Устройство для изготовления ребристых труб с гладкой внутренней поверхностью из пластического материала Советский патент 1990 года по МПК B29C47/20 B29C47/90 B29C53/30 B29L23/18 

Изобретение относится к переработке пластмасс и может быть использовано в химической промышленности.

Цель изобретения - повышение качества труб.

На фиг. 1 изображено устройство для изготовления ребристых труб; на фиг. 2 - часть устройства, увеличенный продольный разрез.

Устройство (фиг. 1) содержит две постоянные литейные формы 1 и 2, которые передвигаются вдоль бесконечных траекторий и встречаются одна с другой в пределах зоны направляющих рельс 3 с конечным образованием цилиндрической пресс-формы. В эту пресс-форму входит экструзионная втулка соединенная с экструзионной головкой 5 экструдера переходником

ОЧ

. На фиг. 1 видно, как окончательно тформованная труба выходит с другого онца пресс-формы. Причем формование ли изготовление этой трубы происхоит непосредственно в постоянных итейных формах 1 и 2.

На фиг. 2 более детально показаны е части устройства, которые приниают непосредственное участие в форовании трубы. Шпиндель 8 установлен на центральной линии устройства, частично внутри экструзионной втулки k. При этом шпиндель 8 выполнен прямым, т.е. он имеет постоянный диаметр. Расширяющийся на конус дорн 9 установлен за шпинделем по направлению техпроцесса таким образом, чтобы он целиком и полностью находился вне экструзионной втулки , а сердечник 10, имеющий в основном постоянный диаметр, установлен за дор- ном 9. Шпиндель 8, дорн 9 и сердечник 10 образуют стержень этого устройства.

Экструзионная втулка 4 и шпиндель 8 смонтированы с образованием между собой кольцевого сопла 11, откуда предназначенный для формования материал,, например пластический, подается в формующее пространство 12, контуры которого определяются экструзионной втулкой k, постоянными литейными формами 1 и 2, шпинделем-8 и дорном 9. Чтобы изготовить трубу с ребристой внешней поверхностью, на внутренней поверхности постоянных литейных форм 1 и 2 выполнены кольцеобразные, расположенные на одинаковом расстоянии одна от другой, канавки 1-3 для нагнетания в них пластичного материала с последующим образованием ребер.

Сердечник 10 образован из двух последовательных частей - начальной зоны Ik и конечной или торцовой зоны 15, расположенной на расстоянии от сопла. Эти зоны отделены одна от другой с помощью периферийной канав- ки 16, из которой смазочное вещество, например воздух, может подаваться на поверхность торцовой зоны 15 сердечника 10. Средство 17 охлаждения установлено в пределах торцовой зоны 15 для, например жидкого хладагента. Средство 17 охлаждения дает возможность поверхности торцовой зоны 15 а следовательно, и внутренней поверхности, отформованной из исходного

0

5

0

5

0

5

0

5

материала трубы, охлаждаться в таком режиме, чтобы после удаления из устройства труба сохраняла свою первоначальную форму.

Диаметр торцовой зоны 15 незначительно уменьшается от канавки 16 по направлению техпроцесса, благодаря чему диаметр D примерно на 1% больше диаметра D2. Поэтому конусность в данном случае очень незначительная, хотя на фиг. 2 она увеличена для большей ясности.

Начальная зона 1 сердечника, которая расположена между дорном 9 и канавкой 16, незначительно увеличивается по направлению к канавке 16, в направлении техпроцесса.

Диаметр начальной зоны 1 равномерно увеличивается от диаметра D.J, который является диаметром начальной зоны около дорна 9, до диаметра D4, который является диаметром начальной зоны в точке расположения канавки 16, чтобы диаметр D,, был примерно на 0.2-2%, преимущественно на 1% больше диаметра D3. Хотя это увеличение диаметров очень небольшое, однако доказаны его большие практическая важность и ценность. Начальная зона 1А также снабжена обогревающими средствами обогрева, простирающимися на всю длину этой зоны. Эти средства обогрева на фиг. 1 обозначены позицией 18,

Длина начальной зоны 1 равна 10-100%. лучше 50% наружного диаметра канавок 13, т.е. внешнего диаметра трубы, а длина торцовой зоны 15 равна 50-200% внешнего диаметра трубы. Постоянные литейные формы 1 и 2 снабжены охлаждающим приспособлением (не показано) для охлаждения внешней поверхности трубы.

Устройство работает следующим образом.

Предназначенный для формования v и находящийся под определенным давлением материал, например пластический, подается из сопла 11 в промежуток между экструзионной втулкой Ц и шпинделем 8 и попадает в формующее пространство 12, в котором он вынужден под действием расширяющегося на конус дорна 9. продвигаться наружу . таким образом, что заполняет канав- iки 13 постоянных литейных форм 1 и 2 и пространство, контуры которого образуются постоянными литейными формами 1 и 2 и сердечником 10 устройства. Материал, который в принудительном порядке заполняет канавки 13, образует ребра трубы 19, а материал, который остается в пространстве межд постоянными литейными формами 1 и 2 и стержнем, - стенку трубы 19.

После того, как материал приходит в непосредственный контакт с постоян ными литейными формами 1 и 2, он начинает охлаждаться, тогда как те части материала, которые располагаются почти в непосредственной близости от сердечника 10, остаются в пласти- фицированном состоянии благодаря тому, что начальная зона 14 сердечника 10 нагревается средствами 18 обогрева. Благодаря нагреванию материала и увеличивающемуся диаметру начальной зоны 1 материал правильно и плотно заполняет канавки 13 и становится исключительно однородным по всей площади начальной зоны 14, за счет чего гарантируется образование очень ров- ной внутренней поверхности трубы 19.

После прохождения трубой 19 отметки канавки 16 она начинает охлаждаться также и на внутренней стороне с помощью средства 17 охлаждения, бла- годаря чему материал становится жестким до такой степени, что способен удерживать свою форму и после выхода из устройства. В течение этапа охлаждения происходит усадка трубы 19, а торцовая зона 15 сердечника 10 чуть сужается на конус по направлению к концу этой зоны, чтобы исключить вероятность прилипания трубы 19 к сердечнику 10. Именно для этого из канавки 16 на поверхность торцовой зоны 15 подается смазочное вещество.

В отличие от указанного варианта исполнения устройства средства 18 обогрева могут быть расположены лишь на протяжении какой-то части длины начальной зоны 14. При этом отпадает необходимость в канавке 16, если не предполагается или нет необходимости в подаче смазочного вещества на по- верхность сердечника 10. Для большей ясности на фиг. 2 показан несколько больший угол наклона поверхности начальной зоны 14.

Таким образом, в предлагаемом устройстве начальная зона нагревается, а ее диаметр незначительно увеличивается по направлению к конечной или торцовой зоне. В момент нагрева

5 0 5

0

5 0

5

0

ния.труб 1J, когда они все еще находятся в пределах постоянных литейных форм 1 и 2 и когда одновременно пластическая масса или материал с силой проталкивается вперед по направлению к постоянным литейным формам 1 и 2, внутренняя поверхность трубы 19 образуется на всем протяжении ровной и гладкой.

Положительные свойства устройства обусловлены тем фактом, что после заполнения канавок 13 постоянных ли- .тейных форм 1 и 2 материалом в результате действия давления прессования в пределах конического дорна 9, формы начинают быстро охлаждать материал, который начинает сжцматься. За счет образования довольно значительного конечного давления в канавках 13 постоянных литейных форм 1 и 2. в результате чего происходит растекание предназначенного для формования материала точно по поверхностям литейных форм 1 и 2 и дорна 9, устраняются любые дефекты, которые обуславливаются различными скоростями охлаждения и сжатия материала. Это конечное давление не зависит от давления прессования и поэтому его можно легко и просто регулировать за счет изменения эффекта нагревания. Следует иметь в виду, что длина начальной зоны сердечника 10 также оказывает определенное влияние, на конечное давление.

Средства обогрева можно устанавливать только в одной части начальной зоны 2k. Преимущество подобного расположения в плане технологического процесса заключается в том, что средства обогрева начальной зоны 14 простираются на всю длину этой зоны. Именно по этой причине является желательным, чтобы диаметр начальной зоны 14 увеличивался равномерно.

Сердечник 10 - та часть стержня , которая имеет в основном постоянный диаметр и с помощью которой калибруется внутренняя поверхность трубы 19. Поэтому диаметр не может изменяться в какой-то большой степени.

Следовательно, сердечник 10 в известных устройствах имеет постоянный диаметр или диаметр, который в незначительной степени уменьшается по направлению к конечной зоне, так что охлаждающаяся и сжимающаяся труба не прилипает к нему. По этой причине диаметр начальной зоны сердечника 10

увеличивается лишь незначительно в направлении изготовления труб. Диаметр сердечника 10 & конце начальной зоны будет лишь на 0,2-2,0%, а лучше на 1,0%, больше, чем он был в начале начальной зоны.

Чтобы начальная зона 14 сердечника 10 не оказывала нежелательного влияния на формование трубы 19, она должна иметь достаточную Длину. Согласно изобретению длина начальной зоны в аксиальном направлении устройства равна. 10-100%. а лучше 50% внешнего диаметра трубы.

Конечное давление обуславливает образование необычно высокого трения между материалом и сердечником 10. Образующиеся в результате этого любые нежелательные эффекты можно устранить за счет нанесения на поверхность сердечника 10 соответствующего пластического невосприимчивого покрытия, fнапример, обработанного бором покрытия, или путем использования соответ- ствующего смазочного вещества, или за счет образования на части сердечника 10 неглубокой спиралеобразной канавки или канавок, которые исключают вероятность быстрого прилипания материала к поверхности сердечника 10

Формула изобретения

1. Устройство для изготовления ребристых труб с гладкой внутренней поверхностью из пластического матери ала, содержащее стержень, выполненный в виде шпинделя, расширяющегося на конус дорна, установленного за шпинделем по направлению техпроцесса, и сердечника с начальной и торцовой зонами, расположенного последователь-

JQ 15

2о 25 3Q

35

40

но за дорном, экструзионную втулку, размещенную вокруг шпинделя с образованием со стержнем сопла для материала, литейные формы, смонтированные вокруг экструзионной втулки и стержня с возможностью перемещения по бесконечной траектории, причем по внутренней поверхности литейных форм выполнены канавки для формования ребер на трубе, а торцовая зона сердечника, расположенная на расстоянии от сопла, снабжена средством охлаждения этой зоны, отличающееся тем, что, с целью повышения качества труб, сердечник снабжен средствами для обогрева, размещенными в начальной зоне сердечника между дорном и торцовой зоной, причем начальная зона сердечника выполнена с увеличивающимся в направлении техпроцесса диаметром.

2.Устройство по п. 1, о т л и - чающееся тем, что средства обогрева расположены во всей длине начальной зоны сердечника.

3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что сердечник

в начальной зоне выполнен с равномерно увеличивающимся диаметром.

4.Устройство по пи 1 и 3, отличающееся тем, что увеличение диаметра начальной зоны сердечника выбирают в пределах 0,2- 2%, преимущественно на 1%.

5.Устройство по п. 1, о т л и - чающееся тем, что длина начальной зоны сердечника в аксиальном направлении выбрана в пределах 10 - 10D%, преимущественно 50% по отношению к наружному диаметру канавок литейных форм.

u 111 11 i.i i и 11 иj

Изобретение относится к изготовлению ребристых труб с гладкой внутренней поверхностью из пластических материалов. Оно может быть использовано в химической промышленности. Цель изобретения - повышение качества труб. Для этого устройство содержит стержень, установленный по центральной оси устройства. Вокруг стержня прессуется подаваемый из сопла пластифицированный материал. Сердечник, имеющий постоянный диаметр, устанавливается в торцовой части стержня для калибрации внутренней поверхности трубы. Внешняя поверхность трубы формуется с помощью перемещающихся в аксиальном направлении постоянных литейных форм. Торцовая зона сердечника снабжена средством для охлаждения внутренней поверхности трубы. Литейные формы имеют канавки для формования ребер трубы. За счет установки в начальной зоне сердечника средства для обогревания внутренней поверхности трубы и за счет выполнения поверхности начальной зоны так, чтобы она расширялась на конус в направлении технологического процесса, устраняются неровности поверхности трубы, исключается образование пузырьков. Диаметр начальной зоны увеличивается на 0,2 - 2,0%, преимущественно на 1,0%. Длина начальной зоны в аксиальном направлении устройства равна 10 - 100%, преимущественно 50%, внешнего диаметра трубы. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

1 (2

Составитель Л.Кольцова Редактор И.Касарда Техред М.Моргентал Корректор М.Кучерявая

Заказ 1166

Тираж

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул.Гагарина, 101

фиг. 1

73 18

/7

Подписное