Формующее устройство для изготовления торцовой муфты из пластмассовой трубы Советский патент 1986 года по МПК B29C51/02 

2.Устройство по П.1, от л. я ч а- ю щ е е с я тем, что одна группа сегментов установлена с возможностью, радиального и осевого перемещения относительно направляющего стержня,

а другая группа сегментов передними торцами связана с направляницим стержнем.

3,Устройство по ппс 1 и 2, о т- .лйчагощееся тем, что опорИзобретение относится к переработке пластмасс, а именно к уст.ройству для изготовления торцовой муфты из пластмассовой трубы, и может быть использовано, в частности, дпя соединения полихлорвиниповых труб.

На фиг. 1 изображено формующее устройство.в момент извлечения из муфты при вьщвинутых из последней сегментах одной группы, продольный разрез; на фиг. 2 - формовочный сердечниг, аксонометрия; на фиг.З - устройство изображенное на фиг. 1,

продольный разрез; на фиг. А - разрез А-А на фиг. 3} на фиг. 5 - раз- разрез Б-Б на фиг.З; на фиг.6 - схема расположения сегментов при втягивании внутрь сегментов одной группы, схема; на фиг.7 - устройство при вытянутых из муфты сегментах обеих групп, продольный разрез; на фиг.8 - пример вьтолнения устройства.

Формующее устройство содержит форму 1, сердечник, включающий направляющий стержень 2, на переднем конце I которого закреплено основание 3. На основании 3 закреплена головка 4, которая крепится к нему болтами 5. Задний торец 6 головки 4 выступает за передний торец основания 3. По периферии стержня 2 размещены подвижные относительно него чередующиеся между собой отдельные сегменты 7 и 8, образующие кольцевую наружную поверхность сердечника, причем сегменты 7 и 8 имеют кольцевой выступ 9 для оформления кольцевой канавки в муфте. Наружная поверхность каждого сегмента обеих групп имеет в продоль

ные элементы выполнены в виде пальцев, подвижно соединенных с опорными поверхностями сегментов, причем палыды каждой группы сегментов связаны с отдельными приводами их перемещения вдоль направляющего стержня, при этом угол наклона конусных поверхностей пальцев выбран из условия обеспечения самоторможения пальцев на направляющем стержне.

Ш

(5

20

25

30

35

40

12

ном направлении по крайней мере два участка а , наклоненных в направлении наружу относительно продольной оси стержня 2, и размещенный между ними участок Ь . На передней торцовой поверхности сегментов 7 и 8 имеется выточка 10, которая зацепляется с торцом 6 головки 4. Передний конец каждого сегмента 7 соединен с основанием 3 стержня 2 так, что он свободно скользит в радиальном направлении. Каждый сегмент 7 (фиг.2) выполнен сужающимся к заднему торцу, в то время как каждый отдельный сегмент 8 вьтолнен расширяющимся к заднему торцу. Сегменты 7 и 8 установлены с возможностью контактирования боковыми поверхностями и имеют коничесике опорные поверхности, которыми они опираются на опорные элементы, вьтолненные в ви- .де двзпс групп чередующихся между собой пальцев II и 12. Пальцы 11 расположены вокруг кольца 13 под одинаковым углом друг относительно друга. В данном случае применено три пальца 11, расположенные под углом 120° друг относительно друга. Каждьй из пальцев II имеет скос к переднему концу, образующий- поверхность 14. На этой поверхности вьтолнена направлякнцая 15, имеющая профиль в виде ласточкина хвоста (фиг. 4 и 5), Каждый палец П имеет выточку 16 у заднего торца. Пальцы 12 также установлены под одинако- вьм углом друг к другу вокруг кольца 17. Число и угол скоса пальцев 12. выбирают таким же образом, как и .для пальцев П. Каждый палец 12 так-.

3

же имеет скос, образующий поверхность 18 с направляющей 19, также имеющей профиль в виде ласточкиного ;:воста. Каждый палец П (как показано на фиг. 4 и 5 в поперечном сечений имеет прямоугольную форму, и нижняя его поверхность имеет ду ГУ 20, соответствующую окружности стержня 12, на который опирается каждый палец 11.

Каждый палец 12 представляет собой в поперечном сечении многоугольник , ипеющий скосы-21 по обе нижние стороны, которых касаются нижние стороны пальца 11« Кроме того, пальцы 12 имеют на нижней поверхности дугу 22. Кольца 13 и 17 с закрепленными на них пальцами свободно перемещаются по направляющему стержню 2. Направлякнцие 15 и 19 входят в соответствутоптие им по форме пазы, выполненные на конических опорных поверхностях сегментов 7 и 8, причем направляющие 15 взаимодействуют с пазами сегментов 7, а направляющие 19 - с пазами сегментов 8. Кольцо 17 помещено в выточку I6 пальцев 11, На стержне 2 установлена втулка 23, соединенная с кольцом 13 пальцев 11 с помощью болтов 24 и имеет торцовую пластину 25 со сквозным отверстием 26, через которое проходит направлякщий стержень 2. В пластину 25 ввернут толкатель 27 гидравлического цилиндра (не показан) . Во втулке установлен фланец 28, который болтами 29 соединен с кольцом 5 7 пальцев 12. Гидравлический цилиндр 30 закреплен на пластине 25 и толкателем 31 связан с фланцем 28.,

В примере вьшолнения устройства (фиг. 8) палец 12 крепится непосредственно к кольцу 32, а толкатель 33 прикрепленный к пальцу 11, проходит через кольцо 32, при этом фланец 34 прикреплен к другому торцу толкателя 33. Фланец 34 может скользить по направляющему стержню 2. Кольцо 32, соединенное с толкателем 35 гидравлического цилиндра, вытягивается толкателем для перемещения пальцев чтобы осуществить первое убирание сегментов 8, а затем кольцо 32 упирается во фланец 34, чтобы осуществить перемеще1;ие пальцев 11 (второе убирание сегментов 7).

В устройстве сегменты 7 и 8 имеют определенное соотношение углов 9-f

09

и Qj (фиг. 4), под которыми сегменты 7 и 8 чередуются, с углом 9, (фиг.З) верхней поверхности 14 или 18 пальцев 11 или 12. Это соотношение

определяется из условия обеспечения равномерного убирания сегментов 8 и перемещения сегментов 7 в направлении к оси направляющего стержня 2, т.е. для уменьшения радиуса сердеч

ника после синхронного убирания вначале сегментов одной группы и затем сегментов второй группы основное соотношение устанавливается между углом 0, относительно изменения ширины отдельных сегментов 7 и 8 сердечника, углом 8 2 , под которым отдельные сегменты 7 и 8 первой и второй группы установлены поочередно, и углом Sj верхних поверхностей

пальцев 11 и 12. Это соотношение станов ится ясным из фиг. 6, на которой пунктирными линиями показано условие, при котором отдельные сегменты 8 сердечника второй группы

временно убираются только на лВ , а поомежуток и А образуется между отдельными сегментами 8 и 7 второй и первой группы сегментов сердечника за счет убирания отдельных сегментов 8 второй группы сердечника,., u6

Направление меньшения радиуса

сегментов 7 первой группы ограничивается углом б и промежутком Л&

относительно данного направления,

равным л А 51 п вг. Соответственно,

40

й6

tgGi ib

ein 9,

Поскольку сегменты 7 и 8 обеих групп синхронно убираются, как ука- зьгоалось ранее, то сегменты 7 первой группы также переместятся только на i 8 после убирание сегментов 8 второй группы, что вызывает убирание на ли (Отдельных сегментов 8 второй группы, а перемещение на уменьшение радиуса на л В сегментов 7 первой группы может быть вьфажено- соотношением

8C

Состояние равновесия между уменьшением радиуса отдельных элементов сердечника первой группы и убиранием. отдельных элементов сердечника второй группы может быть вьфажено как

, -и, cfleflOBatenbHo, можно записать уравнение:

t eilsinSi 9

Желательно это соотношение соблюать при вьтолнении предлагаемого стройства.

Это соотношение получено с учетом того, что углы скоса верхних поверхностей пальцев первой и второй группы одинаковы и равны Sj .

Однако оба угла скоса могут быть различными и в этом случае выражение, соответствукицее вышеуказанному, может быть получено, исходя из описания работы устройства.

Устройство работает следующим образом.

Торцовая часть муфты нагревается и обжимается со стороны головки 4 отдельными элементами сердечника или обжимается путем ее проталкивания в пространстве, образованном между сердечником и внепшей формой 1, которая устанавливается поверх сегментов сердечника и головки 4, при этом указанное пространство равно толщине стенки трубы или больше нее, чтобы получить заданную толщину стенки муфты.

Для изготовления муфты была использована труба из винилхлорида, имеющая диаметр 150 мм и толщину 8,9 мм. Углы 0, ,92 и вз в сердечнике бьти равны 3 - 11 ; 60 и 4-12 соответственно. Пространство- между сердечником и формой составляло 10,5 мм.

Несмотря на высокое давление, которому подвергались элементы сердечника, отдельные сегменты 7 первой группы не убирались, поскольку они соединены с основанием 3, для перемещения только в направлении уменьшения радиуса. Поскольку эти элементы «г сегменты 7 соединены со скошенными поверхностями 14 пальцев 11 первой группы элементов сердечника, то отдельные элементы сердечника - сегменты 7 служат для опрессования пальцев 11 на направляющем стержне 2 посредством вертикальной составляющей силы, вызванной в зависимости от угла скоса бз скошенной поверхности 14.

С другой стороны, сегменты 8 сердечника второй группы, отличные

от сегментов 7 первой группы, не соедин€ ны с основанием 3, а только касаются задней торцовой части коль- ца 13, связанного с сегментами 7 первой группы. Однако эти элементы обжимаются на стержне 2 посредством вертикальной силы, вызванной 3 зависимости от сегментов 7 согласно давлению на торцовую часть пластмассовой трубы, и, следовательно, можно стабилизировать лучше, чем в случае, когда фиксация сегментов 7 зависит только от толкателя 27.

Соответственно сегменты 8 второй группы могут быть неподвижно установлены без убирания при давлении на торцовую часть пластмассовой трубы.

Установка сегментов 8 второй группы имеет отношение к установке элементов сердечника, который удерживает сегменты 8 скошенными поверхностями 14 пальцев 12, а также к

установке подвижных элементов сер- . дечника - сегментов 8, задние концы которых удерживаются посредством кольца 13. Следовательно, толкатели 23 и 31 могут быть ограничены в

функциях крепления и стабилизации сегментов 8 второй группы сердечника. В предлагаемом устройстве толкакяцее давление торцовой части пластмассовой трубы может быть эффективно

использовано для установки сегментов 7 с пальцами 11 первой группы и не будет удерживать отдельные элементы сердечника второй группы при толкающем давлении, чтобы эти элементы могли неподвижно установиться, как и элементы первой группы

Таким образом, отдельные элементы сердечника могут предохраняться от скольжения друг относительно друга, что обеспечивает изготовление

муфты с большой точностью по размерам. После обжатия муфты осуществляют

извлечения из нее сердечника посредст - вом перемещения элементов сердечника в начале второй группы с помощью толкателя 31 гидроцилиндра 30. Элементы сердечника второй группы убираются с помощью толкателя 27, связанного с фланцем 25 втулки 23, как показано на фиг. . Поскольку пальцы второй группы сердечника убраны, сегменты 8 второй группы могут понижаться к оси направляющего стержня 2, как показано на фиг, 6.. В стадии.

когда заканчивается указанное вьше понижение, выступ 9 сегментов 8 второй группы выходит из муфты показанной пунктиром на фиг.1.После указанной операции толкатель 27 убирается гидравлическим цилиндром и пальцы 12 и 11 второй и пер- вой группы элементов сердечника синхронно убираются как показано на фиг.7. Выступы 9 сегментов 7 также выходят из муфты. Сердечник свободно извлекается из муфты. Далее цикл повторяется.

30

Г

Гг 2а29Я 1б

и.

6

27

,

Г

%г.

л

1б

15

12

JV

Фиг.8

ВНИИПИ Заказ 914/62 Тираж 640 Подписное Филиал 1ШП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4