Устройство для изготовления труб Советский патент 1978 года по МПК B29C53/72 B29D23/00 B29C53/62 B29C69/02 B29L23/00 

1

Изобретение относится к области изготовления труб из пластмасс, например из стеклопластиков методом намотки.

1-1звестны устройства для изготовления труб из стеклопластиков методом намотки, состоящие из вращающейся оправки, механизма укладки на ней продольно-поперечной арматуры н обогреваемого корпуса 1J. Уилотисние трубы производят в зазоре между корпусом и оправкой.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для изготовления труб из стеклопластиков, содержащее оправку, прижимные ролики, бобины с наполнителем, термокамеру и механизм стягивания трубы с онравки 2.

В известном устройстве процесс отверждения проводится в термокамере, что увеличивает производственный цикл, а также из-за снижения усилия стягивания трубы с оправки иамотку производят с малым натяжением ленты, что снижает качество наматываемой трубы.

Цель нредлагаемого изобретения - интенсификация процесса за счет введения отверждения при намотке лепты на оправку, а также повышение качества изделия за счет снижения усилия стягивания трубы с онразки, которые достигаются введением ультразвуковой обработкн наматываемой трубы.

Предлагаемое устройство отличается тем, что оправка н прижимные ролики выполнены в виде тонкостенной металлической трубы с расположенпым в ней радиально в 11есколько рядов преобразователями энергнп электрических колебаний в энергию механических колебаний ультразгАковой частоты, причем расстояние между рядами кратно числу длин полуволн в матерпале наружной трубы, а также тем, что эти преобразователи выполнены в виде колец пли стержней, каждый из прижимных роликов расположен вдоль оправки напротив преобразователя и установлен с возможностью регулировання усилия прижатия.

На фиг. 1 дана схема предлагаемого устройства с местным разрезом оправки; на фиг. 2 - схема передачи ультразвуковых колебаний в перерабатываемый материал, узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - схема установкн отдельных кольцевых преобразователей в оправку; на фиг. 4 - схема установки преобразователей в оправку для производства труб большого диаметра; на фиг. 5 - схема расположения нрпжимиых роликов, разрез А-А фнг. 1.

Предлагаемое устройство состоит из оправки 1, бобины 2 с разделительной пленкой, нроннтанного связующим стеклонаполнителя 3 и 4, прижимных роликов 5, камеры 6 термообработки и механизма 7 стягивания трубы.

Ролики 5 и оправка 1 соединены с ультразвуковым генератором 8 скользящими контактами 9 и 10. Оправка 1 и прижимные ролики 5 выполнены в виде тонкостенных металлических труб И и 12, внутри которых радиально расположены нреобразователп энергии электрических колебаний в энергию механических колебаний ультразвуковой частоты в виде колец 13 и 14 или стержней 15 (фиг. 4) из магпитострикционного или пьезоэлектрического материала. Ролики 5 установлены с возможностью перемещения на штоках цилиндров 16.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Вдоль оиравки 1 укладывают разделительный материал бобины 2, на который наматывают слой стеклонаполнителя 3 и

4,пропитанного связующим. Качественную укладку ленты спиральной навивки обеспечивают с помощью прижимных роликов

5,установленных вдоль оправки напротив преобразователей в виде колец 13 или стержней 15 (фиг. 4). Через контакты 9 и 10 от ультразвукового генератора 8 передаются на преобразователи-кольца 13 и 14 ролика 5 н оправки 1 высокочастотные электрические колебания, преобразующиеся в механические колебания ультразвуковой частоты оправки и роликов. Это обеспечивает передачу в изделие-трубу 17 радиальных ультразвуковых колебаний, приводящих к его нагреву, и частичному отверждению связующего непосредственно в процессе намотки. Кроме того, возникающие в оправке продольпые колебания приводят к снижению усилия стягивания трубы с оправки в два-три раза. Работа предлагаемого устройства наиболее эффективна в резонансном режиме колебаний оправки и прижимного ролика, а их работе в одной фазе (фиг. 2). Это позволяет создавать в перерабатываемом материале наиболее интенсивное ультразвуковое поле, получаемое в результате наложения колебаний, передаваемых от оправки и прижимного ролика.

Образовавшуюся трубу 17 продвигают по оправке, где на нее при аналогичных условиях наматывают носледующие слои стекловолокнистого наполнителя до получения необходимой толщины стенки. Разогретая и частично отвержденная нод действием ультразвуковых колебаний труба продвигается в камеру 6 термообработки для окоп нательного отверждения. По выходе из камеры труба отбирается механизмом 7. Оправка 1 для иамотки труб большого диаметра состоит из тонкостенной трубы, на внутренней поверхности которой установлены несколько рядов преобразователей стержневого типа - стержней 15. Радиальное расположение преобразователей

в каждом ряде должно обеспечивать радиальные резонансные колебания оправки. Расстояние между рядами кратно числу длин полуволн в материале наружной трубы оправки. Прижимные ролики 5 разнесены по окружности оправки (фиг. 5). Необходимое усилие прижатия, полученное расчетным путем из условия равенства нулю суммарного изгибающего момента в опорном узле 18 оправки 1, поддерживается, например, с помощью цилиндров 16.

Формула изобретения

1. Устройство для изготовления труб из стеклопластика методом намотки, содержащее оправку, прижимные ролики, бобины с наполнителем, термокамеру и механизм стягивания трубы, отличающееся тем, что, с целью интенсификации процесса и повышения качества изделия за счет снижения усилия стягивания трубы с оправки, оправка и прижимные ролики выполнены в виде тонкостенной металлической трубы с расположенными в ней радиально в несколько рядов преобразователями эпергни электрических колебаний в энергию механических колебаний ультразвуковой частоты, причем расстояние между рядами кратно числу длин полуволн в материале наружной трубы.

2. Устройство но п. 1, о т л и ч а ю щее с я тем, что нреобразователи энергии электрических колебаний в эпергню механических колебаний ультразвуковой частоты выполнены в виде колец.

3. Устройство по п. 1, отличающеес я тем, что преобразователи энергии электрических колебаний в энергию механических колебаний ультразвуковой частоты выполпепы в виде стержней.

4. Устройство по н. 1, отл и ч а ющее ся тем, что каждый из прижимных роликов расположен вдоль оправки напротив преобразователя и установлен с возможностью регулирования усилия нрижатия.

Источники информации,

нринятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 409883, кл. В 29D 23/12, 1971.

2.Авторское свидетельство СССР № 234650, кл. В 29D 23/12, 1967, прототип.

А-А

11

(pV.f