PL197516B1

PL197516B1 - Sposób wytwarzania wielowarstwowych rur metalowo-kompozytowych

Info

Publication number: PL197516B1
Application number: PL359016A
Authority: PL
Inventors: Horst Rahn
Original assignee: Uponor Innovation Ab
Priority date: 2000-05-10
Filing date: 2001-04-24
Publication date: 2008-04-30
Also published as: EP1280649A1; DE50102484D1; DK1280649T3; US20030102302A1; EP1280649B1; HU227525B1; US6822205B2; CN1427763A; CN1190309C; HK1053083A1; HUP0301935A2; AU2001262049A1; ATE268257T1; DE10022823A1; CA2409351A1; CA2409351C; ES2218417T3; PT1280649E; HUP0301935A3; WO2001085430A1

Abstract

1. Sposób wytwarzania wielowarstwowych rur metalowo-kompozytowych, w którym z pasa metalu formuje si e w drodze obróbki plastycznej rur e, któr a zgrzewa si e wzgl ednie spawa wzd lu z obu jej wzd lu znych kraw edzi, po czym na wewn etrznej po- wierzchni metalowej rury umieszcza si e w drodze wyt laczania wewn etrzn a warstw e tworzywa sztucz- nego, za s na zewn etrznej powierzchni metalowej rury umieszcza si e w drodze wyt laczania zewn etrzn a warstw e tworzywa sztucznego, przy czym z metalowe- go pasa w drodze obróbki plastycznej formuje si e rur e, stykaj ac czo lowo ze sob a obie wzd lu zne kra- w edzie tego pasa bez zmiany srednicy, a nast epnie zgrzewa si e je wzgl ednie spawa czo lowo, przy czym bezpo srednio po wzd lu znym czo lowym zgrzaniu wzgl ednie zespawaniu rury wyt lacza si e na ni a ze- wn etrzn a warstw e tworzywa sztucznego, znamienny tym, ze wewn etrzna warstw e (12) tworzywa sztuczne- go wyt lacza si e na rur e (16) bezpo srednio po jej wzd lu znym zgrzaniu wzgl ednie zespawaniu czo lowym. PL PL PL PL

Description

RZECZPOSPOLITA

POLSKA

Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (12) OPIS PATENTOWY (21) Numer zgłoszenia: 359016 (²²) Date zgłoszeni: 24.04.20°^{1 51}) ^nttCl1·

B22C 47/02 (2006.01) (86) Date ⁱ numer znoszenia m^iędz^ynaro^dowe^go: B29D 23/00 (2006.01

24.04.2001, PCT/DE01/01562 066O /1177 (0006.01) (87) Data i numer publikacji zgłoszenia międzynarodowego:

15.11.2001, WO01/85430 PCT Gazette nr 46/01 (54) Sposób wybaaraania wielowarstwowych ru r metalowo-kompozytowych

(30) Pierwszeństwo: 10.05.2000,DE,10022823.2	(73) Uprawniony z patentu: UPONOR INNOVATION AB,Fristad,SE
(43) Zgłoszenie ogłoszono: 23.08.2004 BUP 17/04	(72) Twórca(y) wynalazku: Horst Rahn,Hassfurt,DE
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono:	(74) Pełnomocnik:
30.04.2008 WUP 04/08	Rogozińska Alicja, POLSERVICE, Kancelaria Rzeczników Patentowych Sp. z t.t.

(57) 1. Sposób wytwarzania wielowarstwowych rur metalowo-kompozytowych, w którym z pasa metalu formuje się w drodze obróbki plastycznej rurę, którą zgrzewa się względnie spawa wzdłuż obu jej wzdłużnych krawędzi, po czym na wewnętrznej powierzchni metalowej rury umieszcza się w drodze wytłaczania wewnętrzną warstwę tworzywa sztucznego, zaś na zewnętrznej powierzchni metalowej rury umieszcza się w drodze wytłaczania zewnętrzną warstwę tworzywa sztucznego, przy czym z metalowego pasa w drodze obróbki plastycznej formuje się rurę, stykając czołowo ze sobą obie wzdłużne krawędzie tego pasa bez zmiany średnicy, a następnie zgrzewa się je względnie spawa czołowo, przy czym bezpośrednio po wzdłużnym czołowym zgrzaniu względnie zespawaniu rury wytłacza się na nią zewnętrzną warstwę tworzywa sztucznego, znamienny tym, że wewnętrzna warstwę (12) tworzywa sztucznego wytłacza się na rurę (16) bezpośrednio po jej wzdłużnym zgrzaniu względnie zespawaniu czołowym.

L 197516 B1

PL 197 516 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania wielowarstwowych rur metalowo-kompozytowych. w którym z pasa metalu formuje się w drodze obróbki plastycznej rurę. którą zgrzewa się względnie spawa wzdłuż obu jej wzdłużnych krawędzi. po czym na wewnętrznej powierzchni metalowej rury umieszcza się w drodze wytłaczania wewnętrzną warstwę tworzywa sztucznego. zaś na zewnętrznej powierzchni metalowej rury umieszcza się w drodze wytłaczania zewnętrzną warstwę tworzywa sztucznego.

Sposoby takie są przedstawione w niemieckim opisie patentowym nr DE 30 16 134 A1. międzynarodowym opisie patentowym nr WO 88/03084 A1 oraz w europejskich opisach patentowych nr EP 0 353 977 A2. EP 0 581 208 A1 lub EP 0 920 972 A1. We wszystkich tych znanych sposobach z pasa metalu formuje się w drodze obróbki plastycznej rurę. przy czym obie wzdłużne krawędzie tego. uformowanego w rurę. pasa metalu zachodzą na siebie. Zachodzące na siebie. wzdłużne krawędzie poddaje się zgrzewaniu względnie spawaniu. Po zgrzaniu względnie zespawaniu krawędzi na wewnętrznej stronie metalowej rury umieszcza się na stałe wewnętrzną warstwę tworzywa sztucznego. zaś na zewnętrznej stronie metalowej rury umieszcza się na stałe zewnętrzną warstwę tworzywa sztucznego. W tym celu wraz z wewnętrzną i zewnętrzną warstwą tworzywa sztucznego wytłacza się środek zwiększający przyczepność. Na warstwę wewnętrzną i zewnętrzną mogą znaleźć zastosowanie usieciowane i nieusieciowane tworzywa sztuczne.

Wielowarstwowe rury metalowo-kompozytowe ze zgrzanymi względnie zespawanymi. zachodzącymi na siebie wzdłużnymi krawędziami mają tę wadę. zwłaszcza przy większych średnicach. przy których odpowiednio wzrasta grubość ścianki metalowej rury. że zachodzące na siebie wzdłużne krawędzie stają się widoczne wskutek większej grubości ścianek - co w przypadku rur kompozytowych o małej średnicy i odpowiednio cieńszych pasów względnie rur metalowych - nie ma znaczenia.

W publikacji DE-Z „Werkstatt + Montagepraxis”. dypl. inż. Horst Rahn „Rohrleitungen aus Kunststoff und Metali in der Sanitar - und Heizungstechnik” („Przewody rurowe z tworzywa sztucznego i metalu w technice sanitarnej i grzewczej”). strony 30 do 36. wrzesień/październik 1993. poza wspomnianym wyżej sposobem. w którym występują zachodzące na siebie wzdłużne krawędzie rury uformowanej z pasa metalu. opisana jest także tak zwana metoda Schweizera. w której najpierw wytwarza się wewnętrzną rurę z tworzywa sztucznego. na której umieszcza się zgrzaną względnie zespawaną czołowo rurę metalową względnie aluminiową. W sposobie tym rura. zgrzana względnie zespawana czołowo na swych wzdłużnych krawędziach. musi mieć średnicę wewnętrzną nieznacznie większą niż zewnętrzna średnica wewnętrznej rury z tworzywa sztucznego. aby można ją było nasunąć na tę rurę. Po nasunięciu rury metalowej na wewnętrzną rurę z tworzywa sztucznego trzeba rurę metalową skalibrować w odniesieniu do wewnętrznej rury z tworzywa sztucznego. Następnie rurę metalową względnie aluminiową pokrywa się w drodze wytłaczania zewnętrznym płaszczem z tworzywa sztucznego. Aby zgrzewanie względnie spawanie czołowe można było przeprowadzić prawidłowo. konieczne jest. by rura metalowa miała określoną minimalną grubość ścianki. Jest ona często ponad dwukrotnie grubsza niż wynosi minimalna grubość ścianki przy zgrzewaniu względnie spawaniu zachodzących na siebie wzdłużnych krawędzi rury. zwiniętej z metalowego pasa.

Sposób wytwarzania zawierającej co najmniej dwie warstwy rury kompozytowej. w którym co najmniej jedna warstwa jest z tworzywa sztucznego i jedna warstwa jest z metalu. przedstawiony jest przykładowo także w niemieckim opisie patentowym nr DE 43 10 272 A1. Zaproponowano tam. aby wzdłużne krawędzie rury uformowanej z pasa metalu wywinąć w narzędziu do profilowania. po czym wywinięte krawędzie zgrzać względnie zespawać przy użyciu urządzenia do zgrzewania względnie spawania szwów wzdłużnych. Sposób ten jest stosunkowo skomplikowany i praktycznie nie nadaje się do zastosowania w opłacalnej produkcji seryjnej.

W niemieckich opisach nr DE 195 36 698 C1 i DE 44 04 492 A1 przedstawione są sposoby wytwarzania wielowarstwowych rur metalowo-kompozytowych. w których z pasa metalu formuje się w drodze obróbki plastycznej rurę. którą zgrzewa się względnie spawa wzdłuż jej obu wzdłużnych krawędzi. W DE 195 36 698 C1 do tej metalowej rury przystawia się gotową wewnętrzną rurę z tworzywa sztucznego. Powstaje zatem kombinacja gotowej wewnętrznej rury z tworzywa sztucznego oraz uformowanego do postaci rury. metalowego pasa. Pociąga to za sobą znaczne koszty oprzyrządowania. Poza tym rurę metalową przed wykonaniem wzdłużnego szwu profiluje się ukośnie. łukowo lub schodkowo od zewnątrz na krawędziach. leżących naprzeciw siebie w miejscu powstania szwu wzdłużnego. w związku z czym pomiędzy krawędziami i zewnętrzną powierzchnią gotowej wewnętrznej

PL 197 516 B1 rury z tworzywa sztucznego pozostaje wypełniona powietrzem przestrzeń. Przestrzeń ta jest niezbędna, by podczas wykonywania szwu wzdłużnego zapobiec uszkodzeniom wewnętrznej rury z tworzywa sztucznego. To profilowanie wzdłużnych krawędzi pasą metalowego jest również związane z trudnymi do pominięcia kosztami. Jeżeli to wyprofilowanie nie zniknie podczas zgrzewania względnie spawania, wówczas znany sposób wymaga wygładzenia profilowanych wzdłużnych krawędzi do płaszczyzny gotowej rury zewnętrznej. Kosztów tej operacji również nie można pominąć.

W DE 44 04 492 A1 występuje kombinacja gotowej wewnętrznej rury z tworzywa sztucznego z rurą metalową, przy czym na gotową wewnętrzną rurę z tworzywa sztucznego nakłada się folię metalową o zachodzących na siebie krawędziach. Zachodzące na siebie krawędzie spawa się za pomocą wiązki laserowej. W tym znanym sposobie nie tylko stosuje się gotową wewnętrzną rurę z tworzywa sztucznego, lecz ponadto wytwarza się rurę metalową o zachodzących na siebie wzdłużnych krawędziach, które następnie poddaje się spawaniu.

Z DE 43 23 838 znany jest sposób wytwarzania wielowarstwowego przewodu rurowego, w którym najpierw wytłacza się rurę wewnętrzną z tworzywa sztucznego, na której formuje się rurę metalową, którą uprzednio wykonano ze zgrzanej względnie zespawanej wzdłużnie taśmy metalowej, celem zmniejszenia średnicy. Następnie na rurę metalową wytłacza się rurę zewnętrzną.

Celem wynalazku jest wykorzystanie zalet rury metalowej o zgrzanych względnie zespawanych na zakładkę wzdłużnych krawędziach, małej grubości ścianek oraz odpowiedniej elastyczności względnie obniżonej sztywności przy zginaniu, bez obawy, że połączenie zakładkowe będzie widoczne.

Sposób wytwarzania wielowarstwowych rur metalowo-kompozytowych, w którym z pasa metalu formuje się w drodze obróbki plastycznej rurę, którą zgrzewa się względnie spawa wzdłuż obu jej wzdłużnych krawędzi, po czym na wewnętrznej powierzchni metalowej rury umieszcza się w drodze wytłaczania wewnętrzną warstwę tworzywa sztucznego, zaś na zewnętrznej powierzchni metalowej rury umieszcza się w drodze wytłaczania zewnętrzną warstwę tworzywa sztucznego, przy czym z metalowego pasa w drodze obróbki plastycznej formuje się rurę, stykając czołowo ze sobą obie wzdłużne krawędzie tego pasa bez zmiany średnicy, a następnie zgrzewa się je względnie spawa czołowo, przy czym bezpośrednio po wzdłużnym czołowym zgrzaniu względnie zespawaniu rury wytłacza się na nią zewnętrzną warstwę tworzywa sztucznego, według wynalazku charakteryzuje się tym, że wewnętrzną warstwę tworzywa sztucznego wytłacza się na rurę bezpośrednio po jej wzdłużnym zgrzaniu względnie zespawaniu czołowym.

Korzystnie obie wzdłużne krawędzie spawa się lub zgrzewa przy użyciu urządzenia do spawania laserowego, urządzenia do spawania elektrodowego, urządzenia do zgrzewania indukcyjnego lub urządzenia do spawania płomieniowego.

Dzięki temu, że w sposobie według wynalazku obie wzdłużne krawędzie rury metalowej zgrzewa się względnie spawa ze sobą czołowo, nie mogą one w żaden sposób wpływać negatywnie na zewnętrzny wygląd rury.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym pojedyncza figura przedstawia, bez zachowania skali, wielowarstwową rurę metalowo-kompozytową, wykonaną sposobem według wynalazku.

Na rysunku ukazana jest w przekroju wielowarstwowa rura metalowo-kompozytowa 10 z wewnętrzną warstwą 12 tworzywa sztucznego, zewnętrzną warstwą 14 tworzywa sztucznego i umieszczoną pomiędzy nimi, metalową rurą 16.

Wytwarzanie wielowarstwowej rury metalowo-kompozytowej 10 ma przebieg następujący:

W pierwszym etapie sposobu z metalowego pasa formuje się w drodze obróbki plastycznej rurę, którą zgrzewa się względnie spawa czołowo wzdłuż jej obu wzdłużnych krawędzi 18. To zgrzewane względnie spawane złącze czołowe jest opatrzone odnośnikiem 20. Po zgrzaniu wzdłużnych krawędzi 18 pasa metalu, z którego uformowana jest metalowa rura 16, na wewnętrzną powierzchnię 22 metalowej rury 16 nakłada się na stałe w drodze wytłaczania warstwę 24 środka zwiększającego przyczepność oraz wewnętrzną warstwę 12 tworzywa sztucznego, zaś na zewnętrzną powierzchnię 26 metalowej rury 16 nakłada się na stałe w drodze wytłaczania warstwę 28 środka zwiększającego przyczepność oraz wewnętrzną warstwę 14 tworzywa sztucznego. Kalibrowanie zgrzanej względnie zespawanej czołowo metalowej rury 16 w odniesieniu do gotowej wewnętrznej rury 12 z tworzywa sztucznego, stosowane zazwyczaj w rurach kompozytowych, zawierających zgrzewane względnie spawane czołowo rury metalowe, w sposobie według wynalazku jest zbędne.

Sposób według wynalazku można zrealizować na przykład w ramach linii technologicznej, przedstawionej w zgłoszeniu międzynarodowym PCT/DE99/00224, przy czym wzdłużne krawędzie 18

PL 197 516 B1 pasa metalu, z którego uformowana jest metalowa rura 16, nie zachodzą tutaj na siebie, co oznacza, że urządzenie do zwijania metalowego pasa w metalową rurę jest odpowiednio zmodyfikowane. To samo dotyczy urządzenia do zgrzewania względnie spawania, ponieważ nie zgrzewa się ze sobą względnie nie spawa wzdłużnych krawędzi 18, które zachodzą na siebie, lecz następuje czołowe zgrzewanie względnie spawanie krawędzi metalowego pasa, z którego wykonana jest rura. Poza tym linia produkcyjna może być zabudowana tak samo, jak linia opisana we wspomnianym dokumencie PCT/DE99/00224, przy czym długość linii można zwiększyć na przykład z dotychczasowych 27 m do 100 m.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób wytwarzania wielowarstwowych rur metalowo-kompozytowych, w którym z pasa metalu formuje się w drodze obróbki plastycznej rurę, którą zgrzewa się względnie spawa wzdłuż obu jej wzdłużnych krawędzi, po czym na wewnętrznej powierzchni metalowej rury umieszcza się w drodze wytłaczania wewnętrzną warstwę tworzywa sztucznego, zaś na zewnętrznej powierzchni metalowej rury umieszcza się w drodze wytłaczania zewnętrzną warstwę tworzywa sztucznego, przy czym z metalowego pasa w drodze obróbki plastycznej formuje się rurę, stykając czołowo ze sobą obie wzdłużne krawędzie tego pasa bez zmiany średnicy, a następnie zgrzewa się je względnie spawa czołowo, przy czym bezpośrednio po wzdłużnym czołowym zgrzaniu względnie zespawaniu rury wytłacza się na nią zewnętrzną warstwę tworzywa sztucznego, znamienny tym, że wewnętrzna warstwę (12) tworzywa sztucznego wytłacza się na rurę (16) bezpośrednio po jej wzdłużnym zgrzaniu względnie zespawaniu czołowym.
2. Sposób według zas^z. 1, znamienny tym, że obie wzdłużne krawędzie (18) spawa się przy użyciu urządzenia do spawania laserowego.
3. Sposób według zas^z. 1, znamienny tym, że obie wzdłużne krawędzie (18) spawa się przy użyciu urządzenia do spawania elektrodowego.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że obie wzdłużne krawędzie (18) zgrzewa się przy użyciu urządzenia do zgrzewania indukcyjnego.
5. Sposób według zasU-z. 1, znamienny tym, że obie wzdłużne kfawędzie (18) spawa się przy użyciu urządzenia do spawania płomieniowego.