PL194867B1 - Sposób i urządzenie do wytwarzania spiralnie zwiniętej rury - Google Patents

Abstract

1. Sposób wytwarzania spiralnie zwinietej rury z wydra- zonego termoplastycznego profilu majacego prostokatny przekrój poprzeczny, w którym to sposobie nawija sie termoplastyczny profil na beben, wzajemnie laczy sie sa- siadujace zwoje poprzez zgrzewanie, wygladza sie ze- wnetrzna zgrzeine poprzez srodki w postaci specjalnego ogrzewania i wygladzajacego elementu opierajacego sie na zgrzeinie i podaje sie rure osiowo w kierunku swobodnie obracajacych sie elementów, promieniowych rolek naci- skowych oddzialywujacych na termoplastyczny profil pod- czas pierwszego nawijania na beben, znamienny tym, ze termoplastyczny profil (1), gdy podawany jest na beben (2), przechodzi przez pierwszy nieruchomy odcinek ……..…… 4. Urzadzenie do wytwarzania spiralnie zwinietej rury z wy- drazonego termoplastycznego profilu majacego prostokatny przekrój poprzeczny, posiadajace cylindryczny beben na który nawiniety jest termoplastyczny profil promieniowo ustawione swobodnie obracajace sie rolki naciskowe roz- mieszczone wzdluz obwodu bebna na jego wejsciowym zakonczeniu, oraz posiada elementy zgrzewajace do wza- jemnego laczenia przylegajacych zwojów termoplastyczne- go profilu, oraz ogrzewajace i wygladzajace elementy do tworzenia zgrzeiny na zewnetrznej stronie rury, znamienne tym, ze beben (2) jest podzielony na pierwszy nieruchomy odcinek (3) posiadajacy elementy slizgowe (5) dla termo- plastycznego profilu (1) rozlozonego na obwodzie………….... PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do wytwarzania spiralnie zwiniętej rury z wydrążonego termoplastycznego profilu mającego prostokątny przekrój poprzeczny. Według sposobu nawija się termoplastyczny profil na bęben, wzajemnie łączy się sąsiadujące zwoje poprzez zgrzewanie, wygładza się zewnętrzną zgrzeinę poprzez środki w postaci specjalnego ogrzewania i wygładzającego elementu opierającego się na zgrzeinie, i podaje się rurę w kierunku osiowym poprzez swobodnie obracające się środki, gdzie promieniowe rolki naciskowe oddziaływują na termoplastyczny profil podczas pierwszego nawijania wokół bębna.

Obecnie, sposób ten jest realizowany poprzez środki bębna obrotowego wzdłuż jego całej długości, na który nawijany jest termoplastyczny profil, i na którym wykonywane jest zgrzewanie. Zgrzeina na zewnętrznej powierzchni rury jest wygładzana wtedy, gdy rura spoczywa na bębnie. Jest to realizowane poprzez specjalne ogrzewanie i poprzez umożliwienie stałemu wygładzającemu elementowi leżenie na i ślizganie się wzdłuż ogrzewanej zgrzeiny, podczas ruchu obrotowego rury. Zgrzeina wewnątrz rury tworzona jest na bębnie obrotowym. Podobny sposób znany jest na przykład z opisu patentowego FI 95219.

Dla zapewnienia, by materiał zgrzeiny był wystarczająco gorący/roztopiony i, by nie było ryzyka tak zwanego zimnego połączenia, na obu zewnętrznej i wewnętrznej powierzchniach rury musi mieć optymalną wielkość. Zwykły bęben zgrzewający stwarza więcej trudności przy kontroli wielkości wewnętrznego zgrzewu, i jednocześnie, stwarza niewielkie ryzyko, że powierzchnia wewnętrznej zgrzeiny może być uszkodzona przez osiowy poślizg rury wzdłuż bębna, tak długo jak materiał plastyczny będzie roztopiony.

Celem niniejszego wynalazku jest rozwiązanie tych problemów, które osiągnięto poprzez środki według sposobu, który charakteryzuje się tym, że termoplastyczny profil, podczas gdy jest podawany na bęben, przechodzi przez pierwszy nieruchomy odcinek zawierający rozstawione elementy ślizgowe rozmieszczone wzdłuż obwodu, na którym to odcinku wykonywane jest zgrzewanie, po którym kształtowana wewnętrzna zgrzeina jest ułożona tak, by biegła wzdłuż spiralnego wyżłobienia przebiegającego wokół nieruchomego odcinka, gdzie wewnętrzna zgrzeina, jak również i zewnętrzna zgrzeina, są wygładzane poprzez środki w postaci specjalnego ogrzewania i stałego elementu leżącego na zgrzeinie, i obie powierzchnie zgrzein są równocześnie wygładzane, i rura jest przekazywana na odcinek z napędowym obrotowym bębnem powodującym obrót rury i wywołujących ruch nawijający termoplastycznego profilu.

Zaletą sposobu i urządzenia według wynalazku jest to, że wewnętrzna zgrzeina w ogóle nie styka sięz bębnem do momentu, gdy powierzchnia złącza będzie wygładzona i stwardnieje. Wynalazek daje w rezultacie bardzo gładką zewnętrzną i wewnętrzną powierzchnię złącza.

Inne cechy wynalazku zawarte są w zastrzeżeniach zależnych.

Wynalazek zostanie teraz opisany bardziej szczegółowo w odniesieniu do figur rysunku, gdzie fig. 1 przedstawia w widoku z boku przykład wykonania urządzenia według wynalazku pokazujący jego podstawowe elementy, fig.2 przedstawia urządzenie pokazane na fig. 1 widziane z prawej strony, i fig. 3 przedstawia w widoku z boku inny przykład wykonania urządzenia według wynalazku.

Zgodnie z wynalazkiem, spiralnie zwinięta rura wytwarzana jest przez podawanie wytłoczonego wydrążonego termoplastycznego profilu 1, mającego zasadniczo prostokątny przekrój poprzeczny, na urządzenie zawierające cylindryczny bęben 2 o zewnętrznej średnicy odpowiadającej żądanej wewnętrznej średnicy wytwarzanej rury.

Termoplastyczny profil 1 nawijany jest spiralnie na bęben 2, który to bęben, zgodnie z wynalazkiem, podzielony jest na pierwszy nieruchomy odcinek 3, w którym zgrzewane są ze sobą sąsiadujące zwoje, i w którym obrabiane są obie powierzchnie tworzonych zgrzein, i na napędowy obrotowy cylindryczny drugi odcinek 4, który umieszczony jest w celu obrotu rury wytwarzanej z termoplastycznego profilu 1 i następnie w celu równoczesnego ciągnięcia termoplastycznego profilu 1 na nieruchomy odcinek 3 bębna 2. Podczas zgrzewania materiał plastyczny jest ogrzewany/roztapiany w strefie zgrzewania na przykład przez gorące powietrze, promieniowanie podczerwone (IR), lampy halogenowe lub podobne miejscowe ogrzewanie.

Pierwszy nieruchomy odcinek 3 posiada rozstawione elementy ślizgowe 5 ułożone wzdłuż obwodu w celu ułatwienia ruchu termoplastycznego profilu 1 przez wymieniony odcinek 3. Poprzez wiele swobodnie obracających się elementów, promieniowe rolki naciskowe (5 rozmieszczone na obwodzie nieruchomego odcinka 3, na wejściowym zakończeniu wymienionego odcinka, osiowo naciskają na

PL 194 867 B1 sąsiadujące zwoje termoplastycznego profilu 1, i jednocześnie tak utworzona rura jest wypychana osiowo z bębna. Ta wypychająca siła jest wytwarzana poprzez ciągłe dostarczanie na bęben termoplastycznego profilu, tak więc siła dostarczona na początku wypycha zwoje. Gdy termoplastyczny profil 1 jest doprowadzany do nieruchomego odcinka 3 bębna 2, dochodzi do stanowiska zgrzewania 8, gdzie termoplastyczny profil 1 łączony jest z najbliższym poprzedzającym zwojem.

Stanowisko zgrzewania 8 posiada stępki zgrzewające tworzące w tym samym czasie wewnętrzną 11i zewnętrzną 13 zgrzeinę albo dwa oddzielne elementy zgrzewające. Po stanowisku zgrzewania 8, termoplastyczny profil 1 przekazywany jest na stanowisko zaopatrzone w ogrzewające i wygładzające elementy 9, 10 dla wewnętrznej zgrzeiny 11 znajdującej się wewnątrz rury i na stanowisko zaopatrzone w podobne ogrzewające i wygładzające elementy 12 dla zewnętrznej zgrzeiny 13 znajdującej się na rurze. Termoplastyczny profil 1 okrąża około trzech razy bęben 2, zanim całkowicie opuści nieruchomy odcinek 3. Wszystkie wymienione powyżej stanowiska 8, 9, 10, 12 umieszczone są jeden po drugim wzdłuż obwodu pierwszego nieruchomego odcinka 3.

W celu zabezpieczenia przed zniszczeniem wewnętrznej zgrzeiny 11 podczas ruchu ślizgowego termoplastycznego profilu 1 wzdłuż pierwszego nieruchomego odcinka 3, podczas gdy materiał plastyczny zgrzeiny jest wciąż w stanie plastycznym, wyżłobienie 14 przebiega spiralnie wokół nieruchomego odcinka 3, wyznaczając trasę, wzdłuż której wewnętrzna zgrzeina 11 będzie poruszać się podczas obrotu rury.

W przykładzie wykonania przedstawionym na fig. 1, pierwszy nieruchomy odcinek 3 posiada wiele osiowo ustawionych i swobodnie obracających się rolek ślizgowych 5 rozmieszczonych na obwodzie bębna 2 i rozciągających się wzdłuż całej długości pierwszego nieruchomego odcinka 3.

W tym przypadku, spiralne wyżłobienie 14 przeznaczone dla wewnętrznej zgrzeiny 11 rury, jest pierścieniowym wyżłobieniem 14 wykonanym na obwodzie każdej rolki ślizgowej 5. Pierścieniowe wyżłobienia 14 w rolkach ślizgowych 5 są osiowo rozmieszczone względem siebie w ten sposób, że tworzą spiralne wyżłobienie wokół pierwszego odcinka 3, mające skok odpowiadający skokowi wewnętrznej zgrzeiny 11 wytwarzanej rury.

W przykładzie wykonania przedstawionym na fig. 3, pierwszy nieruchomy odcinek 3 posiada stalową pokrywę zaopatrzoną w otwory 15 dla elementów ślizgowych 5 odcinka, wzdłuż obwodu odcinka, oraz otwór 16 dla ogrzewających i wygładzających elementów 9,10 przeznaczonych dla wewnętrznej zgrzeiny 11 znajdującej się wewnątrz wytwarzanej rury. Elementy ślizgowe 5 mogą być osiowo ustawionymi rolkami mającymi obwodowe pierścieniowe wyżłobienie 17, które odpowiada spiralnemu wyżłobieniu 14 w stalowej pokrywie.

Według innego przykładu wykonania, elementy ślizgowe 5 są płytkami ślizgowymi wykonanymi z politetrafluoroetylenu lub tym podobne. Każda płytka ślizgowa 5 posiada wyżłobienie 17 odpowiadające spiralnemu wyżłobieniu 14 w stalowej pokrywie.

Stanowisko zgrzewania 8, stanowisko 9,10, posiadają ogrzewające i wygładzające elementy dla wewnętrznej zgrzeiny 11, a stanowisko 12 posiada odpowiadające ogrzewające i wygładzające elementy dla zewnętrznej zgrzeiny 13, i są rozmieszczone spiralnie jeden po drugim wzdłuż obwodu pierwszego nieruchomego odcinka 3.

Korzystnie, ogrzewające i wygładzające elementy 9, 10,12 są dmuchawami gorącego powietrza połączonymi z podstawą z politetrafluoroetylenu lub innego podobnego materiału, która to podstawa umieszczona jest tak, by spoczywać na ogrzewanej zgrzeinie 11, 13 wytwarzanej rury. Elementy ogrzewające mogą również być laserami o małej mocy, ogrzewaczami promieniowania podczerwonego (IR) lub palnikami katalitycznymi.

Urządzenie według wynalazku posiada następnie tę zaletę, że pierwszy nieruchomy odcinek 3 oraz rama 18 posiadająca promieniowe rolki naciskowe 6, stanowią wymienną część urządzenia, co ułatwia zmianę średnic rury. A zatem, wstępnie zestawiony zespół może być przeznaczony do każdej średnicy rury tak, że raz zamontowany wymaga jedynie pewnej niewielkiej regulacji ustawienia rolek naciskowych. Przy zastosowaniu takiego układu, czas oczekiwania na zmianę średnicy rury znacznie się skraca.

Claims (11)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wytwarzania spiralnie zwiniętej ruryz wydrążonego termoplastycznego profilu mającego prostokątny przekrój poprzeczny, w którym to sposobie nawija się termoplastyczny profil na bęben, wzajemnie łączy się sąsiadujące zwoje poprzez zgrzewanie, wygładza się zewnętrzną zgrzeinę poprzez środki w postaci specjalnego ogrzewania i wygładzającego elementu opierającego się na zgrzeinie i podaje się rurę osiowo w kierunku swobodnie obracających się elementów, promieniowych rolek naciskowych oddziaływujących na termoplastyczny profil podczas pierwszego nawijania na bęben, znamienny tym, że termoplastyczny profil (1), gdy podawany jest na bęben (2), przechodzi przez pierwszy nieruchomy odcinek (3) zawierający rozstawione elementy ślizgowe (5) rozmieszczone wzdłuż obwodu, na którym to odcinku wykonuje się zgrzewanie, po którym ukształtowana wewnętrzna zgrzeina (11) jest ułożona tak, by biegła wzdłuż spiralnego wyżłobienia (14) przebiegającego wokół pierwszego nieruchomego odcinka (3), gdzie wewnętrzna zgrzeina (11), jak również i zewnętrzna zgrzeina (13), są obrabiane przy zastosowaniu specjalnego ogrzewania i stałego wygładzającego elementu (9, 10, 12) opierającego się na nich, i tym, że rurę, o równocześnie wygładzanych zgrzewanych powierzchniach (11, 13), przekazuje się na odcinek napędowego obrotowego bębna (4) powodujący obrót rury i wywołujący ruch nawijający termoplastycznego profilu (1).
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że zgrzewanie wykonuje się poprzez środki w postaci zgrzewającej stępki umożliwiającej jednoczesne zgrzewanie obu zewnętrznej (13) i wewnętrznej (11) zgrzein.
3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że zgrzewanie zewnętrznej i wewnętrznej zgrzeiny (13, 11) wykonuje się przez oddzielne elementy zgrzewające.
4. 4. Urządzenie do wytwarzania spiralnie zwiniętej rury z wydrążonego termoplastycznego profilu mającego prostokątny przekrój poprzeczny, posiadające cylindryczny bęben na który nawinięty jest termoplastyczny profil promieniowo ustawione swobodnie obracające się rolki naciskowe rozmieszczone wzdłuż obwodu bębna na jego wejściowym zakończeniu, oraz posiada elementy zgrzewające do wzajemnego łączenia przylegających zwojów termoplastycznego profilu, oraz ogrzewające i wygładzające elementy do tworzenia zgrzeiny na zewnętrznej stronie rury, znamienne tym, że bęben (2) jest podzielony na pierwszy nieruchomy odcinek (3) posiadający elementy ślizgowe (5) dla termoplastycznego profilu (1) rozłożonego na obwodzie, i ogrzewające i wygładzające elementy (9, 10) dla zgrzeiny (13) znajdującej się wewnątrz rury, gdzie wokół pierwszego odcinka (3) wykonane jest spiralne wyżłobienie (14) dla dopiero co wykonanej wewnętrznej zgrzeiny (11) na rurze oraz ma wewnątrz napędowy obrotowy cylindryczny drugi odcinek (4) dla nadania rurze i w konsekwencji termoplastycznemu profilowi (1) energii potrzebnej do ich ruchu.
5. 5. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że pierwszy nieruchomy odcinek (3) posiada wiele osiowo ustawionych swobodnie obracających się rolek ślizgowych (5) o długości odpowiadającej długości pierwszego odcinka (3), a spiralne wyżłobienie (14) dla wewnętrznej zgrzeiny (11) jest pierścieniowym wyżłobieniem (17) wykonanym na każdej rolce ślizgowej (5), które to pierścieniowe wyżłobienia (17) są wzajemnie osiowo rozstawione tworząc spiralę.
6. 6. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że pierwszy nieruchomy odcinek (3) posiada stalową pokrywę posiadającą otwory (15) dla elementów ślizgowych (5) odcinka i dla ogrzewających i wygładzających elementów (9, 10) dla zgrzeiny (11) znajdującej się wewnątrz rury, a biegnące spiralnie wyżłobienie dla dopiero co wykonanej wewnętrznej zgrzeiny (11) wykonane jest w stalowej pokrywie i w elementach ślizgowych (5) odcinka.
7. 7. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że elementy ślizgowe (5) są osiowo ustawionymi rolkami posiadającymi obwodowe pierścieniowe wyżłobienie (17), które odpowiada spiralnemu wyżłobieniu (14) w stalowej pokrywie.
8. 8. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że elementy ślizgowe (5) są płytkami ślizgowymi wykonanymi z politetrafluoroetylenu lub podobnego materiału, a wykonane wyżłobienie (17) odpowiada spiralnemu wyżłobieniu (14) w stalowej pokrywie.

   PL 194 867 B1
9. 9. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że elementy zgrzewające (8), ogrzewające i wygładzające elementy (9,10,12) dla wewnętrznej (11) i zewnętrznej (13) zgrzeiny, są ułożone spiralnie jeden po drugim wzdłuż obwodu pierwszego nieruchomego odcinka (3).
10. 10. Urządzenie według zastrz. 9, znamienne tym, że ogrzewające i wygładzające elementy (9, 10, 12) są dmuchawami gorącego powietrza połączonymi z podstawą z politetrafluoroetylenu, którato podstawa umieszczona jest tak, by spoczywać na każdej ogrzanej zgrzeinie (11,13).
11. 11. Urządzenie według zastrz. 4 albo 5, albo 6, albo 7, albo 8, albo 9, albo 10, znamienne tym, że pierwszy nieruchomy odcinek (3) i rama (18) z promieniowymi rolkami naciskowymi (6), tworzą wymienny zespół urządzenia.