SU1100108A1

SU1100108A1 - Apparatus for welding parts of polymeric materials

Info

Publication number: SU1100108A1
Application number: SU823502068A
Authority: SU
Inventors: Евгений Иванович Егоров; Анатолий Георгиевич Меркулов
Original assignee: Новосибирский Ордена Трудового Красного Знамени Инженерно-Строительный Институт Им.В.В.Куйбышева
Priority date: 1982-09-03
Filing date: 1982-09-03
Publication date: 1984-06-30

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ , содержащее шарнирно соединенные ие.1 между собой профилированные полухомуты с установленными в них нагревател ми и с руко тками, расположенными на свободном конце полухомутов и св занными пружиной, отличающеес тем, что, с целью обеспечени качественной сварки покрытий теплоизол ции трубопроводов и повышени производительности устройству, нагреватели установлены на внутренней поверхности полухомутов с заданным шагом и выполнены в виде трубок, внутри которых размешены нихромова спираль и вешество-теплоноситель , а снаружи, перпендикул рно к касательной поверхности трубок, установлены тепловые элементы в виде пластин с вогнутой рабочей поверхностью.A DEVICE FOR WELDING PARTS FROM POLYMERIC MATERIALS containing articulated joints.1 with each other profiled half-housings with heaters installed in them and with handles located at the free end of half-housings and connected with a spring, characterized in that, in order to ensure high-quality welding of coatings thermal insulation of pipelines and increase of productivity of the device; heaters are installed on the inner surface of semi-sleeves with a predetermined pitch and are made in the form of tubes inside which no a chromic spiral and a heat transfer medium, and outside, perpendicular to the tangential surface of the tubes, there are thermal elements in the form of plates with a concave working surface.

Description

Изобретение относитс к области сварки пластмасс, а именно к устройствам дл сварки внахлестку листов и пленок из термопластичных материалов при монтаже покрытий теплоизол ции на трассах трубопроводов .The invention relates to the field of welding of plastics, in particular to devices for welding overlapped sheets and films of thermoplastic materials during the installation of heat insulating coatings on pipelines.

Известно устройство дл сварки внахлестку термопластичной пленки, выполненное в форме ручных клещей с двум руко тками, шарнирно св занными друг с другом, и с установленными в них нагревател ми 1J.A device for welding overlap of a thermoplastic film, made in the form of hand-held tongs with two handles, hingedly connected with each other, and heaters 1J installed in them is known.

Недостаток устройства заключаетс в том, что с его помощью можно производить сварку внахлестку листов и пленки, расположенных в плоскости, и только дл таких изделий, которые допускают двусторонний подход в месте соединени и могут быть зажаты между губками клещей, т.е. могут уместитьс в пространстве между губками и щарниром клещей.The drawback of the device lies in the fact that it can be used to weld overlap sheets and films located in the plane, and only for such products that allow a two-sided approach at the junction and can be clamped between the jaws, i.e. can fit in the space between the jaws and the tick joint.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению вл етс устройство дл сварки деталей из полимерных материалов, содержащее щарнирно соединенные между собой профилированные полухомуты с установленными в них нагревател ми и с руко тками, расположеннь1ми на свободном конце полухомутов и св занными пружиной 2.The closest in technical essence and the achieved result to the invention is a device for welding parts made of polymeric materials, containing profiled half-housings intertwined with each other with heaters installed in them and with handles located at the free end of half-housings and connected with spring 2.

Недостатком известного устройства вл етс то, что теплоемкость установленных в полухомутах нагревателей невелика и не поддаетс значительному увеличению, что не позвол ет аккумулировать тепло. Причем температуру нагрева нагревателей нельз заметно повысить, так как это приводит к прожогам свариваемого материала и снижению качества сварки. Кроме того, известное устройство позвол ет выполн ть только непрерывные кольцевые щвы, что не требуетс в производстве покрытий теплоизол ции трубопроводов, услови эксплуатации которых позвол ют обходитьс прерывистыми щвами и даже точечными.A disadvantage of the known device is that the heat capacity of the heaters installed in the half-sleeves is small and does not increase significantly, which prevents the accumulation of heat. Moreover, the heating temperature of the heaters cannot be significantly increased, since this leads to burn-through of the material being welded and a decrease in the quality of welding. In addition, the known device allows only continuous annular grooves to be performed, which is not required in the production of heat insulating coatings for pipelines, the operating conditions of which allow to bypass discontinuous grooves and even point ones.

Целью изобретени вл етс обеспечение качественной сварки покрытий теплоизол ции трубопроводов и повышение .производительности устройства.The aim of the invention is to provide high-quality welding of coatings for thermal insulation of pipelines and an increase in the productivity of the device.

Указанна цель достигаетс тем, что в устройстве дл сварки деталей из полимерных материалов, содержащем щарнирно соединенные между собой профилированные полухомуты с установленными в них нагревател ми и с руко тками, расположенными на свободном конце полухомутов и св занными пружиной, нагреватели установлены на внутренней поверхности полухомутов с заданным щагом и выполнены в виде трубок, внутри которых размещены нихромова спираль и вещество-теплоноситель, а снаружи, перпендикул рно к касательной поверхности трубок , установлены тепловые элементы в виде пластин с вогнутой рабочей поверхностью. This goal is achieved by the fact that in a device for welding parts made of polymeric materials containing hingedly interconnected profiled half-sleeves with heaters installed in them and with handles located at the free end of the half-sleeves and connected by a spring, the heaters are installed on the inner surface of the half-sleeves with given by a clamp and made in the form of tubes, inside of which a nichrome spiral and a heat carrier substance are placed, and on the outside, perpendicular to the tangential surface of the tubes, thermal elements in the form of plates with a concave working surface.

Такое выполнение устройства повыщает его производительность, так как позвол етSuch an embodiment of the device improves its performance, as it allows

повысить общую теплоемкость нагревателей, аккумулировать больщое количество тепла за счет расплавлени дополнительного количества вещества-теплоносител и повыщени его температуры в те промежутки времени , когда сварка не протекает, а затем в результате кристаллизации теплоносител использовать выдел ющеес тепло в последующий период сварки. Улучшаетс и качество сварки покрытий теплоизол ции трубопроводов , так как устройство повыщает стабильность температуры нагрева рабочей поверхности нагревателей и уменьшает возможность перегрева и прожога пленочных материалов.increase the total heat capacity of the heaters, accumulate a large amount of heat due to the melting of an additional amount of the heat transfer substance and increase its temperature during the time when welding does not proceed, and then use the heat released during the subsequent welding period as a result of the crystallization of the heat transfer medium. The quality of welding of heat insulating coatings on pipelines is also improved, since the device increases the stability of the heating temperature of the working surface of the heaters and reduces the possibility of overheating and burn-through of film materials.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.FIG. 1 shows the device, a general view; in fig. 2 shows section A-A in FIG. one.

Устройство дл сварки деталей из полимерных материалов содержит профилированные полухомуты 1 и 2 .в виде скобполуокружностей , соединенные щарниром 3 и имеющие на свободном конце руко тки 4 и 5. На внутренней стороне полухомутов с заданным шагом закреплены нагреватели, ыполненные в виде трубок 6, внутри которых размещены нихромова спираль 7 и порошок вещества-теплоносител 8. С нижней наружной стороны трубок установлены соединенные с ними болтами 9 медные тепловые элементы 10 в виде- пластин. Пластины тепловых элементов 10 расположены перпендикул рно к касательной поверхности трубок и выполнены с вогнутой рабочей поверхностью . Рабочие поверхности тепловых элементов, ввод щие тепло в свариваемый материал после смыкани руко ток 4 и 5, должны располагатьс на окружности несколько меньщего радиуса (в пределах допуска сварки) концентричной поверхности пленочного (или листового) покрыти кожуха ,теплоизол ции. В круглых гнездах руко ток размещена пружина 11, развод ща полухомуты 1 и 2 некоторым зазором, изменение величины которого позвол ет регулировать сжимающее усилие в процессе сварки . Величина этого усили пропорциональна усилию сжати пружины 11 и фиксируетс на щкале специального индикатора 12. Кроме того, на руко тках 4 и 5 расположены электрические контакты 13, замыкающие цепь спиралей нагревателей, входные зажимы 14 которой располагаютс с той и другой стороны шарнира 3 и соедин ютс со вторичной обмоткой понижающего трансформатора 220/36 В гибким кабелем сечением 20-30 мм ..(не показаны).A device for welding parts from polymeric materials contains profiled half-sleeves 1 and 2 in the form of clamp-semi-circles, connected by a hinge 3 and having handles 4 and 5 at the free end. On the inner side of the half-sleeves, heaters are made in the form of tubes 6, inside which The nichrome spiral 7 and the powder of the heat carrier substance 8 are placed. On the lower outer side of the tubes, copper thermal elements 10 connected to them by bolts 9 are installed in the form of plates. The plates of the thermal elements 10 are perpendicular to the tangential surface of the tubes and are made with a concave working surface. The working surfaces of thermal elements that introduce heat into the material being welded after closing the handles 4 and 5 should be placed on a circle of somewhat smaller radius (within the welding tolerance) of the concentric surface of the film (or sheet) cover of the casing, thermal insulation. In the round nests of the handle there is a spring 11, which splits the half-sleeves 1 and 2 with a certain gap, the change in the magnitude of which allows the compressive force to be adjusted during the welding process. The magnitude of this force is proportional to the compressive force of the spring 11 and is fixed on the tongue of the special indicator 12. In addition, electrical contacts 13 are located on the handles 4 and 5, closing the circuit of the heater coils, the input terminals 14 of which are located on both sides of the hinge 3 and are connected with a secondary winding of a 220/36 step-down transformer with a flexible cable with a cross section of 20-30 mm .. (not shown).

Первична обмотка этого трансформатора включаетс в сеть с помощью линейного контактора (не показан), на реле которого напр жение подаетс при нажатии на кнопку-тумблер 15, наход щуюс на верхней части руко тки,4. Провода 16 цепи управлени проход т по наружной поверхности полухомута 1.The primary winding of this transformer is connected to the network by means of a line contactor (not shown), to the relay of which the voltage is applied by pressing the button-toggle switch 15 located on the upper part of the handle 4. The control wires 16 run along the outer surface of the semi-clamp 1.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

После укладки теплоизол ции из трубопроводе и нанесени на ее поверхность пленочного (или листового) полимерного покрыти производитс его ст гивание при помощи обычно примен емых при монтаже ст жных приспособлений (не показаны). Во врем этих подготовительных операций необходимо обеспечить равномерную по длине и окружмости плотность ст жки изол ции, отсутствие морщин и наличие перекрыти листов покрыти примерно в одном вертикальном сечении трубопровода. После этого и непосредственно перед сваркой полухомуты 1 и 2 поворачивают вокруг щарнира 3 до замыкани контактов 13 и на некоторое врем нажимаетс кнопка-тумблер 16. Электрическим током, протекающим по спирал м 7, нагреваетс выще температуры плавлени (200- 350°С) вещество-теплоноситель внутри трубок 6.After the thermal insulation is laid out of the pipeline and the film (or sheet) polymer coating is applied to its surface, it is shrunk with the help of fastening devices (not shown) that are commonly used during installation. During these preparatory operations, it is necessary to ensure uniform insulation along the length and circumference, isolation of wrinkles, and the presence of overlap of the coating sheets in approximately one vertical section of the pipeline. After that, and immediately before welding, half-sleeves 1 and 2 are turned around the joint 3 until the contacts 13 are closed and the button-switch 16 is pressed for a while. The electric current flowing in the spirals 7 heats up above the melting point (200-350 ° C) of the substance coolant inside the tubes 6.

Предварительный подогрев теплоносител значительно сокращает операционное врем в период сварки, поскольку при затвердевании теплоносител в трубках 6 выдел етс скрыта теплота затвердевани легкоплавкого вещества (селитра, хлористый магний и т.д.) При этом медные тепловые элементы 10 следует нагревать несколько ниже рабочей температуры сварки с тем, чтобы при укладке устройства в рабочее положение не наносились тепловые повреждени на поверхность покрыти . Дл контрол температуры нагрева на одном из тепловых элементов 10 укрепл етс контактна медь-константанова термопара (не показана), концы которой соедин ютс с портативным милливольтметром (не показан), расположенным на скобе 1.Heat carrier preheating significantly shortens the operating time during the welding period, because during solidification of the heat carrier in tubes 6, the heat of solidification of the low-melting substance (nitrate, magnesium chloride, etc.) is hidden. Copper thermal elements 10 should be heated slightly below the working temperature of welding with so that when the device is placed in the working position there is no thermal damage to the surface of the coating. To control the heating temperature on one of the thermal elements 10, a contact copper-constantan thermocouple (not shown) is strengthened, the ends of which are connected to a portable millivoltmeter (not shown) located on the clip 1.

После того как устройство устанавливаетс в рабочее положение, руко тки 4 и 5 сжимаютс , создава нужное усилие, поджимающее тепловые элементы к поверхности пленки (величина этого усили контролируетс по индикатору 12).After the device is set to the working position, the handles 4 and 5 are compressed, creating the necessary force that presses the thermal elements to the surface of the film (the magnitude of this force is monitored by the indicator 12).

В момент сварки на определенное врем нажимаетс кнопка-тумблер 16 и тепловые элементы 10 подогреваютс до рабочей температуры сварки в интервале 200-350°С.At the time of welding, the button-switch 16 is pressed for a certain time and the thermal elements 10 are heated to the working welding temperature in the range of 200-350 ° C.

Если требуетс герметичное соединение по всей окружности трубопровода, то после размыкани полухомутов 1 и 2 они поворачиваютс в том же сечении на некоторый угол, при котором тепловые элементы 10 перекрывают несваренные еще участки, и проводитс еще один термический цикл. Затем полухомуты 1 и 2 развод тс и устройство перемещаетс в положение, соответствующее следующему сечению сварки.If a tight connection is required around the entire circumference of the pipeline, then after the opening of the half-sleeves 1 and 2, they turn in the same cross section at a certain angle at which the thermal elements 10 still overlap the non-welded portions, and another thermal cycle is carried out. Then half-sleeves 1 and 2 are separated and the device moves to the position corresponding to the next welding cross-section.

Предлагаемое устройство позвол ет производить качественную сварку наружных оболочек и покрытий изол ции, трубопроводов из полимерного материала непрерывным или цепным щвом сразу по всей длине окружности трубопровода, имеет высокую производительность , а также позвол ет снизить расход электроэнергии в процессе сварки.The proposed device allows high-quality welding of outer shells and insulation coatings, pipelines made of polymeric material with continuous or chain gusts along the entire length of the pipeline circumference, has high efficiency, and also allows reducing power consumption during the welding process.

У/77777W / 77777

-о-about

cpus.Zcpus.Z

Claims

DEVICE FOR WELDING PARTS FROM POLYMERIC MATERIALS, comprising profiled half-joints pivotally connected to each other with heaters installed in them and with handles located on the free end of half-clamps and connected by a spring, characterized in that, in order to ensure high-quality welding of coatings for thermal insulation of pipelines and to increase productivity of the device , heaters are installed on the inner surface of the clamps with a given step and are made in the form of tubes, inside of which there are nichrome Piraly and substance-coolant and the outside surface perpendicular to the tangent tubes installed thermal elements in plates having a concave working surface.

Fie. 1