Нагреватель для стыковой контактной сварки труб из термопластов

 

<„, 753663

Союз Соеетскин

Социалистические

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ . К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-sy(22) Заявлено 27.07.78 (21) 2650318/23-05 (51)M. ((л.

В 29 C 27/Об с присоединением заявки №Гасудерстеенный комитет (23) Приоритет 04.03.76 пв делам изобретений и открытий

Опубликовано 07.08.80. Бюллетень ¹ 29 (53) УДК 678.

° 059.4 (088.8) Дата опубликования описания 10.08.80

К. И. Зайцев (72) Автор изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский институт по строительству магистральных трубопроводов (71) Заявитель (54 ) НАГРЕВАТЕЛЬ ДЛЯ СТЫКОВОЙ КОНТАКТНОЙ

СВА РКИ ТРУБ И 3 TE РМОПЛА СТОВ

Изобретение относится к области сварки труб из термопластов, а точнее к нагревательным устройствам для стыковой контактной сварки упомянутых труб оплавлением.

Известны нагреватели, применяемые при контактной сварке труб из термоплао.тов оплавпением, выполненные в виде циоКа, равномерно нагреваемого по всей поверхности цо температуры, превышающей температуру плавления материала свариваемых труб на 50-100оС (1).

При этом контур теплоизлучающей поверхности нагревателя всегда превышает контур стыка свариваемых труб, Тепло-!

5 излучение на участках вылета нагревателя усиливает степень плавлении стенки трубы в околошовной зоне и увеличивает проплавляемую зону, что приводит к значительному увеличению объема вытекакнцего расплава, образующего первичный грат.

Образование первичного грата нежелательно, поскольку при этом дополнительно раоходуется материал, на что требуется пре

2 дусматривать специальный припуск; при образовании грата на границе грет-нагреватель происходит не только интенсивная деструкция материала, но и его окисление, особенно в зоне минимальной вязкости, а это приводит к снижению качества сварного соецинения; грат искажает геометрические размеры изделия, и трубопроводах, в част ности уменьшает проходное сечение, что снижает производительность трубояроводов.

Уцаление грата поспе сварки является до полнительной операцией, снижающей производительность работьг наличие надреза после стыковки по грату снижает несущую способность сварного соединения, Известен, явпяющийся наиболее близким, нагреватель для стыковой контактной сварки труб из термопластов, выполненный в вице диска с размещенными в нем кольцевым нагреватепьным элементом и каналами для подачи охлаждающего агента

12) .

Известный нагреватепь имеет сложную конструкцию, что создает трудности при

3 75366 .его изготовлении, т.к. писк образован соос» но расположенными кольцами, из которых крайние кольца изготовлены из латуни и соаержат каналы аля подачи охлаждающей проточной воаы. Рабочей теплоизлучаюшей

5 частью нагревателя является среднее кольцо, отделенное от крайних колец теплоизоляцией.

Кроме того, известные нагреватели обладают низким к.п.п., поскольку располо- 10 жение и конструкция каналов не обеспечивает эффективного охлажпения околошов-. ной зоны свариваемых изделий ввиду того, что при закрытых (без выхоаа íà Iloверхность) каналах имеет место интенсив- 15 ный теплоотбор с рабочей части нагревателя. Таким образом, прежде всего охлаждается поверхность нагревателя, а не свариваемых изделий. B силу этого тепловая мощность этого нагревателя по сравнению 20 с бесканальными нагревателями должна быть в 2-3 раза выше.

Применение известного нагревателя приводит к получению зоны проплавления, имеющей параболическую форму, выпук- 25 лостью обращенной к поверхности нагреBàòåïÿ, что способствует при осадке интенсивному вытеканию расплава из зоны стыка и приводит к нежелательному увеличению количества грата и снижению ка- 30 чества сварного соеаинения.

Этот эффект возникает главным образом вследствие теплоизлучения той части нагревателя, которая выступает за границы свариваемых петалей.

Бепью изобретения является повышение коэффициента полезного действия и улучшения качества сварного соединения.

Лостигается это тем, что в нагрева- 4, теле, выполненном в вице писка с размещенным в нем кольцевым нагревательным элементом и с каналами для подачи охлаждающего агента, согласно изобретению канала пля попачи охлаждаюшего агента

BbIIIolIHeHbl V -образной формы с выходными отверстиями на обеих поверхностях диска и расположены по обе стороны от нагревательного элемента но меньшей мере в оаин ряа по окружности, причем каналы выходными отверстиями направлены на боковые поверхности свариваемых труб.

На фиг. 1 показан нагреватель в виде сплошного писка; на фиг. 2 - сечение А-А фиг. 1.

Нагреватель выполнен в виде сплошного писка 1, в теле которого размешен нагревательный элемент 2, например алектроспираль, и пвух ряаовУ-образных ка3 ф напов 3 и 4, расположенных по окружности с обеих сторон нагревательного элемента. Каналы 3, атакже каналы 4,,соединены между собой кольцевыми каналами 5 и 6, а с источником охлаждаюшего агента соешЬитепьным каналом 7. Каналы 3 направлены вьколными отверстиями на наружную поверхность свариваемых труб, а каналы 4 направлены выходными отверстиями на внутреннюю поверхность труб. Все каналы, проходящие внутри писка 1, имеют теплоизоляпию 8.

Работает нагреватель следующим образом.

В процессе нагрева и оплавления кромок труб 9 и 1 О посредством нагревателя по каналам 3,4 подают охлаждаюший газ, например азот, который охлаждает околошовную зону стенки трубы 10, одновременно предохраняя ее от окисления.

После нагрева кромок свариваемых труб по вязкотекучего состояния нагреватель удаляют, а размягченные кромки, легко прижимая, соединяют друг с пругом и, не снимая давления охлаждают. т

Поскольку через выходные отверстия каналов охлажпаюший агент поступает непосредственно на околошовную зону свариваемых труб, эффективность ее охлаждения, а следовательно и к.п.п. нагревателя зничительно возрастает. Зона проплавления при этом имеет параболическую форму и выпуклость ее обрашена от поверхности нагревателя, что пает значительное уменьшение объема вытекающего расплава при осааке, а следовательно уменьшение количества образующегося грата и в конечном итоге приводит к улучшению качества сварного соединения.

Формула изобретения

Нагреватель пля стыковой контактной сварки труб из термопластов, выполненный

B виде диска с раЬмещенным в нем кольцевым нагревательным элементом и с каналами аля подачи охлаждающего агента, о т л и ч а ю ш и и с я: тем, что, с целью повышения коэффициента полезного действия нагревателя и улучшения качества сварного соеаинения, каналы пня подачи охлаждающего агента выполненыЧобразной формы с выходными отверстиями на обеих поверхностях писка и расположены по обе стороны от нагревательного элемента по меньшей мере в один ряд по окружности, причем KBHB,llbl выходными

5 75366 3 отверстиями направлены на боковые поверхности свариваемых труб. в

Источники информации, принятые во внимание при акспертизе

1. Семячкин С. Е. Сварка пластмасс строительстве. М., изц. Литературы по строительству, 1968, с. 113-114.

2. Сварочное производство. М 11, 1973, с. 30-32 (прототип). филиал ППП "Г1атент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 фиг. 2