Спосіб одержання труб з полівінілхлориду

Реферат: Спосіб одержання труб з полівінілхлориду включає в себе операції виготовлення орієнтованої труби, що має деякий ступінь розтягування в окружному напрямку за допомогою екструзії труби з вихідним діаметром, одержаним екструзією, регулювання діаметра екструдованої труби до встановленого діаметра, наприклад за допомогою калібрувального пристрою з регульованим діаметром, створення необхідного температурного режиму, розширення труби в діаметральному напрямку, і наступне охолодження, в якому калібрувальний пристрій з регульованим діаметром використовують для регулювання зазначеного ступеня розтягування в окружному напрямку орієнтованої труби, що виготовляється під час безперервної операції екструзії. Початкове розширення труби здійснюють за допомогою оправки, яку виконують у вигляді секторів з верхніми і нижніми рядами. Нагрівання здійснюють зсередини за допомогою нагрівальних елементів, здійснюючи посекторний контроль за температурою оправки, що нагрівається. Формування другого зовнішнього діаметра труби здійснюють шляхом послідовного здійснення операцій нагрівання оправки та вакуумування нагрітої труби, що формується, у ванні. Остаточне орієнтаційне формування труби здійснюють за допомогою калібрувального пристрою, що розміщують у вакуумній ванні, яку розміщують за оправкою, і яку виконують з можливістю повздовжнього регулювання відстані між вакуумною ванною і оправкою, що нагрівається. UA 100889 U (54) СПОСІБ ОДЕРЖАННЯ ТРУБ З ПОЛІВІНІЛХЛОРИДУ UA 100889 U UA 100889 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до хімічної промисловості, а саме виробництва труб з пластмас. Відомий спосіб виготовлення двовісної орієнтованої труби з термопластичного матеріалу, при якому екструдують трубу зі стінкою з термопластичного матеріалу, охолоджують зазначену трубу першим охолоджуючим пристроєм, розташованим після екструдера, до температури орієнтації, при якій здійснюється двовісна орієнтація термопластичного матеріалу, і насаджують зазначену трубу на оправку після першого охолоджувального пристрою, коли труба має зазначену температуру орієнтації, за рахунок прикладення тяглового зусилля до труби тягловим пристроєм, розташованим після оправки, для подолання опору, що протидіє вказаному насадженню труби на оправку, при якому використовують зазначену оправку, що закріплюється нерухомо на зазначеному екструдері за допомогою натяжного елемента, і яка містить секцію, що розширюється, і яка утворює розширення по колу труби, і при якому додатково охолоджують зазначену трубу другим охолоджуючим пристроєм, розташованим після розширювальної секції зазначеної оправки, який відрізняється тим, що, додатково здійснюють регулювання опору, що протидіє насадженню труби на оправку, по колу труби за допомогою ряду індивідуально керованих регулюючих опір засобів, встановлених поблизу оправки [1]. Вищевказаний спосіб аналога дозволяє одержувати двовісно орієнтовану трубу з постійною товщиною стінки і постійною двовісною орієнтацією. Недоліком вищевказаного способу є залежність якості зовнішньої поверхні труби від якості зовнішньої поверхні оправки, а також складність калібрування зовнішнього діаметра труби. Найбільш близьким аналогом (прототипом) до заявленого технічного рішення є безперервний спосіб виготовлення орієнтованої пластмасової труби, що включає в себе операції виготовлення орієнтованої труби, що має деякий ступінь розтягування в окружному напрямку за допомогою екструзії труби з вихідним діаметром, отриманим екструзією; регулювання діаметра екструдованої труби до встановленого діаметра допомогою калібрувального пристрою з регульованим діаметром; створення необхідного температурного режиму; розширення в діаметральному напрямку; і охолодження, в якому калібрувальний пристрій з регульованим діаметром використовують для регулювання зазначеного ступеня розтягування в окружному напрямку орієнтованої труби, що виготовляється під час безперервної операції екструзії [2]. В результаті зміна встановленого діаметра приводить до отримання орієнтованої труби, що має зазначений перший ступінь розтягування в окружному напрямку і зазначений другий діаметр труби. Але відомий спосіб [2] не забезпечує якісного формування зовнішнього другого діаметра труби в пристрої для формування другого зовнішнього діаметра в процесі орієнтації труб через відсутність додаткових зовнішніх факторів його калібрування. Також не забезпечується зменшення опору руху труби крізь оправку, а також ефективний контроль за зонами нагріву оправки, в результаті чого труба може одержуватись різнотовщинною. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення і підвищення ефективності способу орієнтаційного одержання труб з полівінілхлориду (ПВХ), зокрема шляхом формування другого зовнішнього діаметра труби з ПВХ при її орієнтації та здійснення релаксації виникаючих напружень, що забезпечить якісне формування труби та відсутність її різнотовщинності. Поставлена задача вирішується тим, що у способі одержання труб з полівінілхлориду, що включає в себе операції виготовлення орієнтованої труби, що має деякий ступінь розтягування в окружному напрямку за допомогою екструзії труби з вихідним діаметром, одержаним екструзією, регулювання діаметра екструдованої труби до встановленого діаметра, наприклад за допомогою калібрувального пристрою з регульованим діаметром, створення необхідного температурного режиму, розширення труби в діаметральному напрямку, і наступне охолодження, в якому калібрувальний пристрій з регульованим діаметром використовують для регулювання зазначеного ступеня розтягування в окружному напрямку орієнтованої труби, що виготовляється під час безперервної операції екструзії, новим є те, що, початкове розширення труби здійснюють за допомогою оправки, яку виконують у вигляді секторів з верхніми і нижніми рядами, а її нагрівання здійснюють зсередини за допомогою нагрівальних елементів, здійснюючи посекторний контроль за температурою оправки, що нагрівається, формування другого зовнішнього діаметра труби здійснюють шляхом послідовного здійснення операцій нагрівання оправки та вакуумування нагрітої труби, що формується, у ванні, при цьому остаточне орієнтаційне формування труби здійснюють за допомогою калібрувального пристрою, що розміщують у вакуумній ванні, яку розміщують за оправкою, і яку виконують з можливістю повздовжнього регулювання відстані між вакуумною ванною і оправкою, що нагрівається. 1 UA 100889 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Керування операціями нагрівання оправки і вакуумування нагрітої труби, що формується, у ванні здійснюють з блока керування, а контроль параметрів товщини стінки труби здійснюють за допомогою ультразвукового товщиноміра. Здійснюють регулювання процесу релаксації напружень в одержуваній трубі шляхом зміни температурних параметрів охолоджуючої рідини і регулювання відстані між вакуумною ванною і оправкою, що нагрівається. Перераховані ознаки способу складають суть корисної моделі. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак, що заявляються, та технічним результатом полягає в наступному. Завданням двовісного орієнтування пластикового матеріалу труби, відомого як двовісна витяжка труби, є поліпшення властивостей труби за допомогою орієнтування молекул пластикового матеріалу труби в двох взаємно перпендикулярних напрямках. Зазвичай двовісне орієнтування здійснюють шляхом насадження труби на оправку при відповідній температурі за допомогою впливу на трубу аксіально спрямованого тягового зусилля за оправкою. Насадження труби на оправку також може сприяти здійсненню додаткового впливу на трубу штовхаючого або надавлюючого зусилля перед оправкою в напрямку оправки. Це приводить до зменшення необхідного тягового зусилля і забезпечує можливість більшої міри витяжки. Оправка має розширену частину, яка сприяє збільшенню розмірів у напрямку окружності труби. Це значною мірою визначає орієнтацію пластикового матеріалу в напрямку окружності. Аксіально спрямоване тягове зусилля в значній мірі визначає орієнтацію в аксіальному напрямку. Надалі досягнута двовісна орієнтація закріплюється (заморожується) шляхом охолодження труби. Корисна модель реалізується за допомогою відповідного пристрою, схема якого зображена на кресленні (у нижній частині креслення показане продовження верхньої частини пристрою). На кресленні прийняті наступні позначення: 1 - нерухома опора; 2 - кріпильний елемент; 3 трубка-тримач; 4 - труба з ПВХ; 5 - перший тягнучий пристрій; 6, 7 - кабелю; 8 - конічна оправка; 9, 22 - датчики температури; 10 - повітродувки; 11 - нагрівальний елемент; 12 - кабель зв'язку; 13 - кабель живлення; 14 - спадаюча частина конічної оправки 8; 15 - блок керування; 16 вакуумна ванна; 17 - калібрувальний пристрій (калібр); 18 - переміщувач; 19 - форсунки охолодження; 20 - повітродувки; 21 - другий тягнучий пристрій; 23 - нагрівальний елемент; 24 кабель живлення; 25 - кабель зв'язку; 26 - відрізний пристрій; 27 - відрізний елемент. Спосіб одержання труб з ПВХ реалізується наступним чином. Труба 4 з ПВХ насаджуються на трубку-тримач 3, що після насадження труби 4 закріплюється з допомогою кріпильного елемента 2 до нерухомої опори 1. З іншого боку трубкатримач 3 кріпиться до конічної оправки 8. Труба 4 з ПВХ подається на нагріту конічну оправку 8 за допомогою першого тянучого пристрою 5. Конічна оправка 8 містить в собі п'ять секторів з верхніми і нижніми рядами. Кожний сектор верхнього ряду оправки 8 має датчик температури 9, які передають дані через кабель зв'язку 12, повітродувки 10 і нагрівальні елементи 11, що заживлені кабелями живлення 13, включення і регулювання роботою яких здійснюється з блока керування 15 по кабелях 6, що розміщені всередині трубки-тримача 3, і які з'єднані з блоком керування 15. Кожний сектор нижнього ряду має датчики температури 22, які передають дані через кабель зв'язку 25, повітродувки 20 і нагрівальні елементи 23, що заживлені кабелями живлення 24, включення і регулювання роботою яких здійснюється з блока керування 15 по кабелях 7, що розміщені всередині трубки-тримача 3, і які також з'єднані з блоком керування 15. За допомогою нагрівальних елементів 23 оправка нагріває трубу до певної температури (наприклад 100 °C), забезпечуючи при цьому посекторний контроль за температурою оправки 8. Посекторний контроль в оправці 8 потрібен для забезпечення однакового значення температур в кожній частині оправки 8, що дозволяє зробити витяжку труби 4 однаковою у всіх напрямках та забезпечити відсутність різнотовщинності при орієнтації труб. Також нагріта оправка 8 забезпечує вільний прохід труби 4 через неї, чинячи мінімальний опір руху труби 4, що впливає на якість орієнтації і сприяє однаковій товщині стінки труби 4. Після оправки 8 труба з ПВХ, досягши збільшених розмірів в результаті орієнтації, надходить після проходження спадаючої частини 14 конічної оправки 8 у вакуумну ванну 16. Вакуумна ванна 16 призначена для релаксації напружень в стінці труби 4 та закріплення зовнішнього діаметра труби 4 за допомогою калібру 17. Регулювання процесом релаксації напружень в трубі 4 здійснюється шляхом зміни температурних параметрів охолоджуючої рідини (води), що надходить через форсунки охолодження 19, і регулювання відстанню між вакуумною ванною 16 і оправкою 8, що досягається з допомогою переміщувача 18. 2 UA 100889 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Після вакуумної ванни 16 труба 4 з ПВХ відводиться з допомогою другого тягнучого пристрою 21, що забезпечує аксіальну витяжку труби 4, тобто її орієнтацію в аксіальному напрямку. І насамкінець, труба 4 проходить відрізний пристрій 26, де за допомогою відрізного елемента 27 відбувається її порізка на відрізки необхідної довжини. Контроль параметрів товщини стінки труби 4 здійснюється за допомогою ультразвукового товщиноміра, розміщеного після відрізного пристрою 26. За результатами вимірювань товщини стінки в різних місцях перерізу труби 4 регулюється температура оправки 8 з блока керування 15. Розроблене технічне рішення показало високу ефективність при орієнтаційному одержанні труб з ПВХ, зокрема при формуванні другого зовнішнього діаметра труби з ПВХ шляхом дії одночасно декількох зовнішніх факторів. Така дія забезпечує якісне формування другого зовнішнього діаметра труби і труби в цілому. Джерела інформації: 1. Способ и устройство для изготовления двухосноориентированного трубопровода из термопластичного материала. Патент RU № 2142362, МПК В29С 55/26, В29С 47/90, опубл. 10.12.1999. 2. Способ и устройство для управления процессом ориентации пластмассовых труб. Патент RU № 2321493, МПК В29С 55/26, В29С 47/90, опубл. 10.04.2008. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Спосіб одержання труб з полівінілхлориду, що включає в себе операції виготовлення орієнтованої труби, що має деякий ступінь розтягування в окружному напрямку за допомогою екструзії труби з вихідним діаметром, одержаним екструзією, регулювання діаметра екструдованої труби до встановленого діаметра, наприклад за допомогою калібрувального пристрою з регульованим діаметром, створення необхідного температурного режиму, розширення труби в діаметральному напрямку, і наступне охолодження, в якому калібрувальний пристрій з регульованим діаметром використовують для регулювання зазначеного ступеня розтягування в окружному напрямку орієнтованої труби, що виготовляється під час безперервної операції екструзії, який відрізняється тим, що початкове розширення труби здійснюють за допомогою оправки, яку виконують у вигляді секторів з верхніми і нижніми рядами, а її нагрівання здійснюють зсередини за допомогою нагрівальних елементів, здійснюючи посекторний контроль за температурою оправки, що нагрівається, формування другого зовнішнього діаметра труби здійснюють шляхом послідовного здійснення операцій нагрівання оправки та вакуумування нагрітої труби, що формується, у ванні, при цьому остаточне орієнтаційне формування труби здійснюють за допомогою калібрувального пристрою, що розміщують у вакуумній ванні, яку розміщують за оправкою, і яку виконують з можливістю повздовжнього регулювання відстані між вакуумною ванною і оправкою, що нагрівається. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що, керування операціями нагрівання оправки і вакуумування нагрітої труби, що формується, у ванні здійснюють з блока керування, а контроль параметрів товщини стінки труби здійснюють за допомогою ультразвукового товщиноміра. 3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що, здійснюють регулювання процесу релаксації напружень в одержуваній трубі шляхом зміни температурних параметрів охолоджуючої рідини і регулювання відстані між вакуумною ванною і оправкою, що нагрівається. 3 UA 100889 U Комп’ютерна верстка М. Шамоніна Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4