Устройство для растяжения листов термопласта Советский патент 1982 года по МПК B29D7/24 

(5t) УСТРОЙСТВО для РАСТЯЖЕНИЯ ЛИСТОВ ТЕРМОПЛАСТА

I

Изобретение относитсяг к области полимерного машиностроения и может быть использовано при переработке листовых термопластов.

Известно устройство для растяжения листов термопласта, содержащее механизм растяжения, снабженный захватами, выполненными в виде верхних и нижних губок, и камеру нагрева lJ.

Недостатком устройства является то, что в нем лист сужается в процессе вытяжки, что ухудшает физико-механические свойства материала.

Ближайшим по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство для растяжения листов термопласта, содержащее механизм растяжения,.снабженный захватами, ориентированными по плоскости вытяжки, и подвижную камеру негрева 2 .

Недостатком данного устройства является то, что при вытяжке листов

термопласта в продольном направлении возникает необходимость установки дополнительных боковых зажимов в поперечном направлении (в направлеJ НИИ, перпендикулярном вытяжке), и приложение к зажимам усилий, препятствующих сужению листов в.процессе одноосной ориентации. Это приводит к появлению напряжений в растягиваемом

jj листе и усложняет конструкцию устройства и его аппаратурное оформление. При отсутствии боковых зажимов сужение листов может быть значительным, что ухудшает физико-механические свойства ориентированных термо15пластов и искажает геометрию листов, т.е. приводит к выпуску бракованных изделий. Данное устройство имеет ограниченные технологические

jQ возможности, так как не позволяет получать разнотолщинные (профильные) заготовки, которые находят широкое применение в различных отраслях промышленности, например в кабельной и трубопроводной технике в качестве изолирующих оболочек. Целью изобретения является расширение технологических возможносте устройства, а также повышение качества одноосноориентированных листов термопласта. Поставленная цель достигается те что в устройстве для растяжения лис тов термопласта, содержащем механизм растяжения, снабженный захватами, ориентированными по плоскости вытяж ки, и подвижную камеру нагрева, камера нагрева снабжена теплозащитными экранами, установленными параллельно плоскости вытяжки с возможностью перемещения вдоль нее. Кроме того, теплозацитные экраны выполнены в виде пар элементов, уста новленных против друг друга, причем элементы пары выполнены с полостями для хладагента и снабжены опорными площадками, а зазор между элементами пары меньше ширины обращенных друг к другу их опорных площадок. На фиг. 1 изображено устройство для растяжения листов термопласта, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел 1 на фиг. 1. Устройство содержит станину 1, подвижную камеру нагрева 2, установленную на Катках 3 и снабженную нагр вателями k, механизм растяжения 5, снабженный захватами, например, в виде двух пар губок 6, которые имеют каналы 7 для хладагента и связаны с ходовым винтом 8, теплозащитные экраны 9, размещенные в камере нагрева 2 на катках 10 с возможностью перемещения по направляющим 11 вдоль плоскости вытяжки 1.2. Устройство работает следующим образом. . Расположенную на-станине 1 камеру нагрева 2 на катках 3 отводят в нера бочее положение (на черт, не показан При этом теплозащитные экраны 9 пере мещаются вместе с камерой нагрева 2, Лист термопласта 13 помещают между двумя парами губок 6, ориентированными по плоскости вытяжки 12, и закрепляют в них, причем в каналах 7 губок постоянно циркулирует хладаген служащий для охлаждения мест захвата После подготовки листа термопласта 1 к вытяжке, переводят камеру наг{3ева 2-е установленными в ней экранами 9 в рабочее положение {см. фиг. 2), а затем включают нагрев.атели k первой очереди (расположенные в зоне, ограниченной исходной поверхностью листа термопласта). В результате нагрева происходит размягчение тех участков листа термопласта, которые не закрыты экранами 9 и губками 6. При достиже.нии определенной степени размягчеиия, которая контролируется по температуре размягчения, приводят в действие механизм растяжения 5. В процессе вытяжки ходовые винты 8 и связанные с ними губки 6 захватов перемещаются, растягивая незащищенные участки листа термопласта. По мере растяжения листа (увеличения его размера) включаются следующие группы нагревателей k. Теплозащитные экраны 9 посредством катков 10 перемещаются по направляющим 11 вдоль плоскости вытяжки 12, защищая при этом одни и те же участки листа термопласта. По окончании вытяжки выключают нагреватели k и сдвигают камеру нагрева 2. Лист термопласта охлаждают, например, вентиляторами и извлекают его из разжатых губок 6, затем включают механизм растяжения на обратный ход. При этом установка вновь готова для растяжения следующего лис-, та. Подвижная камера нагрева позволяет повысить производительность процесса вытяжки за счет сокращения времени, затрачиваемого на установку и извлечение листа, а также за счет того, что во время охлаждения растянутого листа термопласта можно осуществлять нагрев следунЛцего листа, переместив для этого камеру нагрева на расположенное рядом аналогичное растяжное устройство. Теплозащитные экраны могут передвигаться, например, за счет установки их на катках, перемещающихся по направляющим. Расположение экранов зависит от направления излучения теплового потока. Если тепловой поток сосредоточен по одну сторону растягиваемого листа, то защитные экраны достаточно расположить со стороны его действия. При всестороннем тепловом излучении защитные экраны целесообразно располагать друг против друга (по обе стороны листа). Количество экранов зависит от требований, предъявляемых к растягиваемым листам термопласта. a именно: количество ребер жесткости (невытянутух участков), геометрии ребер и размеров листа. Оптимальным вариантом является выполнение экранов в виде пары элементов, снабженный внутренней полостью (каналами) для хладагента. Внутренние полости экранов могут быть соединены с систе мой охлаждения губок захватов. Располагать экраны можно непосредственно на листе, для чего необходимо снабдить их опорными площадками (фиг. З). Минимальная величина зазора (f между экранами равняется толщине листа. Экспериментально установлено, что зазор {f должен быть меньше ширины S поверхности опорных площадок. При. таком соотношении защитное действие экрана достаточно для перекрытия теплового потока излучения, а также получения ребер жесткости заданной конфигурации. Плоскость вытяжки определяет то направление, в котором происходит растяжение ориентированного в пространстве листа термопласта. Таким образом, устройство позво. ляет получать одноосноориентированны термопластичные листы с минимальным поперечным сужением, это достигается за счет создания в листах ребер жесткости (непрогретых и невытянутых участков), выполняющих функцию вспом гательных боковых захватов. Кроме то го, устройство позволяет получать разнотолщинные (профильные) листы. Достоинством устройства является то, что оно может найти широкое применение для вытяжки облученных полиэтиле новых листов, которые используют для получения термоусаживаемых манжет (разъемных оболочек). Термоусаживаемые манжеты представляют собой плоский лист, снабженный замковым соединением на противоположных сторонах. Устройство позволяет получать разъемные оболочки с одним или несколькими ребрами жесткости, расположенными параллельно линии замкового сое динения. В процессе монтажа термоусаживаемых оболочек происходит их термическая усадка (сокращение продольных и поперечных размеров) и одновременное их утолщение, сопровождающееся слиянием вытянутых участков листа с ребрами жесткости. Наличие ребер жесткости способствует равномерному распределению силы радиально усадки и не нарушает герметичности соединения. Пример. Было спроектировано и изготовлено растяжное устройство, состоящее из механизма растяжения, имеющего две пары захватов, систему нагрева и теплозащитный экран, выполненный в виде пары трубчатых элементов, расположенных один против другого. Устройство было использовано для одноосной вытяжки в 3 раза облученных полиэтиленовых пластинок длиной 100 мм, шириной 50 мм и толщиной 3 мм. После вытяжки ширина образцов составила 150 мм, толщина его вытянутых участков - 1 мм, а толщина ребра жесткости, расположенного па- . раллельно плоскости вытяжки образца- 3 мм при ширине 5 мм. Сужение образца в средней части (в месте расположения ребра жесткости) составило 3. Невытянутые участки образца, размещенные в зажимах устройства, были использованы под замковые соединенная в виде отверстий и кнопок. Полученные образцы применяли для изолированных городских кабелей связи. этого вводили в зацепление замковое соединение образца, помещали внутръ его изолируемый элемент и нагревали соединение до 150 С. В процессе нагрева образец возвращался к исходным размерам, при этом его вытянутые участки сравнивались с центральным ребром жесткости. Герметичность пары (разъемная термоусаживаемая оболочка - кабель) оценивали по измерению сопротивления изоляции между жилами кабеля и экраном после пребывания в камере искусственной погоды. В результате испытаний не было обнаружено изменения электрических параметров кабеля. Данное устройство для растяжения листов термопласта позволяет расширить технологические возможности установки, например, при получении разнотолщинных листов термопласта; уменьшить сужение листа в процессе одноосной вытяжки без установки дополнительных зажимов в плоскости, перпендикулярной плоскости вытяжки; повысить производительность за- счет уменьшения времени, затрачиваемого на установку и извлечение листов, а также позволяет сэкономить электроэнергию за счет последовательного включения и отключения групп нагревателей и получать листы термопласта, которые обладают высокими физико-механичес кими свойствами. Формула изобретения 1. Устройство для растяжения листов термопласта, содержащее механизм растяжения, снабженный захва тами, ориентированными по плоскости вытяжки, и подвижную камеру нагрева отличающ1ееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей устройства, а также повышения качества одноосноориентирова ных листов термопласта, .камера Hai- рева снабжена теплозащитными экранами, установленными параллельно плосг кости вытяжки с возможностью перемещения вдоль нее. .2. Устройство по п.1, о т л и чающееся тем, что теплозащитные экраны выполнены в виде пар 6 7-4-4 fJ ГО 9 г д I I У / / /. я элементов, установленных один против другого, 3. Устройство по пп, 1 и 2, о т ли чающееся тем, что элементы пары выполнены с полостями для хладагента. +. Устройство по Tin. 1-3, отличающееся тем, что элементы пары снабжены опорными площадками. 5. Устройство по пп. , отличающееся тем, что зазор между элементами пары меньше ширины обращенных друг к другу их опорных площадок. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР N 516537, кл. В 29 D , 197. 2,Авторское свидетельство СССР 385076, кл. В 29 D 7/2, 1976 (прототип). г