КАЛИБРОВОЧНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2009 года по МПК B29C47/90 

Изобретение относится к калибровочному устройству согласно ограничительной части п.1 формулы изобретения.

Калибровочные устройства используют, например, для калибрования экструдированных бесконечных профилей, в частности труб. При этом в экструдере сначала приготовляют расплав пластмассы, который подвергается обработке в выпускной дюзе с приданием формы. Для обеспечения желательных размеров бесконечного профиля он проходит после придания формы через калибровочное устройство, в котором он формируется точно в размер.

При изготовлении пластмассовых труб до недавнего времени было необходимо для различных толщин стенок или наружных диаметров предоставлять в распоряжение различные калибровочные устройства. Для этого следовало заменять инструменты, что требовало останова машины и таким образом приводило к потерям во времени.

В патенте ФРГ 198 43 340 С2 поэтому предложено использовать регулируемое калибровочное устройство для различных размеров труб. Это калибровочное устройство состоит, например, из большого числа пластин, которые распределены по периметру на наружной стороне подвергаемой калиброванию трубы и расположены на расстоянии друг от друга. Если смотреть в направлении процесса изготовления трубы, большое число таких пластинчатых венцов расположено внутри калибровочной установки, причем отдельные пластины отдельных пластинчатых венцов расположены с промежутками относительно друг друга, благодаря чему возможно беспроблемное смещение отдельных пластин отдельного венца относительно пластин следующего венца или предыдущего венца. Пластины сегментами объединены в блок пластин и опираются на крепежную конструкцию. Крепежная конструкция опять-таки связана с корпусом с возможностью перемещения в радиальном направлении.

Проблематичным при этом варианте выполнения калибровочного устройства является, однако, выполнение крепежной конструкции за одно целое. Так, например, при изготовлении калибровочного устройства оказалось, что сначала в корпус нужно ввести одну часть крепежной конструкции, а именно - перемещаемую часть. Затем отдельные пластины технологически сложным способом закрепляют на несущей и крепежной конструкции.

Задачей настоящего изобретения является предоставить в распоряжение калибровочное устройство, которое изготовляется и монтируется простым способом.

Эта задача решается с помощью признаков, приведенных в п. 1 формулы изобретения.

Основной идеей настоящего изобретения является создать крепежное и собственно исполнительное устройство из двух частей. Таким образом, первая часть крепежного и исполнительного устройства может быть введена в корпус независимо от второй части. Вторая часть крепежного и исполнительного устройства может служить в качестве части несущей конструкции или быть связана с нею. Благодаря этому является возможным отдельные пластины располагать на несущей структуре вне корпуса, чтобы затем - при поставляемых в готовом виде блоках сегментов - монтировать их в корпусе. При этом обе части крепежного и исполнительного устройства соединяются между собой.

Эта конструкция показала себя предпочтительной в том случае, если вставленная в корпус вторая часть крепежного и исполнительного устройства выполнена для радиального перемещения соответствующих блоков сегментов и за счет этого большей частью связана в корпусе способом, вызывающим конструктивные издержки.

Согласно предпочтительному варианту выполнения крепежное и исполнительное устройство выполнено в форме винтового привода, причем согласно одному варианту выполнения на несущей структуре установлен шпиндель с участком, снабженным наружной резьбой. Участок с наружной резьбой взаимодействует с маточной гайкой, которая приводится во вращательное движение с помощью другого приводного элемента. При этом шпиндель построен из двух частей, а именно: из первой части, которая связана с несущей структурой, и из второй части, которая включает в себя участок с наружной резьбой.

При соединении обеих частей крепежного и исполнительного устройства речь может идти о замке с защелкой, резьбовом соединении или подобных известных соединительных устройствах.

Особенно простой вариант выполнения отличается тем, что заключенная в корпусе вторая часть шпинделя образована, по существу, в форме резьбовой шпильки с наружной резьбой.

Несущая структура может включать в себя стержень или штангу, на котором или на которой установлены в ряд друг за другом отдельные сегменты блока сегментов. Сегменты поддерживаются на заданном расстоянии друг от друга с помощью дистанцирующих втулок. Первая часть шпинделя была бы тогда соединена с таким стержнем или штангой несущей структуры. Предпочтительно для этого предусматривалось бы отверстие, через которое проходил бы стержень или штанга. Естественно, также является возможным для стабилизации всего устройства предусмотреть два или более стержней или штанг для несущей структуры. В качестве альтернативы несущую структуру можно образовать также иначе.

Другая предпочтительная форма выполнения изобретения отличается тем, что шпиндели состоят соответственно из шпиндельного держателя и гильзы шпинделя. Шпиндельный держатель включает в себя стержень шпинделя и примыкающую к нему часть, которая связана с несущей структурой. Стержень шпинделя вставлен в гильзу шпинделя с согласованием размеров и с возможностью плотной посадки. При этом варианте выполнения гильза шпинделя, которая имеет наружную резьбу, могла бы вводиться в корпус без стержня шпинделя. Отдельные блоки сегментов при введении соответствующего стержня шпинделя в соответствующую гильзу шпинделя могли бы вставляться в корпус. В конце установки соответствующие стержни шпинделей и гильзы шпинделей приводятся в состояние натяжения относительно друг друга, например, путем свинчивания, так чтобы осуществилась плотная посадка шпиндельного держателя и гильзы шпинделя.

Такое плотное соединение можно осуществить за счет того, что на противоположном несущей структуре конце стержня шпинделя предусмотрена резьба, и гильза шпинделя может крепиться или зажиматься относительно стержня шпинделя путем навинчивания гайки на шпиндель.

Два предпочтительных варианта выполнения изобретения описываются далее более подробно со ссылкой на приложенные чертежи. Чертежи показывают:

Фиг.1 - схематичное изображение сечения одного варианта выполнения калибровочного устройства согласно изобретению перпендикулярно направлению изготовления трубы,

Фиг.2 - калибровочное устройство по фиг.1, в схематичном изображении параллельно направлению процесса изготовления,

Фиг.3 - отдельный блок сегментов из калибровочного устройства согласно фиг.1 и 2 в схематически упрощенном изображении,

Фиг.4 - шпиндельный держатель для крепления блока сегментов согласно первому варианту выполнения, в двух видах,

Фиг.5 - другой блок сегментов с другим вариантом выполнения шпиндельного держателя и

Фиг.6 - частичный вид блока сегментов спереди.

Полную компоновку устройства для изготовления пластмассовой трубы можно позаимствовать из патента ФРГ 198 43 340 С2. В нем представлено уже регулируемое калибровочное устройство. Регулируемое калибровочное устройство при этом является основным компонентом установки для экструзии труб с возможностью смены системы установления размеров. Оно берет на себя задачу придания формы согласно стандартному калиброванию, может, однако, бесступенчато регулироваться в пределах обусловленной конструкцией заданной области диаметров.

Это регулирование становится возможным благодаря тому, что прилегающая к трубе поверхность образуется большим числом отдельных сегментов. Представленные на фиг.1 сегменты имеют при этом вдоль своего направления по периметру трубы некоторое закругление, которое соответствует максимально возможному наружному диаметру трубы, и сгруппированы в отдельные сегментные венцы. Сегменты в этих сегментных венцах при рассмотрении в направлении изготовления продукции расположены на расстоянии друг от друга, однако сами сегментные венцы плотно следуют друг за другом. Два следующие друг за другом сегментных венца объединены в размерный венец, и эти венцы расположены со смещением на размер промежутков между сегментами в венце. Благодаря этому обеспечивается, что при прохождении трубы через калибровочное устройство не возникает никаких кромок. Отдельные поверхности сегментов образуют совместно, по существу, гладкую внутреннюю поверхность трубы, по существу, с геометрией круга.

Расположенные в направлении изготовления трубы друг за другом по оси сегменты 18 объединены в блок 16 сегментов. Для этого используется несущая структура 30, которая более подробно поясняется позднее на основе фиг.5. Несущая структура 30 связана с крепежным и исполнительным устройством 20, которое соединяет соответствующие блоки сегментов с корпусом калибровочного устройства путем перемещения в радиальном направлении. Корпус калибровочного устройства при варианте выполнения согласно фиг.1 состоит из двух коаксиально расположенных друг в друге цилиндрических участков 12 и 14. В этих цилиндрических участках по кругу располагаются отдельные блоки 16 сегментов. Отдельный блок 16 сегментов первого варианта выполнения изобретения схематически представлен на фиг.3.

Он включает в себя расположенные друг за другом пластины 18, которые закреплены на двух несущих стержнях. Несущие стержни образуют несущую структуру 30. На несущих стержнях опять-таки на расстоянии в осевом направлении расположены два шпиндельных держателя 20. Шпиндельные держатели 20 представлены на фиг.4 в двух видах. Они состоят из крепежного участка 42, который связан с несущей структурой или может связываться с несущей структурой, и резьбовой шпильки 40. Резьбовая шпилька 40 и крепежный участок 42 в положении соединения могут соединяться между собой с возможностью разъема, например, с помощью не представленного здесь резьбового соединения, зажима, защелки или какого-либо иного соединения.

При смонтированном готовом калибровочном устройстве шпильки 40 с наружной резьбой вставлены в соответствующие отверстия в цилиндрах 12 и 14 корпуса. Между обоими цилиндрами 12 и 14 корпуса для каждой шпильки с наружной резьбой предусмотрена шестеренчатая гайка 22, которая взаимодействует с наружной резьбой резьбовой шпильки 40 с возможностью перемещения.

Перпендикулярно направлению изготовления трубы 24 (сравн. с фиг.1) впереди расположено по кругу 12 блоков сегментов. Каждый блок сегментов имеет по два шпиндельных держателя 20, которые установлены на расстоянии друг от друга (фиг.2) и соответственно взаимодействуют с относящейся к ним шестеренчатой гайкой 22. Шестеренчатые гайки 22 опять-таки с помощью зубчатого кольца 26, которое проходит по периметру между расположенными на расстоянии по оси шестеренчатыми гайками, перемещаются совместно с ним. Для этого зубчатое кольцо 26 на обоих своих краях имеет входящие в зацепление с шестеренчатой гайкой 22 зубья.

При приведении в действие зубчатого колеса 26 все блоки сегментов одновременно и одинаковым образом перемещаются по радиусу в наружном направлении или внутрь. Если все блоки сегментов перемещаются одинаковым образом в радиальном направлении, то получается изменяемый диаметр калибрования. В области возможности перемещения можно определить, таким образом, наружный диаметр калибруемой трубы 24.

Предпочтительной при настоящем варианте выполнения является конструкция из двух частей, выполненное в форме шпиндельных держателей 20 крепежное и исполнительное устройство. Благодаря этому является возможным, чтобы сначала вставлялись в корпус 12, 14 и соответственно центрировались резьбовые шпильки 40 с наружной резьбой. Параллельно можно затем изготовить блоки 16 сегментов путем установления в ряд отдельных сегментов 18 на несущей структуре 30. Несущая структура 30 при этом также жестко связана с крепежным участком 42.

Благодаря возможности соединения крепежного участка 42, с одной стороны, и участка 40 с наружной резьбой, с другой стороны, можно просто и без проблем вставить затем блоки 16 сегментов в корпус 12, 14.

Другая форма выполнения изобретения представлена на фиг.5 и 6, в которых блок 16' сегментов изображен более точно. Этот блок 16' сегментов включает в себя два различных, расположенных, соответственно чередуясь, варианта выполнения пластин 18' и 18”. Каждая пластина имеет два отверстия и с их помощью они установлены в ряд на крепежных штангах 52 и 54. При этом отдельные пластины 18' и 18” отделены друг от друга дистанцирующими элементами. На концах крепежных штанг 52 и 54 имеются внутренние резьбы, так что при введении винтов возможно стягивание всех сегментов 18' и 18” между собой.

В двух положениях на оси вместо дистанцирующих втулок вставлены соответственно нижняя часть стержня 60 шпинделя. Стержень 60 шпинделя имеет два отверстия, через которые проходят соответственно крепежные штанги 52 и 54. Над крепежным участком стержень 60 шпинделя выполнен в виде штыря и заканчивается на своем верхнем конце наружной резьбой. На стержень 60 шпинделя надвинута гильза 62 шпинделя, которая на своем наружном диаметре имеет наружную резьбу. Гильза 62 шпинделя снизу прилегает к посадочному месту стержня 60 шпинделя. У верхнего конца она сама скрепляется со стержнем 60 шпинделя путем навинчивания винта 64 на наружную резьбу стержня шпинделя.

При сборке калибровочного устройства согласно второму варианту выполнения изобретения можно изготовить нижнюю часть блока 16' сегментов при вначале разделенных стержня 60 и гильзы 62 шпинделя, а именно - путем насаживания отдельных пластин 18' и 18” на соответствующие несущие штанги 52 и 54 при применении дистанцирующих втулок и последующего навинчивания на концы крепежных штанг 52 и 54. При этом в несущую структуру совместно интегрируются на осевом расстоянии друг от друга два стержня 60 шпинделя.

Параллельно этому в непоказанный здесь более подробно корпус калибровочного устройства вставляются гильзы 62 шпинделей и подвергаются соответствующей юстировке. Затем нижние части блоков 16' сегментов вставляются в соответствующие гильзы шпинделей путем введения стержней 60 шпинделей. Блоки 16' сегментов после этого путем ввинчивания винта 64 и осуществляемого при этом фиксирования стержней шпинделей и гильз 62 шпинделя жестко монтируются в корпусе.

В целом с помощью настоящего изобретения обеспечивается простой и экономичный монтаж калибровочного устройства.

Перечень обозначений

10 Калибровочная корзина 12 Наружный цилиндр корпуса 14 Внутренний цилиндр корпуса 16 Блок сегментов с пластинами 18,18',18” Пластины 20, 20' Шпиндельный держатель 22 Шестеренчатая гайка 24 Труба 26 Зубчатое колесо 30,30' Несущая структура 40 Шпилька с наружной резьбой 42 Крепежный участок 44 Положение соединения 46 Отверстия 52 Нижняя несущая штанга 54 Верхняя несущая штанга 60 Внутренний стержень шпинделя 62 Гильза шпинделя 64 Стяжной винт 66 Винт

Изобретение относится к калибровочному устройству для калибрования экструдированных труб. Устройство включает в себя множество состоящих из отдельных сегментов, расположенных друг за другом сегментных венцов, внутренняя поверхность которых вместе образует калибровочное отверстие. Расположенные друг за другом в осевом направлении сегменты объединены в блок сегментов. Отдельные сегменты каждого блока расположены на несущей структуре. Блоки сегментов установлены в корпусе таким образом, что соседние по оси сегменты в каждом положении перекрывают друг друга в окружном направлении. Каждая несущая структура связана с одним крепежным и исполнительным устройством, выполненным из двух частей. Первая часть связана с несущей структурой, вторая часть вставлена в корпус и обе части связаны друг с другом с возможностью разъема. Крепежное и исполнительное устройство выполнено в виде винтового привода. На несущей структуре расположен шпиндель с участком, снабженным наружной резьбой. Участок с наружной резьбой взаимодействует с маточной гайкой, которая приводится во вращательное движение с помощью другого приводного элемента. Шпиндель образован из двух частей. Изобретение позволяет изготовлять и монтировать наиболее простым способом калибровочное устройство. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Калибровочное устройство для калибрования экструдированных бесконечных профилей, в частности, труб, включающее в себя множество состоящих из отдельных сегментов (18, 18', 18"), расположенных друг за другом сегментных венцов, внутренние поверхности которых совместно образуют калибровочное отверстие, причем
расположенные в осевом направлении друг за другом сегменты (18, 18', 18") смонтированы в блок (16) сегментов,
отдельные сегменты (18, 18',18") блока (16) сегментов расположены на несущей структуре (30, 30'),
блоки (16) сегментов установлены в корпусе (12, 14), по существу, по окружности таким образом, что соседние вдоль оси сегменты (18, 18', 18") в любом положении частично перекрывают друг друга в окружном направлении, и
каждая несущая структура (30, 30') соединена с, по меньшей мере, одним крепежным и исполнительным устройством (20, 20'), с помощью которого отдельные, относящиеся к соответствующей несущей структуре (30, 30'), блоки (16) сегментов крепятся в корпусе (12, 14) с возможностью перемещения каждого отдельного блока (16) сегментов в радиальном направлении,
отличающееся тем, что каждое крепежное и исполнительное устройство (20, 20') выполнено из двух частей, причем первая часть (42, 60) связана с несущей структурой (30, 30'), вторая часть (40, 62) вставлена в корпус (12, 14) и обе части могут соединяться друг с другом с возможностью разъема, причем крепежное и исполнительное устройство (20, 20') выполнено в виде винтового привода, причем на несущей структуре (30, 30') расположен шпиндель (20, 20') с участком, снабженным наружной резьбой, и этот участок с наружной резьбой взаимодействует с маточной гайкой (22), которая приводится во вращательное движение с помощью другого приводного элемента, причем шпиндель (20, 20') образован из двух частей, причем одна часть (42, 60) соединена с несущей структурой (30, 30'), и вторая часть (40, 62) включает в себя участок с наружной резьбой.

2. Калибровочное устройство по п.1, отличающееся тем, что вставленная в корпус (12, 14) вторая часть (40) шпинделя выполнена в виде шпильки с наружной резьбой.

3. Калибровочное устройство по п.1, отличающееся тем, что несущая структура (30, 30') для отдельных сегментов (18, 18', 18") одного блока (16) сегментов включает в себя, по меньшей мере, одну штангу (52, 54), на которой отдельные сегменты (18, 18', 18") установлены в ряд, и штанга (52, 54) входит в отверстие (46) первой части шпинделя (42, 60).

4. Калибровочное устройство по одному из пп.1-3, отличающееся тем, что предусмотрено два шпинделя (20, 20'), которые установлены на несущей структуре (16) со смещением в осевом направлении.

5. Калибровочное устройство по п.1, отличающееся тем, что шпиндель (20') включает в себя шпиндельный держатель (20), который соединен с несущей структурой и имеет стержень (60) шпинделя, и что шпиндельный держатель вставлен, по существу, с плотной посадкой в гильзу (62) шпинделя с наружной резьбой, причем шпиндельный держатель (60) и гильза (62) шпинделя установлены с возможностью смещения относительно друг друга.

6. Калибровочное устройство по п.5, отличающееся тем, что на противоположном несущей структуре (30, 30') конце стержня шпинделя предусмотрена резьба и гильза (62) шпинделя благодаря навинчиванию гайки (64) на резьбу может перемещаться относительно стержня шпинделя.