Способ изготовления полых изделий из трубчатой термопластичной заготовки и устройство для его осуществления

 

Использование: изготовление изделий трубчатой формы, в частности внутрипочвенных оросителей. Сущность изобретения: нагрев заготовки осуществляют горячим воздухом в ее средней части до вязкопластичного состояния при непрерывном растяжении заготовки с одновременным вращением вокруг ее оси, а после удлинения заготовки на величину равную по меньшей мере ее наружному диаметру, осуществляют формование перекручиванием заготовки в средней части путем изменения направления вращения ее одного конца, не прекращая растяжения заготовки до отделения ее половин друг от друга, при этом величину растягивающих усилий от начала процесса формования его конца плавно уменьшают. Устройство для осуществления способа снабжено нагревателем воздуха, механизмом вращения заготовки вокруг ее оси, механизмом растяжения. Рабочая камера выполнена с входными отверстиями для поступления горячего воздуха и с отверстиями для выхода воздуха. 2 с.п., 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 29 С 53/20

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4947064/05 (22) 21.06.91 (46)15. 04. 93.Бюл. hL 14 (71) Физико-технический институт АН ТССР (72) А;Т.Белоус, А,И.Мищенко; Ж.Я.Ялкапов и Х.Реджепов (56) Технология и оборудование для соединения изделий из полимерных материалов

AH УССР./Под ред, Г.Н.Кораб и др., Киев.

ИЕС, 1983, с, 11.

Авторское свидетельство СССР

М 1191300, кл. В 29 С 49/04, опублик. 1985. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ТРУБЧАТОЙ ТЕРМОПЛАСТИЧНОЙ ЗАГОТОВКИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Использование: изготовление изделий трубчатой формы, в частности внутрипочвенных оросителей. Сущность изобретения: нагрев заготовки осуществляют горячим

Целью изобретения является повышение производительности..

На фиг.1 (для описания в БИ) схематично изображено устройство для изготовления полых изделий из термопластичной заготовки; на фиг,2 — начальная (а) и заключительная (б) стадии формовки изделий; на фиг.3 — конструкция крепления и перемещения рестерен.

Устройство для изготовления полых изделий содержит рабочую камеру 1 для размещения в ней трубчатой термопластичной заготовки 2 при ее формовании, зажимы 3 для заготовки, нагреватель воздуха 4, вклю Ы 1808721 А1 воздухом в ее средней части до вязкопластичного состояния при непрерывном растяжении заготовки с одновременным вращением вокруг ее оси, а после удлинения заготовки на величину равную по меньшей мере ее наружному диаметру, осуществляют формование перекручиванием заготовки в средней части путем изменения направления вращения ее одного конца, не прекращая растяжения заготовки до отделения ее половин друг от друга, при этом величинч растягивающих усилий от начала процесса формования его конца плавно уменьшают. Устройство для осуществления способа снабжено нагревателем воздуха, механизмом вращения заготовки вокруг ее оси, механизмом растяжения. Рабочая камера вь полнена с входными отверстиями для поступления горячего воздуха и с отверстиями для выхода воздуха. 2 с.п., 1 з,п, ф-лы, 3 ил, чающий в себя компрессор 5 и нагревательный элемент 6, контактный датчик 7 температуры, электродвигатель 8. коробку передач 9 с выходными валами в виде шестерен 10, шестерни 11, закрепленные на заготовке 2 и способные перемещаться вдоль ее оси на каретках 12 посредством колесных пар 13 в направляющих 14, пружины 15. Рабочая камера 1 снабжена входным отверстием 16 для впуска горячего воздуха и выходными воздуховыпускными отверстиями 17, В coctaB электрической схемы устройства входят блок управления 18, первое поляризованное реле 19, первый элемент И

1808721

20, один из входов которого соединен с клеммой 21 приведения устройства в исходное состояние. Блок управления 18 имеет сигнальный выход 22. В состав электрической схемы входят также элемент НЕ 23, одновибратор 24, первый формирователь импульсов 25, датчик 26 промежуточной остановки вращения заготовки 2, второй формирователь импульсов 27, первый элемент

ИЛИ 28, датчик 29 окончания процесса формовки (или конечного положения заготовки

2), клемма 30 ручной остановки устройства, .второй элемент ИЛИ 31, второе поляризованное реле 32, второй элемент И 33, датчики 34 начального положения шестерен 11 (а также исходного положения заготовки 2), индикатор 35 исходного состояния устройства, клемма 36 "пуск" устройства, Согласно заявленному способу, трубчатой заготовке из термопластичного матери5

20 ала придается вращение вокруг своей оси, а нагрев осуществляют горячим воздухом в ее средней части до вязкопластичного состоянии при одновременном растяжении заготовки, После того, как заготовка удлинится до величины своего наружного диаметра или немного ее превысит (Л1 Оная, что воспринимается датчиком, вырабаты вающим соответствующий сигнал), осуществляется промежуточная остановка вращения заготовки, после которой производится реверс вращения одной из ее половин. При этом происходит пережим заготовки скручиванием в ее средней части, к этому моменту приведенной в вязкопластичное 35 состояние, и формируются одновременно торцы двух изделий конической или куполообразной формы с надежной герметизацией внутреннего пространства изделия от внешней среды, Необходимо отметить так- 40 же и то, что по мере приближения рабочего . цикла формовки к концу растягивающие усилия плавно уменьшаются, что обеспечивает высокое качество получаемых изделий и плавное отцеление обеих половин заго- 45 товки друг от друга, В результате — из одной трубчатой заготовки одновременно получаем два изделия, герметично заглушенных с одного из торцов, т е. производительность повышается примерно вдвое в сравнении с базовым образцом, Устройство для изготовления полых изделий из трубчатой термопластичной заготовки работает следующим образом, При выключенном электропитании шестерни 11 закрепляются на трубчатой заготовке 2 в исходном состоянии (см. фиг.1).

Пружины 15 находятся при этом в сжатом состоянии, а датчики 34 начального положения шестерен 11 (и заготовки 2) выдают со своих выходов сигналы логической едини цы.

После включения электропитания элементы блока управления 18 и коробки передач 9 могут находиться как в исходном, так и в произвольном состояниях. В первом случае на сигнальном выходе 22 блока уп равления 18 будет содержаться сигнал логической единицы, который, инвертируясь элементом НЕ 23. в потенциал логического нуля, поступает на второй вход первого элемента И 20 и запирает его. Теперь, в случае подачи с клеммы 21 сигнала приведения элементов устройства в исходное состояние, первое поляризованное реле 19 будет защищено от подачи напряжения в обе его управляющие обмотки одновременно. Сигнал с клеммы 21, подаваемый оператором, попадает также на первую управляющую обмотку второго поляризованного реле 32 (через второй элемент ИЛИ 31) и отключает от напряжения питания компрессор 5 и нагревательный элемент 6, если это случилось при включении устройства.

Если же в момент подачи сигнала с клеммы 21 элементы блока управления 18 и коробки передач 9 не находятся в исходном состоянии, то на сигнальном выходе 22 блока управления 18 будет присутствовать потенциал логического нуля, который, после инверсии его в потенциал логической единицы элементом НЕ 23, поступает на второй вход первого элемента И 20 и открывает его для сигнала с клеммы 21. В результате действия последнего элементы блока управления 18 и коробки передач 9 приводятся в исходное состояние и на сигнальном выходе

22 блока управления 18 появится сигнал логической единицы, который отключит от электропитания первое поляризованное реле 19. Этот сигнал поступает также на индикатор 35 и первый вход второго элемента И

33, на второй и третий входы которого также поступают сигналы логической единицы от датчиков 34 исходного положения шестерен

11 и заготовки 2;

Теперь, при поступлении с клеммы 36

"пуск" сигнала логической единицы, на всех входах второго элемента И 33 будут присутствовать сигналы логической единицы, поэтому этот же сигнал появится и на выходе второго элемента И 33. Это обеспечивает включение электродвигателя 8 и подачу электропитания через контакты второго поляризованного реле 32 на компрессор 5 непосредственно и на нагревательный элемент 6 — через контактный датчик 7 температуры.

1808721

15

25

45

55

При включении электродвигателя 8 вращения его вала передается на выходные валы в виде шестерен 10 и на шестерни 11, закрепленные на трубчатой заготовке 2, которая, вращаясь, постепенно прогревается горячим воздухом в своей средней части, размягчается и растягивается пружинами

15, Спустя некоторое время материал заготовки приходит в вязкопластичное состоянив, а пружины 15 растянут заготовку 2 и шестерни 11 разойдутся в разные от рабочей камеры 1 стороны, Это перемещение осуществляется с помощью кареток 12, двигающихся в направляющих 14 посредством колесных пар 13, После того, как длина заготовки, благодаря нагреву и растяжению, увеличится нэ величину, достаточную для того, чтобы начать формовку торцов изделий (Л l О„р.), датчик 26 промежуточной остановки вращения заготовки вырабатывает сигнал, который преобразуется первым формирователем 25 в импульс, поступающий на второй вход блока управления 18.

Этот импульс имеет длительность, достаточную для того, чтобы блок управления 18 прервал кинематическую связь между электродвигателем 8 и выходными шестеренЧатыми валами 10. Вращение заготовки в результате этого прерывается.

По заднему фронту импульса, прервавшего вращение заготовки, одновибратор 24 вырабатывает новый импульс, поступающий на третий вход блока управления 18 и обеспечивающий через него включение вращения в противоположных направлениях выходных шестеренчатых валов 10 и обеих половин заготовки 2.

6ри этом происходит формовка торцов одновременно двух изделий путем скручивани9 и продолжающегося растяжения заготовки в ее средней части, где материал уже доведен до вязкопластичного состояния. Если в процессе рабочего цикла температура внутри рабочей камеры 1 превысит допустимую по технологии величину, то нагревательный элемент 6 просто отключится от электропитания датчиком температуры 7 на то время, пока температура внутри рабочей камеры 1 не снизится до необходимой по условиям технологии. При необходимости отключение устройства может быть осуществлено оператором вручную через клемйу 30. ручной остановки вращения и отключения устройства, По окончании процесса разделения заготовки пополам датчик 29 конечного положени4 шестерен 11 и заготовки 2 выдает сигнал логической единицы, который через первый элемент ИЛИ 28 поступает на вход второго формирователя импульсов 27, который, в свою очередь, вырабатывает импульс. обеспечивающий включение от электропитания электродвигателя 8, блока управления 18 и — через второй элемент

ИЛИ 31 и второе поляризованное реле 32— компрессора 5 и нагревательного элемента

Для повышения надежности материалом для контактного датчика 7 температуры взят сплав нитинол, обладающий температурной памятью формы и выдерживающий несколько миллионов срабатываний за счет изменения под действием температуры своей кристаллической структуры.

Таким образом, описанное устройство обеспечивает в течение одного рабочего цикла изготовление одновременно двух иэделий при надежной герметизации торцевых частей и получение их требуемой фо рмы .

При этом отпадает необходимость в дорогостоящем прессолитьевом оборудовании, а материалом для заготовок служат стандартные полимерные трубы, выпускаемые отечественной промышленностью. Отходов при таком производстве нет.

Стоимость заявленного устройства ниже стоимости других известных устройств аналогичного назначения за счет упрощения конструкции. Этим также покрь!ваются затраты на оплату электроэнергии. Изделия получаются высококачественными, а высокая надежность устройства позволяет изго1овить несколько сотен тысяч изделий до его первого отказа. В денежном выражении подсчитать экономическую эффективность не представляется возможным из-за отсутствия соответствующих показателей по аналогам, Формула изобретения

1, Способ изготовления полых изделий из трубчатой термопластичной заготовки формованием ее торца путем пережима в нагретом состоянии, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности за счет обеспечения формования одновременно двух полых иэделий из одной заготовки, нагрев заготовки осуществляют горячим воздухом в ее средней части до вязкопластичного состоянии при непрерывном растяжении заготовки с одновременным вращением вокруг ее оси, а после удлинения заготовки на величину равную, по меньшей мере ее наружному диаметру, осуществляют формование перекручиванием заготовки в средней части путем изменения направления вращения ее одного конца, не прекращая растяжения заготовки до отделения ее половин одна от другой, при

1808721

10

25

40 этом величину растягивающих усилий от начала процесса формования до его конца плавно уменьшают, 2, Устройство для изготовления полых изделий из трубчатой термопластичной заготовки, содержащее рабочую камеру для размещения заготовки при формовании и зажимы для заготовки,-о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено-нагревателем воздуха, включающим компрессор и нагревательный элемент, контактным датчиком температуры, механизмом вращения заготовки вокруг ее оси, выполненным в виде

1 связанной с двигателем коробки передач с двумя выходными валами в виде шестерен, связанных с зажимами заготовки посредством закрепленных на них шестерен, механизмом растяжения заготовки, выполненным в виде двух кареток с колесными парами, установленными в направляющих, и пружин, причем каретки кинематически связаны с шестернями, закрепленными на зажимах заготовки, для обеспечения их перемещения вдоль шестерен выходных валов коробки передач, а пружины установлены в сжатом состоянии между рабочей камерой и зажимами с шестернями, при этом рабочая камера выполнена с входными отверстиями для поступления горячего воздуха и с отверстиями для выхода воздуха, а контактный датчик температуры выполнен из сплава с температурной памятью формы и установлен в рабочей камере.

3. Устройство по п.2,.о т л и ч а ю щ е е- 3 с я тем, что оно снабжено блоком управления, при этом первый и второй входы коробки передач связаны кинематически соответственно с валом электродвигателя и выходом блока управления, первый вход которого подключен к электропитанию через контакты первого поляризованного реле, к первой управляющей обмотке которого через первый вход первого элемента И подключена клемма приведения устройства в исходное состояние, сигнальный выход блока управления соединен с второй управляющей обмоткой первого поляризованного реле непосредственно, а с вторым входом первого элемента И вЂ” через элемент НЕ, второй вход блока управления соединен с выходом первого формирователя импульсов через одновибратор, соединенного также с третьим входом блока управления, вход первого формирователя импульсов соединен с датчиком промежуточной остановки вращения заготовки, четвертый вход блока управления и вход выключения электродвигателя соединены с выходом второго формирователя импульсов, своим входом соединенного с выходом первого элемента

ИЛИ, один из входов которого соединен с датчиком окончания процесса формования заготовки, а другой — с клеммой ручной остановки устройства, выход второго формирователя импульсов и клемма приведения устройства в исходное состояние соединены с входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с первой управляющей обмоткой второго поляризованного реле, через контакты которого к электропитанию подключены компрессор непосредственно, а нагревательный элемент — через контактный датчик температуры, размещенный в рабочей камере, вторая управляющая обмотка второго поляризованного реле и вход включения электродвигателя соединены с датчиками начального положения шестерен, третий вход второго элемента И соединен с сигнальным выходом блока управления и индикатором исходного састояния устройства, четвертый вход второго элемента И соединен с клеммой "Пуск" устройства, 180872i

1808721

Составитель А,Мищенко

Техред М.Моргентал Корректор1Т,Вашкович

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород. ул.Гагарина, 101

Заказ 1250 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская нйб., 4/5