Pierwszenstwo: Opublikowano: 11.V.1967 (P 120 501) 25.V.1966 Wielka Brytania 25.IX.1971 63301 KI. 39 a3, 23/00 MKP B 29 d, 23/00 UKD 678.06-462 Wlasciciel patentu: Chernidus Plastics Limited, Ashford (Wielka Brytania) Sposób wykonywania pierscieniowego, wewnetrznego wglebienia na okreslonym odcinku rury z materialu termoplastycznego oraz urzadzenie do wykonywania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób wykonywa¬ nia pierscieniowego, wewnetrznego wglebienia na okreslonym odcinku rury z materialu termoplas¬ tycznego w celu osadzenia w tym wglebieniu piers¬ cienia uszczelniajacego.Dalszym przedmiotem wynalazku jest urzadze¬ nie do wykonywania tego sposobu. Znany sposób ksztaltowania takiego wglebienia pierscieniowego lub rowka polega na tym, ze w uprzednio ufor¬ mowanym kielichu jednej rury umieszcza sie pier¬ scien uszczelniajacy w rowku, a druga rure wpro¬ wadza sie do wewnatrz kielicha pierwszej rury tworzac szczelne polaczenie.O ile jest mozliwe wytwarzanie róznych lacz¬ ników takich jak kolanka, kielichy i tym podob¬ nych sposobem formowania wtryskowego, ponie¬ waz sa one stosunkowo krótkie, to okazalo sie nie¬ praktyczne formowanie takich kielichów lub in¬ nych specjalnie uksztaltowanych czesci stanowia¬ cych calosc ze stosunkowo dlugimi rurami, ponie¬ waz w tym przypadku wtryskowa metoda pro¬ dukcji jest wykluczona. W konsekwencji, w przy¬ padku, kiedy rowki lub podobne uksztaltowanie konieczne jest w rurze o duzej dlugosci, zwykle wykonuje sie specjalnie uformowana, krótka czesc taka jak np. kielich z wewnetrznym pierscienio¬ wym wglebieniem przy zastosowaniu wtryskowej metody produkcji, a nastepnie czesc te przyspawa sie do dlugiej zasadniczej rury wykonywanej me¬ toda wytlaczania. 10 15 20 30 Celem wynalazku jest sposób wykonywania wew¬ netrznego rowka, albo wciecia w rurze, albo w kielichu rury wykonanej z tworzywa termoplas¬ tycznego bez wzgledu na fakt, ze rura taka moze byc dluzsza niz rura formowana przy zastosowaniu metody wtryskowej. Dalszym celem wynalazku jest urzadzenie do wykonywania tego sposobu.Zgodnie z niniejszym wynalazkiem, sposób wy¬ konywania pierscieniowego wewnetrznego wgle¬ bienia na odcinku rury wykonanej z materialu ter¬ moplastycznego w celu osadzenia w tym wglebie¬ niu pierscienia uszczelniajacego, przeprowadza sie przez umieszczenie wokól rury, w miejscu gdzie ma byc uformowane wglebienie dwudzielnej formy po¬ siadajacej wewnetrzne pierscieniowe wglebienie o ksztalcie odpowiadajacym zewnetrznemu profilowi formowanego wglebienia w rurze; unieruchomienie rury wewnatrz formy w celu ustalenia miejsca wykonania wglebienia, umieszczenie promieniowo rozprezonego pierscienia formujacego w rurze oraz elementu posredniego przenoszacego sile rozpreza¬ nia na pierscien umieszczony w gniezdzie, lokalne¬ go podgrzania rury w celu jej zmiekczenia na tym jej odcinku, na którym ma byc uformowane wgle¬ bienie, uruchomienie elementu posredniego prze¬ noszacego promieniowa sile rozprezania na pier¬ scien formujacy, powodujacy jego promieniowe od¬ ksztalcenia w kierunku na zewnatrz, wtloczenie zmiekczonej czesci scianki rury we wglebienie for¬ my, chlodzenie rury, w celu utwardzenia wyksztal- 6330163301 conej czesci, odlaczenia dwudzielnej formy i usu¬ niecia klamry elementu blokujacego.Ponadto, zgodnie z powyzszym wynalazkiem, u- rzadzenie do formowania pierscieniowego wewne¬ trznego wglebienia na odcinku rury wykonanej z materialu termoplastycznego zawiera dwudzielna forme posiadajaca wewnetrzne pierscieniowe wgle¬ bienie o ksztalcie zadanego profilu formowanego wglebienia w rurze, element blokujacy rure w po¬ staci cylindrycznego rdzenia, za pomoca którego ustala sie miejsce na odcinku rury, na którym ma byc uformowane wglebienie, promieniowo rozprez¬ ny pierscien formujacy, umieszczony w gniezdzie pierscieniowym i element rozpierajacy wspólpracu¬ jacy za pomoca pierscienia posredniego z pierscie¬ niem formujacym, dzieki któremu mozna prze¬ niesc promieniowa sile rozprezania na pierscien formujacy w taki sposób, aby wysunal sie on z gniazda pierscieniowego.Pierscien formujacy posiada w swej spoczynko¬ wej pozycji srednice zewnetrzna równa lub nieco mniejsza od wewnetrznej srednicy wglebienia for¬ mowanego na wewnetrznej powierzchni rury. Po uprzednim podgrzaniu odcinka rury w celu jego zmiekczenia, pierscien formujacy ulega odksztal¬ ceniu pod wplywem elementu rozpierajacego, be¬ dac wypychanym promieniowo na zewnatrz z pier¬ scieniowego gniazda formujac zmiekczona czesc scianki rury zgodnie z ksztaltem wglebienia formy.Elementem wywolujacym promieniowa sile roz¬ prezenia pierscienia formujacego przenoszona przez pierscien posredni jest element rozpierajacy mo¬ gacy liniowo przesuwac sie wzdluz osi rury i po¬ wodujacy wysuniecie sie pierscienia formujacego z gniazda. Element rozpierajacy posiada stozkowa powierzchnie dociskowa, przylegajaca i wspólpra¬ cujaca ze stozkowa powierzchnia rozpreznego pier¬ scienia posredniego w taki sposób, ze podczas osio¬ wego przesuwu elementu rozpierajacego slizga sie ona po powierzchni pierscienia formujacego prze¬ noszac sile rozprezenia na rozprezny pierscien for¬ mujacy. Pierscien posredni moze skladac sie z pro¬ mieniowych segmentów dociskowych ze sztywnego materialu.Kazdy segment tak uksztaltowanego pierscienia posredniego jest polaczony swoja zewnetrzna ob¬ wodowa czescia z wewnetrzna czescia brzegowa pierscienia formujacego. Segmenty pierscienia po¬ sredniego sa tak uksztaltowane, ze w naturalnej nierozprezonej pozycji pierscienia formujacego tworza one ciagly sztywny pierscien posredni, ale gdy element rozpierajacy jest przesuwany osiowo poprzez pierscieniowe gniazdo, segmenty pierscie¬ nia posredniego przesuwaja sie promieniowo na zewnatrz, powodujac wysuwanie sie pierscienia formujacego z gniazda promieniowo na zewnatrz.Pierscien rozpierajacy zapewnia w ten sposób rów¬ nomierne rozprezanie sie pierscienia formujacego za posrednictwem elementu posredniego*.Kazdy segment elementu posredniego moze po¬ siadac otwór przelotowy, które to otwory, gdy. seg¬ ment przylega jeden do . drugiego, tworza ciagly kanal w pierscieniu posrednim. Kanal ten posiada kolowy przekrój w kierunku osiowym i przewaz¬ nie jest umieszczony koncentrycznie z pierscieniem rozpierajacym. W kanale tym umieszczona jest ob- wodowo zamknieta srubowa sprezyna lub inny ele¬ ment sprezysty, która wywiera nacisk na segmen¬ ty ksztaltujace w ten sposób ciagly pierscien po¬ sredni. W takim rozwiazaniu, zewnetrzna powierz¬ chnia obwodowa kazdego segmentu pierscienia po¬ sredniego nie musi byc polaczona z wewnetrzna powierzchnia brzegowa pierscienia formujacego.Pierscien moze byc wykonany z takich materia¬ lów jak naturalna guma, guma syntetyczna, kau¬ czuk polichloroprenowy lub podobne materialy elastomeryczne.Podczas formowania kielicha na koncu rury, grubosc scianki kielicha rury maleje, co wiecej, w wyniku tego, ze pracuje on przy cisnieniach po¬ dobnych jak pozostala czesc rury, material termo¬ plastyczny w obrebie gniazda bedzie prawdopodob¬ nie posiadal naprezenia wieksze od dopuszczalnych..Mozna uniknac zjawiska zmniejszania sie grubos- 20 ci scianki rury podczas formowania kielicha dzie¬ ki speczaniu konca rury, zwiekszajac w ten spo¬ sób grubosc scianki po jego uformowaniu. Jest równiez mozliwe zwiekszenie grubosci scianki rury lub kielicha przez dodanie materialu na od- 2_ cinku, w którym zostanie uformowane wglebienie.Mozna lokalnie zwiekszyc grubosc scianki rury przez umieszczenie na rurze tulejki z materialu termoplastycznego na odcinku rury, na którym ma byc uformowany kielich i ewentualnie wglebienie. 3Q Podgrzewa sie wytloczona tulejke z materialu ter¬ moplastycznego o zadanej dlugosci i grubosci scian¬ ki, nasadza sie ja na koniec rury, a nastepnie ozie¬ bia sie. Tuleja kurczy sie. Dwuczesciowa scianka utworzona przez rure i tulejke moze byc nastepnie 35 podgrzana w celu uformowania kielicha i ewentu¬ alnie wglebienia.Zwykle formowanie kielicha obejmuje etap pod¬ grzewania tulei, oziebiania tulejki umieszczonej na koncu rury, podgrzania formy i zespolu rura- -tulejka, formowanie kielicha o zadanej dlugosci,, formowanie wglebienia, oziebianie formy i zespolu rura-tulejka, a nastepnie usuniecia rury i tulejki z uformowanym wglebieniem z formy. Gdy powyz¬ sze etapy nie nastepuja w sposób ciagly jeden po 45 drugim, oznacza to, ze rura i tulejka jest kolejno podgrzewana i chlodzona przed i po kazdej fazie formowania.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przy¬ kladowym wykonaniu na rysunku, na którym fig. 50 1 — przedstawia przekrój osiowy konca rury z tworzywa sztucznego przed procesem ksztaltowania scianki rury i urzadzenie wedlug wynalazku, fig. 2 — podobny przekrój jak na fig. 1 ilustrujacy sposób, wedlug którego scianka rury jest ksztalto- 55 wana przez pierscien formujacy, na który dziala promieniowo sila skierowana na zewnatrz, fig. 3 i 4 — przedstawiaja czesc pierscienia formujacego i wspólpracujacy z nim pierscien posredni przed i po uformowaniu wglebienia, fig. 5 — podobny 60 przekrój jak na fig. 1 i przedstawia zmodyfikowa¬ ny pierscien posredni, zawierajacy sprezyne, która naciska na czesci pierscienia posredniego sila. pro¬ mieniowa skierowana do wewnatrz, fig. 6 — po¬ dobny przekrój jak na fig. 5 ilustrujacy sposób, 65 wedlug którego scianka rury jest ksztaltowana63301 przez pierscien formujacy, na który dziala sila pro¬ mieniowa skierowana na zewnatrz, a fig. 7 i 8 przedstawiaja czesc pierscienia formujacego oraz zmodyfikowany pierscien posredni z fig. 5 i 6 przed i po uksztaltowaniu wglebienia.Rura 1 wykonana z tworzywa sztucznego zakon¬ czona jest kielichem 2, w którym ma byc wytwo¬ rzone pierscieniowe wewnetrzne wglebienie do u- mieszczenia w nim pierscienia uszczelniajacego. Jest to konieczne, aby utworzyc szczelne, nie przecieka¬ jace, polaczenie dwóch rur. Wokól kielicha 2 znaj¬ duje sie dwudzielna forma 3 objeta klamra 4 i po¬ siadajaca pierscieniowe wewnetrzne wglebienie 5.Wglebienie 5 posiada ksztalt zadanego zewnetrzne¬ go profilu uformowanego wglebienia na rurze. For¬ ma 3 moze byc umieszczona Wokól kielicha 2 tak, aby wglebienie 5 moglo zajac zadana pozycje wzgledem kielicha 2.Wewnatrz kielicha 2 umieszczony jest element blokujacy w postaci rdzenia 6 z wykonanym pier¬ scieniowym gniazdem 7, w którym osadzony jest pierscien formujacy 14. Gniazdo 7 moze byc ko¬ rzystnie uformowane przez przymocowanie cylin¬ drycznej plyty zamykajacej 8 do rdzenia 6 przy po¬ mocy sruby 9. Pomiedzy plyta 8 i rdzeniem 6 znaj¬ duje sie pierscieniowe wybranie 11, które poprzez gniazdo 7 laczy sie z obwodowa powierzchnia rdzenia 6.Wokól cylindrycznej czesci 6a rdzenia 6 w wy¬ braniu 11 jest umieszczony przesuwnie stozkowy element rozpierajacy 12, przy pomocy którego uzyskuje sie promieniowe odksztalcenia pierscienia formujacego. Rozpierajacy element 12 posiada stoz¬ kowa powierzchnie dociskowa 12a i moze przesu¬ wac sie osiowo w wybraniu 11. Dzieki pretom pro¬ wadzacym 13, które wspólpracuja z elementem roz¬ pierajacym 12 poprzez odpowiednie otwory w ply¬ cie 8, mozna wywolac osiowy przesuw elementu rozpierajacego 12 w wybraniu 11. W gniezdzie 7 umieszczony jest rozprezny pierscien formujacy 14, wykonany z materialu elastomerycznego.Pomiedzy pierscieniem formujacym 14a a zew¬ netrzna powierzchnia elementu rozpierajacego 12 umieszczony jest pierscien posredni 15. Pierscien posredni 15 posiada nachylona wewnetrzna po¬ wierzchnie 15a, wspólpracujaca i przylegla do po¬ wierzchni zewnetrznej elementu rozpierajacego 12.W wyniku przemieszczenia poosiowego elementu rozpierajacego 12 w kierunku do wnetrza rury, uzyskuje sie promieniowe rozprezenie pierscienia 15 i za jego posrednictwem pierscienia formujace¬ go 14.Jak widac na fig. 3 i 4, pierscien posredni 15 sklada sie z promieniowych segmentów 15b ze sztywnego materialu. Kazdy segment 15b jest po¬ laczony w uwidoczniony na rysunku sposób z we¬ wnetrzna czescia pierscienia formujacego 14. Jak widac na fig. 1 i 2, zewnetrzne obrzeze pierscienia posredniego posiada kolnierzowe wyciecie 15c, któ¬ re wspólpracuje z uzupelniajacym je obustronnym pierscieniowym wystepem 14a, znajdujacym sie na wewnetrznej czesci pierscienia formujacego 14, w celu zabezpieczenia polaczenia pomiedzy tymi dwo¬ ma pierscieniami. Segmenty 15b pierscienia posred¬ niego 15 sa rozmieszczone tak, ze w nierozprezp- 10 nym polozeniu pierscienia formujacego 14 (fig. 3), tworza one pelny, zamkniety pierscien posredni 15 i kiedy element rozpierajacy 12 jest przesuniety do wnetrza rury, segmenty 15b pierscienia posrednie¬ go 15 zostaja oddalone od siebie po obwodzie pier¬ scienia (fig. 4).Obwód zewnetrzny pierscienia formujacego 14 w stanie rozprezonym jest równy wewnetrznemu ob¬ wodowi formowanego wglebienia 17. W nierozpre- zonej pozycji pierscien formujacy 14 posiada sred¬ nice zewnetrzna nieco mniejsza od srednicy wew¬ netrznej kielicha 2. Pierscien formujacy 14 posia¬ da zewnetrzna powierzchnie najkorzystniej cylin¬ dryczna, lecz powierzchnia ta moze posiadac róz- is ne ksztalty w zaleznosci od zadanego ksztaltu wgle¬ bienia. Przy formowaniu pierscienia wewnetrznego wglebienia w kielichu 2, kielich podgrzewa sie w czesci, na której ma byc wykonane wglebienie.Dwudzielna forma na wglebienie jest osadzona * 20 korzystnie zakleszczona na rurze w sposób staly ¦. jednoczesnie z elementem blokujacym w postaci rdzenia 6, którego dlugosc ustala miejsce na od¬ cinku rury, w którym ma byc uformowane wgle¬ bienie 17. 25 Element rozpierajacy 12 (fig. 2) jest przesuwany osiowo za posrednictwem pretów prowadzacych 13 w wybraniu 11, wymuszajac rozprezenie promie¬ niowe pierscienia posredniego 15 i w konsekwencji pierscienia formujacego 14, wyksztalcajac w ten 30 sposób rowek pierscieniowy 17 na wewnetrznej po¬ wierzchni kielicha 2 i wypychajac zmiekczona czesc kielicha 2 do wglebienia 5 formy 3. Kielich 2 jest nastepnie chlodzony, aby material termoplastycz¬ ny utwardzil sie, a nastepnie element rozpieraja- 35 cy 12 jest wycofywany do swego poczatkowego po¬ lozenia, pozwalajac pierscieniowi formujacemu 14 powrócic do jego gniazda 7. Po tej operacji rdzen 6 moze byc wycofany z polozenia wewnatrz kieli¬ cha 2. Przez zwolnienie klamry 4 dwudzielna for- 40 ma 3 na wglebienie moze byc ostatecznie usunie¬ ta.Okazalo sie, ze podczas odksztalcania sie zmie¬ kczonej scianki kielicha 2, w zaleznosci od ksztal¬ tu wglebienia 5 formy 3, naroza 17a wewnetrznego 45 wglebienia 17, wytworzonego wyzej opisanym spo¬ sobem wykazuja pewne naprezenia. Aby zreduko¬ wac te naprezenia w materiale termoplastycznym, w narozach 17a wglebienia, brzegi 3a formy 3 sa nieco zaokraglone. W odmianie urzadzenia przed- 50 stawionej na fig. 5 do 8, kazdy z segmentów 15b pierscienia posredniego 15 zaopatrzony jest w prze¬ lotowy otwór 18.Otwory 18 sa tak usytuowane, ze gdy segmenty 15b zlozone sa razem staniowiac nieprzerwany pierscien 15 (fig. 7), tworza one kanal 18a w tym pierscieniu. Kanal 18a posiada kolowy przekrój i jest wspólosiowy z pierscieniem posrednim 15. W kanale 18a znajduje sie srubowa sprezyna 19, któ¬ rej konce sa polaczone zlaczem 20. Sprezyna 19 60 oddzialywuje na segmenty 15b promieniowo do wewnatrz, formujac w ten sposób ciagly pierscien posredni 15 i powodujac, ze stozkowe powierzchnie 15a stykaja sie ze stozkowymi powierzchniami 12a elementu rozpierajacego 12. Zewnetrzna obwodowa 65 powierzchnia 16 pierscienia posredniego 15 wraz 5563301 8 z wewnetrzna powierzchnia pierscienia formujace¬ go 14 maja ksztalt cylindryczny i nie sa polaczone ze soba.Podczas promieniowego rozprezania pierscienia posredniego 15,.wyzej wymienione powierzchnie do¬ ciskaja sie do siebie i pierscien formujacy zostaje rozprezony promieniowo na zewnatrz, do pozycji przedstawionej na fig. 6. Po uformowaniu wglebie¬ nia i wycofaniu elementu rozpierajacego 12, seg¬ menty 15b przesuna sie promieniowo do wewnatrz w wyniku dzialania sprezyny 19, a pierscien for¬ mujacy 14 równiez w tym samym kierunku dzieki #swej sprezystosci.Segmenty 15b (fig 5 do 8) moga byc oczywiscie przymocowane do pierscienia formujacego 14 w po¬ dobny sposób, jak w konstrukcji przedstawionej na fig. 1 do 4. PL PL PL