Способ изготовления термопластичных труб

Авторы патента:

B29C27/04 - Формование или соединение пластиков; формование веществ в пластическом состоянии вообще; последующая обработка формованных изделий, например ремонт (металлорежущие станки B23; шлифование, полирование B24; резка B26D, B26F, изготовление заготовок B29B 11/00)

б»

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

К ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патентувЂ” (22) Заявлено 19.06.73 (21) 1935404/25-27 (23) Приоритет вЂ” (32) 21.06.72 (.51) M.Кл В 29 С 27/04

9еударстаеииый комитет

СССР

II0 делам изобрйтеиий и открытий (31) 48609 (33) Греция (53) УДК 688.35..002.54 (088.8) (43) Опубликовано 30.03.80. Бюллетень № 12 (45) Дата опубликования описания 03.04.80 (72) Авторы изобретения

Иностранец

Аристовоулос Георге Петцетакис (Гр еция) (71) Заявитель (54) .СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ

ТРУБ

2! !

Изобретение оАосится к способу для производства труб, особенно труб большого внутреннего диаметра .из термопластичной пластмассы.

Известен способ (1), при котором экструдируемый профиль с круглой внутренней полостью и прямоугольным наружным сечением наматывают на вращающуюся оправку, прижнмают витки один к другому по боковой поверхности и производят сварку (1).

Известный способ не позволяет получить твердой оболочки во внутренней полости с сохранением резервов тепла в стенках трубы для последующей сварки витков.

Цель изобретения вЂ”, повышение качества путем получения твердой оболочки во внутренней полости с сохранением резервов,тепла в его стенках для последующей сварки витков.

Это достигается за счет того, что через внутреннюю полость профиля пропускают охлаждающую жидкость.

На фиг. 1 показано устройство для осуществления способа, вид сверху; на фиг.

2 вЂ” разрез А вЂ” А на фиг. 1; на фиг. 3вЂ” экструдированный и смотанный витком полый пластмассовый профиль, продольный разрез вдоль оси; на фиг, 4 вЂ” полый пластмассовый профиль. до сварки, поперечное сечение:, на фиг. 5 вЂ” то же, после сварки витков; на фиг. 6 вЂ” валик для намотки с частичным вырывом. . Устройство (фиг, 1) включает в себя установку 1 для намотки труб с установленным перед ней экструдером 2 для экструдирования полого пластмассового профиля 8 и устройством 4 для подачи полого пластмассового профиля к установке для намотки труб. Экструдер 2 содержит головку 5 с дорном б и калибровочным устройством 7 в виде калибровочного дорна или калибровочного цилиндра.

Установка 1 для намотки труб (фиг. 2) содержит приемно-намоточное устройство из множества распределенных по окружности изготовляемой трубы 8 синхронно вращающихся валиков 9 для намотки, кото рые установлены на скорость отвода

Валики 9 для намотки расположены параллельно оси намотки или слегка наклонены к оси намотки в сторону отвода, В зоне входа полого пластмассового профиля 8 в установку для намотки труб имеется прижимное приспособление 10.

Валики 9 для намотки приводятся через планетарную передачу 11 в синхронное вращение. Валики 9 для намотки имеют со стороны входа гладкую стальную поверх725548 ность 12, а со сторойъг отвода .: тормозное покрытие 18 из резины, пластмассы и т. п.

Прижимное присйособление 10 работает в аксиальном направлении изготовляемой трубы и обеспечивает скорость отвода V2, которая больше скорости отвода V, на которую рассчитана установка 1 для намотки труб (фиг. 1). Валики 9 для намотки могут быть регулируемыми для установки их на различные скорости отвода. Прижим; ные ролики 14 прижимного приспособления 10 могут быть регулируемыми в направлении стрелки 16, чем изменяется скорость V2. Вместо прижимных роликов 14 можно использовать и пальцеобразный прижимной элемент. Во всех случаях установка работает так, что нагретый до температуры формования и сварки полый пластмассовый профиль 8 наматывается витками 16 во вращающуюся со скоростью намотки вокруг собственной оси, трубу 8, причем витки 16 полого пластмассового профиля 8 свариваются в месте f7. Витки

16 наматывают так, чтобы боковые участки поверхности полого пластмассового профиля 8 прилегали плотно друг к другу со скоростью отвода V2, которая больше скорости отвода V . Вследствие этого витки 16 прижимаются друг к другу в соответствии с разностью V вЂ” V> и свариваются. Это возможно благодаря тому, что осуществляемое внутреннее охлаждение создает в полом пластмассовом профиле 8 поддерживающую центральную часть, которая противодействует обжатию. Если исходить из скорости подачи, величину которой можно рассматривать как V>, то при отводе происходит торможение на тормозном по.крытии 18 валиков 9 до скорости V>.:

В результате сварные швы получаются отличного качества. Полый пластмассовый профиль имеет прямочгольное внешнее очертание и круглое внутреннее очертание в поперечном сечении (фиг. 4), причем боковые участки стенки, которые сварены между собой (фиг. 5) обычно тоньше свободных участков стенки, которые образуют наружную и внутреннюю поверхности готовой трубы. На фиг. 5 штриховкой крестнакрест выделены клиновидные участки, которые в процессе сварки действуют в качестве зон резервов тепла и материала, штрих-пунктирная окружность обозначает зону, где вследствие охлаждения образуется твердая оболочка, которая необходима для обжатия в аксиальном направлении при сва рке.

Изобретение не ограничивается показанными профилями, его можно также осуществлять, если профиль имеет приблизительно прямоугольное внешнее очертание и приблйзительно круглое внутреннее очертание в поперечцом сечении.

В устройство (фиг. 1) можно дополнительно установить специальные нагрева4

1 тельные устройства 18 для боковых участков 19 поверхности полого пластмассового профиля 8. Для охлаждения полого пласт-. массового профиля 8 по трубке 20 (фиг. 3), которая выводится из дорна 5 изолированной, подают охлаждающую жидкость, например воду, в экструдированный полый пластмассовый профиль 8 по длине первых витков 16. Таким образом достигается ин10 тенсивное охлаждение,,которое позволяег перерабатывать даже такие пластмассы, которые в момент экструдирования являются еще крайне жидкими и переработку которых описанным выше образом считали

is бы невозможной. Трубка 20 имеет устье 21 и распределенные по ее поьерхности отверстия 22, через которые выходит охлаждающая жидкость. Выходящая при невысоком давлении охлаждающая жидкость

20 течет обратно в направлении стрелок 28, поскольку в предыдущих витках 16 трубы создалось гидростатическое давление.

Подача охлаждающей. жидкости может осуществляться по-разному и производится посредством вспомогательных приспособлений, которые были пояснены выше. То, что вообще -охлаждают в процессе сварки, совершенно неортодоксально, поскольку при сварке всегда нагревают. А согласно

30 изобретению только внутреннее охлаждение позволяет проведение процесса сварки.

Оно придает полому пластмассовому профилю отвердевшую внутреннюю корку, которая позволяет воспринятие необходимых

35 Для процесса сварки действующих в аксиальном направлении сжимающих усилий.

Несмотря на это боковые участки полого пластмассового профиля из-за плохой теплопроводности термопластичных пластмасс

40 сохраняют температуру сварки.

После намотки осуществляется сжатие объединенных в трубу витков, вследствие чего происходит обжатие. Обжатие витков прижа ием их друг к другу обеспечивает

45 качественную сварку ITo двум причинам.

С одной стороны потому, что охлаждающая жидкость охлаждает полый пластмассовый профиль iio ймеющей в поперечном сечении круглую форму внутренней поверхносS0 ти так, что получается поддерживающая центральная часть - или поддерживающая корка, которая воспринимает усилия обжатия, не допуская раздавливания полого пластмассового профиля при его обжатии.

55 С другой стороны потому, что клиновидные в поперечном сечении угловые участки полого пластмассового профиля (которые получаются тем, что его круглое в поперечном сечении внутреннее очертание вписано в наружное очертание) Представляют собой накопления материала, которые в связи с процессом стыковой сварки " играют роль зон накопления материала и тепла.

Несмотря на внутреннее охлаждение они накапливают теплоту от экструзии, кото725548 рая при обжатии действует в качестве теплоты сварки. Может даже иметь место массообмен в пограничном слое и в результате получаются стыковые сварные швы б отличного качества, которые в готовои тру. бе выдерживают любые нагрузки, даже в том случае, если проложенная в зоне оседания грунта труба подвергается изгибу.

Охлаждение полого пластмассового профиля следует, конечно, осуществлять так, 10 чтобы были восприняты описанные выше усилия обжатия. Охлаждающая жидкость подается только под незначительным давлением, чтобы внутреннее давление от нее не вызывало нежелательных деформаций. 16

Предлагаемый способ, можно осуществ- лять со всеми обычно применяемыми для производства труб термопластичными пластмассами, например поливинилхлоридом, полиамидом, полиолефинами илй дру- 20 гими допускающими вытягивание пласти. ческими массами. Для обеспечения поддерживающей центральной части профиля для всей зоны обжатия предлагается охлаждающую жидкость пропускать не только 2б через один виток, но через два или несколько витков.

Смотря по тому, какую температуру полый пластмассовый профиль имеет еще в момент входа в позицию намотки, может З0 быть целесообразным осуществлять дополнительное нагревание для получения тре- буемой температуры сварки. Для этого боковые участки поверхности полого пластмассового профиля при входе его в пози- Зб цию намотки нагревают дополнительно до температуры сварки. Этого можно достичь путем теплового излучения, конвекции или диэлектрического нагревания. Но обычно теплота от экструзии является достаточной для сварки.

Изобретение имеет целью при производстве труб, особенно труб большого внутреннего диаметра из полых пластмассовых профилей, обойтись без фланцев для сварных швов внахлестку либо кинематического замыкания.

Формула изобретения

Способ изготовления термопластичных труб преимущественно большого диаметра, при котором экструдируемый профиль с круглой внутренней полостью и прямоугольным наружным сечением наматывают на вращающуюся оправку, прижимают витки один к другому по боковой поверхности и производят сварку витков, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения качества путем получения твердой оболочки во внутренней полости с сохранением резервов тепла в его стенках для последующей сварки витков, через внутреннюю полость профиля пропускают охлаждающую жидкость.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:

I з

1. Патент ФРГ № 1816374, кл. 39а

23/12, 1971. ФИВЖ

° М

1, 725548

С7иг. 6

Фиг ": вЂ”...- ::: вЂ” -:;.:."..-.. ". М6ЕС =,- >7 ФФс 4Н м гтв гФВ@фагщ(ффффУуЩренрж,.,",:"..:; -« .вЂ”

1, Я ФВЮ5 и Й « 6М:„-« «Й ф М «" 4 И .. " у фВЬффЩВЗВ »

Составитель М. Новик

Редактор Н. Суханова Техред А. Камышникова

ВМИММФ Л Ь Ъ иг.