RU2294463C1 - Method and device for manufacturing flexible pipelines - Google Patents
Method and device for manufacturing flexible pipelines Download PDFInfo
- Publication number
- RU2294463C1 RU2294463C1 RU2005131914/06A RU2005131914A RU2294463C1 RU 2294463 C1 RU2294463 C1 RU 2294463C1 RU 2005131914/06 A RU2005131914/06 A RU 2005131914/06A RU 2005131914 A RU2005131914 A RU 2005131914A RU 2294463 C1 RU2294463 C1 RU 2294463C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tape
- mandrel
- shafts
- adjacent turns
- axis
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению, в частности к технологии изготовления гибких трубопроводов, навитых из ленточных материалов, а также к устройству для осуществления данного способа. Такие трубопроводы могут быть использованы в системах вентиляции, кондиционирования воздуха, транспортировки сред, для защиты от абразивной пыли и т.д.The invention relates to mechanical engineering, in particular to a technology for manufacturing flexible pipelines wound from tape materials, as well as to a device for implementing this method. Such pipelines can be used in ventilation, air conditioning, transportation of media, to protect against abrasive dust, etc.
В качестве прототипа способа выбран способ изготовления трубопровода [патент на изобретение РФ №2007654, опубл. 15.02.1994] путем спиральной навивки на консольно установленную оправку армирующего элемента и ленты с перекрытием кромок соседних витков. На ленту, по меньшей мере, на ширину зоны перекрытия ее кромок, нанесен полимерный материал. При этом армирующий элемент укладывают вдоль кромки последнего лежащего на оправке витка и накрывают его кромкой последующего витка. Соединение кромок осуществляют посредством высокочастотной сварки слоев полимерного материала, а съем рукава с оправки осуществляют за спиральный выступ, образованный армирующим элементом.As a prototype of the method, a method of manufacturing a pipeline [patent for the invention of the Russian Federation No. 2007654, publ. 02/15/1994] by spiral winding onto a cantilever mounted mandrel of a reinforcing element and a tape with overlapping edges of adjacent turns. On the tape, at least the width of the zone of overlap of its edges, a polymer material is applied. In this case, the reinforcing element is laid along the edge of the last coil lying on the mandrel and cover it with the edge of the subsequent coil. The edges are joined by high-frequency welding of layers of polymer material, and the sleeve is removed from the mandrel by a spiral protrusion formed by the reinforcing element.
В качестве прототипа второго объекта выбрано устройство для изготовления рукава трубопровода, описанное в том же патенте [патент на изобретение РФ №2007654, опубл. 15.02.1994]. Устройство включает опору, средство подачи ленты, средство подачи армирующего материала, консольную приводную цилиндрическую оправку с коническим заужением, направляющий аппарат, позволяющий подавать ленту под углом к оси оправки, лоток с пазом, соответствующим сечению ленты, и направляющий ролик для армирующего материала. Средство для соединения и прижима кромок ленты имеет, по меньшей мере, один прижимной ролик. Средство для соединения кромок выполнено в виде сварочной высокочастотной головки, имеющей концентратор и направляющий аппарат. При этом средство для прижима и направляющий ролик имеют углубления, соответствующие сечению армирующего элемента, и установлены с возможностью образования равномерно расположенных по окружности оправки участков спиральной впадины, имеющей шаг, равный шагу навивки.As a prototype of the second object, a device for manufacturing a pipe sleeve described in the same patent was selected [patent for the invention of the Russian Federation No. 2007654, publ. 02/15/1994]. The device includes a support, a tape feed means, a reinforcing material supply means, a cantilever drive cylindrical mandrel with a tapered narrowing, a guide apparatus that allows the tape to be fed at an angle to the mandrel axis, a tray with a groove corresponding to the section of the tape, and a guide roller for the reinforcing material. The means for connecting and clamping the edges of the tape has at least one pinch roller. The tool for connecting the edges is made in the form of a welding high-frequency head having a concentrator and a guiding apparatus. In this case, the clamping means and the guide roller have recesses corresponding to the cross section of the reinforcing element, and are installed with the possibility of forming evenly spaced sections of the spiral cavity having a pitch equal to the winding pitch.
Однако указанный способ изготовления трубопровода с использованием упомянутого устройства для его осуществления позволяют изготавливать трубопровод лишь одного типоразмера, соответствующего диаметру оправки, с обязательным армированием рукава, предназначенным не столько для усиления прочности изделия, сколько выполняющим технологическую функцию, а именно позволяющим обеспечить съем изделия с оправки за спиральный выступ, образованный армирующим элементом, что повышает риск выпуска бракованных изделий в результате нарушения целостности оболочки рукава в результате избыточного натяжения полимерной ленты при съеме изделия с оправки. Кроме того, иногда армирование бывает излишним.However, the specified method of manufacturing a pipeline using the aforementioned device for its implementation allows to produce a pipeline of only one standard size corresponding to the diameter of the mandrel, with mandatory reinforcement of the sleeve, designed not only to enhance the strength of the product, but also to perform a technological function, namely, to ensure removal of the product from the mandrel for a spiral protrusion formed by the reinforcing element, which increases the risk of defective products being released as a result of the violation of the whole hoses of the sleeve as a result of excessive tension of the polymer tape when removing the product from the mandrel. In addition, sometimes reinforcement is unnecessary.
Задача, решаемая изобретением, - снижение риска повреждения готового изделия при его съеме с оправки за счет создания условий для самостоятельного схода готового рукава с оправки без дополнительного принудительного воздействия, а также расширение технологических возможностей.The problem solved by the invention is to reduce the risk of damage to the finished product when it is removed from the mandrel due to the creation of conditions for self-descent of the finished sleeve from the mandrel without additional forced impact, as well as the expansion of technological capabilities.
Заявляемый способ изготовления гибких трубопроводов включает спиральную навивку ленты на консольно установленную оправку с перекрытием кромок соседних витков ленты. По меньшей мере, по одному краю ленты с одной стороны, обращенной к оправке, нанесен слой материала, способного к созданию неразъемного соединения. Осуществляют скрепление соседних витков ленты путем воздействия на упомянутый материал с образованием рукава трубопровода и его съем с оправки. От способа-прототипа отличие заключается в том, что в качестве оправки используют сборную конструкцию, включающую валы, по меньшей мере один из которых является ведущим. Оси вращения валов ориентированы под углом к оси оправки и их концы равномерно распределены по двум соосным окружностям равного диаметра, при этом ленту подают на один из валов, предпочтительно ведущий, таким образом, что ее продольная ось лежит в плоскости, перпендикулярной оси этого вала.The inventive method of manufacturing flexible pipelines includes spiral winding of the tape on a cantilever mounted mandrel with overlapping edges of adjacent turns of the tape. At least one edge of the tape on one side facing the mandrel has a layer of material capable of creating an integral connection. The adjacent turns of the tape are fastened by acting on said material with the formation of a pipe sleeve and its removal from the mandrel. The difference from the prototype method is that a prefabricated structure including shafts, at least one of which is leading, is used as a mandrel. The axis of rotation of the shafts is oriented at an angle to the axis of the mandrel and their ends are evenly distributed over two coaxial circles of equal diameter, while the tape is fed to one of the shafts, preferably leading, so that its longitudinal axis lies in a plane perpendicular to the axis of this shaft.
Навивка ленты может осуществляться совместно с дополнительным армирующим элементом, располагаемым в зоне перекрытия соседних витков ленты.The winding of the tape can be carried out together with an additional reinforcing element located in the overlapping zone of adjacent turns of the tape.
Заявляемое устройство для изготовления гибких трубопроводов имеет в своем составе опору, на которой консольно закреплена оправка для навивки ленты, снабженная приводом вращения. Имеется также устройство для подачи ленты и средство, обеспечивающее получение неразъемного соединения зоны перекрытия соседних витков ленты. От прототипа устройство отличается тем, что оправка представляет собой сборную конструкцию с двумя основаниями, одно из которых закреплено на опоре, второе является свободным. Основания соединены между собой осевой стяжкой, между основаниями установлены валы, по меньшей мере, один из которых является ведущим и соединен с приводом вращения. На обоих основаниях концы валов равномерно распределены по соосным окружностям равного диаметра, при этом концы валов на свободном основании смещены по окружности на радиальный угол по отношению к концам валов на основании, закрепленном на опоре, а устройство для подачи ленты выполнено с обеспечением возможности ее подачи на один из валов тангенциально ему.The inventive device for the manufacture of flexible pipelines incorporates a support on which a mandrel for winding the tape, equipped with a rotation drive, is cantilevered. There is also a device for feeding the tape and a means for providing a permanent connection of the overlapping zone of adjacent turns of the tape. The device differs from the prototype in that the mandrel is a prefabricated structure with two bases, one of which is mounted on a support, the second is free. The bases are interconnected by an axial screed, shafts are installed between the bases, at least one of which is leading and connected to the rotation drive. On both bases, the ends of the shafts are evenly distributed along coaxial circles of equal diameter, while the ends of the shafts on the free base are circumferentially displaced by the radial angle with respect to the ends of the shafts on the base mounted on the support, and the tape feed device is configured to feed it on one of the shafts tangentially him.
В качестве средства, обеспечивающего получение неразъемного соединения зоны перекрытия соседних витков ленты могут использоваться различные известные приемлемые средства, как то:As a means of providing a permanent connection of the overlapping zone of adjacent turns of the tape, various known acceptable means can be used, such as:
1) патрубок для подачи горячего воздуха, за которым расположен прижимной ролик, установленный с обеспечением возможности ориентации его оси параллельно оси ведущего вала;1) a nozzle for supplying hot air, behind which there is a pinch roller mounted with the possibility of orienting its axis parallel to the axis of the drive shaft;
2) сварочный ролик;2) welding roller;
3) сварочная высокочастотная головка;3) welding high-frequency head;
4) прижимной ролик.4) pinch roller.
Могут использоваться и другие средства. Их выбор зависит от используемого материала, способного к созданию неразъемного соединения. В случае если используется термопластичный полимер, можно применять средства, обеспечивающие получение сварного соединения, такие как упомянутые выше 1), 2), 3), если клей или другие адгезивы, то достаточно применение прижимного ролика.Other means may be used. Their choice depends on the material used, capable of creating an integral connection. If a thermoplastic polymer is used, it is possible to use means providing a welded joint, such as those mentioned above 1), 2), 3), if glue or other adhesives, then the use of a pressure roller is sufficient.
Для изготовления армированного трубопровода установка дополнительно снабжается устройством для подачи армирующего элемента в зону перекрытия соседних витков ленты.For the manufacture of a reinforced pipeline, the installation is additionally equipped with a device for supplying a reinforcing element to the overlapping zone of adjacent turns of tape.
На обоих основаниях могут быть выполнены дополнительные гнезда для установки валов, расположенные по концентрическим окружностям, что позволит изменять диаметр изготавливаемого трубопровода.On both bases, additional jacks for installing shafts arranged in concentric circles can be made, which will allow changing the diameter of the manufactured pipeline.
Более подробно сущность изобретения раскрывается в приведенных ниже примерах реализации и иллюстрируется фигурами чертежей, на которых представлены: фиг.1 - опора устройства с закрепленным на нем основанием; фиг.2 - конструкция оправки в процессе сборки (до окончательной установи валов в рабочее положение); фиг.3 - схема установки вала на основаниях, вид с торца; фиг.4 - схема ориентации осей валов, вид сбоку; фиг.5 - то же, изометрия.In more detail the essence of the invention is disclosed in the following implementation examples and is illustrated by the figures of the drawings, which show: figure 1 - support device with a fixed base on it; figure 2 - the design of the mandrel during the Assembly process (until the final installation of the shafts in working position); figure 3 - diagram of the installation of the shaft on the bases, end view; figure 4 is a diagram of the orientation of the axes of the shafts, side view; 5 is the same, isometry.
Устройство имеет в своем составе опору - стойку 1, на которой закреплена оправка для навивки ленты. Оправка установлена консольно и имеет два основания. Первое основание 2 закреплено на опоре, второе основание 3 является свободным. Основания соединены между собой стяжкой 4, фиксация дистанции между основаниями осуществлена при помощи распорной втулки 5 (см. фиг.2). В каждом основании выполнены гнезда для установки валов 6. Гнезда равномерно распределены по окружности. Окружности на обоих основаниях расположены по одной оси 7 и имеют одинаковый диаметр. По меньшей мере, один из валов 8, например, верхний, является ведущим. Он снабжен приводом с двигателем 9 и шестеренной передачей 10.The device includes a support - a
Конструкция содержит также устройство для подачи ленты (не показано) и средство для создания неразъемного соединения зоны перекрытия соседних витков ленты. Если лента по краям имеет полимерное покрытие, это средство может представлять собой, например, патрубок для подачи горячего воздуха (не показано), за которым расположен прижимной ролик 11. В случае, если лента подается на ведущий вал 8, расположенный в верхней части оправки, ролик 11 располагается непосредственно над ним. Конструкция может быть снабжена устройством для подачи армирующего элемента в зону перекрытия соседних витков ленты (не показано).The design also includes a tape feed device (not shown) and means for creating an integral connection of the overlapping zone of adjacent turns of the tape. If the tape at the edges has a polymer coating, this tool can be, for example, a nozzle for supplying hot air (not shown), behind which there is a
При сборке устройства валы вначале устанавливают в гнездах оснований параллельно оси 7, равномерно распределяя их концы в гнездах по окружности. Затем поворачивают свободное основание 3 в вертикальной плоскости. При этом оси 12 валов 6 и ось 13 ведущего вала 8 наклоняются и принимают положение, которое схематично представлено на фиг.3 - 5. Таким образом, для каждого вала происходит смещение его конца на свободном основании относительно конца на закрепленном основании на радиальный угол α. На фиг.3 показан этот угол, как угол между радиусами от оси 7, проведенными через место закрепления оси вала на свободном основании (поз.14) и местом закрепления оси того же вала на закрепленном основании (поз.15). Величина угла α выбирается исходя из шага навивки и ширины ленты. Прижимной ролик 11 устанавливается над ведущим валом 8 и ориентируется так, чтобы его ось вращения была параллельна оси этого вала. Для обеспечения возможности ориентации ролика 11 он закреплен на поворотном кронштейне, снабженном средством регулирования усилия прижима.When assembling the device, the shafts are first installed in the nests of the bases parallel to the
Заявленный способ реализуется следующим образом.The claimed method is implemented as follows.
После установки оправки в рабочее положение (после поворота свободного основания на угол α) включают привод и на вращающийся ведущий вал подается лента. Лента может быть целиком изготовлена из полимерного термопластичного материала. В случае изготовления ленты не из полимерного материала (бумага, фольга, ткань и т.д.) полимерный слой может быть нанесен вдоль кромки ленты со стороны, обращенной в сторону оправки. Слой может быть нанесен предварительно или в процессе подачи ленты на оправку. Лента подается таким образом, что ее продольная ось ориентирована под углом к оси оправки, но перпендикулярна оси ведущего вала. Производится навивка ленты на оправку, при этом из патрубка подается горячий воздух в зону перекрытия кромок последнего и предыдущего витков ленты. Полимерный материал разогревается и после прохождения ленты под роликом 11 осуществляется сварка соседних витков. Сварка может быть осуществлена, как это отмечено выше, при помощи любого другого средства, традиционно используемого для сварки полимеров. В случае применения в качестве материала, способного к образованию неразъемного соединения, адгезива (клея) используют прижимной ролик, как это описано выше, и соединение витков осуществляется склейкой.After setting the mandrel in the working position (after turning the free base by angle α), the drive is turned on and a tape is fed to the rotating drive shaft. The tape may be entirely made of a polymer thermoplastic material. In the case of manufacturing a tape not of a polymeric material (paper, foil, fabric, etc.), the polymer layer may be applied along the edge of the tape from the side facing the mandrel. The layer can be applied previously or in the process of feeding the tape to the mandrel. The tape is fed in such a way that its longitudinal axis is oriented at an angle to the axis of the mandrel, but perpendicular to the axis of the drive shaft. The tape is wound onto the mandrel, while hot air is supplied from the pipe to the overlapping zone of the edges of the last and previous turns of the tape. The polymer material is heated and after passing the tape under the
Описанная ориентация валов в пространстве позволяет при навивке ленты создать силу, вектор которой имеет осевую по отношению к оправке составляющую. Эта составляющая способствует самостоятельному (без дополнительного внешнего воздействия) перемещению полученного рукава в направлении к свободному основанию.The described orientation of the shafts in space allows you to create a force when winding the tape, the vector of which has an axial component with respect to the mandrel. This component contributes to the independent (without additional external impact) movement of the resulting sleeve in the direction of the free base.
Навивка осуществляется непрерывно. После сварки рукава требуемой длины режущим устройством (не показано) производят его отрезку либо во время вращения оправки, либо при ее остановке.Winding is carried out continuously. After welding the sleeve of the required length with a cutting device (not shown), it is cut off either during the rotation of the mandrel or when it stops.
Навивка может осуществляться в один слой из ленты, навитой по спирали с перекрытием кромок соседних витков, как это описано выше. Возможно осуществление спиральной навивки и в несколько слоев при одновременной подаче нескольких лент, каждая из которых формирует слой. При этом витки лент в каждом слое могут быть соединены с перекрытием кромок, с образованием общей границы стыка и с зазором с одновременным расположением витков смежных слоев "в шахматном порядке", таким образом, что формируется целостный герметичный рукав трубопровода.The winding can be carried out in a single layer of tape, wound in a spiral with overlapping edges of adjacent turns, as described above. It is possible to carry out spiral winding in several layers while simultaneously feeding several tapes, each of which forms a layer. In this case, the turns of tapes in each layer can be connected with overlapping edges, with the formation of a common interface of the joint and with a gap with the simultaneous arrangement of the turns of adjacent layers "in a checkerboard pattern", so that a complete tight pipe sleeve is formed.
Навивка по способу согласно изобретению может осуществляться и с применением армирующего элемента (нити, проволоки, лески), выполненного из материала, обеспечивающего придание конечному изделию требуемых свойств (например, металл, синтетические, искусственные и натуральные материалы). Навивка армирующего элемента осуществляется одновременно с навивкой в один или более слоев ленты, при этом армирующий элемент располагают на перекрытии между кромками соседних витков ленты.The winding according to the method according to the invention can also be carried out using a reinforcing element (thread, wire, fishing line) made of a material that provides the final product with the desired properties (for example, metal, synthetic, artificial and natural materials). The winding of the reinforcing element is carried out simultaneously with winding into one or more layers of the tape, while the reinforcing element is placed on the overlap between the edges of adjacent turns of the tape.
Таким образом, заявляемый способ и устройство позволяют изготавливать гибкие трубопроводы как армированные, так и без арматуры путем навивки ленты на оправку без принудительного съема готового изделия. Сама конструкция оправки позволяет менять как размеры трубопровода (диаметр), так и шаг навивки и технологию соединения витков в зависимости от используемых материалов и от заданных свойств готового изделия.Thus, the inventive method and device allow to produce flexible pipelines both reinforced and without reinforcement by winding the tape on the mandrel without forcing the removal of the finished product. The design of the mandrel itself allows you to change both the dimensions of the pipeline (diameter), the winding pitch and the technology of connecting the coils, depending on the materials used and the desired properties of the finished product.
Отсутствие принудительного съема готового изделия с оправки существенно повышает качество изготавливаемого изделия за счет снижения риска нарушения целостности.The absence of forced removal of the finished product from the mandrel significantly improves the quality of the manufactured product by reducing the risk of integrity loss.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005131914/06A RU2294463C1 (en) | 2005-10-07 | 2005-10-07 | Method and device for manufacturing flexible pipelines |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005131914/06A RU2294463C1 (en) | 2005-10-07 | 2005-10-07 | Method and device for manufacturing flexible pipelines |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2294463C1 true RU2294463C1 (en) | 2007-02-27 |
Family
ID=37990720
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005131914/06A RU2294463C1 (en) | 2005-10-07 | 2005-10-07 | Method and device for manufacturing flexible pipelines |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2294463C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2452887C2 (en) * | 2009-08-21 | 2012-06-10 | Борис Львович Китаин | Method to manufacture flexible pipelines and device for its realisation |
| RU2493008C2 (en) * | 2011-12-22 | 2013-09-20 | Общество с ограниченной ответственностью Специальное Конструкторское Бюро "Мысль" | Method of producing pipes from composite materials |
-
2005
- 2005-10-07 RU RU2005131914/06A patent/RU2294463C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2452887C2 (en) * | 2009-08-21 | 2012-06-10 | Борис Львович Китаин | Method to manufacture flexible pipelines and device for its realisation |
| RU2493008C2 (en) * | 2011-12-22 | 2013-09-20 | Общество с ограниченной ответственностью Специальное Конструкторское Бюро "Мысль" | Method of producing pipes from composite materials |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3675476B2 (en) | Tubular lining hose and method and apparatus for manufacturing the same | |
| JP5118647B2 (en) | Apparatus and method for forming helically wound structures | |
| KR100882495B1 (en) | A Composite Pipe Lining and A Method of installing a Composite Lining | |
| US4018574A (en) | Process for the manufacture of endless coated abrasive articles | |
| EP0744275A2 (en) | Method of making a paint roller | |
| EP2857115B1 (en) | System for forming a pipe carcass using multiple strips of material | |
| EP2857188B1 (en) | Cladding hose with an overlapping external film hose connected by adhesive tape for cladding pipes and method for manufacturing the same | |
| JPH10510224A (en) | Wooden tube | |
| RU2294463C1 (en) | Method and device for manufacturing flexible pipelines | |
| RU51701U1 (en) | DEVICE FOR MANUFACTURING FLEXIBLE PIPELINES | |
| US20020066521A1 (en) | Method of making a paint roller | |
| RU57418U1 (en) | DEVICE FOR MANUFACTURING FLEXIBLE PIPELINES | |
| US20070245790A1 (en) | Canasta for Forming Tubes of Different Diameters | |
| RU2344330C1 (en) | Method and device for manufacture of flexible pipeline | |
| KR20090023898A (en) | Manufacture method of spiral pipe and it's manufacture apparatus | |
| JP4416267B2 (en) | Manufacturing method of tire component | |
| KR100614413B1 (en) | Apparatus for manufacturing flexible tube | |
| CN101460383A (en) | Cores for pressure-sensitive adhesive tape, and methods for making same | |
| RU68621U1 (en) | DEVICE FOR FLEXIBLE PIPELINE | |
| JPH0890692A (en) | Tubular structure as well as its production method and device | |
| US20170002969A1 (en) | Method and apparatus for lining pipes | |
| RU2310119C1 (en) | Device for manufacturing flexible tubing, a fixture and a welding unit | |
| JP4279385B2 (en) | Method and apparatus for partial repair of pipeline and repair material used therefor | |
| RU2452887C2 (en) | Method to manufacture flexible pipelines and device for its realisation | |
| RU2007654C1 (en) | Hose, method and device for manufacture thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101008 |