Поскольку геометрия подобных вентиляционных труб не стандартизирована, многие модификации защищены патентами, принадлежащими производителям оборудования, что создает серьезные проблемы для компаний, выходящих на рынок с данным продуктом. В этом случае преимуществом является то, что вместе с оборудованием и инструментами производители труб могут также приобрести права на защищенную овальную вентиляционную трубу.
Гофрированные пластиковые трубы используются в качестве защитных каналов, они легкие, устойчивы к коррозии и, благодаря своей гибкости, просты в монтаже. Обычно они имеют круглую форму, но уже около десяти лет их выпускают ещё и в овальном варианте. Овальные трубы представляют собой компактную альтернативу круглым вентиляционным каналам: их более плоская форма подходит для использования в ограниченных пространствах, например, в промежуточных перекрытиях, под подвесными потолками или в узких шахтах, при этом они имеют достаточно большое проходное сечение для транспортировки необходимого объема воздуха. Соответственно, они устанавливаются в офисных зданиях, жилых комплексах и промышленных установках, особенно там, где конструктивные требования требуют компактной и эффективной подачи воздуха. Такие трубы хорошо интегрируются в существующие системы вентиляции и являются частью вентиляционного оборудования, например, когда тепловая энергия извлекается из воздуха в помещении, который в противном случае уходил бы через окно; для этой цели используется тепловой насос, способный извлекать доступное тепло из воздуха.
Изготовление овальных вентиляционных труб
Производство овальных пластиковых вентиляционных труб в гофраторе осуществляется в непрерывном процессе экструзии и формования. Сначала пластик — чаще всего полиэтилен (ПЭ) или полипропилен (ПП) —плавится в экструдере и подается через фильеру в форме трубки, и далее в гофратор. В гофраторе материалу придается желаемая овальная и гофрированная форма с помощью цепочки формовочных блоков. Благодаря точному контролю зон охлаждения и вакуума в гофраторе обеспечивается точная форма и правильные размеры продукта. Гофрированная труба выходит со стабильными размерами, нарезается на необходимую длину режущими инструментами или наматывается в бухты необходимой длины.
Запатентованная геометрия
Вентиляционные трубы не имеют стандартизированной геометрической формы, в связи с этим производители оборудования патентуют собственные полезные модели и патенты, которые, как правило, касаются таких свойств изделия, как форма и размеры труб. Производитель также определяет свойства материала, из которого изготовлена труба, определяет состав полимерных материалов и добавок, которые придают изделию свойства, например, отсутствие галогенов для противопожарной защиты или добавки с антимикробной эффективностью. До сих пор не существует спецификаций, касающихся материалов, используемых для вентиляционных труб. Аналогичные требования определены в стандарте DIN EN 17192, аналогичном защитным кабелям для электропроводки, которые должны соответствовать требованиям противопожарной защиты. Права интеллектуальной собственности, связанные с геометрией, представляют собой серьезный барьер для компаний, стремящихся закрепиться на рынке и самостоятельно производить овальные гофрированные трубы: для каждого нового продукта им необходимо проверять, защищен ли он патентным правом. Поиск патентов быстро становится дорогостоящим: поскольку необходимо изучить как национальные, так и международные заявки, и права интеллектуальной собственности, затраты могут составлять от 20 000 до 50 000 евро.
Оборудование и продукция от одного поставщика
В будущем компания UNICOR, специализирующаяся на производстве гофрированных труб, намерена продавать клиентам не только технологию производства таких труб, но и защищенный продукт: с этой целью она подала заявку на полезную модель овальной вентиляционной трубы, которая в настоящее время находится на стадии экспертизы. Овальная труба имеет необходимое поперечное сечение для транспортировки требуемого объема воздуха и отличается новым дизайном. Целью было достижение максимально плоской формы для минимизации занимаемого монтажного пространства. В отличие от патента, который требует определенной степени изобретательской новизны, охраняемая полезная модель должна отличаться от аналогичных продуктов модификациями, например, в геометрии. Срок действия защиты полезной модели составляет десять лет, патента — 20 лет.
Если полезная модель будет подтверждена, это может облегчить производителям выход на рынок, поскольку исключаются затраты на конкурентный анализ и экспертизу патентного права. Особенно выгоден такой подход для малых и средних предприятий: в крупных компаниях и корпорациях этим, как правило, занимаются команда юристов или разрабатываются собственные модификации, на которые затем, в свою очередь, запрашиваются права интеллектуальной собственности; в секторе малого и среднего бизнеса, напротив, требуются огромные усилия. Благодаря лицензионному соглашению с производителем оборудования UNICOR, клиент может пользоваться правами интеллектуальной собственности на продукт.
Оптимизация производства гофрированных труб
Более важным, чем скорость, является надежное и бесперебойное производство овальных вентиляционных гофрированных труб. Их производство является сложным и требует постоянной оптимизации всех используемых станков и инструментов: овальные вентиляционные трубы имеют тонкие стенки, внутренний слой которых составляет от 0,1 до 0,2 миллиметра, а внешний — около 0,5 миллиметра. Отклонения в процессе производства должны быть не более 1/10 миллиметра, что требует применения точных инструментов. Производители должны иметь возможность регулировать толщину стенок с шагом в пять сотых миллиметра. Для бесперебойного производства необходимо оптимально спроектировать не только формовочные блоки гофратора, но и так называемые экструзионные инструменты. Они обеспечивают простой процесс запуска и бесперебойную работу с минимальным количеством сбоев.
Например, одним из рисков является разрыв внутренней оболочки овальной вентиляционной трубы, что делает её непригодной для продажи. Такие дефекты необходимо быстро выявлять; для этого производственный процесс должен быть точно скоординирован и контролироваться соответствующим образом. В случае дефектов 500 или 600 метров трубы могут быстро стать непригодными для использования, что означает затраты в размере 250–300 килограммов чистого материала. Таким образом, производственные дефекты могут быстро стать дорогостоящими. Для предотвращения этого следует использовать инструменты, которые не меняются в процессе производства.
Настройка производственной линии требует больших усилий, поскольку инструменты должны быть точно подобраны друг к другу. Для ускорения процесса ввода в эксплуатацию используются современные методы моделирования: метод конечных элементов (МКЭ) может применяться для анализа механических свойств, а моделирование потоков (CFD, вычислительная гидродинамика) позволяет получить представление о поведении воздуха и материала. Таким образом, координация инструментов в значительной степени может осуществляться виртуально, а классический метод проб и ошибок значительно сокращается.
Заключение
Производство овальных вентиляционных труб требует безошибочных и бесперебойных процессов с точным контролем. Некоторые производители оборудования предлагают для этого не только высокопроизводительное оборудование, но и права на охраняемые модификации труб, которые облегчают выход на рынок для малых и средних предприятий: это избавляет их от необходимости проведения обширных патентных и полезных поисков и позволяет быстро начать производство с надежным партнером.
