Устройство для изостатического формования фторопласта-4 Советский патент 1993 года по МПК B29C43/10 B29C43/18 

Изобретение относится к области производства стойких в агрессивной среде полых металлических изделий с фланцами, например труб или царг колонных аппаратов, имеющих внутреннюю футеровку, образуемую в результате изостатического формования и последующего спекания порошка фторопласта-4 и может быть использовано преимущественно в химических технологиях.

Цель изобретения - обеспечение возможности нанесения качественной футеровки на внутреннюю поверхность изделия, снабженного патрубком с фланцем.

На фиг, 1 и 2 изображены общие виды устройства для изостатического формования фторопласта-4 из порошка при нанесении футеровки на внутреннюю поверхность изделия, снабженного патрубком с фланцем, соответственно в стадии начала и окончания формования; на фиг. 3 - вид по стрелке А на фиг. 2.

Устройство для изостатического формования фторопласта-4 при нанесении футеровки на внутреннюю поверхность стального полого цилиндра 1, имеющего патрубок 2 с фланцем 3. содержит основной жесткий сердечник 4, обтянутый резиновой оболочкой 5, полость которой связана с источником рабочей среды, и дополнительный жесткий сердечник 6, размещенный соосно патрубку 2 внутри цилиндрической обоймы 7. Обойма 7 установлена на разьемное опорное кольцо 8, размещенной под фланцем 3, и охватывает фланец 3. 8 полости обоймы 7 размещены формующие кольца 9 и 10. причем кольцо 9 выполнено разборным и установлено на фланце 3, а кольцо 10 выполнено

а

аксиально подвижным и к нему подпружинен сердечник б, На обойме 7 размещена крышка 11, жестко прикрепленная к опорному кольцу 8. Сердечник 6 имеет нижнюю зауженную часть и верхнюю расширенную, выполненную с углублением, которое образует с крышкой 11 замкнутую полость, в последней размещен жесткий сердечник 12, обтянутый резиновой оболочкой 13. Оболочка 13 загерметизирована на крышке 11 за- глушкой 14 и соединена с источником рабочей среды через штуцер 15 и выполненное в крышке 11 отверстие. Пружина сжатия 1 б, за счет которой сердечник 6 подпружинен к формующему кольцу 10, своими кон- цами размещена в кольцевых канавках, выполненных в верхней части сердечника 6 ив кольце 10. В пределах средней части обойма 7 имеет два вертикальных окна 17, оси которых расположены в одной диамет- ральной плоскости: К расширенной части сердечника 6 жестко прикреплены два фиксатора 18, имеющие возможность перемещения в пределах окон 17 по вертикали и по горизонтали. Устройство имеет также охва- тывающую полый цилиндр 1 обойму 19.

Устройство для изостатического формования фтороплэста-4 работает следующим образом. Внутрь цилиндра Т вводят обтянутый оболочкой 5 сердечник 4. В патрубок 2 вставляют временную пробку, а зазор между оболочкой 5 и стенкой цилиндра 1 заполняют известным способом порошком фторопласта-4. После этого цилиндр 1 ориентируют патрубком 2 кверху и извлекают временную пробку. Под фланцем 3 закрепляют опорное кольцо 8, на которое устанавливают обойму 7. После установки на фланец 3 элементов формующего кольца 9 патрубок 2 и заранее определенную по вы- соте часть обоймы 7 заполняют порошком фторопласта и на поверхность засыпки устанавливают формующее кольцо 10. Затем на кольцо 10 устанавливают пружину 16 и вводят в обойму 7 сердечник 6 с таким рас- четом/чтобы отверстия в нем для закрепления фиксаторов 18 заняли положение напротив окон 17. Сжимая сердечником б пружину 16, через окна 17 устанавливают фиксаторы 18, которые, упираясь сверху в обойму 7, фиксируют сердечник б в определенном положении. При этом нижняя зауженная часть сердечника б частично входит в порошок фторопласта, а формующее кольцо 10 с некоторым усилием обжимает поро- шок, расположенный над фланцем 3. В углубление на верхней части сердечника б устанавливают сердечник 12, обтянутый резиновой оболочкой 13. После этого устанавливают на обойму 7 крышку 11 и

герметизируют на ней заглушкой 14 оболочку 13. Крышку 11 жестко крепят к опорному кольцу 8, а оболочки 5 и 13 соединяют с источником рабочей среды - водой. Подача воды внутрь оболочек 5 и 13 сопровождается постепенным увеличением давления до 60 кгс/см2, при этом соблюдают синхронность возрастания давления. В результате оболочка 5 отходит от сердечника 4 к стенке цилиндра 1, уплотняя порошок фторопласта. Одновременно с этим сердечник 6, внедряясь своей зауженной частью в патрубок 2 и сжимая при этом до конца пружину 16, отжимает порошок фторопласта к стенке патрубка 2, а кольцо 10, перемещаясь по оси патрубка 2 от усилия сжатия пружины 16: уплотняет порошок, расположенный под ним. В результате достигается одновременное формование футеровки стенки цилиндра 1, стенки патрубка 2 и фланца 3. В процессе формования гидростатическое давление через футеровку передается стенкам цилиндра 1 и патрубка 2, в которых возникают растягивающие напряжения. Допустимый уровень этих напряжений обеспе- чивается за счет включения в работу разгружающих элементов, роль которых играют обойма 19 и кольцо 8. После выдержки, необходимой для полного удаления воздуха из порошка фторопласта, давление сбрасывают и устройство разбирают, при этом сни- жение сопротивления уплотненного порошка по поверхности зауженной части сердечника 6 достигают путем постукивания по головкам фиксаторов 18, чередуя уда,- ры по часовой стрелке с ударами обратного направления. В результате устраняются силы сцепления фторопласта-4 с поверхностью сердечника 6 и он под действием силы упругости пружины 16 перемещается вверх. Непосредственно перед термообработкой удаляют элементы формующего разборного кольца 9.

Следует отметить, что устройство работоспособно и без использования сердечника 13 с оболочкой 14. Однако в этом случае потребовалась бы высокая точность обработки взаимодействующих боковых поверхностей оболочки 7 и сердечника для создания необходимой герметичности.

Спекание футеровки из фторопласта-4 Производят в термической печи при температуре 360-380°С. В результате последующего охлаждения спеченной футеровки до температуры окружающей среды происходит ее усадка, при этом зазор между фланцем 3 патрубка 2 и отформованным фланцем футеровки, равный толщине кольца 9, исчезает.

Выдержанность толщины футеровки на стенке патрубка 2 обеспечивается за счет соответствующей механической обработки. Формула изобретения Устройство для изостатического формования фторопласта-4, содержащее жесткий сердечник, обтянутый эластичной оболочкой, полость которой связана с источником рабочей среды, цилиндрическую обойму с крышкой, опорное кольцо и формующие кольца, одно из которых выполнено аксиально подвижным, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности на

несения качественной футеровки на внутреннюю поверхность изделия, снабженного патрубком с фланцем, цилиндрическая обойма установлена на опорном кольце кон- центрично фланцу, а формующие кольца размещены в полости обоймы, причем устройство снабжено установленным в обойме и подпружиненным к аксиально подвижному формующему кольцу дополнительным сердечником, образующим с крышкой замкнутую полость, соединенную через выполненное в крышке отверстие с источником рабочей среды.

Использование: в химических технологиях, в области производства стойких в агрессивной среде полых металлических изделий с фланцами, например, труб или царг колонных аппаратов, имеющих внутреннюю футеровку, образуемую в результате изостатического формования и последующего спекания порошка фторопласта-4. Сущность изобретения: в устройстве для изостатического формования фторопласта-4, содержащем жесткий сердечник, обтянутый эластичной оболочкой, полость которой связана с источником рабочей среды, цилиндрическую обойму с крышкой, опорное кольцо и формующие кольца, Одно из которых выполнено аксиально подвижным, цилиндрическая обойма установлена на опорном кольце концент- рично фланцу, а формующие кольца размещены в полости обоймы, причем устройство снабжено установленным в обойме и подпружиненным к аксиально подвижному формующему кольцу дополнительным сер- дечником, образующим с крышкой замкнутую полость, соединенную через выполненное в крышке отверстие с источником рабочей среды. 3 ил. С/

д

7/

Фиг.1

п

Фиг. 2 BrfA