Устройство для сварки пластмассовых труб Советский патент 1990 года по МПК B29C65/02 

Изобретение относится к сварке пластмасс, а именно к устройствам для контактно-тепловой сварки пластмассовых преимущественнб фторопластовых, трубопроводов.

Целью изобретения является повышение надежности устройства в работе и повышение качества сварки.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид-, на фиг, 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - внутренний нагреватель с разрезной обоймой.

Устройство для сварки пластмассовых труб содержит подвижные в осевом направлении разъемные кольцевые нагревательные элементы 1 с расположенными в них разъемными гильзами 2 из теплопроводного материала. На внут- ренней поверхности гильз 2 в зоне расположения нагревательных элементов 1 закреплены тонкостенные разъемные биметаллические кольца 3, состоящие из пластин металлов различной теплопроводности. Грн этом внутренняя поверхность каждого разъемного кольца 3 выполнена из металла с большим коэффициентом линейного расширения, чем его внегаяя поверхность.

Разъемные гильзы 2 выполнены с ребрами 4 охлаждения на наружной поверхУ1-J эо

оэ

ности, расположенными на выступающих из нагревательных элементов 1 участках гильз.

Внутренняя поверхность обращенных друг к другу концов гильз 2 выполнена в виде конуса с образующей, соответствующей участку расширения трубы при нагреве.

Разъемные биметаллические кольца 3 прикреплены к гильзам 2 в начале образующей конуса и имеют возможность Небольшого радиального перемещения. Кольцевые разъемные нагревательные элементы 1 и разъемные гильзы 2 с закрепленными в них кольцами 3 установлены шарнирно на оси 5, закрепленной в опорах 6, подпружинены пружинами 7 и опираются на стенку 8, которая может легко убираться. Устрой- ство содержит также внутренний цилиндрический нагреватель 9 с установленной на его внешней поверхности биметаллической разрезной обоймой 10. Внутренняя поверхность разрезной обоймы 10 выполнена из металла с большим коэффициентом линейного расшире- йия, чем ее внешняя поверхность. Внутренний нагреватель 9 с обоймой 10 связан с тягой И .

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении кольцевые нагревательные элементы 1, разъемные гильзы 2 и биметаллические кольца 3 поджаты друг к другу пружинами 7.

В процессе разогрева труб 12, в частности из Фторопластач4, их диаметр и длина нагреваемого участка, определяемая шириной кольцевого на- гревательного Элемента 13 увеличиваются, при этом увеличение продольного размера компенсируется давлением создаваемым пружинами 7, а радиального - за счет упругого расширения биметаллических колец 3, одновременно осуществляющих и зажим свариваемых труб.

При достижении температуры сварки (380-390°С) повышение температуры кольцевых нагревательных элементов 1 прекращается нг осуществляется изотермическая выдержка стыкового соединения при указанной температуре. При эгом ребра 4 охлаждения теплопроводных гильз 2 интенсивно отводят тепло от охватываемого ими участка трубы, что позволяет зафиксировать трубу в зажимных биметаллических кольцах и

0 5 0

5

0 5

,-

5

воспринимать его осевое усилие, создаваемое пружинами 7, за счет термического расширения материала свариваемых труб.

Разъемные биметаллические кольца 3 под действием усилий температурного расширения материала свариваемых труб приобретают коническую Форму за счет изгиба колец.

Выполнение колец биметаллическими из металлов, имеющих различный коэффициент линейного расширения, не позволяет им в процессе эксплуатации потерять свои упругие свойства, при этом стабильность упругих свойств рабочих элементов в течение длительной эксплуатации устройства дает возможность поддержания параметров режима сварки (усилие зажима, величина компенсации расширения материала при нагреве) на одном уровне, что особенно важно при сварке тонкостенных труб из фторопласта-4.

Одновременно с разогревом наружной поверхности труб кольцевыми разъемными нагревательными элементами 1 внутрь свариваемого изделия подается внутренний нагреватель 9 с биметаллической обоймой 10, при этом разогрев зоны соединения осуществляется также и изнутри.

Расширение обоймы 10 при нагреве до температуры сварки не позволяет образоваться грату на внутренней поверхности труб.

На заключительном этапе сварки кольцевые нагревательные элементы 1 отводятся от поверхности теплопроводных гильз 2, а внутренний нагреватель 9 отключается от питающей сети. Гильзы 2,,внутренний нагреватель 9 и разрезная биметаллическая обойма 10 охлаждаются совместно с соединяемыми трубами, оказывая при этом давление на зону сварного соединения труб. При достижении материалов температуры 250°С внутренний нагреватель 9 с обоймой 10 выводится из зоны соединения, гильзы 2 размыкаются и сварное соединение выдерживается на воздухе в свободном состоянии до полного остывания.

Формула изобретения

1. Устройство для сварки пластмассовых труб, содержащее подвижные в осевом направлении разъемные кольце

Изобретение относится к сварке пластмасс, а именно к устройствам для контактно-тепловой сварки пластмассовых, преимущественно фторопластовых, трубопроводов. Цель - повышение надежности устройства в работе и повышение качества сварки. Для этого устройство для сварки пластмассовых труб снабжено закрепленными на внутренней поверхности гильз в зоне расположения нагревательных элементов тонкостенными разъемными биметаллическими кольцами, установленными с возможностью перемещения в радиальном направлении. Внутренняя поверхность каждого разъемного кольца выполнена из металла с большим коэффициентом линейного расширения, чем его внешняя поверхность. Кроме того, устройство снабжено внутренним цилиндрическим нагревателем с установленной на его внешней поверхности биметаллической разрезной обоймой. Внутренняя поверхность обоймы выполнена из металла с большим коэффициентом линейного расширения, чем ее внешняя поверхность. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

/

7/

I/

-V

п

фиг 2

2 4

ФигЗ