CS197799B1

CS197799B1 - Mandrel for making the hollow bodies made from the reinforced plasts

Info

Publication number: CS197799B1
Application number: CS104678A
Authority: CS
Inventors: Frantisek Hlavaty; Antonin Simunek; Zdenek Hadek
Original assignee: Frantisek Hlavaty; Antonin Simunek; Zdenek Hadek
Priority date: 1978-02-17
Filing date: 1978-02-17
Publication date: 1980-05-30

Description

(54) Trn pro výrobu dutých těles, zhotovených z vyztužených plastů(54) A mandrel for the manufacture of hollow bodies made of reinforced plastics

Vynález se týká trnu pro výrobu dutých těles, např. plástů nádrží, zhotovených z vyztužených plastů.The invention relates to a mandrel for the manufacture of hollow bodies, for example tank shells, made of reinforced plastics.

V současné době se při výrobě dutých těles z vyztužených plastů, jako např. plástů válcových nádob, trub, sil apod., používá celé řady trnů nejrňznějších konstrukcí. Společným znakem všech těchto konstrukcí je možnost zmenšit obalovou křivku pláště trnu při jeho vyjímání z hotového tělesa, přičemž trn může stát na místě a těleso se pohybuje, nebo naopak. Žádný z těchzo principů však neřeší vyjímání trnu z tělesa uspokojivým způsobem, což nlatí zejména u velkorozměrových těles, kde trny dosahují značných hmotností, např. i přes 10 tun. Tak např. se trny vyjímají z hotového tělesa po zmenšení obalové křivky pláště smýkáním po vnitřním povrchu tělesa. Takto lze ale vyjímat jen trny lehčí a při použití separační folie, která do jisté míry chrání vnitřní povrch tělesa před poškozením. Větší trny se vyjímají většinou pomocí prodlužovacího nástavce, který se nasazuje na nosný hřídel trnu a svojí délkou umožňuje přesunutí celé délky hotového tělesa mimo trn. Hřídel trnu je při tomto způsobu namáhán vysokým ohybovým momentem v místě napojení prodlužovacího nástavce. Proto musí být hřídele mohutné a těžké, přičemž při vlastním výrobním procesu tělesa není jejich pevnosť využita. Kromě toho manipulace s těžkými trny je velmi obtížná, nebot se musí dodržovat všechny bezpečnostní předpisy. Tento způsob však již nelze použít u dlouhých trnů, kde by průměry hřídelů dosahovaly extrémních hodnot. Též je možno upevnitAt present, a variety of mandrels of various designs are used in the manufacture of hollow bodies of reinforced plastics, such as shells of cylindrical vessels, tubes, silos, and the like. A common feature of all these designs is the ability to reduce the envelope curve of the mandrel shell when it is removed from the finished body, whereby the mandrel can stand in place and the body moves, or vice versa. However, none of these principles addresses the removal of the mandrel from the body in a satisfactory manner, which is particularly true of large-dimensional bodies where the mandrels are of considerable weight, for example over 10 tons. For example, the mandrels are removed from the finished body after the sheath envelope has been reduced by shearing on the inner surface of the body. In this way, only the lighter spines can be removed and a separating foil can be used to protect the inner surface of the body from damage to some extent. Larger mandrels are usually removed by means of an extension, which is mounted on the mandrel support shaft and its length allows the entire length of the finished body to be moved outside the mandrel. In this method, the mandrel shaft is subjected to high bending moment at the connection point of the extension piece. Therefore, the shafts must be bulky and heavy and their strength is not used in the actual production process of the body. In addition, the handling of heavy mandrels is very difficult as all safety regulations must be observed. However, this method is no longer applicable to long mandrels where shaft diameters would reach extreme values. It can also be fixed

197 799197 799

197 799 prodlužovací nástavec současně na hřídel i na pláší trnu, čímž se sníží namáhání hřídele ohybovým momentem a tím i jeho hmotnost, foto řešení však úplně znemožňuje, aby se dutá tělesa vyráběla společně s jedním čelem, opatřeným malým otvorem pro průchod hřídele. Rovněž je již znám z čs. autorského osvědčení č. 165035 trn pro výrobu dutých těles libovolného tvaru, např, kruhového, sestávající Z jedné pevné části, která tvoří méně než polovinu obvodu pláště trnu a se kterou jsou volně spojeny nejméně dvě pohyblivé části, přičemž všechny tři tvoří svým povrchem vnitřní líc vyráběného dutého tělesa. *Toto uspořádání řeší hlavně otázku urychlené manipulace při zmenšování obalové křivky pláště trnu, avšak neodstraňuje základní nedostatek při axiálním vyjímání trnu z dutého tělesa, neboí po sklopení obou pohyblivých částí směrem ke hřídeli je nutno opět použít prodlužovacího nástavce. Potíže způsobuje i změna těžiště trnu po sklopení pohyblivých částí, čímž má trn labilní polohu a v podpěrách se přetáčí. Pro zabezpečeni stability je nutno zajistit jej dalším zařízením.197 799 extension at the same time on the shaft and on the mandrel casing, thereby reducing the bending moment of the shaft and thus its weight, but the photo solution completely prevents the hollow bodies from being produced together with one face provided with a small hole for the shaft passage. It is also known from MS. No. 165035 mandrel for the manufacture of hollow bodies of any shape, eg circular, consisting of one fixed part which forms less than half the circumference of the mandrel sheath and to which at least two movable parts are loosely connected, all three of which form the inner face hollow body. * This arrangement mainly addresses the question of accelerated handling when shrinking the sheath of the mandrel shell, but does not eliminate the fundamental drawback of axially removing the mandrel from the hollow body, since the extension extensions must be used after both movable parts have been tilted towards the shaft. A difficulty is also caused by the change of the center of gravity of the mandrel after the movable parts have been tilted, which makes the mandrel unstable and twists in the supports. To ensure stability, it must be secured with additional equipment.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje trn pro výrobu dutých těles, např, plášíů nádrží, zhotovených z vyztužených plastů, opatřený pevnou částí, jejíž povrch zaujímá s výhodou méně než polovinu obvodu obalové křivky vnitřního líců vyráběného dutého tělesa, např. kruhového a s rpzevíratelnou částí a jehož podstata spočívá podle vynálezu v tom, že pevnou část tvoří nejméně jeden pevný pláší, zakončený na své horní straně podlážkou a rozevíratelnou Částí je samostatný posuvný pružný pláší s vnitřní nosnou konstrukcí, která je pevně připojena k pružnému plášti, např. ve dvou bodech symetricky rozložených z obou stran při jeho vrcholu a současně jsou oba zbývající volné ohebné úseky tohoto posuvného pružného pláště, z nichž každý zaujímá nejméně 1/9 požadované obalové křivky, přidržovány stavitelnými prvky, uchycenými na téže nosné konstrukci. Rovněž podle vynálezu je nosná konstrukce naspodu opatřena pojezdovými koly a podlážka drážkami o shodných roztečích a na čelních stranách nosné konstrukce jsou uchyceny čepy.The aforementioned drawbacks are eliminated by a mandrel for the manufacture of hollow bodies, such as tank shells made of reinforced plastics, provided with a rigid part, the surface of which preferably occupies less than half the circumference of the envelope of the inner cheek of the hollow body to be manufactured. in accordance with the invention, the fixed part is formed by at least one fixed casing, terminated on its upper side by a floor and the openable part is a separate sliding flexible casing with an internal supporting structure fixedly attached to the flexible casing, e.g. at two points symmetrically spaced Both sides at its apex and at the same time both remaining free flexible sections of the sliding elastic sheath, each of which occupies at least 1/9 of the desired envelope curve, are held by adjustable elements mounted on the same support structure. Also according to the invention, the support structure is provided with traveling wheels at the bottom and the floor is provided with grooves of equal spacing and pins are fastened on the front sides of the support structure.

Konstrukce trnu podle vynálezu umožňuje snadné vyjímání i těch nejtěžších a nejdelších trnů z hotového tělesa, přičemž váha a zejména délka trnu není omezena, li tohoto trnu není rovněž nutné při snímání dutého tělesa nastavovat jeho hřídel prodlužovacím nástavcem a tím se odstraní obtížná a nebezpečná manipulace s dlouhým a těžkým břemenem. Kromě toho je váha trnu podstatně menší oproti dosavadním konstrukcím, protože hřídel nemusí být dimenzován na napětí od ohybového momentu vznikajícího při prodlužování nástavcem.The design of the mandrel according to the invention allows easy removal of even the heaviest and longest mandrels from the finished body, and the weight and especially the length of the mandrel is not limited, unless the mandrel is also required to adjust its shaft with an extension piece. a long and heavy burden. In addition, the weight of the mandrel is considerably less than that of the prior art, since the shaft does not have to be dimensioned to the stress due to the bending moment produced by the extension.

Trn podle vynálezu je schematicky znázorněn na připojeném výkresu v příčném řezu, kde obr. 1 představuje tento trn v pracovní poloze s vyráběným dutým tělesem válcového tvaru a na obr, 2 je tentýž trn před vysunutím jeho posuvného pružného pláště, který byl již oddělen od vyrobeného dutého tělesa a usazen svými pojezdovými koly ve vodicích drážkách pevného pláště.The mandrel of the invention is shown schematically in the accompanying drawing in cross-section, in which Fig. 1 shows the mandrel in a working position with a hollow body of cylindrical shape being produced, and Fig. 2 shows the same mandrel before extruding its sliding resilient sheath. hollow body and seated with its wheels in the guide grooves of the rigid casing.

Trn podle vynálezu sestává ze dvou nestejně velkých samostatných částí, oddělených od sebe rovinou rovnoběžnou s osou trnu: ze spodního nevného oláště _1 a z horního posuvného pružného pláště 2 (obr. 1 a 2). Pevný plášt _1, který je zhotoven např. z příčných ocelových segmentů vzájemně propojených do tuhého celku a povrchových plechu tvořících lícThe mandrel according to the invention consists of two unequal sized separate parts, separated from each other by a plane parallel to the mandrel axis: a lower innermost sheath 1 and an upper sliding elastic sheath 2 (Figs. 1 and 2). A rigid casing 1, which is made, for example, of transverse steel segments interconnected into a rigid unit and the surface sheets forming the face

197 799 pláště, zaujímá s výhodou méně než polovinu obvodu vytvářené obalové křivky, např, kruhové a současně slouží jako lože pro axiální pohyb posuvného pružného pláště 2; jeho horní strana proto tvoří podlážku 2 ^s vodícími drážkami 4a, 4b. Posuvný pružný plást 2 je nesen nosnou konstrukcí 5, např. pravoúhlou, která je vytvořena z příhradového pravoúhlého mostu, vyztuženého prostorovými příčkami & tak, aby byla zajištěna požadovaná tuhost. Tuto nosnou konstrukci 5. je možno též vytvořit z průchozí, tenkostěnné trubky, např. válcového průřezu. Pro zavěšení a upnutí celého trnu je nosná konstrukce 5 opatřena na obou čelech čepy 7, obvykle délkově přesahujícími svislou čelní rovinu nosné konstrukce 5. Nosná konstrukce 5 je svou horní částí uchycena k posuvnému pružnému plášti 2; obvykle to bývá v bodech A^,197 799 preferably occupies less than half the circumference of the envelope formed, e.g., circular, and at the same time serves as a bed for the axial movement of the sliding elastic envelope 2; therefore, its upper side forms a floor 2 ^with guide grooves 4a, 4b. The sliding elastic skin 2 is supported by a supporting structure 5, eg rectangular, which is formed of a lattice rectangular bridge, reinforced by spatial partitions & so as to provide the required rigidity. This supporting structure 5 can also be formed from a continuous, thin-walled tube, eg a cylindrical cross-section. In order to suspend and clamp the entire mandrel, the support structure 5 is provided on both ends with pins 7, generally longitudinally extending beyond the vertical front plane of the support structure 5. The support structure 5 is fastened to its sliding resilient casing 2 by its upper part; usually at A ^,

A^ symetrický rozložených z obou stran při vrcholu Αθ posuvného pružného pláště 2. Současně je tato nosná konstrukce 5 opatřena z boků na své spodní části stavitelnými prvky 8a,A sym symmetrically spaced from both sides at the apex Αθ of the sliding resilient sheath 2. At the same time, the support structure 5 is provided with adjustable elements 8a from its sides at its bottom.

8b, např. šrouby nebo hydraulickými výsuvnými rameny, které svými úchyty 9a, 9b přidržují volné ohebné úseky 2a, 2b posuvného pružného pláště 2. Každý z ohebných úseků 2a nebo 2b, který je možno směrem k sobě stahovat bliti pružně nebo otočně kolem bodů A^, , zaujímá nejméně jednu devítinu obvodu vytvářené obalové křivky. Aby bylo možno nosnou konstrukci 5 přemislovat ve vodorovné rovině, je její. spodní část opatřena pojezdovými koly 10a, 10b pro posun ve vodicích drážkách 4a, 4b pevného pláště 2· Vztahová číslice 11 označuje navinuté duté těleso a vztahové číslice 12a, 12b na obr. 1 rozebíratelné distanční vložky pro spojení obou samostatných částí trnu během zhotovování dutého tělesa 11.8b, e.g. by screws or hydraulic extension arms, which hold the free flexible sections 2a, 2b of the sliding elastic sheath 2 with their grips 9a, 9b. Each of the flexible sections 2a or 2b, which can be pulled towards each other flexibly or rotatably about points A It occupies at least one-ninth of the circumference of the envelope formed. In order to be able to displace the support structure 5 in a horizontal plane, it is. bottom part provided with traveling wheels 10a, 10b for displacement in guide grooves 4a, 4b of the rigid casing 2 The reference numeral 11 indicates the wound hollow body and the reference numerals 12a, 12b in FIG. 11.

trnem podle vynálezu se pracuje takto: nosná konstrukce £ (obr. 1) s posuvným pružným oláštěm 2 se např. hydraulickými zdviháky zdvihne do výše a spojí rozebíratelnými distančními vložkami 12a, 12b s pevným pláštěm 2 a vysunutím až dosud zatažených stavitelných prvků 8a, 8b se ohebné úseky 2a, 2b pružného pláště 2 ustaví v poloze, vytvářející spolu iAccording to the invention, the support structure 8 (FIG. 1) with the movable flexible sheath 2 is lifted up by hydraulic jacks for example and connected by the removable spacers 12a, 12b to the fixed sheath 2 and the hitherto retracted adjustable elements 8a, 8b the flexible sections 2a, 2b of the flexible jacket 2 are positioned in a position forming together i

s vnějším povrchem pevného pláště JL obalovou křivku budoucího dutého tělesa 11. které se poté zhotoví známým způsobem, např. navíjením ze skelného laminátu. Jestliže je výroba dutého tělesa 11 dokončena, trn se i s dutým tělesem 11 nejprve podepře podkladem 13 a to v místě pevného pláště 2 (obr. 2). Stavitelnými prvky 8a, 8h se poté odtrhnou směrem dovnitř ohebné úseky 2a, 2b pružného pláště 2 od vytvrzeného dutého tělesa 11. Nyní se odstraní rozebíratelné distanční vložky 12a, 12b z prostoru mezi spodkem nosné konstrukce & a podlážkou 3 pevného pláště JL a pozvolným snižováním celého pružného pláště 2, např. pomocí hydraulických zdviháků, se od dutého tělesa 11 odtrhne i zbývající úsek pružného pláště 2 mezi body až pojezdová kola 10a. 10b dosednou do vodicích drážek 4a, 4b.with the outer surface of the rigid sheath 11 the envelope of the future hollow body 11 which is then made in a known manner, for example by winding from a glass laminate. When the manufacture of the hollow body 11 is completed, the mandrel and the hollow body 11 are first supported by the substrate 13 at the location of the rigid sheath 2 (FIG. 2). The flexible elements 2a, 2b of the resilient sheath 2 are then peeled inwardly by the adjusting elements 8a, 8h from the hardened hollow body 11. Removable spacers 12a, 12b are now removed from the space between the underside of the supporting structure & and the solid sheath floor 3. The remaining section of the flexible jacket 2 between points to the wheels 10a is also torn off from the hollow body 11, e.g. by means of hydraulic jacks. 10b abuts the guide grooves 4a, 4b.

Při sériové výrobě dutých těles 11 je samozřejmě připraven již další pevný plást trnu, jehož drážky navazuji na zmíněné vodicí drážky 4a. 4b a pružný plášl 2 se ihned jednoduše přesune na nový pevný plášl a celý nostup se opakuje. Pevná část _1 trnu, která zůstala na vyrobeném dutém tělese 11. tvoří, jen malou část celkové hmotnosti trnu a snadno se vysune axiálním pohybem, např. smykem.In the series production of the hollow bodies 11, of course, a further rigid mandrel shell is prepared, the grooves of which are connected to the said guide grooves 4a. 4b and the flexible sheath 2 are immediately simply moved to the new rigid sheath and the entire process is repeated. The fixed portion 1 of the mandrel that remains on the manufactured hollow body 11 constitutes only a small part of the total weight of the mandrel and is easily extended by axial movement, e.g. by shear.

Trnu podle vynálezu lze s výhodou použít při výrobě dutých těles z vyztužených plastů, např. technologií navíjení, přesného navíjení, stříkání, apod. a to zejména u velkorozměrových těles, popřípadě umožní navrhovat větší konstrukce z vyztužených plastů s menšímThe mandrel according to the invention can be advantageously used in the manufacture of hollow bodies of reinforced plastics, for example by winding technology, precision winding, spraying, etc., especially in large-dimensional bodies, or it is possible to design larger structures of reinforced plastics with smaller

197 799 počtem spojovaných dílů. Nová konstrukce trnu rovněž umožní vyrábět zejména tělesa velmi dlouhá, která se na trnech současné konstrukce vyrábět nedají.197 799 number of parts to be joined. The new design of the mandrel also makes it possible to produce particularly long bodies, which cannot be produced on the mandrels of the current structure.

Claims

P f <E D MEASUREMENT OF THE INVENTION

A mandrel for the manufacture of hollow bodies, for example, tank shells made of reinforced plastics, with a fixed part, the surface of which preferably occupies less than half the circumference of the envelope of the inner cheek of the hollow body to be manufactured, eg circular and expandable. the rigid part is formed by at least one solid sheath (3), terminated on its upper side by a floor (3) and the expandable part is a separate sliding flexible sheath (2) with an internal supporting structure (5) which is firmly attached to the flexible sheath (2), e.g. .

at two points (a?, Ag) symmetrically spaced from both sides at its apex (Ag), and at the same time, the two remaining flexible sections (2a, 2b) of the sliding elastic sheath (2) each occupy at least 1/9 of the desired packaging curves, held by adjustable orbits (8a, 3b) attached to the same support structure (5).

A mandrel according to claim 1, characterized in that the supporting structure (1i) is provided at the bottom with traveling wheels (10a, 10b) and the floor (3) with grooves (4a, 4b) of equal pitch.

A mandrel according to Claims 1 and 2, characterized in that pins (7) are attached to the front sides of the support structure (5).