183937. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés acélcsöveknek hőrelágyuló műanyaggal való bevonására
1 183 937 2 A találmány tárgya eljárás acélcsöveknek hőrelágyuló műanyaggal való bevonására, aminek során az acélcsövet felmelegítjük, az acélcső felületére a hozzá való tapadást elősegítő fóliát, erre pedig a bevonati réteget visszük fel, amihez a fóliát és a réteget is tömlőalakban vagy sík, körültekerendő csík gyanánt egyidejűleg extrudáljuk ki, az ezekhez használt extruderfejet pedig szintén felmelegítjük. Tárgya még a találmánynak az ugyanilyen célú berendezés is, amelynek extruderfeje, ebben két gyűrűcsatornája van, ezek közül az egyik belsőfólia, a másik bevonati réteg extrudálására van rendszeresítve, a két gyűrűcsatorna egy közös, az acélcsövet koncentrikusan körülvevő gyűrűalakú nyílásba torkollik. A berendezés különösen alkalmas a találmány szerinti eljárás foganatosítására. A 243 039 sz. osztrák szabadalmi leírásból már ismertté vált az acélcsöveknek polietilénnel történő bevonása, amely során a megtisztított és a mintegy 100 °C-ra felmelegített csőfelületre először főleg poliizobutilénből álló és mintegy 150 °C-ra melegített olvadt ragasztóréteget hordtak fel, erre pedig a korrózióvédelmet szolgáló és 200 °C-ra előmelegített kemény polietilénréteget hordtak fel. Erre ugyanazt az olvadt ragasztót, végül pedig a mechanikai védelmet szolgáló, mintegy 120 °C-ra előmelegített lágy polietilénréteget vittek fel. A technika állásához tartozik továbbá acélcsöveknek az olyan módon történő bevonása is, amihez extruderfejet használnak. Ennek két széles nyílású fúvókája van, amin át egy sík polietiléncsíkot és egy hőrelágyuló ragasztóanyag csíkot extrudálnak egyidejűleg. Ezeket együtt az előre melegített acélcsőre csavarvonal alakjában feltekercselik. Mindezt az 1 771 764 sz. német szabadalmi leírás írja le. Olyan megoldás is ismertté vált, amely során a bevonatot alkotó műanyagot varratmentes tömlő formájában koaxiális extrudálással viszik fel az acélcsőre gyűrűcsatornás extruderfej segítségével. Itt a cső külső felületére való jobb tapadás érdekében etilénkopolimerizátumot alkalmaznak. Ez ismerhető meg például a 2 519 046 sz. német szabadalmi leírásból. Az ehhez alkalmas extruderfejet például az 1 957 078 sz. német szabadalmi leírás ismerteti. A BASF cég „Lupolen A 2910 MX” című kiadványa (1974. IV. hónap) a rétegkialakításhoz tapadást elősegítő rétegként szolgáló etilénkopolimerizátumot ismertet. A korábban ismertté vált eljárások esetében közös tulajdonság, hogy a bevonandó acélcsövet a hőrelágyuló műanyag felhordása előtt 120 °C és 220 °C közötti hőmérsékletre melegítik fel. A BASF cég előbb ismertetett kiadványában ezt a hőmérsékletet 220 °C-ban korlátozzák, hogy az etilénkopolimerizátum felbomlását megakadályozzák. A találmánnyal megoldandó feladat olyan eljárás és berendezés kidolgozása, amivel az ismert tapadást elősegítő anyagok hatásosságát növelni lehet és ezzel a bevonat szilárdságát javítani, valamint a bevonattal ellátott acélcsövek alkalmazási területét szélesíteni lehet anélkül, hogy ehhez különleges ragasztóanyagokra lenne szükség. A továbbfejlesztés a találmány szerinti eljárás esetében most már az, hogy az extrudálás során az acélcső külső felülete és a fólia közé levegőt vezetünk, amihez reaktív gáznemű komponenst adagolunk és ezt a fólia anyagával tapadást elősegítő csoportok létrehozására reagáltatjuk. Ilyen reaktív gáznemű komponensként célszerűen ózont alkalmazhatunk. A találmány értelmében célszerű az a foganatosítási mód, amelyben bevonati rétegként i2,16=160,4—0,6 g/10 perc közötti olvadási indexű polietilént, a tapadást elősegí- 2 tő fóliaként a rétegéhez képest mintegy tízszeres, i2,16=5—8 g/10 perc közötti olvadási indexű polietilént alkalmazunk, az acélcsövet pedig 300 °C-ra, az extruderfejet mintegy 170 °C-ra hevítjük és ezt az üzemi hőmérsékletet gáznemű vagy folyékony hűtőközeg bevezetésével állandó értéken tartjuk. A reaktív levegő—ózon keveréknek a tapadást elősegítő fóliaként szolgáló első műanyagrétegre való behatása kövekeztében — amit tömlőként vagy feltekercselendő csíkként extrudálunk ki — karboxil-csoportok jönnek létre a polietilénben vagy etilénkopolimerizátum alkalmazása esetén ez a keverék erősíti a tapadást elősegítő fólia aktiválódását. Mindennek eredményeképpen a bevonatnak az acélcsőhöz való hozzátapadása jelentősen javul. Ez az eljárásmód továbbá lehetővé teszi a csőhőmérséklet csökkentését, aminek következtében kisebb lesz az extruderfej hűtésével kapcsolatos felhasználás, valamint növekszik a berendezés átbocsátóképessége a bevonattal ellátott cső számára kialakított adott hűtőhossz mellett. Ha a réteggel szemben kisebb követelmények vannak csak, akkor a drága kopolimerizátum tapadó fólia helyett olcsóbb, magasabb olvadási indexű polietilén típusokat lehet az eljárás révén alkalmazni. A szintén a találmány tárgyához tartozó berendezés esetében a továbbfejlesztés az, hogy az extruderfejnek az acélcsővel átjárt központi csatornájában az acélcsövet koncentrikusan körülvevő acélhenger van elrendezve, amelynek falában reaktív gázt bevezető gyűrűcsatorna van kialaldt va, ami az acélcső kilépési körzetében a gáz kilépőnyílásaiba torkollik, a kilépőnyílások pedig az acélcső felületére és/vagy az acélcső felülete és a belső fólia közötti térbe vannak irányítva. Az egyik célszerű kiviteli alak értelmében az acélhenger falában hűtőközeget be- és elvezető hosszanti furatok vannak, amik gyűrűcsatornában végződnek és amik közül az egyik furat a hűtőközeg bevezetéséhez, a másik furat pedig a hűtőközeg elvezetéséhez van csatlakoztatva. Célszerű a találmány értelmében az a kiviteli alak is, amelyben az acélhenger külső felülete az acélcső belépésének körzetében hosszának egy részén szorosan az extruderfej belső felületére fekszik fel, az acélcső kilépésének körzetében pedig az extruderfej belső felületével gyűrűhornyot képez, amibe a gyűrűcsatorna betorkollik. De eljárhatunk úgy is, hogy az acélhenger egész hosszában felfeszik a belső felületén és a gyűrűcsatorna az acélhenger falában csigavonal alakban van kialakítva. A találmány további részleteit kiviteli példák kapcsán a mellékelt rajzra való hivatkozással mutatjuk be. A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti berendezés egyik célszerű kiviteli alakjának hosszmetszete, a 2. ábra másik célszerű kiviteli alak hosszmetszete, míg a 3. ábra további célszerű kiviteli alak hosszmetszete. Az 1. ábrán keresztmetszetben látható extruderfej két tömlőalakú fólia egyidejű kiextrudálására alkalmas és önmagában ismert módon három házgyűrűből áll, ahogy ez például az 1957 078 sz. német szabadalmi leírásból megismerhető. Az extruderfej elő 1 házgyűrűje 2 tüskével van egy darabból kialakítva. A berendezés működés közbeni haladási irányban nézve az első 1 házgyűrűhöz tengelyirányban második 3 köztes gyűrű csatlakozik. E között a 3 köztes gyűrű és a 2 tüske kúposán elvékonyodó 4 vége között 5 gyűrűhorony van kialakítva, amivel a bevonandó csőhöz közvetlenül csatlakozó belső polietilén fóliát lehet tömlőalakban ki-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
