Устройство для экструзии пластмассовых труб Советский патент 1990 года по МПК B29C47/90 B29L23/22 

Изобретение относится к изготовлению пластмассовых ребристых труб с расширенной частью, т.е. втулкой, с помощью которой трубы можно соединять между собой с образованием трубопровода.

Цель изобретения - повышение качества труб и урощение конструкции.

На фиг.1 показано устройство для изготовления гофрированных или ребристых труб, общий вид; на фиг.2 - часть устройства при изготовлении ребристых труб, продольный разрез; на фиг.З - то же, при изготовлении двухслойных труб, продольный разрез; на фиг,4 - готовая ребристая труба.

Устройство для экструзии пластмассовых труб содержит металлические пресс- формы 1 и 2 (фиг. 1), которые смонтированы с возможностью перемещения вдоль двух бесконечных траекторий движения и образования друг с другом в пределах зоны на- правляющих рельс 3 цилиндрической литейной формы. Экструзионная втулка 4, соединенная с экструзионной головкой 5 экструдера 6 посредством переходника 7, удлинена и входит в пресс-формы 1 и 2 (на фиг. 1 показано, как уже изготовленная труба выходит из другого конца литейной фор- мы, образованной металлическими пресс-формами 1 и 2).

сл о

00 00

о о

СА

Дорн 8 (фиг.2), состоящий из прямой части и расширяющейся на конус части, установлен по центральной оси устройства, а стержень 9, имеющий постоянный или одинаковый диаметр, образует продолжение дорна 8. В торцовой части стержня 9 образованы полости (не показаны) для охлаждающего агента. Контуры экструзионной втулки 4 и дорна 8 образуют между собой кольцеобразное сопло 10 для подачи пластифицированного пластического материала в виде трубчатой заготовки - рукава в пространство 11, образованное между металлическими пресс-формами 1 и 2, дорном и стержнем 9,

Для изготовления труб с ребристой внешней поверхностью внутренняя поверхность металлических пресс-форм 1 и 2 снабжена кольцеобразными ребрами 12, между которыми образованы канавки 13 для прессования в них пластического материала с конечным образованием ребер. Канавки 13 металлических пресс-форм 1 и 2 могут сообщаться с атмосферой через каналы 15, простирающиеся от донной части 14 канавок 13 до внещней поверхности металлических пресс-форм 1 и 2 (фиг.2).

По меньшей мере одна пара металлических пресс-форм 1 и 2 в точке расположения ребер 12 и канавок 13 снабжена одной большой выемкой 16, боковая и нижняя стенки которой соответствуют по форме внешней поверхности части втулки трубы, причем выемка 16 глубже и длиннее в осевом направлении

устройства, чем канавки 13. Стержень 9 снабжен периферийной канавкой 17, обра- зованной на его поверхности, и каналом 18, который сообщен с элементом подачи рабочей среды (не показан) под давлением, например, воздуха средства для прессования части трубчатой заготовки в выемке 16 и который открывается в боковой стенке 17. Канал 18 снабжен клапаном 19. Канавка 17 выступает в качестве теплового барьера между горячей частью стрежня 9, которая расположена на минимальном расстоянии от дорна 8, и холодной частью на свободном конце стержня 9. Длина стержня 9 и расстояние от выходного отверстия канала 18 средств подачи среды под давлением до сопла 10 выбраны равными длине формующей выемки 16 в осевом направлении стержня 9 с возможностью ограничения пространства формования выемки 16 по обе ее стороны кольцевыми каналами 20 и 21 между поверхностью стержня 9 и внутренней поверхностью пресс-форм 1 и 2 для образования уплотнений при заполнении кольцевых каналов 20 и 21 материалом. На фиг 2 видно, что пластический материал

5 1

который заполняет пространство между металлическими пресс-формами 1 и 2 и стержнем 9, образует уплотнения почти около передней и задней стенок выемки 16 и что . инервал расположения канавки 17 от точки уплотнения больше длины выемки 16 в осевом направлении устройства. Длина стержня 9 в осевом направлении равна длине выемки 16 в том же направлении. Пресс- формы 1 и 2 снабжены средствами охлаждения (не показаны).

Устройство работает следующим образом.

Для изготовления ребристой пластмас- совой трубы пластифицированный пластический материал подается через сопло 10 в виде трубчатой заготовки - рукава непосредственно в пространство, образованное между металлическими пресс-формами 1 и 2 и дорном 8. Когда металлические пресс- формы 1 и 2, снабженные ребрами 12 и канавками 13 на своей формующей поверхности, располагаются в точке сопла 10 (фиг.2), пластический материал полностью заполняет пространство между металлическими пресс-форм 1 и 2 и дорном 8. После перемещения металлических пресс-форм 1 и 2 в правую часть происходит образование (формование) бесшовной пластмассовой 0 трубы 22 (фиг. 2) с ребристой внешней поверхностью и с гладкой ровной внутренней поверхностью.

После достижения выемкой 16 точки расположения сопла 10 рукав еще не в со- 5 стоянии запол нить всю выемку 16 из-за своего слишком большого объема, однако этот рукав в данный момент образует слой, который имеет большую толщину по сравнению с обычной толщиной стенки вокруг стержня 0 9, причем эта несколько большая толщина обусловлена отсутствием ребер. Подобное состояние продолжается до тех пор, пока вся выемка 16 не пройдет сопло 10 и пока не начнется повторное формование ребри- 5 стой трубы.

Когда выемка 16 прошла точку расположения сопла 10, канавка 13 устанавливается в свою первую позицию после полного и окончательного заполнения выемки 16 пла- 50 стическим материалом (фиг. 2). Поскольку рукав в конечном итоге целиком и полностью заполняет пространство между металлическими пресс-формами 1 и 2 и стержнем 9 перед и за выемкой 16 в каналах 20 и 21, 55 то в самой выемке 16 образуется изолированная зона. После того, как передняя стенка выемки 16 проходит точку расположения канавки 17 стержня 9, из канавки 17 выдувается струя находящегося под давлением воздуха, которая проходит между рукавом и

стержнем 9 в направлениях, показанных на фиг.2 стрелками, в результате чего рукав, который в данный момент располагается напротив стержня 9, прижимается к стенкам выемки 16. Находящийся поддавлени- 5 ем воздух может выдуваться из канавки 17 постоянно, однако существует возможность регулировать подачу воздуха клапаном 19 так, чтобы поток воздуха подавался только тогда, когда выемка 16 устанавливается в Ю канавке. Сообщающиеся с атмосферой каналы 15 дают возможность удалять скопившийся и заполнивший все пространство выемки 16 воздух из выемки 16 в момент формования части втулки 23. Образованная 15 в устройстве труба 22 охлаждается охлаждающейся жидкостью, которая проходит по каналам (не показаны) и попадает в свободный конец стержня 9 в металлические пресс-формы 1 и 2.20

Охлажденная труба 22 обрезается по центру части втулки 23, в результате чего образуются две трубы, причем каждый конец трубы снабжен втулкой. На внутренней стороне трубы 22 в точке разреза образова- 25 на мелкая канавка 24 .(фиг.4), которую просто образовать за счет придания нижней части выемки 16 соответствующей формы. Наличие канавки 24 облегчает вставление конца прямой трубы с последующим его 30 проталкиванием во втулку. В случае необходимости трубы можно обрезать внутри устройства по канавке 24 за счет повышения внутренне/о давления трубы до значения, при котором превышается разрывной пре- 35 дел трубы 22, чтобы установленную в канавке 24 часть рукава можно было удалить через каналы 15. Таким образом, устройство позволяет изготавливать качественные трубы с втулками при простоте конструк- 40 ции.

Вместо давления воздуха или для повышения эффекта давления воздуха в ходе осуществления прессования рукава к стенкам выемки 16 можнаиспользовать эффект 45 всасывания, для чего необходимо соединить каналы 15, которые открываются в выемке 16, с источником вакуума.

Кроме изготовления труб со сплошными и цельными стенками и с внешними ре- 50 брами возможно изготовление труб с ровными и гладкими внешними и внутренними стенками или с полыми двухслойными стенками, причем внешний слой е данном случае гофрированный (фиг.З). При этом ус- 55 тройство работает так же, как и при изготовении ребристых труб за исключением того, что поток воздуха под давлением подается из канавки 17 только тогда, когда выемка 16 станавливается в канавке, так как в противном случае может произойти оседание стенки. Таким образом, после того, как формующая выемка 16 достигает стержня 9, а ребро 12 металлических пресс-форм 1 и 2 занимает свою первую позицию, происходит образование разности давления, которая устраняется еще до того момента, когда ребро 12 достигает канавки 17 стержня 9.

Вместо воздуха в качестве подаваемой из канавки 17 среды можно использовать какой-нибудь газ или жидкость. Если рассматривать в качестве преимущества процесса изготовления труб тот факт, что рукав не прижимается к стенкам выемки 16 до тех пор, пока между выемкой 16 и соплом 10 не образуется уплотнение в канале 21, то все равно существует возможность сконструировать устройство таким образом, чтобы интервал расположения канавки 17 от сопла 10 был меньше длины выемки 16 в направлении оси устройства и чтобы формование части втулки 23 начиналось уже до момента, когда вся выемка 16 пройдет зону сопла 10. В случае необходимости каналы 15 можно оставить.

Стенку части втулки 23 можно изготавливать той же толщины, что и стенку части трубы за счет передвижения металлических пресс-форм 1 и 2 по направлению вперед с несколько меньшей скоростью по сравнению с обычной скоростью движения пресс- форм 1 и 2, когда выемка 16 устанавливается в зоне сопла 10. В результате пластический слой на поверхности дорна 8 становится особенно толстым в зоне выемки 16. но при обязательном условии, что пластический материал подается через сопло 10 с нормальной или обычной скоростью. Кроме того, существует возможность изготавливать двойные втулки, т.е. короткие элементы трубы с втулками, открывающимися в различных направлениях на обоих концах. Такие двойные втулки используются в качестве элементов удлинения.

Формула изобретения

Устройство для экструзии пластмассовых труб, содержащее цилиндрический дорн, стержень постоянного диаметра, образующий продолжение дорна, пресс-формы, снабженные средствами охлаждения, окружающие стержень с образованием с ним литейной формы и смонтированные с возможностью перемещения вдоль бесконечной траектории, причем по формующей поверхности пресс-формы выполнена по меньшей мере одна выемка для формования части втулки, сопло для подачи из пластифицированного материала трубчатой заготовки между дорном, стержнем и пресс-формами, средства для прессования части трубчатой заготовки в выемке, выполненное в виде элемента подачи рабочей среды под давлением из выходного отверстия на внутреннюю поверхность трубчатой заготовки, ограниченную выемкой, отлича- ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества труб и упрощения конструкции, длина стержня и расстояние от выходного

0

отверстия средства подачи среды под давлением до сопла выбраны по меньшей мере равными длине формующей выемки в осевом направлении стержня с возможностью ограничения пространства формования выемки по обе ее стороны кольцевыми каналами между поверхностью стержня и внутренней поверхностью пресс-форм для образования уплотнений при заполнении кольцевых каналов материалом.

Изобретение относится к изготовлению пластмассовых ребристых труб с втулкой для соединения труб между собой с образованием трубопровода. Цель изобретения - повышение качества труб и упрощение конструкции. Согласно изобретению втулка образуется одновременно с экструзией трубы в устройстве, в котором дорн экструзионной головки и стержень окружены металлическими охлаждающимися пресс-формами. Они перемещаются по бесконечным траекториям с образованием литейной формы. Втулка образуется за счет выполнения в некоторых металлических пресс-формах выемки по форме втулки, а также в результате прессования экструдированного через сопло рукава из пластифицированного материала внутри самой выемки под соответствующим давлением воздуха. При этом длина стержня и расстояние от выходного отверстия подачи воздуха до сопла выбраны по меньшей мере равными длине выемки в осевом направлении стержня. Пространство формирования выемки по обе стороны ограничено кольцевыми каналами между поверхностями стержня и пресс-формами. Каналы образуют уплотнения при заполнении их материалом. Это позволяет качественно сформовать втулку на трубе. 4 ил.

6 1 5 и

trm

13 12 1li а 1В 15

LL

И

Фиг,1

J 1i4 1112 16 /5,

2 22

ФигМ

сриг.З