Нагреватель для стыковой контактной сварки труб из термопластов Советский патент 1980 года по МПК B29C27/06 

Изобретение относится к области сварки труб из термопластов, а точнее к нагревательным устройствам для стьгковой контактной сварки упомянутьвс труб оплавлением. Известны нагреватели, применяемые при контактной сварке труб из термоплаотон оплавлением, вьтолненные в вице аиока, равномерно нагреваемого по всей поверхности по температу1я 1, превьшающей температуру плавления материала свариваемых труб на 5b-100°C l. При этом контур теплоизлучающей поверхности нагревателя всегда превышает контур стыка свариваемых труб. Теплоизлучение на участках вьтета нагревателя усиливает степень плавления стенки трубы в околошовной зоне и увеличивает проплавляемую зону, что приводит к значительному увеличению объема вытекающего расплава, .образующего первичный грат. Образование первичного грата нежелательно, поскольку при этом дополнительно рао ходуется материал, на что требуется прецусматривать специальный припуск; прн образовании грата на границе грат-нагреватепь происходит не только интенсивная деструкция материала, но и его окисление, особенно в зоне минимальной вязкости, а это приводит к снижению качества сжарногс соединения; грат искажает геометрические размеры изделия, в трубопроводах, в частности уменьшает проходное сечение, что снижает производительность трубонроводов. Удаление грата после сварки является дополнительной операцией, снижающей производительность работы; наличие надреза после стьгковки по грату снижает несущую способность сварного соединения. Известен, я&пяющийся наиболее близким, нагреватель для стыковой контактной сварки труб из термопластов, выполненный в виде диска с размещенными в нем кольцевым нагревательным элементом и каналами для подачи охлаждающего агента Известный нагреватель имеет сложную конструкцию, что создает трудности при

375366

rt изготовлении, т.к. диск образован сооо о распопоженными кольцами, из которых райние кольца изготовлены из латуни и хэцержат каналы для подачи охлаждающей роточной воды. Рабочей теппоизпучаюшей астью нагревателя является среднее кольо, отделенное от крайних колец теппоизогшцией.

Кроме того, известные нагреватели обладают низким К.П.Д., поскольку располо- ю жение и конструкция каналов не обеспечивеет эффективного ох-паждения околошовной зоны свариваемых изделий ввиду тогЪ, что при закрытых (без выхода на поBiepxHocTb) каналах имеет место интенсив- 15 иУй теплоотбор с рабочей части нагревателя. Таким образом, прежде всего охлаждается поверхность нагревателя, а не свар|нваемых изделий. В сипу этого тепловая мощность этого-нагревателя по сравнению 20 с бесканальными нагревателями должна быть в 2-3 раза выше.

Применение известного нагревателя привооит к получению зоны проплавленкн, имеющей параболическую форму, выпук- . 25 лостью обращенной к поверхности нагр€ в твпя, что способствует при осадке Ш1тенсивному вытеканию расплава из зоны стыка и приводит к нежелательному увеТо1чению количества грата и снижении ка- 30 чества сварного соединения.

Этот эффект возникает главным образом вспедствие теплоизлучения той части нагревателя, которая выступает за гранищ,1 свариваемых деталей.

Цепью изобретения явпяется повышение коэффициента полезного действия и у-ггучшения качества сварного соединения.

Достигается это тем, что в нагре)за- .„ теле, выполненном в виде диска с размещенным в нем кольцевым нагревательшзгм элементом и с каналами аля подачи охлаждающего агента, согласно изобретению канала аля подачи охлаждающего агента j выполнены V -образной формыс выходными отверстиями на обеих поверхностях диска и расположены по обе стороны от нагревательного элемента по меньшей мере в один ряд по окружности, причем каналы выходными отверстиями направлены на боковые поверхности свариваемых труб.

На фиг. 1 показан нагреватель в виде сплошного диска; на фиг. 2 - сечение А-А фиг. 1.55

Нагреватель выполнен в виде сплошного диска 1, в теле которого размещен нагреватепьный элемент 2, например электроспираль, и двух рядовУ-образных :ка34

налов 3 и 4, расположенных по окружности с обеих сторон нагревательного элемента. Канапы 3, а также каналы 4, соединены между собой кольцевыми каналами 5 и 6, а с источником охлаждающего агента соед Й1Ит&пьным каналом 7. Каналы 3 направлены вькопными отверстиями на наружную поверхность свариваемых труб, а каналы 4 направлены выходными отверстиями на внутреннюю поверхность труб. Все каналы,проходящие внутри диска 1, имеют теплоизоляцию 8.

Работает нагреватель следующим образом.

В процессе нагрева и оплавления кром труб 9 и 10 посредством нагревателя по каналам 3,4 подают охлаждающий газ, например азот, который охлаждает околошовную зону стенки трубы 1О, одновремено предохраняя ее от окислешгя.

После нагрева кромок свариваемых труб до вязкотекучего состояния нагреватель удаляют, а размягченные кромки, легко прижимая, соединяют друг с другом и, не снимая давления охлаждают.

Поскольку через выходные отверстия каналов охлаждающий агент поступает непосредственно на околошовную зону свариваемых труб, эффективность ее охлаждения, а следовательно и к.п.д. нагревателя зничительно Еозрастает. Зона проплавления при этом имеет параболическук) форму и выпуклость ее обращена от поверхности нагревателя, что дает значительное уменьшение объема вытекающего расплава при осадке, а спедовательно уменьшение количества образующегося грата я в конечном итоге приводит к улучшению качества сварного соединения.

формула изобр ет е н и я

Нагреватель для стыковой контактной сварки труб из термопластов, выполненны в виде диска с размещенным в нем кольцевым нагревательным элементом и с каналами дляподачи охлаждающего агента, .отличающийся: тем, что, с цепью повышения коэффициента полезного действия нагревате ги и улучшения качества сварного соединения, каналы для подачи охлаждающего агента выполненыVобразной формы с выходными отверстиями на обеих поверхносгах диска и расположены- по обе стороны от нагревательного элемента по меньшей мере в од}ш ряд по окружности, причём каналы выходными