RU17591U1 - Устройство для изготовления трубопровода - Google Patents

Abstract

1. Устройство для изготовления трубопровода, включающее консольную приводную цилиндрическую оправку, средство подачи армирующего элемента, средство подачи ленты и направляющий ленту элемент, средство прижима витков и сварочный аппарат, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено средством подачи второй ленты, направляющим элементом обеих лент, средством снятия трубопровода с оправки, а сварочный аппарат выполнен в виде нагревателя воздуха.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что направляющий элемент обеих лент выполнен в виде уголкового опорного элемента, снабженного системой роликов, часть из которых предназначена для подачи одной ленты, а другая часть - для подачи второй ленты, при этом каждый ролик установлен на оси с возможностью вращения и перемещения вдоль нее.3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что средство снятия трубопровода с оправки выполнено в виде обоймы, установленной коаксиально оправке и снабженной подпружиненными профильными роликами, выполненными с кольцевым пазом и размещенными по спирали с заданным шагом.4. Устройство по пп.1-3, отличающееся тем, что нагреватель воздуха выполнен в виде аппарата горячего воздуха, снабженного вентилятором высокого давления, и подающего воздух под давлением до 50 МПа и расходом воздуха не менее 80 л/мин.5. Устройство по пп.1-4, отличающееся тем, что средство прижима лент выполнено в виде по меньшей мере одного подпружиненного ролика с силиконовым покрытием.6. Устройство по пп.1-5, отличающееся тем, что средства подачи лент выполнены в виде бобин, установленных на осях на общей стойке с возможностью вращения и перемещения вдоль осей.7. Устройство по пп

Description

2000132646

, j. - - ff 0 Г 3 1.2 fe - ., . --..., . - - г

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРУБОПРОВОДА

Изобретение относится к машиностроению, в частности - к изготовлению трубопроводов, навитых из ленточных материалов. Такие трубопроводы могут быть использованы в системах вентиляции, кондиционирования, вытяжки агрессивных сред, абразивной пыли и т.п.

Известно устройство для изготовления трубопровода, выполненного из ленты, навитой по спирали с перекрытием кромки на спиральный армирующий элемент, расположенный между кромками соседних витков ленты. Лента, по меньшей мере на ширине перекрытия выполнена с пропиткой термопластичным материалом, а соседние витки ленты соединены между собой двойным спиральным сварным швом, расположенным на перекрытии. (патент РФ № 2007654).

Известное устройство включает консольную приводную цилиндрическую оправку, средство подачи армирующего элемента, средство подачи ленты и направляющий ленту аппарат, тангенциально расположенный по отноигению к оправке, снабжённый лотком с пазом, соответствующим сечению ленты, внутренний канал которого снабжён элементом, обеспечивающим регулирование натяжения ленты, средство соединения кромок соседних витков ленты, выполненное в виде сварочной высокочастотной головки с концентратором, средство прижима соседних витков ленты при их соединении, выполненное в виде, по меньшей мере, одного подпружиненного ролика. Концентратор, направляющий аппарат и средство для прижима выполнены с углублениями, соответствующими сечению армирующего элемента, и установлены с возможностью образования участков спиральной впадины, имеющей щаг, равный шагу навивки.

Известное устройство имеет ограниченные технологические возможности, так как предназначено только для изготовления трубопроводов спиральной навивкой одной ленты совместно с армирующим элементом и не обеспечивает возможности использования более прогрессивных технологий, позволяющих создавать:

МПК7Р161/12

лёгкие и одновременно прочные трубопроводы с возможность1о их технологического изгиба при монтаже;

трубопроводы с широким спектром физико-механических свойств;

трубопроводы, внешний вид которых позволяет не скрывать их при монтаже не только в помешениях прюизводственного назргачения, но и в офисах, бытовых и жилых помешениях.

Задачей заявляемого изобретения является расширение технологических возможностей устройства с одновременным повышением его производительности. Технический результат достигается тем, что устройство для изготовления трубопровода, включающее консольную приводную цилиндрическую оправку, средство подачи армируюшего элемента, средство нодачи ленты и направляюший ленту элемент, средство прижима витков и сварочный аппарат, дополгштельно снабжено средством подачи второй ленты, направляющим элементом обеих лент, средством снятия трубопровода с оправки, а сварочный анпарат выполнен в виде нагревателя воздуха;

Введение дополнительного средства подачи второй ленты с обеспечением необходимой ориентации обеих лент в пространстве друг относительно друга и под заданным углом к оправке с одновременным соединением лент с помощью горячего воздуха позволяет получить путём спиральной совместной навивки двух лент и армирующего элемента с перекрытием стыков витков лент или зазоров между витками лёгкие и одновременно прочные трубопроводы с широким диапазоном физикомеханических свойств.

Снабжение устройства средством снятия трубонровода с оправки позволяет значительно увеличить производительность устройства и одновременно обеспечить навивку с неизменным заданным шагом.

Устройство может быть дополнительно снабжено средством гофрирования трубопровода, например, путём формирования на его стенке спиральной канавки. Заявленное устройство также обеспечивает изготовление трубонровода, oпиcaн югo в патенте РФ № 2007654 с более высокой производительностью.

Указанные средства, являющиеся существенными признаками заявляемого устройства, при реализации изобретения могут отличаться конкретным исполнением, сохраняя при этом одинаковую функцию.

Средства подачи обеих лент выполнены в виде бобин, установленных на осях на

общей стойке одна над другой. Стойка расположена под углом к оси цилиндрической

оправки, величина которого равна углу направляюп1его элемента обеих лент и

заданному углу навивки лент на оправку. Каждая бобина установлена с возможностью

вращения и перемещения вдоль оси с фиксацией необходимого положения. Таким

образом изменяют положение бобин друг относительно друга и стойки на заданную

величину и обеспечивают возможность изготовления трубопровода различной

конструкции за счёт навивки лент с перекрытием зазоров или стыков между витками.

Направляющий элемент выполнен в виде уголкового опорного элемента,

обеспечивающего спиральную навивку лент под определённым углом, и снабжённого

системой роликов. Каждый ролик установлен на оси с возможностью вращения и

перемещения вдоль нее с фиксацией заданного положения, определяемого

конструкцией трубопровода. Перемещение роликов обеспечивает необходимое

натяжение лент, точную и плавную подачу их на оправку.

Средство подачи армирующего элемента выполнено в виде бобнны, установленной с

возможностью вращения на неподвижной опоре.

Сварочный аппарат выполнен в виде аппарата, подающего горячий воздух через сопло

под давлением до 50 МПа и расходом воздуха min 80 л / мин . Ширина щели сопла

превыщает щирину лент, что обеспечивает соединение лент по всей их щирине.

Сварочный аппарат установлен таким образом, что допускает перемещение, в

результате которого изменяется положение сопла относительно места контактирования

Средство прижима лент выполнено в виде по меньщей мере одного подпружиненного

ролика с силиконовым покрытием.

Средство снятия трубопровода с оправки выполнено в виде обоймы, установленной

коаксиально оправке, на которой радиально по спирали с заданным щагом размещены

подпружинештые профильные ролики с кольцевыми пазами, служащими

направляющими армирующего элемента.

В процессе экспериментальной работы авторами установлено, что для уменьще шя

осевой силы, действующей как на ролик, так и на выступ, образованный армирующим

элементом в момент снятия трубопровода с оправки, число профильных роликов не

должно быть менее 8.

оси оправки. Движение коромысла ограничено пружиной, обеспечивающей необходимое давление профильного ролика на стенку трубопровода. Под давлением профильного ролика при перемещении трубопровода создаётся спиральная канавка. Средство гофрирования, действующее по тому же принципу, может быть выполнено в виде системы профильных роликов, приводимых в движение дополнительным приводом, например гидро или электроприводом. Число профильных роликов в этом случае не менее 3-х, их предпочтительное расположение - равномер(ю по сечегтю трубопровода

Изобретение поясняется следующим графическим материалом, где на

фиг. 1 - схематично изображён общий вид устройства;

фиг. 2 - общий вид устройства, вид сверху;

фиг.З - схематично изображён общий вид средства гофрирования;

фиг.4 - разрез С-С на фиг. 3 с гофрированным трубопроводом;

фиг. 5 - сечение сопла для подачи горячего воздуха;

фиг. 6 - прикаточный ролик с силиконовым покрытием, вид сбоку.

фиг.7 - общий вид бобин на стойке с сечением верхней бобины

фиг.8 - общий вид двух роликов на уголковом элементе с сечением верхнего ролика Заявляемое устройство включает бобину 1 с армирующим элементом, бобину 2 с нижней лентой и бобину 3 с верхней лентой, установленные на общей стойке 4. Нижняя лента 5 подается через еистему подпружиненных направляющих роликов 6 к месту соединения её с верхней лентой 7 и армирующим элементом 8 на оправке 9. Подпружиненный прикаточный ролик 10 обеспечивает давление Р на место соединения лент 7 и 5, а через сопло 11 в место соединения нодаётся горячий воздух. Уголковый опорный элемент 12, снабженный системой роликов 6 и 13 служит для расположения лент под заданным углом друг относительно друга и углом а к оси оправки 9. Верхняя лента 7 подаётся через систему роликов 13 на оправку 9.

Выступ 14, образованный армирующим элементом 8 и сформированный кольцевым пазом 15 на прикаточном ролике 10, служит для снятия трубопровода с оправки 9 при вращении роликов 16, установленных на обойме 17, по спиральному выступу 14 под действием силы трения на стенку трубопровода. Оправка 9 приводится в движение приводом 18.

Для компенсации возможных зазоров между прикаточным роликом 10 и лентами 5 и 7 на оправке 9, и соответственно для улучшения качества соединения лент и армирующего элемента 8 прикаточный ролик 10 может быть снабжён силиконовым покрытием 19. Профильный ролик 20, установленный на коромысле 21 с осью 22,создаёт давление на наружную стенку трубопровода 23 посредством пружины 24, образуя спиральную канавку 25.

Горячий воздух в сопло 11 подаётся из аппарата горячего воздуха 26, связанного через шланг 27 с вентилятором высокого давления (на схеме не показан). Аппарат горячего воздуха 26 установлен с возможностью перемещения для изменения положения сопла 11 относительно места контакта лент. Положение сопла 11 зависит от используемых материалов и заданной конструкции трубопровода. Для повышения устойчивости сопла 11 и обеспечения его перемещения вместе с аппаратом 26 оно снабжено кольцевым опорным элементом 28, жестко закрепленным на уголковом элементе 12. Бобины 2 и 3 установлены на осях 29 с возможностью вращения и перемещения но осям. Последние снабжены пружинным элементом 30 и элементом крепления 31. Аналогичным образом размещены ролики 6 и 13. Они установлены на осях 32 с возможностью вращения и перемещения по осям. Оси 32 снабжены пружинным элементом 33 и элементом крепления 34. Между бобинами 2 и 3 стойкой 4 расположены оцорные элементы 35, позволяющие изменять расположение бобин 2 и 3 на осях 29. Опорные элементы 36 расположены между роликами 6 и 13 и уголковым элементом 12 и также предназначены для регулирования положения роликов 6 и 13 на осях 32.

Работает заявляемое устройство, выполненное согласно предпочтительному варианту, следующим образом.

В качестве сырья используют алюмополиэтиленовую ленту, ТУ 1811-021-00463800-99, содержан|ую фольгу алюминиевую и полиэтиленовую плёнку, соединённые между собой клеевым слоем. Полиэтилен нанесён на одну сторону ленты. Ширина ленты s 25 мм, толщина 0,1-0,15мм. Толщина полиэтиленового покрытия 50мкм.. Для армирующего элемента используют углеродистую стальную проволоку диаметром si,2 мм (ГОСТ 9389 - 75)

Бобины 2 и 3 устанавливают на общую стойку 4 с заданным смещением по осям 29 друг относительно друга и стойки 4, необходимым для навивки лент с перекрытием стыков витков или зазоров между витками лент. Смеп1ение достигается за счет

прокладки 35, пружины 30 и элемента крепления 31. Бобины ориентируют таким

образом, чтобы полиэтилен был внутри трубопровода.

Ролики 6 и 13 устанавливают на осях 29 на предварительно рассчитанном расстоянии

за счет прокладки 36, пружины 33 и элемента крепления 34, что обеспечивает точную

подачу лент на оправку 9.

Нижнюю ленту 5 с бобины 2 пропускают через систему роликов 6 и укладывают на

оправку 9 полиэтиленом вверх по спирали под заданным углом а, который

обеспечивается уголковым опорным элементом 12, роликами 6 и 13.

На ленту 5 укладывают армирующий элемент 8, который направляют с бобины 1 через

систему роликов.. Верхнюю ленту 7 с бобины 3 через систему роликов 13 подают на

ленту 5 полиэтиленом вниз с перекрытием соседних кромок нижней ленты так, что

армирующий элемент полностью перекрывается обеими лентами. Таким образом

получают 1 виток.

Далее ролик 10 опускают под давлением на оправку 9 таким образом, чтобы его

радиальный паз 15 сформировал спиральный паз 14 трубопровода 23. Далее включают

привод 18 для вращения оправки 9, через сопло 11 в зону соединения лент от

вентилятора высокого давления через щланг 27 и аппарат горячего воздуха 26 подают

горячий воздух с i 400° С. В процессе вращения оправки 9 под давлением

прикаточного ролика 10, на который действует усилие 5-10 кг, которое обеспечивается

либо пружинным механизмом, либо щтатными грузами и горячего воздуха, происходит

сварка полиэтилена, формирование стенки-трубопровода 23.

Движение оправки 9 обеспечивается через редуктор и эластичную муфту

электродвигателем со скоростью до 30 об/мин.

По мере формирования спирального выступа 14 на поверхности трубопровода 23

производится последовательно фиксация его роликами 16, которые обеспечивают

осевое снятие изделия с оправки 9. После формирования 2-3 витков устанавливают

рабочие режимы на приводе 18 оправки 9 и аппарате горячего воздуха 26. Расход

воздуха устанавливают в пределах 170 - 350 л/мин. Давление прикатки и скорость

вращения оправки рассчитьгеают предварительно, исходя из условий обеспечения

прочности конструкции и сварки термопласта

При необходимости изготовления трубопровода с гофрами используют регулируемый

Ролик 20 опускают между соседними спиральными выступами с давлением, обеспечивающим необходимые размеры канавки 25. Заявляемое устройство имеет широкие технологические возможности. Оно позволяет изготавливать лёгкие трубопроводы при сохранении высокой прочности, лёгкие и прочные трубопроводы, допускающие технологический изгиб при монтаже, трубопроводы, внещний вид которых позволяет не скрывать их при монтаже, и использовать для различных целей, в том числе в системах вентиляции, кондиционирования, вытяжки агрессивных сред , абразивной пыли и т.п.

Заявляемое устройство также позволяет изготавливать трубопроводы по известной технологии, описанной в патенте РФ № 2007654, с более высокой производительностью. Повыщение производительности составляет s 20 %.

Claims (8)

1. Устройство для изготовления трубопровода, включающее консольную приводную цилиндрическую оправку, средство подачи армирующего элемента, средство подачи ленты и направляющий ленту элемент, средство прижима витков и сварочный аппарат, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено средством подачи второй ленты, направляющим элементом обеих лент, средством снятия трубопровода с оправки, а сварочный аппарат выполнен в виде нагревателя воздуха.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что направляющий элемент обеих лент выполнен в виде уголкового опорного элемента, снабженного системой роликов, часть из которых предназначена для подачи одной ленты, а другая часть - для подачи второй ленты, при этом каждый ролик установлен на оси с возможностью вращения и перемещения вдоль нее.

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что средство снятия трубопровода с оправки выполнено в виде обоймы, установленной коаксиально оправке и снабженной подпружиненными профильными роликами, выполненными с кольцевым пазом и размещенными по спирали с заданным шагом.

4. Устройство по пп.1-3, отличающееся тем, что нагреватель воздуха выполнен в виде аппарата горячего воздуха, снабженного вентилятором высокого давления, и подающего воздух под давлением до 50 МПа и расходом воздуха не менее 80 л/мин.

5. Устройство по пп.1-4, отличающееся тем, что средство прижима лент выполнено в виде по меньшей мере одного подпружиненного ролика с силиконовым покрытием.

6. Устройство по пп.1-5, отличающееся тем, что средства подачи лент выполнены в виде бобин, установленных на осях на общей стойке с возможностью вращения и перемещения вдоль осей.

7. Устройство по пп.1-6, отличающееся тем, что средство подачи армирующего элемента выполнено в виде бобины, установленной с возможностью вращения на неподвижной опоре.

8. Устройство по пп.1-7, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено средством гофрирования, выполненным в виде профильного ролика, установленного на коромысле, выполненным с возможностью вращения на оси, параллельной оси оправки, при этом один из концов коромысла подпружинен.