RU102914U1

RU102914U1 - REPLACEMENT HEATER

Info

Publication number: RU102914U1
Application number: RU2010144135/05U
Authority: RU
Inventors: Олег Владимирович Козлов; Евгений Яковлевич Шаев
Original assignee: Общество С Ограниченной Ответственностью "Альтерпласт"
Priority date: 2010-10-28
Filing date: 2010-10-28
Publication date: 2011-03-20

Abstract

1. Сменный нагреватель, содержащий металлический корпус в виде стакана с наружной и внутренней цилиндрическими поверхностями и выполненный на дне внутри полости корпуса центральный выступ, отделенный от боковой внутренней поверхности корпуса кольцевой канавкой, при этом боковые поверхности кольцевой канавки выполнены сходящимися под острым углом и плавно сопряжены на ее дне, а на наружном торце корпуса выполнено центрально расположенное углубление. ! 2. Нагреватель по п.1, отличающийся тем, что боковые поверхности кольцевой канавки выполнены сходящимися под острым углом, величина которого лежит в диапазоне 30-60°. ! 3. Нагреватель по п.1, отличающийся тем, что боковые поверхности кольцевой канавки выполнены сходящимися под углом 45°. ! 4. Нагреватель по п.1, отличающийся тем, что боковые поверхности кольцевой канавки сопряжены на ее дне по окружности. ! 5. Нагреватель по п.1, отличающийся тем, что центрально расположенное углубление на наружном торце корпуса выполнено в виде цилиндрического гнезда. ! 6. Нагреватель по п.1, отличающийся тем, что торцевая поверхность центрального выступа выполнена рельефной для рассеивания тепла. ! 7. Нагреватель по п.6, отличающийся тем, что рельеф торцевой поверхности центрального выступа образован рядом расположенных концентричных и/или радиальных проточек. ! 8. Нагреватель по п.1, отличающийся тем, что корпус выполнен с центральным сквозным отверстием в дне. ! 9. Нагреватель по п.8, отличающийся тем, что центральное сквозное отверстие в дне корпуса выполнено резьбовым. ! 10. Нагреватель по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, на внутренние поверхности корпуса нанесено антиадгезио� 1. A replaceable heater comprising a metal casing in the form of a cup with outer and inner cylindrical surfaces and a central protrusion made on the bottom inside the housing cavity, separated from the lateral inner surface of the housing by an annular groove, while the lateral surfaces of the annular groove are made converging at an acute angle and smoothly mated at its bottom, and at the outer end of the housing, a centrally located recess is made. ! 2. The heater according to claim 1, characterized in that the side surfaces of the annular grooves are made converging at an acute angle, the value of which lies in the range of 30-60 °. ! 3. The heater according to claim 1, characterized in that the side surfaces of the annular grooves are made converging at an angle of 45 °. ! 4. The heater according to claim 1, characterized in that the side surfaces of the annular grooves are conjugated at its bottom in a circle. ! 5. The heater according to claim 1, characterized in that the centrally located recess on the outer end of the housing is made in the form of a cylindrical socket. ! 6. The heater according to claim 1, characterized in that the end surface of the Central protrusion is made embossed for heat dissipation. ! 7. The heater according to claim 6, characterized in that the relief of the end surface of the Central protrusion is formed by adjacent concentric and / or radial grooves. ! 8. The heater according to claim 1, characterized in that the housing is made with a central through hole in the bottom. ! 9. The heater according to claim 8, characterized in that the central through hole in the bottom of the housing is threaded. ! 10. The heater according to claim 1, characterized in that at least on the inner surface of the housing is applied release agent�

Description

Полезная модель относится к используемым в строительстве средствам для сооружения систем водоснабжения, отопления и канализации, а конкретно к сменному нагревателю, который используется для нагрева трубы из термопластичного полимерного материала, в частности из полипропилена, со средним расположением армирующего слоя из алюминия, алюминиевого сплава или из иного приемлемого материала, для проведения термодиффузионной сварки «в раструб» с ответным элементом трубопроводной арматуры: муфтой, угольником или другими фитингами и тому подобное, которые выполнены из одинакового с трубой термопластичного материала. Под средним расположением армирующего слоя понимается его расположение между слоями из термопластичного полимерного материала, а не только вариант его расположения, когда наружный и внутренний слои из термопластичного полимерного материала имеют равную толщину.The utility model relates to means used in construction for the construction of water supply, heating and sewage systems, and specifically to a replaceable heater, which is used to heat a pipe of thermoplastic polymeric material, in particular polypropylene, with a middle arrangement of a reinforcing layer of aluminum, aluminum alloy or other acceptable material for thermal diffusion welding “into a socket” with a reciprocal element of pipe fittings: a coupling, elbow or other fittings, and so on Other, which are made of the same with the pipe thermoplastic material. The average location of the reinforcing layer refers to its location between the layers of thermoplastic polymeric material, and not just the variant of its location when the outer and inner layers of thermoplastic polymeric material have an equal thickness.

Как правило, сменный нагреватель, используемый для нагрева конца трубы определенного диаметра, вместе с дорном, используемым для нагрева ответного элемента трубопроводной арматуры, закрепляются с использование резьбовых элементов на нагревающей пластине нагревательного сварочного аппарата и сменяются в зависимости от диаметров труб, сварка которых осуществляется. Конец трубы вводится в отверстие сменного нагревателя, а конец дорна вводится внутрь полости ответной детали. Конец трубы и ответная деталь нагреваются и затем конец трубы извлекается из сменного нагревателя, а дорн из полости ответной детали, после чего нагретый с подплавленной наружной поверхностью конец трубы вводится в отверстие нагретой с подплавленной внутренней поверхность ответной детали. Благодаря взаимодействию подплавленных термопластичных полимерных материалов обеспечивается после охлаждения надежное, неразъемное сварное соединение трубы с ответной деталью.As a rule, a replaceable heater used to heat the end of a pipe of a certain diameter, together with a mandrel used to heat a reciprocal element of pipe fittings, are fixed using threaded elements on the heating plate of a heating welding machine and are replaced depending on the diameters of the pipes being welded. The end of the pipe is inserted into the hole of the replaceable heater, and the end of the mandrel is introduced into the cavity of the reciprocal part. The end of the pipe and the mating part are heated and then the end of the pipe is removed from the replacement heater, and the mandrel from the cavity of the mating part, after which the end of the pipe heated with the melted outer surface is inserted into the hole of the mating part heated with the melted inner surface. Thanks to the interaction of melted thermoplastic polymeric materials, after cooling, a reliable, inseparable welded connection of the pipe with the reciprocal part is ensured.

В случае, когда осуществляется сварка трубы из сплошного термопластичного материала, то есть без каких-либо промежуточных слоев из иных материалов, никаких проблем не возникает. Однако в случае сварки труб из термопластичного материала со средним расположением армирующего слоя возможна ситуация, когда торец трубы не будет полностью залит термопластичным материалом и останется открытым армирующий слой. В этом случае в процессе эксплуатации возможно проникновение протекающей под давлением транспортируемой жидкости между термопластичным материалом и армирующим слоем, в результате чего возникает расслоение трубы и в дальнейшем труба, как правило, разрушается, что приводит к протечке.In the case when a pipe is welded from a continuous thermoplastic material, that is, without any intermediate layers of other materials, no problems arise. However, in the case of welding pipes of thermoplastic material with a middle location of the reinforcing layer, it is possible that the end of the pipe is not completely filled with thermoplastic material and the reinforcing layer remains open. In this case, during operation, penetration of the transported fluid flowing under pressure between the thermoplastic material and the reinforcing layer is possible, as a result of which the pipe delaminates and, as a rule, the pipe subsequently breaks, resulting in leakage.

На фиг.1 представлено фото, где показан срез конца трубы, которая подверглась именно такому отчетливо видимому и обозначенному позицией 1 расслоению.Figure 1 presents a photo where a section of the end of the pipe is shown, which underwent delamination that is clearly visible and indicated by position 1.

Возможность возникновения такого дефекта устраняется при использовании сменного нагревателя, имеющего корпус в виде стакана с наружной и внутренней цилиндрическими поверхностями и цилиндрическим выступом, расположенным в полости на дне стакана. Кольцевая канавка между внутренней поверхностью стакана и боковой поверхностью выступа выполнены с радиальным сопряжением с дном, причем в стакане выполнено радиальное сквозное отверстие, открытое внутрь указанную кольцевую канавку с сопряжением поверхности отверстия с дном стакана. Кроме того, в дне стакана выполнено центральное отверстие для закрепления сменного нагревателя на нагревательном элементе нагревательного сварочного аппарата (ЕА 012978 В1, МПК F16L 58/18 (2006/01), 26.02.2010).The possibility of such a defect is eliminated by using a replaceable heater having a case in the form of a glass with outer and inner cylindrical surfaces and a cylindrical protrusion located in the cavity at the bottom of the glass. The annular groove between the inner surface of the glass and the lateral surface of the protrusion is made with radial mating with the bottom, and in the glass there is a radial through hole open inwardly said annular groove with the mating surface of the hole with the bottom of the glass. In addition, a central hole was made in the bottom of the glass for fixing the replaceable heater to the heating element of the heating welding machine (EA 012978 B1, IPC F16L 58/18 (2006/01), 02/26/2010).

При использовании этого известного сменного нагревателя технология сварки трубы из термопластичного полимерного материала со средним расположением алюминиевого армирующего слоя с ответным элементом трубопроводной арматуры предусматривает выполнение операции удаления на конце трубы части алюминиевого армирующего слоя с образованием кольцевой канавки, которая впоследствии заплавляется при нагреве конца трубы, надежно изолируя алюминиевый армирующий слой, предотвращая возможность расслоения трубы в процессе эксплуатации.Using this well-known replaceable heater, the technology of welding a pipe of thermoplastic polymeric material with an average location of an aluminum reinforcing layer with a reciprocal element of pipe fittings provides for the operation of removing parts of the aluminum reinforcing layer at the end of the pipe with the formation of an annular groove, which subsequently fuses when the pipe end is heated, reliably insulating aluminum reinforcing layer, preventing the possibility of delamination of the pipe during operation.

Вместе с тем, при осуществлении известной технологии требуется выполнение операции по удалению, как это описано выше, на конце трубы части алюминиевого армирующего слоя, которая требует времени и соответствующих технических средств для ее выполнения, что приводит к удорожанию монтажа систем водоснабжения и водяного отопления с использованием труб из термопластичного полимерного материала со средним расположением алюминиевого армирующего слоя.At the same time, in the implementation of the known technology, it is necessary to carry out the removal operation, as described above, at the end of the pipe of the part of the aluminum reinforcing layer, which requires time and appropriate technical means to complete it, which leads to a rise in the cost of installing water supply and water heating systems using pipes made of thermoplastic polymer material with a middle arrangement of aluminum reinforcing layer.

Технический результат заключается в обеспечении нагрева конца трубы из термопластичного полимерного материала со средним расположением армирующего слоя для последующей сварки «в раструб» с ответной деталью без выполнения операции по удалению части армирующего слоя с обеспечением его надежной изоляции.The technical result consists in providing heating of the end of the pipe from a thermoplastic polymeric material with a middle location of the reinforcing layer for subsequent welding “into the socket” with the reciprocal part without performing an operation to remove part of the reinforcing layer with ensuring its reliable insulation.

Решение этой задачи обеспечивает сменный нагреватель, который содержит металлический корпус в виде стакана с наружной и внутренней цилиндрическими поверхностями и выполненный на дне внутри полости корпуса центральным выступ, отделенный от боковой внутренней поверхности корпуса кольцевой канавкой.The solution to this problem is provided by a replaceable heater, which contains a metal casing in the form of a glass with outer and inner cylindrical surfaces and a central protrusion made on the bottom inside the cavity of the casing, separated from the lateral inner surface of the casing by an annular groove.

При этом боковые поверхности кольцевой канавки выполнены сходящимися под острым углом и плавно сопряжены на ее дне, а на наружном торце корпуса выполнено центрально расположенное углубление.In this case, the lateral surfaces of the annular grooves are made converging at an acute angle and smoothly conjugated at its bottom, and a centrally located recess is made at the outer end of the housing.

Боковые поверхности кольцевой канавки предпочтительно выполняют сходящимися под острым углом, величина которого лежит в диапазоне 30-60°, и сопряжены на ее дне по окружности. В предпочтительном варианте боковые поверхности кольцевой канавки выполняют сходящимися под углом 45°.The lateral surfaces of the annular grooves are preferably converging at an acute angle, the value of which lies in the range of 30-60 °, and are conjugated at its bottom around the circumference. In a preferred embodiment, the lateral surfaces of the annular groove are convergent at an angle of 45 °.

Центрально расположенное углубление на наружном торце корпуса может быть выполнено в виде цилиндрического гнезда.The centrally located recess on the outer end of the housing can be made in the form of a cylindrical socket.

В частном случае выполнения полезной модели на торцевой поверхности центрального выступа может быть выполнен рельеф для рассеивания тепла. Рельеф на торцевой поверхности центрального выступа может быть образован рядом расположенных концентрично и/или радиальных проточек.In the particular case of performing a utility model on the end surface of the Central protrusion can be made relief for heat dissipation. The relief on the end surface of the central protrusion can be formed by adjacent concentric and / or radial grooves.

Корпус в предпочтительном варианте для его крепления на нагревательном сварочном аппарате выполнен с центральным сквозным отверстием в дне, которое, в частности, может быть выполнено резьбовым.The housing in the preferred embodiment for mounting it on a heating welding machine is made with a central through hole in the bottom, which, in particular, can be threaded.

В наилучшем варианте выполнения полезной модели для исключения налипания термопластичного полимерного материала, по меньшей мере, на внутренние поверхности корпуса наносится антиадгезионное покрытие.In the best embodiment of the utility model, to prevent sticking of the thermoplastic polymeric material, a release coating is applied to at least the inner surfaces of the housing.

Корпус сменного нагревателя предпочтительно изготавливать из алюминиевого сплава.The housing of the replaceable heater is preferably made of aluminum alloy.

Полезная модель иллюстрируется примером конкретного выполнения сменного нагревателя, который показан на фиг.2, продольный разрез.The utility model is illustrated by an example of a specific implementation of the replaceable heater, which is shown in figure 2, a longitudinal section.

Корпус 2 сменного нагревателя изготовлен из алюминиевого сплава в виде стакана с наружной 3 и внутренней 4 цилиндрическими поверхностями. На дне 5 внутри полости 6 корпуса 2 выполнен центральным выступ 7, отделенный от боковой внутренней поверхности 4 корпуса 2 кольцевой канавкой 8.The housing 2 of the replaceable heater is made of aluminum alloy in the form of a glass with outer 3 and inner 4 cylindrical surfaces. At the bottom 5, inside the cavity 6 of the housing 2, a central protrusion 7 is made, separated from the lateral inner surface 4 of the housing 2 by an annular groove 8.

Боковые поверхности 9 и 10 кольцевой канавки 8 выполнены сходящимися под острым углом, равным 45°, и плавно сопряжены на ее дне 11 по окружности.The lateral surfaces 9 and 10 of the annular groove 8 are made converging at an acute angle equal to 45 °, and smoothly conjugate at its bottom 11 around the circumference.

На наружном торце 12 корпуса 2 выполнено центрально расположенное углубление 13 в виде неглубокого цилиндрического гнезда.At the outer end 12 of the housing 2, a centrally located recess 13 is made in the form of a shallow cylindrical socket.

Для крепления на нагревательном элементе нагревательного сварочного аппарата корпус 2 выполнен с центральным резьбовым сквозным отверстием 14 в дне 5.For mounting on the heating element of the heating welding machine, the housing 2 is made with a Central threaded through hole 14 in the bottom 5.

На поверхность корпуса нанесено антиадгезионное тефлоновое покрытие, которое может быть нанесено либо на всю поверхность корпуса 2, либо только внутри и в зоне по краю 15.A Teflon release coating is applied to the surface of the body, which can be applied either to the entire surface of the body 2, or only inside and in the area along the edge 15.

На фиг.3 показан продольный разрез сменного нагревателя, у которого торцевая поверхность 16 центрального выступа 17 выполнена не гладкой, как в представленном выше примере, а с рельефом для рассеивания тепла, который образован расположенными радиально проточками 18. Рельеф торцевой поверхности 16 может быть образован не только расположенными радиально проточками 18, но также и концентричными проточками (на чертежах не показаны), либо сочетанием радиальных и концентричных проточек или каким-либо иным образом, обеспечивающим рассеивание тепла.Figure 3 shows a longitudinal section of a replaceable heater, in which the end surface 16 of the Central protrusion 17 is made not smooth, as in the above example, but with a relief for heat dissipation, which is formed by radially extending grooves 18. The relief of the end surface 16 may not be formed only radially located grooves 18, but also concentric grooves (not shown in the drawings), or a combination of radial and concentric grooves, or in some other way, providing heat dissipation .

Боковые поверхности 19 и 20 кольцевой канавки 21 выполнены сходящимися под углом 40°. Величина этого угла может лежать в диапазоне 30-60°, причем биссектриса угла может быть как параллельна оси сменного нагревателя, так и лежать под углом к ней.The lateral surfaces 19 and 20 of the annular groove 21 are made converging at an angle of 40 °. The value of this angle can lie in the range of 30-60 °, and the bisector of the angle can be either parallel to the axis of the replaceable heater, or lie at an angle to it.

При проведении операции нагрева конца трубы (на чертежах не иллюстрируется) из термопластичного полимерного материала со средним расположением армирующего слоя, который вводится внутрь полости 6 (фиг.2) нагретого корпуса 2 и проходит до кольцевой канавки 8, наружная и торцевая поверхности трубы оплавляются.During the operation of heating the end of the pipe (not illustrated in the drawings) from a thermoplastic polymer material with a middle location of the reinforcing layer, which is introduced into the cavity 6 (Fig. 2) of the heated body 2 and extends to the annular groove 8, the outer and end surfaces of the pipe are melted.

При дальнейшем продвижении конца трубы в кольцевую канавку 8 расплавленный термопластичный полимерный материал устремляется в направлении ее дна 11, заплавляя зону перед торцевым срезом армирующего слоя. При это центральный выступ 7, благодаря наличию на наружном торце 12 корпуса 2 углубления 13, которое уменьшает тепловой поток от нагревательного элемента нагревательного сварочного аппарата к центральному выступу 7, имеет меньшую температуру, чем зона дна 11 кольцевой канавки 8, благодаря чему термопластичный полимерный материал в зоне сопряжения с боковой поверхностью 10 кольцевой канавки 8 на центральном выступе 7 обладает меньшей текучестью, что препятствую его истечению из кольцевой канавки 8 внутрь полости 6 корпуса 2, обеспечивая гарантированное заполнение кольцевой канавки 8 и изоляцию армирующего слоя. При более высоких температурах меньшему нагреву центрального выступа 17 (фиг.3) способствует наличие на его торцевой поверхности 16 рельефа для рассеивания тепла, образованного радиальными проточками 18.With further advancement of the pipe end into the annular groove 8, the molten thermoplastic polymer material rushes in the direction of its bottom 11, fusing the zone in front of the end cut of the reinforcing layer. This central protrusion 7, due to the presence on the outer end 12 of the housing 2 of the recess 13, which reduces the heat flux from the heating element of the heating welding machine to the central protrusion 7, has a lower temperature than the bottom zone 11 of the annular groove 8, due to which the thermoplastic polymer material the mating zone with the side surface 10 of the annular groove 8 on the Central protrusion 7 has a lower fluidity, which prevents its outflow from the annular groove 8 into the cavity 6 of the housing 2, providing a guarantor anced filling the annular groove 8 and the reinforcing insulation layer. At higher temperatures, less heating of the Central protrusion 17 (figure 3) contributes to the presence on its end surface 16 of the relief for the dissipation of heat generated by radial grooves 18.

Claims

1. A replaceable heater comprising a metal casing in the form of a cup with outer and inner cylindrical surfaces and a central protrusion made on the bottom inside the housing cavity, separated from the lateral inner surface of the housing by an annular groove, while the lateral surfaces of the annular groove are made converging at an acute angle and smoothly mated at its bottom, and at the outer end of the housing, a centrally located recess is made.

2. The heater according to claim 1, characterized in that the side surfaces of the annular grooves are made converging at an acute angle, the value of which lies in the range of 30-60 °.

3. The heater according to claim 1, characterized in that the side surfaces of the annular grooves are made converging at an angle of 45 °.

4. The heater according to claim 1, characterized in that the side surfaces of the annular grooves are conjugated at its bottom in a circle.

5. The heater according to claim 1, characterized in that the centrally located recess on the outer end of the housing is made in the form of a cylindrical socket.

6. The heater according to claim 1, characterized in that the end surface of the Central protrusion is made embossed for heat dissipation.

7. The heater according to claim 6, characterized in that the relief of the end surface of the Central protrusion is formed by adjacent concentric and / or radial grooves.

8. The heater according to claim 1, characterized in that the housing is made with a central through hole in the bottom.

9. The heater according to claim 8, characterized in that the central through hole in the bottom of the housing is threaded.

10. The heater according to claim 1, characterized in that at least on the inner surface of the housing is applied a release coating.

11. The heater according to claim 1, characterized in that the housing is made of aluminum alloy.