Установка для центробежного формования трубчатых изделий

 

Использование: изготовление центробежным формованием трубчатых изделий из композиционных полимерных материалов, в частности электроизоляционных покрышек, используемых в электротехнической промышленности. Сущность изобретения: в установке, которая содержит форму в виде тела вращения, привод вращения формы, трубопровод для подачи формуемого материала и смесительную головку, смешивание компонентов пластмассы производится непосредственно перед подачей их в форму. Смешивание выполняется на участке трубопровода, выполненного в виде двух коаксиально размещенных труб, проходящих через центр формы. Для повышения эффективности смешивания выходное отверстие внутренней трубы выполнено перпендикулярно к ее оси, а в отверстии наружной трубы размещена смесительная головка, которая выполнена по крайней мере в виде двух крыльчаток. Ось одной из крыльчаток связана с фланцем формы посредством планки и поэтому вращается с той же частотой, что и форма. Узел вращения второй крыльчатки выполнен в виде трех сопряженных зубчатых колес. Одно из зубчатых колес - ведущее, имеет внутреннее зацепление и закреплено на форме. Ведомое зубчатое колесо размещено соосно с трубопроводом и имеет центральное отверстие, в котором закреплена вторая крыльчатка. В данном устройстве сочетается статическое смешивание компонентов путем направленного взаимодействия струй с последующим динамическим перемешиванием смеси с помощью смесительной головки, крыльчатки которой вращаются в разные стороны и с разной частотой, обеспечивая эффективное перемешивание смеси непосредственно перед сливом ее в форму. 4 ил.

Изобретение относится к технологическим процессам, в частности к устройствам для центробежного формования покрытий из пластмасс полых изделий, преимущественно крупногабаритных, например изоляционных покрышек, и может быть использовано в электротехнической и других отраслях промышленности.

Известна установка для центробежного формования трубчатых изделий, содержащая основание, форму и узел ее вращения в виде приводных опорных роликов. В этой установке подачу пластмассы внутрь формы выполняют либо вне установки с последующим соединением формы с приводным устройством, либо подача пластмассы производится непосредственно во вращающуюся форму через специальный трубопровод, соединенный с узлом подготовки и подачи пластмассы.

Недостатком такой установки является ограничение ее использования при нанесении покрытий, имеющих малый срок жизни, например различных видов полиуретанов. Это ограничение определяется тем, что в конструкции не предусмотрено устройство для смешивания компонентов между собой непосредственно при их подаче внутрь формуемого изделия. Подготовка же смеси в отдельной емкости и последующая подача ее внутрь изделия сопряжена с опасностью отверждения пластмассы непосредственно в трубопроводе или самой емкости для ее подготовки. Эта опасность увеличивается при получении крупногабаритных отливок, когда объем подготовки и время слива пластмассы из емкости имеют значительную величину.

Известна также установка для центробежного формования трубчатых изделий, содержащая форму в виде тела вращения с фланцами, привод вращения, формы, трубопровод для подачи формуемого материала, размещенный по центру формы, и смесительную головку для материала с узлом вращения.

Недостатком этой установки является сложность конструкции, обусловленная наличием смесительного узла с индивидуальным приводом вращения, размещенным за пределами формы. При получении крупногабаритных изделий, например электроизоляционных покрышек для высоковольтных аппаратов, формование которых выполняется под вакуумом, размещение смесительной головки на участке трубопровода на значительном расстоянии от формы требует индивидуального привода вращения головки и надежного уплотнения вращающихся узлов, что ведет к усложнению конструкции устройства, а периодическая очистка смесительной головки и участка трубопровода, расположенного между смесительной головкой и формой, от остатков заливаемой смеси снижает надежность работы установки и удобство ее использования.

Целью настоящего изобретения является повышение надежности работы установки.

Эта цель достигается тем, что в установке для центробежного формования трубчатых изделий, например изоляционных покрышек, трубопровод для подачи формуемого материала выполнен в виде двух коаксиально установленных труб, выходное отверстие внутренней из труб выполнено перпендикулярно к ее оси, а внутри наружной трубы размещена смесительная головка, которая выполнена в виде по меньшей мере двух крыльчаток, первая из которых снабжена осью, установленной в отверстии второй крыльчатки и связанной с фланцем формы с помощью планки, при этом узел вращения второй крыльчатки выполнен в виде трех сопряженных зубчатых колес, одно из которых, ведущее, закреплено на фланце формы и имеет внутреннее зацепление, два других колеса размещены в торцевой части наружной трубы трубопровода, причем одно из двух колес - ведомое, размещено соосно трубопроводу и имеет центральное отверстие, в котором закреплена вторая крыльчатка.

Соединение оси одной из крыльчаток с фланцем формы посредством планки обеспечивает ей вращение внутри трубопровода с частотой вращения формы, а размещение второй крыльчатки в центральном отверстии ведомого колеса обеспечивает ей вращение в противоположную сторону с частотой, равной n=n₁· ,, где n₁ - частота вращения формы.

Выполненная таким образом установка позволяет обеспечить предварительное смешивание компонентов в трубопроводе путем направления потока одного из компонентов из внутренней трубы перпендикулярно к потоку другого компонента, а окончательное перемешивание смеси выполнить посредством смесительной головки, размещенной внутри формы, где крыльчатки вращаются в разные стороны с различными числами оборотов, получая вращение непосредственно от самой формы.

На фиг. 1 изображен общий вид предлагаемой установки; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид по стрелке Б на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез по В-В на фиг. 2 Установка для центробежного формования трубчатых изделий, например изоляционных покрышек, содержит разъемную по оси форму 1 в виде тела вращения с фланцами 2 и 3, привод 4 вращения формы с опорными роликами 5, трубопровод 6 для подачи материала, проходящий через центр формы и служащий для подачи формуемой массы из узла 7 по шлангам 8 и в смесительную головку 9 с узлом вращения 10. Для создания в форме 1 вакуума во фланце 3 предусмотрен патрубок 11, связанный с вакуумным насосом 12. Трубопровод 6 для подачи формуемой массы выполнен в виде двух коаксиально размещенных труб 13 и 14. Наружная труба 14 представляет собой корпусную деталь, смонтированную в подшипниковом узле 15, размещенном во фланце 2. Выходное отверстие 16 внутренней трубы 13 перпендикулярно к ее оси и выполнено в виде кольцевой щели, образованной торцом трубы 13 и вставкой 17. Выполнение отверстий может быть и другим, например в виде группы радиальных отверстий в стенке трубы при заглушенном ее торце. Внутри наружной трубы 14, на ее участке, расположенном внутри формы 1, размещена смесительная головка 9, которая выполнена по крайней мере в виде двух крыльчаток 18 и 19. Крыльчатка 18 снабжена осью 20, установленной в отверстии 21 крыльчатки 19, и связана с фланцем 2 посредством планки 22. Для интенсивного перемешивания компонентов смеси конструкция крыльчатки 19 выполнена в виде двух соединенных между собой дисков, снабженных лопастями 23. В зависимости от вязкости перемешиваемых компонентов конструкция крыльчаток может быть различной. Узел вращения крыльчатки 19 выполнен в виде трех сопряженных зубчатых колес 24, 25 и 26, одно из которых 24 - ведущее, имеет внутреннее зацепление и закреплено на фланце 2 формы 1 с помощью болтов 27. Два других зубчатых колеса 25 и 26 размещены в торцевой части трубопровода 14 и установлены в подшипниковых узлах 28 и 29. При этом ведомое зубчатое колесо 26 размещено соосно с трубопроводом и имеет центральное отверстие, в котором посредством стопорного кольца 30 закреплена вторая крыльчатка 19.

Установка работает следующим образом.

Собранная с закладными частями форма 1 соединяется с фланцами 2 и 3 и устанавливается на опорные ролики 5. Через патрубок 11 фланца 3 форма 1 соединяется с вакуумным насосом 12, а к трубопроводу 6, размещенному во фланце 2, подключаются шланги 8 для подачи компонентов смеси из узла 7. При вращении формы 1 получают вращение и фланцы 2 и 3, а вакуумный патрубок 11 и трубопровод 6 для подачи смеси остаются неподвижными. Компоненты смеси одновременно, например, с помощью плунжерных или лопастных насосов подаются по трубам 13 и 14. На выходе из трубы 13 один из компонентов изменяет свое направление и практически под углом 90^опронизывает кольцевой поток второго компонента, движущийся по трубе 14. В этой зоне происходит предварительное смешивание компонентов. Продвигаясь далее по трубопроводу, смесь проходит через головку 9, в которой крыльчатка 18 вращается с той же частотой, что и форма 1, а крыльчатка 19, выполненная в виде двух дисков, вращается в противоположную сторону с частотой, равной n=n₁· ,, где n₁ - частота вращения формы.

При прохождении через смесительную головку 9 происходит интенсивное смешивание компонентов и поступление смеси в форму, где под действием центробежных сил смесь равномерно распределяется по форме. По окончании подачи компонентов трубопроводы 13 и 14, а также смесительная головка 9 продуваются сжатым воздухом. После отверждения смеси в соответствии с технологическим процессом форма разбирается. При необходимости смесительная головка 9 может быть легко разобрана, а короткий трубопровод - подвергнут дополнительной чистке. Для ревизий головки достаточно снять планку 22 и стопорное кольцо 30. Сочетание статического смешивания компонентов путем направленного взаимодействия струй с последующим динамическим перемешиванием смеси с помощью смесительной головки 9 дает возможность получить однородную заливочную массу, обеспечивающую качественное нанесение покрытия на поверхность изделия, а размещение смесительной головки непосредственно в форме получаемого изделия обеспечивает возможность быстрой замены ее деталей и их чистку, способствуя эффективному смешиванию различных по вязкости компонентов, образующих быстротвердеющие смеси.

Формула изобретения

УСТАНОВКА ДЛЯ ЦЕНТРОБЕЖНОГО ФОРМОВАНИЯ ТРУБЧАТЫХ ИЗДЕЛИЙ, в частности изоляционных покрышек, содержащее форму в виде тела врашения с фланцами, привод вращения формы, трубопровод для подачи формуемого материала, размещенный по центру формы, и смесительную головку для материала с узлом вращения, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности в работе установки, трубопровод для подачи формуемого материала выполнен в виде двух коаксиальных труб, выходное отверстие внутренней трубы выполнено перпендикулярно ее оси, а в наружной трубе размещена смесительная головка, которая выполнена по меньшей мере в виде двух крыльчаток, первая из которых снабжена осью, установленной в отверстии второй крыльчатки и связанной с фланцем формы при помощи планки, при этом узел вращения второй крыльчатки выполнен в виде трех сопряженных зубчатых колес, одно из которых, ведущее, закреплено на фланце формы и имеет внутреннее зацепление, а два других колеса размещены в торцевой части наружной трубы трубопровода, причем одно из двух колес - ведомое, размещено соосно с трубопроводом и имеет центральное отверстие, в котором закреплена вторая крыльчатка.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4