B. Nakładające się brzegi mogą być połączone przy zastosowaniu konwencjonalnego spawania lub stapiania, na przykład przez zastosowanie ciepła i ciśnienia, spawania ultradźwiękowego lub zgrzewania tarciowego. Ważnym jest, by długość zakładki była wystarczająca do wytrzymania sił kurczenia w arkuszu, zależy to od rodzaju użytego materiału, na przykład czy jest to polietylen o niskiej lub wysokiej gęstości, od stopnia sieciowania, stopnia rozciągłości i przekroju rury. Jedynie dla celów przykładowych podajemy, że w wypadku obudowy z polietylenu o wysokiej gęstości o przekroju 160 mm, grubości strefy końcowej 2 mm i stopniu rozciągłości 23% liczonej na podstawie długości nieobkurczonego arkusza, długość zakładki powinien korzystnie być w zakresie 25 do 5 mm, gdy stopień sieciowania arkusza wynosi około 50 do 65 %. Wszystkie odnośniki do sieciowania są Wagowymi procentami obliczonymi sposobem frakcji żelowej.

Mogą oczywiście być zastosowane inne konfiguracje części brzegowych. Na przykład, jak przedstawiono na fig. HA, części brzegowe 54a i 54b mogą być odpowiednio profilowane złączowo lub rowkowane jak na fig. 1 IB. Jak przedstawiono na fig. 11C części brzegowe mogą być wyposażone w liniowe wręby lub rowki brzegowe dla otrzymania kanału, w który wprowadza się taśmę 56 stapiającą się i kompatybilną z polimerem arkusza 54.

Inną możliwością, jak pokazano na fig. 1 ID, jest wprowadzenie cienkiej taśmy łączącej na jednej stronie cienkiej, na przykład fazowanej, nakładającej się części brzegowej.

Jednorodność scalającego spawu zakładki zależna jest od stopnia sieciowania arkusza polimerowego 51. Sposoby wymagane do wytworzenia złączenia scalającego o odpowiedniej sile są dobrze znane specjalistom w tej dziedzinie i opisane są w, na przykład, opisie patentowym Stanów Zjednoczonych nr 4,472, 468 (Tailor), gdzie należy się odnieść po dalsze szczegóły.

Scalanie zakładki nie jest ograniczone do bezpośredniego spawania powierzchni arkusza. Inne znane metody otrzymania złączenia mogą być zastosowane, na przykład, umieszczenie czynnika pośredniego pomiędzy nachodzące na siebie części arkusza. Czynnik ten może być, na przykład klejem wysokotemperaturowym, na przykład poliolefinowym klejem sieciowanym, polimeryczną warstwą kompatybilną z materiałem arkuszowym lub wypełniony znanymi metalicznymi lub magnetycznymi wypełniaczami, które reagują na grzewcze cewki indukcyjne, warstewkami polimerycznymi wzmocnionymi elementami odpornymi na ciepło, które można aktywować strumieniem prądu elektrycznego, oraz kompatybilnymi warstewkami polimerycznymi wypełnionymi śrdkiem sieciowanym, na przykład nadtlenek diamelu, który podgrzewa się, scala i utwardza.

Jeśli to pożądane, w celu otrzymania wielowarstwowego członu o zewnętrznej warstwie składającej się z dwóch lub więcej warstw, dwie lub więcej kurczliwe zewnętrzne warstwy lub tuleje takie jak tuleja 51 umieszcza się wokół wewnętrznej warstwy rdzenia 52 usytuowanego na trzpieniu 53, następnie wszystkie te warstwy podgrzewa się i łączy razem w piecu lub podobnym sposobem opisanym powyżej.

Celem wewnętrznego rdzenia 52 jest normalnie dostarczenie dodatkowej grubości i mechanicznej siły do części środkowej członu obudowy, aby odpierać ciśnienie pianki in-situ jednocześnie zapewniać mechaniczną ochronę warstwie znajdującej się we głębieniu 22, jak przedstawiono na fig. 12. Wewnętrzny rdzeń 52 nie musi więc być kurczliwy, chociaż, jak opisano powyżej, jeśli to potrzebne, wewnętrzny rdzeń 52 w ukończonym zespolonym członie tulejowym może mieć pewien stopień kurczliwości pod wpływem ciepła, zbliżony do kurczliwości części końcowych 51a i 5Ib.

185 783

Do wytwarzania wewnętrznego rdzenia lub wartwy 52 mogą być zastosowane różne sposoby. Na przykład rdzeń 52 może być rurą odlaną, uformowaną przez wydmuchanie lub sposobem rotacyjnym. Alternatywnie, warstwa 52 może być uformowana z arkusza, który jest łączony na styk lub spawany na zakładkę w celu uzyskania kształtu nny. Rdzeń 52 formuje się również sposobem znanym przez wielokrotne nawinięcie cienkiego arkusza wokół trzpienia tworząc spiralny zwój. Ten spiralny zwój może być wstępnie scalony w rurę, ale korzystnie spiralny zwój nawija się bezpośrednio na trzpień 53, na którym następnie umieszcza się zewnętrzną tuleję 51 i podczas następującego potem zgrzewania, spiralnie nawinięte warstwy scalają się jak również łączą z zewnętrzną warstwą 51.

Podczas gdy, jak poprzednio stwierdzono, wewnętrzny rdzeń 52 nie musi mieć właściwości kurczliwych, korzystne jest zastosowanie rdzenia 52 posiadającego niewielkie właściwości kurczenia się pod wpływem ciepła, ponieważ ułatwia to produkcję zespolonego członu tulejowego.

Gdy wewnętrzny rdzeń 52 lub spiralnie nawinięta rura umieszczona zostanie na trzpieniu 53, niewielka kurczliwość, na przykład około 5% obliczana według długości nieobkurczonego arkusza, pozwala na dobre dopasowanie do trzpienia 53. Najlepiej, gdy po obkurczeniu się na trzpieniu 53, rdzeń 52 ma już postać w pełni obkurczonąi nie przejawia już kurczliwości pod wpływem ciepła.

Materiał, z którego wykonany jest rdzeń 52 korzystnie powinien zawierać niewielką ilość sieciowania, na przykład około 15 do około 40%, gdyż ułatwia to obkurczanie i dopasowywanie się rdzenia 52 do trzpienia. Równie satysfakcjonujące wyniki osiąga się jednak również nawet przy nieobecności sieciowania, jeśli arkusz, z którego wykonany jest rdzeń 52 ma dostatecznie negatywny stopień odkształcania.

W wypadku, gdy wewnętrzny rdzeń 52 utworzony jest przez nałożenie brzegów 58a i 58b arkusza 58, jak przedstawiono na fig. 14A, korzystnym jest fazowanie brzegów, na przykład jak na fig. 14B w celu uniknięcia powstania stopni lub braku ciągłości w wewnętrznej i zewnętrznej powierzchni ukończonej rury i w celu uniknięcia tendencji powstawania podłużnego kanału powietrznego w sąsiedztwie stopnia lub przerwy.

Podobnie, gdy wewnętrzny rdzeń 52 utworzony jest ze spiralnie nawiniętego arkusza 59 jak na fig. 15A pożądane jest, by brzegi 59a i 59b były frezowane, jak pokazano na fig. 15B.

Jak powiedziano powyżej, przykłady odpowiednich materiałów z tworzywa sztucznego, z których może być wykonana warstwa 51 wewnętrzna i zewnętrzna 52 są znane specjalistom w tej dziedzinie i nie muszą być tu opisywane w szczegółach. Jedynie dla celów przykładowych, ,w szczególnie korzystnym wariancie, warstwa wewnętrzna 51 i zewnętrzna 52 może być polietylenem lub mieszanką poliolefin lub mieszanką poliolefin z kopolimerami i/lub elastomerami.

Ważną korzyścią sposobu formowania członu obudowy jako zespolonej tulei jest, że zezwala na dostosowanie wewnętrznej rury lub rdzenia tak, by służyły różnym funcjom lub posiadały pożądane właściwości.

Na przykład, podczas gdy kurczliwa zewnętrzna warstwa 51 zwykłe ma stosunkowo wysoki stopień sieciowania, na przykład 40 do 100 % wagowo, wewnętrzna warstwa lub rdzeń 52_może być korzystnie stosunkowo niesieciowana, lub mieć stopień sieciowania stosunkowo^A niższy niż warstwy zewnętrznej 51. Na przykład, wewnętrzna warstwa może mieć stopień sieciowania niższy niż 40%, korzystniej niższy niż 25 %. W wyniku tego, gdy zewnętrzna warstwa 51 ogólnie ma niewystarczającą ilość wolnych ruchomych molekuł dostępnych dla wspawania na gorąco zatyczki otworu na piankę 61, dostateczne ilości tych wolnych ruchomych molekuł znajdują się w warstwie wewnętrznej 52 do wspawania zatyczki 61, która zwykle wykonana jest z identycznego lub kompatybilnego polimeru z warstwą 51 i 52 i uzyskuje się efektywne uszczelnienie. Jak przedstawiono na fig. 13, podczas podgrzewania znanym sposobem zatyczka 61 może stworzyć doskonały spaw jak pokazuje obszar 62 na wewnętrznej warstwie 52 lub jedynie spaw o umiarkowanych własnościach jak pokazuje obszar 63 na sieciowanej zewnętrznej warstwie 51.

W dalszym przykładzie, wewnętrzny rdzeń 52 utworzony jest ze wzmocnionego polimeru o dużym współczynniku włókien, na przykład włókien szklanych lub tym podobnych,

185 783 w celu osiągnięcia wysokiego współczynnika giętkości. Pozwala to na zredukowanie gęstości wewnętrznego rdzenia 52 bez umniejszania mechanicznej integralności obudowy. Niższa gęstość wielowarstwowego wewnętrznego rdzenia 52 zmniejsza ciężar członu obudowy, a jest to szczególnie ważne w odniesieniu do obudowy o dużych rozmiarach.

W jeszcze innym przykładzie wykonania, wewnętrzny rdzeń 52 może być utworzony z materiału przezroczystego, na przykład z oktanu celulozowego, maślanu oktanu celulozowego, poliestru, zmodyfikowanego polistyrenu, żywicy akrylowej, kopoliestru, poliwęglanu i polichlorku winylu. Materiały te wymienia się jedynie przykładowo, oczywiście można użyć innych przezroczystych polimerów.

Korzyścią wynikającą z zastosowania przezroczystej obudowy jest, że umożliwia ona optyczne wykrycie usterek, które mogą być w piance, szczególnie przestrzeni powietrza. Gdy dostrzeże się takie usterki, usuwa się je przez wyborowanie otworu i uzupełnienie pianki.

Gdy pożądana jest przezroczystość, zewnętrzną warstwę 51 również wykonuje się z przezroczystego lub półprzezroczystego polimeru, aby umożliwić kontrolę.

W kolejnym przykładzie, wewnętrzny rdzeń 52 stanowi tuleję lub rurę lub podobną strukturę wytworzoną z blachy etalowej, takiej jak galwanizowane aluminium, galwanizowana blacha stalowa lub tym podobne, w celu osiągnięcia mechanicznej sztywności przy zredukowanej wadze. Wewnętrzny rdzeń może, oczywiście, być utworzony z kombinacji różnych materiałów, takich jak tworzywa sztuczne, metale i tym podobne.

Człon obudowy może być również tuleją utworzoną z arkusza, który jest co najmniej częściowo kurczliwy pod wpływem ciepła w kierunku obkurczania się i ma brzegi skierowane w przeciwne strony obkurczania, połączone ze sobą. Na przykład, jak przedstawiono na fig. 16, można użyć arkusza 66 o własnościach kurczliwości pod wpływem ciepła, który ma wzdłużny kierunek kurczenia wskazany strzałką 67 na fig. 16. Warstwę polimeryczną 68 laminuje się do górnej powierzchni arkusza 66 używając jakiejkolwiek znanej techniki. Warstwa 68 może posiadać każdą z cech wymienionych powyżej dla polimerycznej wewnętrznej warstwy 52. Na przykład może ona być przekrojowo stabilną na działanie ciepła warstwą o niższym stopniu sieciowania niż arkusz 66, lub może być warstwą przezroczystą, lub warstwą wzmocnioną włóknem lub podobną. Aby uformować laminat w człon obudowy części brzegowe skierowane w przeciwnych kierunkach w stosunku do osi 67 kierunku obkurczania pod wpływem ciepła nakładają się na siebie i są połączone. Korzystnie, części brzegowe są frezowane i połączone którymkolwiek sposobem przedstawionym powyżej przy opisie łączenia brzegów arkusza formującego tuleję 51. Warstwa 68 może stanowić zewnętrzną lub wewnętrzną stronę otrzymanej tulei.

W jednym z korzystnych wariantów stosuje się wzdłużne ciągłe arkusze, na przykład o ogólnym kształcie przedstawionym na fig. 16, z których odcina się długie odcinki zgodnie z wymaganym obwodem tulei obudowy w celu zastosowania i formowania w niekończące się tuleje przez łączenie części brzegowych skierowanych w przeciwnych kierunkach w stosunku do kierunku obkurczania. Ma to taką korzyść, że można formować tuleje o każdym potrzebnym obwodzie, dostosowując długość do odcinków rurociągu, które mają być połączone.

Poniżej przedstawiamy kilka szczegółowych przykładów członów obudowy według wynalazku i sposobu ich wytwarzania.

Przykład 1

Wytłoczono arkusz o szerokości 800 mm i grubości 2,75 mm i składzie:

Novacor HEY449A polietylen 96% (Nova Chemicals)

Irganox 1010 przeciwutleniacz 2% (Ciba Geigy)

Sadza 2%

Arkusz poddano sieciowaniu stosując naświetlanie promieniem elektronów w dawce 8 Mrads i rozciągnięto o 35%. Arkusz pocięto na pasy o długości 630 mm, a jego dwa końce poddano frezowaniu na odcinku 500 mm, by uzyskać brzeg o grubości 0,013 mm. Frezowane obszary nałożono na siebie i zespawano w prasie spawalniczej dla uzyskania tulei.

Wewnętrzny arkusz został wykonany z takiej samej mieszaniny, miał jednak grubość 1,0 mm i szerokość 400 mm. Poddano go małej dawce radiacji 3,0 Mrads, frezowaniu i wykonano z niego tuleję taką, by dokładnie pasowała na trzpień o przekroju 175 mm².

185 783

Wewnętrzny rdzeń umieszczono w trzpieniu i następnie centralnie nałożono zewnętrzną tuleję, po czym cały układ umieszczono w piecu nagrzanym do 180°C na 30 minut. Następnie wyjęto układ z pieca i schłodzono. Wyjęto trzpień. Podczas obkurczania spowodowanego płomieniem palnika propanowego, cieńsze końcowe części obkurczyły się w pierwszej kolejności, podczas gdy grubsza część środkowa pozostała niezmieniona. Gdy dostarczono więcej ciepła i w dłuższym czasie, obszar sąsiadujący z cienką częścią także zaczął obkurczać się, jednak bardzo powoli.

Przykład 2

Utworzono tuleję z tego samego zewnętrznego materiału co w przykładzie 1.

Wzmocniony włóknem szklanym poliester o długości 500 mm został dokładnie nałożony na trzpień o przekroju 175 mm². Następnie zewnętrzny rdzeń o długości 800 mm został centralnie na nim umieszczony i cały układ wsunięty do pieca i potem schłodzony jak opisano w przykładzie 1. Ukończony produkt został obkurczony przy użyciu płomienia palnika propanowego. Cieńsze części końcowe obkurczyły się w pierszej kolejności, podczas gdy rdzeń środkowy pozostał niezmieniony.

Przykład 3

Zastosowano procedurę według przykładu 2. Zamiast wzmocnionego włóknem szklanym poliestru arkusz galwanizowanego aluminium o grubości 0,25 mm został nawinięty na trzpień. Ukończony produkt wykazał sztywność i kurczliwość części wykonanych z poliestru o grubości 1 mm oraz części zawierających wewnętrzny rdzeń ze wzmocnionego poliestru.

Przykład 4

Wykonano półprzezroczystą, kurczliwą pod wpływem ciepła obudowę. Skład obudowy był identyczny jak w przykładzie 1 z wyjątkiem, że rdzeń wewnętrzny wykonano z UVEX maślanu oktanu celulozowego (Eastman Chemical Product). Jest to przezroczysty arkusz z tworzywa sztucznego. Rdzeń zewnętrzny został wykonany z kurczliwego arkusza o grubości 1,00 mm o składzie:

Novacor HEY 449A Elvax 1221 (Dupont) Irganox 1010

50% (Nova Chemicals)

49% (Dupont)

1% (Ciba)

Obudowę wytworzono jak w przykładzie 1. Ukończona część obudowy była półprzezroczysta. Zamontowanie przeprowadzono przy użyciu palnika propanowego, co spowodowało obkurczenie się brzegów.

185 783

58α

FIG-14A

185 783

FIG-13

185 783

54α 54b

FIG. 11Α

54α 54b

FIG.11B

54α ζ56 z54b ę /——ί

L_____________ ~ί ______________)

FIG-11C

FIG.11D

185 783

FIG-10B

185 783

F1G.7

FIG. 9B

185 783

FIG.5

FIG.6A

FIG.6B

FIG.6C

185 783

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz. Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Scalony człon obudowy do formowania połączenia odcinków rur zawierający rurową tuleję z końcowymi strefami, z których co najmniej jedna jest kurczliwa pod wpływem ciepła, część środkową pomiędzy strefami końcowymi odcinka rury, przy czym część środkowa tulei zawiera co najmniej jeden odcinek z co najmniej jedną warstwą kurczliwą pod wpływem ciepła, znamienny tym, że ma strefę o stosunkowo małej grubości ścianek, których grubość ścianki części końcowej jest nie większa niż 95% grubości ścianki części środkowej (12), korzystnie nie większa niż 90%, korzystniej - 80%, a najkorzystniej 70% grubości ścianki części środkowej (12).
2. Człon według zastrz. 1, znamienny tym, że każda strefa o stosunkowo małej grubości ścianki rozciąga się 5 do 35%, korzystnie 10 do 30% i bardziej korzystnie 15 do 25% długości członu.
3. Człon według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że każda z części końcowej (11) ma jednolitą grubość.
4. Człon według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że w każdej z części końcowych (11) zmniejsza się grubość wzdłużnie na zewnątrz od części środkowej (12).
5. Człon według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera rurową tuleję o stosunku grubości ścianki jej części środkowej (12) do średnicy części środkowej (3) w zakresie 5:1 do 300:1, korzystniej 7:1 do 210:1, bardziej korzystnie 10:1 do 150:1.
6. Człon według zastrz. 1 albo 5, znamienny tym, że w ściance części środkowej (12) znajdują się otwory (23, 24) dostarczania ciekłego prekursora mieszaniny piankowej.
7. Człon według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że każda część końcowa (11) ma stopień kurczliwości w zakresie 5 do 60% w obwodzie liczoną w oparciu o obwód nieobkurczonej części końcowej (11).
8. Człon według zastrz. 7, znamienny tym, że środkowa część (12) zawiera co najmniej pierwszą zewnętrzną i drugą wewnętrzną warstwę (51, 52) połączone razem, przy czym każda z części końcowych (11) jest utworzona integralnie z jedną z tych warstw.
9. Człon według zastrz. 1, znamienny tym, że będąc w postaci owiniętej tulei zawiera arkusz, który jest co najmniej częściowo kurczliwy pod wpływem ciepła w kierunku obkurczania, a jego odcinki są obrobione tworząc rurową tuleję przez połączenie brzegów skierowanych w kierunkach przeciwnych w stosunku do kierunku obkurczania.
10. Człon według zastrz. 9, znamienny tym, że arkusz zawiera kurczliwą pod wpływem ciepła pierwszą warstwę (51) i ziarninowaną z nią drugą warstwę (52) umieszczoną do wewnątrz od marginesów pierwszej warstwy.
11. Człon według zastrz. 10, znamienny tym, że druga warstwa (5) zawiera tworzywo sztuczne wzmocnione włóknem.
12. Człon według zastrz. 1 albo 2, albo 9, albo 10, albo 11, znamienny tym, że pierwsza zewnętrzna warstwa (51) mająca części końcowe (51a, 51b) w postaci tulei jest obkurczona pod wpływem ciepła na drugiej wewnętrznej warstwie (52) i łączy się z nią.
13. Scalony człon obudowy do formowania połączenia odcinków rur zawierający rurową tuleję, z końcowymi strefami z których co najmniej jedna jest kurczliwa pod wpływem ciepła, część środkową pomiędzy strefami końcowymi odcinka rury, przy czym część środkowa tulei zawiera co najmniej jeden odcinek z co najmniej jedną warstwę kurczliwą pod wpływem ciepła, znamienny tym, że ma strefę o stosunkowo małej grubości ścianek, których grubość ścianki części końcowej jest nie większa niż 95% grubości ścianki części środkowej (12), korzystnie nie większa niż 90%, korzystniej - 80%, a najkorzystniej 70% grubości

185 783 ścianki części środkowej (12), przy czym w przypadku dwóch odcinków tulei drugi odcinek tulei w postaci rdzenia (52) z tworzywa sztucznego ma stopień usieciowania stosunkowo mniejszy niż pierwszy odcinek w postaci zewnętrznej tulei (51) z tworzywa sztucznego, a zespolona tuleja ma otwór (23) przechodzący przez pierwszy i drugi odcinek tulei (51) z tworzywa sztucznego.
14. Człon według zastrz. 13, znamienny tym, że druga warstwa w postaci rdzenia (52) zawiera materiał z tworzywa sztucznego o usieciowaniu w zakresie od 0 do 40%, korzystnie mniejszym niż 25%.
15. Człon według zastrz. 13 albo 14, znamienny tym, że materiał z tworzywa sztucznego, z którego jest wykonany każdy z odcinków tulei zewnętrznej i wewnętrznej (51, 52) ma przezroczystość w zakresie od półprzezroczystego do przezroczystego.
16. Człon według zastrz. 13, znamienny tym, że wewnętrzny odcinek tulei w postaci rdzenia (52) z tworzywa sztucznego jest wzmocniony, przy czym wzmocnienie stanowi włókno, metal oraz kombinacje włókna z metalem.
17. Człon według zastrz. 16, znamienny tym, że warstwy są połączone przez stopienie lub środkiem klejącym.
18. Człon według zastrz. 13 albo 14, znamienny tym, że tuleja wykonana jest z arkusza kurczliwego pod wpływem ciepła w kierunku obkurczania, który ma brzegi skierowane w przeciwnych kierunkach obkurczania połączone na zakładkę, przy czym grubość zakładkowi nie jest większa niż 80%, korzystnie 50%, bardziej korzystnie 30% i jeszcze bardziej korzystnie 15% grubości pozostałej części arkusza.
19. Sposób wytwarzania scalonego członu obudowy do łączenia odcinków rur posiadający kształt tulejowy mającego kurczliwe pod wpływem ciepła części końcowe, znamienny tym, że umieszcza się drugi odcinek tulei w postaci rdzenia (52) na trzpieniu (53), następnie umieszcza się wokół wewnętrznego trzpienia (53) pierwszą warstwę zewnętrzną warstwę w postaci tulei (51) uformowaną z materiału w postaci arkusza kurczliwego obwodowo pod wpływem ciepła, przy czym części brzegowe (54a, 54b) arkusza łączy się ze sobą na zakładkę, po czym pierwszą warstwę w postaci tulei (51) wystająca poza każdy koniec drugiej warstwy w postaci rdzenia (52), obkurcza się dla dopasowania do rdzenia (52) i trzpienia (53), następnie łączy się obkurczoną tuleję z rdzeniem (52) dla otrzymania scalonego członu obudowy i usuwa się scalony człon obudowy z trzpienia (53).
20. Sposób wytwarzania scalonego członu obudowy do łączenia odcinków rur, posiadający kształt tulejowy mającego kurczliwe pod wpływem ciepła części końcowe, znamienny tym, że najpierw nakłada się pierwszą warstwę (66) kurczliwą pod wpływem ciepła w kierunku obkurczania (67), laminuje się drugą warstwę (68) z pierwszą warstwą (66), przy czym druga warstwa (68) ma boki skierowane ku środkowi od marginesów pierwszej warstwy (66) i łączy się na zakładkę części brzegowe laminatu, które skierowane są w kierunkach przeciwnych do kierunku obkurczania, po czym formuje się tuleję mającą odcinki końcowe, które są marginesami złożonymi na zewnątrz od boków drugiej warstwy (68) i które mają stosunkowo małą grubość, która jest nie większa niż 95% grubości części środkowej kompozycji pomiędzy bokami, korzystnie nie więcej niż 90%, bardziej korzystnie 80% środkowej, po czym marginesy obkurczają się w pierwszej kolejności, podczas gdy część środkowa pozostaje nieskurczona zachowując postać samonośnej warstwy podczas, gdy część środkowa i marginesy są poddawane podobnym warunkom grzania.
21. Sposób według zastrz. 19, znamienny tym, że części brzegowe arkusza lub pierwszej warstwy (66) mają zmniejszoną grubość co najmniej w częściach sąsiadujących z częściami końcowymi tulei, przy czym grubość części zakładkowych nie jest większa niż 80%, korzystnie 50%, jeszcze korzystniej 30% i najkorzystniej 15% grubości pozostałej części arkusza lub pierwszej warstwy.
22. Sposób według zastrz. 21, znamienny tym, że redukuje się grubość części brzegowych przez fazowanie.

* ♦ ♦

185 783