SE434930B - Forfaringssett och anordning for att invendigt kyla extruderade rorformiga foremal med hjelp av flytande kveve - Google Patents

Description

8202587-3 känsligt för de brottanvisningar som i form av repor och andra defekter kan uppstå i rörytan. Tidigare har det därför varit mycket svårt och ibland omöjligt att tillverka vissa rörtyper med ett bestämt förhållande mellan godstjocklek och ytterdiameter, t ex där förhållandet är 15/100.

Avsikten med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett förfaringssätt och en anordning för utförande av sättet där man har eliminerat nackdelarna med oxidation och brottan- visningar och där extruderingshastigheten inte behöver be- gränsas som tidigare. Sättet kännetecknas därvid av att en- bart förångat kväve från förångningsanordningen bringas att passera utmed innerväggen på det formade röret och då i förs- ta hand utmed den närmast extruderingsmunstycket belägna de- len av röret, varvid temperaturen i förångningsanordningen nära dess öppningar regleras på sådant sätt att temperaturen alltid är högre än kvävets förångningstemperatur vid rådande tryck i röret, varvid allt tillfört kväve.blir förångat. An- ordningen för_utförandet av detta sätt kännetecknas i huvud- sak av att den innefattar en förångningsanordning som omfat- tar ett i det formade röret intill extruderíngsmunstycket an- ordnat och med gavlar försett cylinderformat organ med god värmeledningsförmåga, som omfattar kvävets med öppningar i ena änden försedda förångningsrum, att i förångningsrummets slutna ände är anordnade dysorgan med anslutning till en ge- nom extruderingsmunstycket införd tillförselledning för fly- tande kväve, att i förångningsrummets motsatta ände är öpp- ningar för passage av det förångade kvävet så anordnade, att detta passerar mellan förångningsrummets ytteryta och det formade rörets inneryta-utefter större delen* av cylinderorga- nets längd och att i förångningsrummets undre del nära nämnda öppningar är anordnat ett temperaturavkännande organ vilket är anslutet till ett i och för sig känt reglersystem för reg- lering av tillförseln av flytande kväve«_ ' Uppfinningen kommer närmare att beskrivas i anslutning till bifogade ritningar, där som tillämpningsexempel visas, extrudering av plaströr, varvid fig. l i princip visar en an- ordning för framställning av plaströr, där fig. 2 visar en anordning för invändig kylning av ett extruderat rör och där 8202687-3 fig. 3 visar en annan utförandeform på anordningen enligt fig. 2. _ På fig. l visas principen för framställning av plaströr.

Röret l extruderas ur maskinens munstycke 2. Vid detta är placerad en anordning 3 för inre kylning av röret. Anordning- en och röret omslutes av en yttre vattenkyld cylinder 4. Där- efter följer ett kylbad 5 och ytterligare en kylanordning 7 som omfattar ett antal vattenspridare 6. Röret dras fram.med hjälp av ett dragverk som är försett med två dragband 8 och 9 och som matar med en önskad hastighet. Draghastigheten be- stämmer nämligen godstjockleken på röret l. En ökning av draghastigheten ger en tunnare väggtjocklek hos röret. Rörets ytterdiameter är bestämt av innerdiametern hos den kalibre- rande yttercylindern 4. I det formade röret förekommer ett övertryck som dels förhindrar att röret faller samman, dels pressar röret mot den yttre cylindern 4. För att bibehålla ett övertryck i det formade röret är på relativt stort av- stånd från munstycket anordnad en släppropp l7. Proppen hål- les på plats i röret medelst en lina 18 eller dylikt som är fästad vid anordningen för inre kylning av röret l.

Anordningen för den inre kylningen visas i en utförande- form på fig. 2. Den omfattar en cylinder 13 av ett material med god värmeledningsförmåga. Cylindern är i sin ena ände försedd med en gavel och i sin andra ände fastgjord vid en värmesköld 14 av ett material med dålig värmeledningsförmåga.

Skölden är anordnad på ett visst avstånd från munstycket med hjälp av distansstycken och fastsättningsanordnihgar 16. Pär detta sätt har sålunda cylindern 13 effektivt avskärmats från det Varma munstycket 2. I den bortre delen av cylindern 13 sett från munstycket är anordnat ett dysorgan 12. Detta är genom en tillförselledning 10 förbundet med en källa (icke visad) för flytande kväve. För att förhindra att det flytande kvävet uppvärms vid passagen genom munstycket 2 är ledningen försedd med isoleringar ll. I dysorganet 12 är ett antal häl så anordnade, att en tangentiell utblåsning av det flytande kvävet erhålles.

Genom den goda isoleringen av tillförselledningen kommer sålunda kvävet att i vätskefas sprutas ut i cylindern 13 från 8202687-3 dysorganet 12. Cylindern 13 omges av det varma extruderade röret 1. Värmet hos röret l kommer nu genom strålning, led- ning och konvektio att överföras till cylindern 13, varige- nom det flytande kvävet blir förgasati Det förgasade kvävet passerar ut genom öppningar l5, som bildas mellan fästanord- ningar 32 för cylindern 13. Det kalla kvävgasflödet passerar från öppningarna 15 mellan cylinderns 13 yttëryta och rörets l inneryta och fyller sedan röret från cylindern 13 till släpproppen l7. Härigenom utnyttjar man i så hög grad som möjligt kvävets_kylande egenskaper på plaströret. Vidare blir det möjligt att föra bort luftrester från extruderingsstarten från het zon i röret till kallare delar av röret. _ Det har emellertid visat sig att en alltför kraftig kylning åstadkoms på plaströret invändigt i zonen omedelbart utanför extruderingsmunstycket, dvs den zon där rörväggen ändras från spaltbredden i extruderingsmunstycket till färdig tjocklek. För att låta plastmaterialet formas smidigt till 'rätt väggtjocklek är därför införd en ledplåt 25 tillverkad _ av material med dålig värmeledningsförmåga, så att den kalla kvävgasen passerar den kritiska formningszonen utan att kyla den. 7 '.Kvävet hålls i plaströret vid ett övertryck av ca 0,5 bar. Som redan nämnts) förhindras därvid att det mjuka plast- röret l faller samman och dessutom åstadkommes att röret pressas ut mot den yttre kalibrerade cylindern 4. Då kväve kontinuerligt tillföres måste kväve också bortföras. För att möjliggöra detta är i släpproppen 17 anordnad en övertrycks- ventil 26, t ex fjäderbelastad. Denna ventil öppnar vid ett bestämt tryck i röret och släpper kontinuerligt ut den nöd- vändiga mängden kvävgas, så att trycket hålls konstant.

Den i det föregående beskrivna cylindern utgör sålunda dels en förångare i vilken det införda flytande kvävet för- ångas, dels en gasledare, som leder gasen mellan cylindern V och det formade röret. _ 7 På fig. 3 visas en annan utföringsform av cylindern. Även här användes en värmesköld 14 som medelst fastsättnings- ' organ-16 är anordnade vid munstycket 2. I cylindern 19 är i detta utförande koncentriskt anordnat ett rör 20. Cylindern 8202687-3 är försedd med gavlar, vilka dock icke täcker röret 20. Ga~ veln 24 som är längst bort från munstycket är försedd med tätningar mot det formade röret. I denna del av cylindern är i mantelytan upptagna hål 23 för passage av det förångade kvävet. Kvävet i flytande form införes via ledningen 10 i munstycket och grenledningar 22 till dysorgan 21, som är an- ordnade i rummet mellan cylinderväggen och rörväggen. Det flytande kvävet sprutas ut genom dysorganen tangentiellt och förs under förgasning genom cylindern 19 fram till öppning- arna 23, som bildas mellan fästanordningarna 33. Det förgasa- de kvävet förs in i rummet mellan cylindern 19 och det forma- de röret l mot munstycket och passerar så småningom in i det centralt anordnade röret 20 för att därefter passera genom gaveln 24 ut i röret 1. Genom detta arrangemang fås en kväv- gasström i motsatt riktning mot röret. Nedkylningen av röret blir på detta sätt något mindre häftig än vad som är fallet i kylanordningen enligt fig. 2.

Vid tillförseln-av det flytande kvävet är det av största betydelse att temperaturen i förångaren icke sjunker till kvävets förångningstemperatur. Vid denna förångningstempera- tur kan fås ett överskott av flytande kväve i förångarens botten. Detta överskott av flytande kväve kan passera ut ge~ nom förångarens öppna del och droppa ned i plaströret. Resul~ tatet blir därvid en kraftig deformation av innerytan_hos plaströret. Tillförseln av flytande kväve regleras därför på sådant sätt att temperaturen i förångaren nära dess öppna ände alltid ligger högre än kvävets förångningstemperatur vid det rådande trycket i röret. Härigenom säkerställes att allt' flytande kväve förångas och därmed maximal kylning erhålles i röret samtidigt som man inte riskerar att kvävedroppar kommer i beröring med den inre rörväggen. ' Reglersystemet omfattar i enlighet med fig. 1 en tempe- raturregulator 28 som får sin signal från en temperaturgivare 27. Denna är placeread inuti förångaren i dess undre del och nära förångarens öppna ände. Regulatorn 28 styr i sin tur en drivmotor 29 som påverkar reglerventilen 30. Medelst denna ventil regleras mängden flytande kväve i ledningen 10 från tanken 31 till förångaren 3. Önskad temperatur i förångaren 8202687 -3 _ ställs in på en skala på temperaturregulatorn. Beroende på .detta inställda temperaturvärde - "bör"-värdet ooh aktuell temperatur i förångaren - "är"-värdet - ger temperaturregula- torn 28 en signal till regulatorn 29 som i sin tur påverkar reglerventilen 30, som sålunda ökar eller minskar det flytan- de kväveflödet i ledningen l0 tills jämvikt mellan "bör"-vär- de och "är"-värde erhålles.

Med det i det föregående beskrivna sättet och med anord- ningen för utförandet av sättet har man åstadkommit att oxi-I dation av rörets inneryta undvikes på grund av kvävets inerta egenskaper, odh att brottanvisningar på grund av oxidatin på innerytan elimineras samt att tangentiella dragspänningar i röret pâ grund av olika kylning på ytter- och innersida minskas. Det nya sättet och den nya anordningen har gjort det möjligt att öka frammatningshastigheten för röret och därmed öka produktionskapaciteten. För några dimensioner har ökning- en blivit så stor som fem gånger i jämförelse med tidigare anordningar och dessutom har rören erhållit en bättre kvali- tet. i i _ Sättet och anordningen som här beskrivits i anslutning till extrudering av plaströr är icke begränsad till denna produkt utan kan givetvis tillämpas i samband med alla typer av extruderade rörformade föremål, där en effektiv invändig kylning är nödvändig för att åstadkomma dels en så hög pro- duktkvalitet som möjligt, dels en så hög produktionshastighet 'som möjligt, Vidare är den förångare-och gasledare som be- skrivits i det.föregående för förångning av det flytande kvä- vet och för ledning av det förångade kvävet icke heller be- gränsad till de utföringsformer som angivits utan variationer ' i vissa avseenden är givetvis möjliga inom ramen för uppfin- ningen¿

Claims (8)

8202687-3 Patentkrav

1. l. Förfaringssätt för att invändigt kyla extruderade rör- formade föremål såsom exempelvis plaströr, för att förhindra oxidatiau odh mekanisk deformation av.den inre rörväggen, varvid flytande kväve införes i det rörformade föremålet (rö- ret) och varvid det flytande kvävet förångas medelst en för- ångningsanordning som i sin ena ände är försedd med öppningar k ä n n e t e c k n a d av att enbart förångat kväve från förångningsanordningen bringas att passera utmed innerväggen på det formade röret och då i första hand utmed den närmast extruderingsmunstycket belägna delen av röret, varvid tempe- raturen i förångningsanordningen nära dess öppningar regleras på sådant sätt, att temperaturen alltid är högre än kvävets förångningstemperatur vid rådande tryck i röret, varvid allt tillfört kväve blir förångat.

2. Anordning för utförande av förfaringssättet enligt pa- tentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d av att den innefattar en förångningsanordning, som anfattar ett i det formade röret (1) intill extruderingsmunstycket anordnat och med gavlar försett cylinderformat organ (13, 19) med god värmelednings- förmåga, som omfattar kvävets med öppningar i ena änden för- sedda förångningsrum, att i förångningsrummets slutna ände är anordnade dysorgan (12, 21) med anslutning till en genom ex- truderingsmunstycket införd tillförselledning för flytande kväve, att i förångningsrummets motsatta ände är öppningar (15, 23) för passage av det förångade kvävet så anordnade, att detta passerar mellan förångningsrummets ytteryta och det formade rörets inneryta utefter större delen av cylinderorga- nets längd och att i förångningsrummets undre del nära nämnda öppningar är anordnat ett temperaturavkännande organ (27) vilket är anslutet till ett i och för sig känt reglersystem (28, 29, 30) för reglering av tillförseln av flytande kväve.

3. Anordning enligt patentkravet 2, k ä n n e t e c k - nia d av, att mellan extruderingsmunstycket och det cylin- derforrnade organet är anordnad en värmesköld t ex i form av en skiva (14) med dålig värmeledningsförmåga. 8202687-3

4. Anordning enligt patentkravet 3, k ä n n e t e c k - n a d av att det cylinderformade organets (13) förångnings- rum har sin öppna gavel anordnad vid värmeskölden (14) och har öppningarna (15) för kvävgaspassage anordnade i mantel- ytan nära denna gavel och att dysorganen (12) är anordnade vid cylinderorganets motsatta helt täckta gavel.

5. Anordning enligt patentkravet 4, k ä n n e t e c'k - n a d av att vid värmeskölden (14) är koncentriskt kring det cylinderformade organet (13) anordnad en cylindrisk styrplåt (25) med sådan utsträckning i axiell led att den omsluter öppningarna (15) för kvävepassage.

6. Anordning enligt patentkravet 3, k ä n n e t e c k - n a d av, att i det cylinderformade organet är koncentriskt anordnat ett i sina båda ändar öppet rörformat organ (20), att cylinderorganet har den närmast munstycket belägna gaveln anordnad på ett visst avstånd från värmeskölden (14), varvid dysorganen (21) är anordnade nära denna gavel i förångnings- rummet mellan cylinderorganet och det kocentriska röret, och att cylinderorganet har sin motsatta ände tätande anordnad mot det formade röret, varvid nära denna gavel öppningarna (23) för kvävepassage är anordnade i cylinderorganets mantel- yta.

7. Anordning enligt patentkraven 3 och 4, k ä n n e - t e c k n a d av att dysorganen (l2, 21) är anordnade så att en tangentiell utblåsning av det flytande kvävet erhålles.

8. Anordning enligt patentkraven 3 och 4, varvid i röret på stort avstånd från munstycket är anordnad en mot röret tätan- de släppropp (17) för möjliggörande av kvävekylning av röret fram till denna propp, k ä n n e t e c k n a d av, att i släpproppen är anordnad en övertrycksventil (26), vilken är inställd för ett i röret önskat övertrvck.