Формующее устройство для изготовления торцовой муфты из пластмассовой трубы

 

СО103 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (И) (51)4 В 29 С 51 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К IlATEHTY а 1 п з р

ГОСУДАРСТВЕННЬ)Й НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ (2 1) 2835966/23-05 (22) 02. 10. 79 (31) 147402/53 (32) 28.11.78 (33) JP (46) 28.02.86. Бюл. 9 8 (71) Кубота, ЛТДЯР) (72) Риоуо Охта, Тадао Есизава, Масаюки Сакагути, Есияки Хара, Дзунзуке Киомен, Риуити Енеда и

Хидеказу Еиомото ()Р) (53) 678.057 (088.8) (56) Патент США )) 3557278, кл. 264-318, 1970.

Авторское свидетельство СССР . В 736865, кл. В 29 С 17/07, 1977. (54) (57) 1. ФОРМУ1(@ЕЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТОРЦОВОЙ МУФТЫ

ИЗ ПЛАСТМАССОВОЙ ТРУБЫ, содержащее ,сердечник, выполненный в виде обра, зующих кольцевую поверхность чере дующихся отдельных сегментов двух групп, установленных с возможностью взаимодействия боковыми поверх-! ностями между собой и имеющих конические опорные поверхности, причем наружные поверхности сегментов

И1 а

12 / выполнены с кольцевым выступом для оформления кольцевой канавки на муф.те, направляющий стержень, размещенные по его периферии подвижные относительно него чередующиеся опорные элементы двух типов с коническими наружными поверхностями, контактирующими с возможностью продольного перемещения с опорными поверхностями сегментов для радиального перемещения, и охватывающую сердечник форму, отличающееся тем, что, <с целью повышения качест. ва изготавливаемо9 муфты за счет обеспечения утолщения стенки трубы при ее радиальном расширении, на" ружная поверхность каждого сегмента обеих групп имеет s продольном

I направлении по крайней мере два участка, наклоненных в одну сторону в направлении наружу от продольной оси сердечника и выполненных с диаметрами, увеличивающимися в направлении переднего торца сегмента, и размещенный между ними участок, наклоненный внутрь относительно продольной оси сердечника.

8 1

1215609

2, Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что одна группа сегментов установлена с воэможностью радиального и осевого перемещения относительно направляющего стержня, а другая группа сегментов передними торцами связана с направляющим

I стержнем.

3. Устройство по пн. 1 и 2, о т.л и ч а ю щ е е с я тем, что опорИзобретение относится к переработке пластмасс, а именно к уст,ройству для изготовления торцовой муфты из пластмассовой трубы, и может быть использовано, в частности, для соединения полихлорвиниловых труб.

На фиг. 1 изображено формующее устройство.в момент извлечения иэ муфты при выдвинутых из последней 10 сегментах одной группы, продольный разрез; на фиг. 2 — формовочный сер° дечняк, аксонометрия; на фиг.3— устройствоэизображенное на фиг. 1, продольный разрез; на фиг. 4 — разрез А-А на фиг, 3; на фиг. 5 — раэразрез Б-Б на фиг,3; на фиг.6 — схема расположения сегментов при втягивании внутрь сегментов одной группы, схема; на фиг.7 — устройство при вы- 20 тянутых из муфты сегментах обеих групп, продольный разрез; на фиг.8пример выполнения устройства.

Формующее устройство содержит форму 1, сердечник, включающий направляющий стержень 2, на переднем конце которого закреплено основание 3. На основании 3 закреплена головка 4, которая крепится к нему болтами 5.

Задний торец 6 головки 4 выступает за передний торец основания 3. По периферии стержня 2 размещены подвижные относительно него чередующиеся между собой отдельные сегменты 7 и 8, образующие кольцевую наружную З5 поверхность сердечника, причем сегменты 7 и 8 имеют кольцевой выступ 9 для оформления кольцевой канавки в муфте. Наружная поверхность каждого сегмента обеих групп имеет в продоль- @ ные элементы выполнены в виде пальцев, подвижно соединенных с опорными поверхностями сегментов, причем пальцы каждой группы сегментов связаны с отдельными приводами их перемещения вдоль направляющего стержня, при этом угол наклона конусных поверхностей пальцев выбран из условия обеспечения самоторможения пальцев на направляющем стержне.!

2 ном чаправлении по крайней мере два участка а наклоненных в направлении наружу относительно продольной оси стержня 2, и размещенный между ними участок b . На передней торцовой поверхности сегментов 7 и 8 имеется выточка 10, которая зацепляется с торцом 6 головки 4. Передний конец каждого сегмента 7 соединен с основанием 3 стержня 2 так, что он свободно скользит в радиальном направлении. Каждый сегмент 7 (фиг,2) выполнен сужающимся к заднему торцу, в то время как каждый отдельный сегмент 8 выполнен расширяющимся к заднему торцу. Сегменты 7 и 8 установлены с возможностью контактирования боковыми поверхностями и имеют коничесике опорные поверхности, которыми они опираются на опорные элементы, выполненные в ви.де двух групп чередующихся между собой пальцев 11 и 12. Пальцы 11 расположены вокруг кольца 13 под одинаковым углом друг относительно друга, В данном случае применено три пальца 11, расположенные под углом 120 друг относительно друга. Каждый иэ пальцев 1I имеет скос к переднему концу, образующий. поверхность 14. На этой поверхности выполнена направляющая 15 имеющая профиль в виде ласточкина хвоста (фиг. 4 и 5). Каждый палец 11 имеет выточку 16 у заднего торца. Пальцы

12 также установлены под одинаковым углом друг к другу вокруг кольца 17, Число и угол скоса пальцев 12 выбирают таким же образом, как и для пальцев 11. Каждый палец 12 так".

1215609

30 (Д = )Я еQg

55 же имеет скос, образуюций поверх— ность 18 с направляющей 19, также имеющей профиль в виде ласточкиного

:воста. Каждый палец 11 (как показано на фиг. 4 и 5) в поперечном сечении имеет прямоугольную форму, и нижняя его поверхность имеет дугу 20, соответствующую окружности стержня 12, на который опирается каждый палец 11.

Каждый палец 12 представляет собой в поперечном сечении многоугольник, имеющий скосы 21 по обе нижние стороны, которых касаются нижние стороны пальца 11. Кроме того, пальцы 12 имеют на нижней поверхности дугу 22. Кольца 13 и 17 с закрепленными на них пальцами свободно перемещаются по направляющему стержню 2. Направляющие 15 и 19 входят в соответствуннпие им по форме пазы, выполненные на конических опорных поверхностях сегментов 7 и 8, причем направляющие 15 взаимодействуют с пазами сегментов 7, а направляющие 19 — с пазами сегментов 8. Кольцо 17 помещено в выточку 1б пальцев 11. На стержне 2 установлена втулка 23, соединенная с кольцом 13 пальцев 11 с помощью болтов 24 и .имеет торцовую пластину 25 со сквозным отверстием 2б, через которое проходит направляющий стержень 2.

В пластину 25 ввернут толкатель 27 гидравлического цилиндра (не показан) . Во втулке установлен фланец 28, который болтами 29 соединен с кольцом 17 пальцев 12. Гидравлический цилиндр 30 закреплен на пластине 25 и толкателем 31 связан с фланцем 28., В примере выполнения устройства (фиг. 8) палец 12 крепится непосред-, ственно к кольцу 32, а толкатель 33, прикрепленный к пальцу 11, проходит через кольцо 32, при этом фланец 34 прикреплен к другому торцу толкателя 33. Фланец 34 может скользить по направляющему стержню 2. Кольцо 32, соединенное с толкателем 35 гидравлического цилиндра, вытягивается толкателем для перемещения пальцев 12 чтобы осуществить первое убирание сегментов 8, а затем кольцо 32 упирается во фланец 34, чтобы осуществить перемещение пальцев 11 (второе убирание сегментов 7), В устроистве сегменты 7 и 8 имеют определенное соотношение углов и 0 g (фиг. 4), под которыми сегменты ? и 8 чередуются, с углом О > (фиг.3 ) верхней поверхности 14 или 18 пальцев 11 или 12. Это соотношение определяется из условия обеспечения равномерного убирания сегментов 8 н перемещения сегментов 7 в направлении к оси направляющего стержня 2, т.е. для уменьшения радиуса сердеч ника после синхронного убирания внача. ле сегментов одной группы и затем сегментов второй группы основное соотношение устанавливается между углом g относительно изменения ширины отдельных сегментов 7 и 8 сердечника, углом 6 z, под которым отдельные сегменты 7 и 8 первой и второй группы установлены поочередно, и углом 5 верхних поверхностей пальцев 11 и 12. Это соотношение .становится ясным нз фиг. 6, на которой пунктирными линиями показано условие, при котором отдельные сегменты 8 сердечника второй группы временно убираются только на п3 а промежуток ьЙ образуется между отдельными сегментами 8 и 7 второй и первой группы сегментов сердечника за счет убирания отдельных сегментов 8 второй группы сердечника..

Направление -:меньшения радиуса сегментов 7 первой группы ограничивается углом 8 и промежутком h> относительно данного направления, равным ь 4 ei n В q . Соответственно, 136! h6 ьб=

5in 9

Поскольку сегменты 7 и 8 обеих групп синхронно убираются, как указывалось ранее, то сегменты 7 первой группы также переместятся только на 4 б после убирание сегментов 8 второй группы, что вызывает убирание на а3 отдельных сегментов 8 второй группы, а перемещение на уменьшение радиуса на ь8 сегментов 7 первой группы может быть выражено. соотношением вс= 8 .

Состояние равновесия между уменьшением радиуса отдельных элементов сердечника первой группы и убиранием. отдельных элементов сердечника второй группы может быть выражено как!

2!5609 ь Ь > ь С, и, следовательно, можно записать уравнение:

t, e l e 2 ) ь

Желательно это соотношение соблюдать при выполнении предлагаемого устройства..

Это соотношение получено с учетом того, что углы скоса верхних 10 . поверхностей пальцев первой и второй группы одинаковы и равны

Однако оба угла скоса могут быть различными и в этом случае выражение, соответствующее вышеуказанному, может быть получено, исходя из описания работы устройства, Устройство работает следующим образом.

Торцовая часть муфты нагревается 20 и 6бжимается со стороны головки 4 отдельными элементами сердечника или обжимается путем ее проталкивания в пространстве, образованном между сердечником и внешней формой 1, 25 которая устанавливается поверх еегментов сердечника и головки 4, при этом указанное пространство равно толщине стенки трубы или больше нее, чтобы получить. заданную толщину стен- ЗО ки муфты.

Для изготовления муфты была использована труба из винилхлорида, имеющая диаметр 150 мм и толщину

89мм. Углы 9,, 6 и 8 в сердечнике были равны 3 — 11 ; 60 о и 4-12 соответственно. Пространство ° между сердечником и формой составляло 10,5 мм, Несмотря на высокое давление, которому подвергались элементы сердечника, отдельные сегменты 7 первой группы ие убирались, поскольку они соединены с основанием 3, для перемещения только в направлении уменьшения радиуса. Поскольку эти элементы -. сегменты 7 соединены со скошенными поверхностями 14 пальцев 11 первой группы элементов сердечника, то отдельные элементы сердечника — сегменты 7 служат для

6прессования пальцев 11 на направляющем стержне 2 посредством вертикальной составляющей силы, вызванной в зависимости от угла скоса 8q скошенной поверхности 14.

С другой стороны, сегменты 8 сердечника второй группы, отличные от сегментов 7 первой группы, не соединены с основанием 3, а только касаются задней торцовой части кольца 13, связанного с сегментами 7 первой группы. Однако эти элементы обжимаются на стержне 2 посредством вертикальной силы, вызванной з зависимости от сегментов 7 согласно давлению на торцовую часть пластмассовой трубы, и, следовательно, можно стабилизировать лучше, чем в случае, когда фиксация сегментов 7 зависит только от толкателя 2?.

Соответственно сегменты 8 второй группы могут быть неподвижно установлены без убирания при давлении на торцовую часть пластмассовой трубы.

Установка сегментов 8 второй группы имеет отношение к установке элементов сердечника, который удерживает сегменты 8 скошенными поверхностями 14 пальцев 12, а также к установке подвижных элементов сер- . дечника — сегментов 8, задние концы которых удерживаются посредством кольца 13. Следовательно, толкатели

23 и 31 могут быть ограничены в функциях крепления и стабилизации сегментов 8 второй группы сердечника.

В предлагаемом устройстве толкающее давление торцовой части пластмассовой трубы может быть эффективно использовано для установки сегментов 7 с пальцами 11 первой группы и не будет удерживать отдельные элементы серцечника второй группы при толкающем давлении, чтобы эти элементы могли неподвижно установиться, как и элементы первой группы.

Таким образом, отдельные элементы сердечника могут предохраняться от скольжения друг относительно друга, что обеспечивает изготовление муфты с большой точностью по размерам.

После обжатия муфты осуществляют извлечения из нее сердечника посредст вом перемещения элементов сердечника в начале второй группы с помощью толкателя 3! гидроцилиндра 30. Элементы сердечника второй группы убираются с помощью толкателя 27, связанного с фланцем 25 втулки 23, как показано на фнг . 1, Поскольку пяль цы второй группы сердечника убраны, сегменты 8 второй группы могут понижаться к оси направляющего стержня 2. как показано на фиг ° 6. В стадии, !

2!5609 ие. Я

15 I

Фас. 9 когда заканчивается укаэанное выше понижение, выступ 9 сегментов 8 второй группы выходит из муфты показанной пунктиром на фиг,l..

После указанной операции толкатель 27 убирается гидравлическим цилиндром и пальцы 12 и 11 второй и пер.вой группы элементов сердечника синхронно убираются как показано на фиг.7.

Выступы 9 сегментов 7 также выходят из муфты. Сердечник свободно извлекается из муфты. Далее цикл повторяется»

1215609 в (Рце. 7

12

ДОГ. 8

ВНИИПИ Заказ 914/62 Тираж 640 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4