Способ заполнения трубки плавким веществом Советский патент 1990 года по МПК G01L7/04 

так, что выходной коней трубки размещается внизу, и постепенно опускают раму в размещенную под ней ванну 16 с жидкостью 15 для охлаждения. Контакт 19 выполнен подвижным и по мере опускания трубки в жидкость он перемещается к входному концу так, что непогруженная час™ъ трубки находится в нагретом состоянии. После охлаждения всей трубки 2 перекрывают зажим 5 и отсоединяют трубку. При этом обеспечивается безусадочное наполнение трубки плавким веществом, что позволяет при изготовлении из трубки малометрической трубчатой пружины получить ее стабильные характеристики и повысить верхний предел измеряемых

давлений. 2 ил.

Изобретение относится к приборостроению, а именно к способам и устройствам наполнения трубок плавким веществом при изготовлении манометрических трубчатых пружин. Целью изобретения является предотвращение появления усадочных раковин в веществе после его отвердения. Трубку 2 размещают на наклонной раме 1. К нижнему входному концу через входной резиновый патрубок 13 с зажимом 5 подключена тепловая баня 7 с расплавом вещества, который выдавливается в трубку 2 с помощью сжатого воздуха из трубопровода 8. На выходном конце трубки установлен выходной патрубок 4 с зажимом 6. На концах трубки установлены контакты 18 и 19, к которым подводится напряжение. Трубку разогревают до температуры расплава и, открыв зажим 5 и частично зажим 6 (для создания противодавления), наполняют трубку 2 до появления определенного количества расплава на выходе трубки. Перекрывают зажим 6 полностью и изменяют наклон рамы 1 на противоположный, так, что выходной конец трубки размещается внизу, и постепенно опускают раму в размещенную под ней ванну 16 с жидкостью 15 для охлаждения. Контакт 19 выполнен подвижным, и по мере опускания трубки в жидкость он перемещается к входному концу, так, что непогруженная часть трубки находится в нагретом состоянии. После охлаждения всей трубки 2 перекрывают зажим 5 и отсоединяют трубку. При этом обеспечивается безусадочное наполнение трубки плавким веществом, что позволяет при изготовлении из трубки малометрической трубчатой пружины получить ее стабильные характеристики и повысить верхний предел измеряемых давлений. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано при изготовлении манометрических трубчатых пружин в приборостроении.

Целью изобретения является предотвращение появления усадочных раковин в веществе при его отвердения.

На фиг.1 показана схема установки для наполнения трубки уксусно-киглым натрием в исходном положении; на фиг.2 - изменение наклона рамы на об- ратный и опускание трубки в охлаждающую жидкость.

Устройство для наполнения трубки плавким веществом, например уксуснокислым натрием, содержит наклонную раму 1 для укладки труОки 2 с предварительно надетыми на концы резиновыми патрубками 3 и 4 с залимэми 5 и 6. Для расплавления вещества применяется тепловая баня 7, связанная с источни- ком сжатого газа (не показан) при помощи трубопровода &, Баня 7 установлена с торцовой более низкой в исходном состоянии стороны наклонной рамы 1 и снабжена запорным вентилем 9 и штуцером 10 для подачи расплавленной соли в трубку 2. Для присоединения ближнего к бане 7 конца трубки 2 к штуцеру 10 служи ,1 патрубок 3. i

Зажим 6 на удаленном о г бани конце

трубки 2 выполнен с двумя рабочими положениями, в одном из которых давление пережатия патрубка 4 составляет 80-90% от величины давления газа в бане, а в другом - превышает его. То есть, в первом положении зажим 6 полного перекрытия патрубка 4 не производит, но свободному истечению- расплавленной соли из паг рубка 4 препятствует, создавая противодавление, В другом же положении зажима 6 патрубок 4 перекрывается полостью и движение соли наружу отсутствует. Кон

5

0

5

структивно зажим может быть изготовлен аналогично медицинскому. Кроме того, могут быть использованы не один зажим, а два с различными усилиями зажатия,

Рама 1 выполнена подвижной с возможностью изменения угла наклона на обратный и постепенного опускания вниз (в направлении, показанном на фиг.4 стрелкой). Для изменения угла наклона могут использоваться, например, трос 11 и ролик 12, подвешенные за ось 13. А для опускания - полиспаст 14 или другое аналогичное спус- ко-подъемное устройство. Конструктив- нос решение механизма для изменения угла наклона и высоты расположения рамы принципиального значения не имеет. Описанная подвижность рамы позволяет осуществлять постепенное погружение трубки 2, начиная с удаленного от бани 7 конца, в заполненную охлаждающей жидкостью 15 емкость 16 и принудительно охлаждать ее.

Для подогрева трубки 2 в процессе заполнения используется электрорезис- тивный ее нагрев (с использованием собственного электросопротивления трубки) от внешнего источника 17 тока, например сварочного трансформатора. Для этого источник 17 тока связан при помощи контактов 18 и 19 с концами трубки 2, причем контакт 19 на удаленном от бани конце трубки выполнен подвижным с возможностью синхронного по мере погружения трубки в жид- кость его перемещения вдоль трубки в сторону бани 7. Это необходимо во избежание нагрева опущенной в жидкость для охлаждения части трубки. Механизм 19 перемещения контакта не имеет принципиального значения. Контакт может перемещаться и вручную. Можно также применить дискретное перемещение

контакта или, что предпочтительнее из-за простоты, связать контакт 19 с помощью переключателя с рядом других контактов, равномерно распределенных по длине трубки (переключатель и распределенные контакты не показаны), с возможностью поочередного их по мере погружения трубки в жидкость подключения. Если применит для охлаждения трубки электропроводную жидкость, можно избежать необходимости в подвижности контакта 19, так как электропроводная жидкость будет шунтировать охлаждаемый участок трубки и на нем эффект электро- нагрева от наличия сопротивления не будет наблюдаться.

Наполнение трубки с использованием установки производится следующим способом,

Расплавленное в бане 7 вещество вливают в наклонную трубку 2 через штуцер 10 с вентилем 9 и резиновый патрубок 3 с зажимом 5 (зажим 5 находится в положении, при котором патрубок 3 не пережат, а вентиль 9 открыт Трубка 2, лежащая на раме 1, предварительно прогрета до температуры плавления вещества. Наклон трубки при заполнении солью с подъемом дальнего конца по отношению к ближнему необходим для вытеснения подымающимся уровнем расплава имеющегося в полости трубки объема воздуха. После появления расплава на выходе резинового патрубка 4, укрепленного на дальнем конце трубки 2, патрубок 4 пережимают при помощи зажима 6. Затем пережимают патрубок 3 при помощи зажима 5, вентиль 9 перекрывают и трубку 2 отсоединяют от установки.

Отличительной особенностью в осуществлении способа является то, что вливание расплавленного вещества в трубку 2 осуществляют при его под- .давливании в бане 7 сжатым газом в пределах 1-1,5 кгс/см . Предварительно на свободном конце трубки 2 при помощи зажима 6 и резинового патрубка 4 создают противодавление сливу, равное 80-90% от давления вливания. Полное пережатие патрубка 4 при помощи зажима 6 осуществляют только после истечения из него вещества в количестве не менее одного объема внутренней полости трубки 2. Способ контроля количества истекающего вещества существенного значения

, 10

15

20

25

569609

не имеет. Например, контроль может осуществляться путем оперативного сбора и взвешивания истекающего вещества или подсчетом времени его истечения. Перед тем, как пережать патрубок 3 зажимом 5, производят постепенное принудительное охлаждение трубки 2 в направлении от дальнего конца к ближнему. Для этого при помощи ролика 12 и троса II (фиг.1) меняют угол наклона рамы 7 на противоположный и начинают медленное погружение трубки 2 в охлаждающую жидкость 15 с использованием спуско-подъемного устройства 14. Скорость погружения трубки устанавливается опытным путем и зависит от поперечных размеров трубки и охлаждающих свойств жидкости. В процессе погружения трубки 2 временно находящаяся снаружи ее часть поддерживается в нагретом состоянии путем синхронного погружению перемещения контакта 19 вдоль трубки в сторону бани 7. При этом из электронагревательной цепи исключается сопротивление погруженной для охлаждения части трубки, в связи с чем она не участвует в общем нагреве. Исключение сопротивления погруженной части трубки из электронагревательной цепи может осуществляться также дискретно, путем использования переклю- чателя и нескольких неподвижных контактов, расположенных вдоль трубки и поочередно замыкаемых с контактом 19. При использовании электропроводной охлаждающей жидкости сопротивление погруженной части трубки будет 40 шунтироваться сопротивлением жидкости и также исключится из электронагревательной цепи.

Пережатие патрубка 3 зажимом 5 и отсоединение трубки 2 от установки 45 осуществляются только после отвердения всего объема наполнителя. Контроль . состояния наполнителя может вестись, например, по температуре и времени пребывания трубки в охлаждающей жид- 50 кости.

Анализ принятых технических решений показывает, что предложенный способ обеспечивает более полное и плотное наполнение трубки плавким веществом.

Создание повышенного давления вливания соли в трубку при одновременном создании противодавления ее истечению на выходе является причиной

30

35

55

появления внутреннего давления, ока зываемого солью на стенки трубки. Это способствует улучшению смачиваемости поверхности трубки солью, вытеснению прилипших к стенкам пузырьков воздуха, тщательности и полноте заполнения полости.

Необходимость истечения из полости трубки до полного пережатия патрубка 4 зажимом 6 не менее одного ее полного объема соли объясняется тем, что первоначальное заполнение полости солью происходит из-за нали- ния в ней воздуха при росте давления от нуля до величины противодавления и только повторное после появления на выходе патрубка 4 расплава заполнение полости происходит при наличии в ней установившегося Довления, То есть только вторая порция расплавлен ной соли, равная по объему величине полости трубки, протекает при наличии внутреннего давления постоянной величины, и только ее можно считать наиболее очищенной от в ишчений воздуха.

Постепенное принудительное охпаж денме трубки в направлении от дальнего конца к ближнему (пи отношению к источнику расплавленной соли - тепловой бане) и поддержа те остальной части трубки до начала ее охлаждения в нагретом состоянии требуются для увеличения плотности наполнения трубки плавким веществом. Физическая сущность способа в этой его части состоит в том, что в постепенно перемещающуюся вдоль трубки зону застывания и отвердения Е1ещества (зону перехода вещества из жидкого состояния в твердое) для компенсации усадочного уменьшения объема все вреуя подается под давлением дополнительно количество расплавленного вещества, т.е. осуществляется антиусадочная подпитка зоны охлаждения расплавом. Вследствие этого резко уменьшается пористость застывшего наполнителя в трубке и, следовательно, возрастае плотность заполнения.

Таким образом предложенный способ позволяет улучшить полноту и плотность заполнения трубки плавким веществом.

Как показал эксперимент, наполнение трубки с антиусадочной подпиткой зоны охлаждения позволяет достичь

такой плотности наполнения, которая обеспечивает при навивке соотношение полуосей поперечного сечения трубчатой пружины порядка 1,17, что при использовании трубчатой заготовки ф 3,4x0,25 мм соответствует максимальному рабочему давлению около 80 МПа и превышает аналогичный показатель для известного устройства в 2 раза. Кроме того, за счет более полного наполнения трубки под воздействием противодавления удается избежать наличия местных пустот и 5 разрывов соляного столба, в связи с чем пружина характеризуется большей стабильностью неличины сплющивания по длине и не имеет явно выраженных мест ослабления,,

ЭгЬфект от лспопьзования предложения 3dKj.:o iae гея в обеспечении возможности получения из имеющегося сортамента заготовки манометрических трубчатых пружин, рассчитанных на более высокий рабочей предел по давлению, т, е . упрочить ::ру,кину без утолщения станки, приводящего к укрупнению и утяжелению прибора, Кроме того, повышается надежность пружины. Следовательно, эффект от использования предложения заключается в улучшении технических характеристик прибора и его удешевлении.

35

Ф о р мула и з о б р е т

и я

0

э

0

5

Способ заполнения трубки плавким веществом при изготовлении манометрической трубчатой пружины, заключающийся и том, что трубку устанавливают наклонно, нагревают до температуры плавления вещества, затем заполняют ее под давлением расплавленным веществом через ее входной нижний конец до появления расплавленного вещества на выходном верхнем конце, после чего вначале выходной, а затем входной концы трубки перекрывают, от - л и ч а ш щ и и с я тем, что, с целью предотвращения появления усадочных гаковин в веществе после ее отвердения, заполнение расплавленным вещест-

1,0на

выходе из трубки создают противодавление, равное 80-90% давления на входе причем перекрытие выходного конца производят после истечения из трубки

всм осуществляют при давлении 1,5 кгс/см на входе в трубку, а

91569609Ю

вещества в количестве, равном объему трубку с веществом в направлении от полости трубки, после чего охлаждают вькодного конца, к входному.