WO2018132029A1 - Flexible reinforced polymeric pipe, hose and production methods - Google Patents

Flexible reinforced polymeric pipe, hose and production methods Download PDF

Info

Publication number
WO2018132029A1
WO2018132029A1 PCT/RU2017/000013 RU2017000013W WO2018132029A1 WO 2018132029 A1 WO2018132029 A1 WO 2018132029A1 RU 2017000013 W RU2017000013 W RU 2017000013W WO 2018132029 A1 WO2018132029 A1 WO 2018132029A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
reinforcing elements
spiral
polymer
conductor
pipe
Prior art date
Application number
PCT/RU2017/000013
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Юрий Максимович ПЕТРОВ
Original Assignee
Юрий Максимович ПЕТРОВ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Юрий Максимович ПЕТРОВ filed Critical Юрий Максимович ПЕТРОВ
Priority to PCT/RU2017/000013 priority Critical patent/WO2018132029A1/en
Publication of WO2018132029A1 publication Critical patent/WO2018132029A1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/15Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. extrusion moulding around inserts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L11/00Hoses, i.e. flexible pipes
    • F16L11/04Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L11/00Hoses, i.e. flexible pipes
    • F16L11/04Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics
    • F16L11/08Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics with reinforcements embedded in the wall
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L11/00Hoses, i.e. flexible pipes
    • F16L11/14Hoses, i.e. flexible pipes made of rigid material, e.g. metal or hard plastics
    • F16L11/16Hoses, i.e. flexible pipes made of rigid material, e.g. metal or hard plastics wound from profiled strips or bands

Definitions

  • the invention relates to the manufacture of spirally reinforced seamless flexible pipes with a polymer matrix, in particular to the manufacture of lightweight reinforced hoses and non-pressure (non-pressure) pipes with high corrosion resistance, wear resistance, flexibility and radial strength.
  • the flexible tubing contains PTFE tubes with metal tips. Mentioned PTFE tubes contain a reinforcing braid in the form of a pre-woven closed shell, molded into the inner surface of the PTFE tube. For in the process of extrusion, the manufacture of the fluoroplastic tube provides axial flow from the longitudinal cavity of the mandrel of a previously woven closed shell together with a guide rod.
  • Spiral tube contains a wall formed by coils of a closed hollow rectangular profile of thermoplastic. The side surfaces of the profile turns are interconnected by a seam of thermoplastic.
  • a non-pressure pipe can be provided with an additional outer layer wound on the outer surface of the pipe, or an additional inner layer mated with the inner surface of the pipe.
  • An extruded thermoplastic hollow profile with an inner layer applied by coextrusion is fed by a broaching device to the winding unit, where the profile is wound onto the drum due to the tension force generated by the drum.
  • the inner layer covers the surface of the profile windings forming the inner wall of the pipe.
  • Adjacent turns of the profile on the drum are interconnected by a seam from a melt of a thermoplastic fed through an extrusion die located between adjacent turns. The location of the profile turns at the required distance from each other is ensured by pressing to a smooth bearing surface.
  • the seam zone is preheated with hot air to improve the quality of the joint and better polymer distribution in the seam. Smoothing the inner surface of the seam is carried out on the surface of the drum.
  • the outer protective layer is produced by winding a melt tape from thermoplastic-based compositions.
  • the tape is wound with an overlap for the formation of a solid surface.
  • the tape is wound with a longitudinal tension and during winding it is rolled by a pressure roller.
  • a pipe made according to the proposed utility model may have an internal diameter of 300 to 3000 mm.
  • a method of continuous manufacture of metal-polymer reinforced pipes and a device for its implementation are disclosed in the description of the patent RU2492047, IPC: V29S47 / 02, published 10.09.2013.
  • the method of continuous manufacture of a metal-polymer reinforced pipe by the extrusion method provides for preliminary spiral winding of transverse reinforcing elements onto longitudinal reinforcing elements with the formation of a skeleton on a conductor support, subsequent extrusion drawing onto the framework of a polymer matrix to form a pipe, cooling and cutting the pipe into segments of a given length.
  • Extrusion deposition on the framework of the polymer matrix provides for the supply of polymer melt from the extrusion head into the forming cavity formed by a cooled mandrel and outer forming sleeve, while simultaneously feeding into the specified cavity of the welded reinforcing frame.
  • Means for transporting the welded frame into the extruder cavity are longitudinal reinforcing elements, which at the initial stage of equipment start-up are loaded into a pulling device, coaxially placed behind the extruder with its cooling system.
  • the disadvantages of the method are in the complexity and intensity of the operation of forming the circumferential reinforcement of the metal pipe.
  • the main disadvantage of this method is the high longitudinal rigidity and low flexibility of the polymer reinforced pipe, since the longitudinal reinforcing elements do not allow the pipe to be bent when the pipeline is installed from it.
  • the claimed invention is directed to eliminating the disadvantages of the above analogues and to simplify the manufacturing technology of reinforced polymer pipes.
  • the task, which the claimed invention is directed to, is the creation of an economical and high-performance technology for manufacturing a polymer reinforced pipe with ensuring the radial strength and flexibility of a polymer reinforced pipe with its dimensional stability of cross section.
  • the technical result is to improve the quality of finished products while reducing their cost, reducing energy intensity and material intensity of production.
  • a method of obtaining a flexible polymer reinforced pipe including spiral winding of reinforcing elements on the conductor and subsequent extrusion coating of a polymer matrix on them to form a pipe, cooling and cutting the pipe into segments of a given length.
  • the reinforcing elements prior to the spiral winding operation, are fed to a bypass roller coaxially mounted in front of the conductor and configured to carry at least one turn on the roller surface coaxially to the helical winding of the frame on the conductor. And after the output from the bypass roller reinforcing elements are successively fed first to the guide roller, then to the pressure roller of the stacker forming the spiral frame on the conductor.
  • the jig is equipped with a means of transporting the spiral frame in the cavity of the extruder formed by the mandrel and the outer forming sleeve.
  • the polymer is injected into the extruder cavity through an offset head mounted above the mandrel. After leaving the extruder, cooling and cutting the pipe into segments of a given length, the end sections are machined to fix the predetermined position of the reinforcing elements.
  • reinforcing elements for spiral winding use metal wire or tape.
  • chassis transporting nut which guides the spiral reinforcing frame after leaving the conductor directly into the forming cavity of the extruder.
  • synchronous timing belts are used as a means for transporting the spiral frame into the extruder forming cavity.
  • Means for transporting the spiral frame to the forming cavity of the extruder can be other mechanisms suitable for completing the production line, for example, roller chains with toothed plates.
  • Another variant of the implementation of the claimed method involves the use of polymer strands installed in the longitudinal grooves of the conductor (like the longitudinal reinforcing elements), which are tucked into the pulling device located after the extruder, as a means for transporting the spiral frame into the forming cavity of the extruder.
  • polymer harnesses Under the action of the stacker roller, polymer harnesses can be bonded to the spiral reinforcing frame by heat sealing, ultrasonic welding or gluing, which will allow the frame to be pulled through the extruder cavity.
  • longitudinal polymer bundles or fibers do not reduce the flexibility of the manufactured pipe, since they are not reinforcing elements.
  • Another distinctive feature of the claimed method is the processing of the end portion of each section of the manufactured pipe.
  • the processing of the end section can be performed as follows. At the end section of the pipe section, on its external or internal surface, remove the polymer matrix layer from several turns of the reinforcing elements and weld the longitudinal metal bar to the bare turns of the reinforcing elements, which allows to fix the spiral reinforcing frame in a predetermined position, preventing the relaxation of elastic stresses . Fixation of a predetermined position of the reinforcing elements is necessary, since the reinforcing frame is a stretched spiral spring, the elastic forces of which can exceed the strength of the adhesive interaction of the reinforcing elements with the polymer matrix. Fixing a predetermined position of the reinforcing elements makes it possible to ensure long-term strength and reliability indicators of the reinforced polymer pipe, preventing the relative displacement of the reinforcing elements relative to the polymer matrix of the pipe walls during compression of the said spring.
  • the installation is carried out on the end section of the sleeve of a polymeric or metallic material.
  • the method of obtaining a reinforced polymer hose includes spiral winding of reinforcing elements on the conductor with the formation of a reinforcing frame and subsequent extrusion drawing on the reinforcing frame of the polymer matrix to form the hose, cooling and cutting the hose into segments of a given length.
  • the reinforcement is preferably used metal reinforcing elements.
  • the reinforcing elements are fed to a bypass roller installed in front of the conductor coaxially with it, and made with the possibility of at least one turn of the reinforcing elements along the surface of said roller to coaxially winding of spiral winding, and after leaving bypass roller reinforcing elements are sequentially fed first to the guide roller, then to the pressure roller of the stacker forming the spiral frame on the conductor. And after leaving the conductor spiral reinforcing frame is directed into the cavity of the extruder formed by the mandrel and the outer forming sleeve, while the injection of the polymer is carried out through an offset head mounted above the mandrel.
  • the hose After completion of the process of extrusion and cooling of the resulting hose, the hose is cut into segments of a given length.
  • the end sections of the hose are machined for fixing the reinforcing elements by removing the polymer matrix layer from several extreme turns of the reinforcing elements at the end section and welding to the bare turns of the reinforcing elements of the longitudinal metal bar, allowing them to be fixed (fixed).
  • a polymeric bushing is installed, having a protrusion on the end, located on the inner surface of the bushing cavity, covering the outlets of the reinforcing elements at the pipe end.
  • a metal sleeve is installed on the treated end section and compressed.
  • the product of the inventive method is a reinforced polymer hose manufactured using features of the method described above.
  • the claimed method allows to produce high-quality reinforced non-pressure reinforced pipes efficiently and cheaply.
  • the method of obtaining a free-flow polymer reinforced pipe includes spiral winding of reinforcing elements on the conductor and subsequent extrusion coating of the reinforcing elements of the polymer matrix to form a pipe, cooling and cutting the pipe into segments of a given length.
  • the reinforcing elements are fed to a bypass roller, which is designed to make a coil on the surface of the specified roller with reinforcing elements coaxially to the spiral winding coils, and after leaving the bypass roller, the reinforcing elements are successively first fed to a guide roller, then to a pressure roller that forms a spiral frame on the conductor. After leaving the conductor, the spiral reinforcing cage is guided by a running transporting nut into the cavity. extruder formed by the mandrel and the outer forming sleeve, while the injection of the polymer is carried out through an offset head mounted above the mandrel. And after cutting the pipe into segments of a given length, the ends are processed to fix and seal the reinforcing elements.
  • stiffening ribs are formed by spiral winding of a profiled polymer material using a second bypass roller.
  • Non-pressure polymer reinforced pipe in accordance with the claimed method can be made not only of circular cross section, but also a different section shape, which is determined by the configuration of the forming surface of the conductor.
  • the cross section of the mandrel and extrusion head repeat the configuration of the cross section of the conductor.
  • the product of the inventive method is a free-flow polymer reinforced pipe, manufactured using the features of the method described above.
  • FIG. 1 schematically shows a longitudinal section of the end section of a polymer reinforced pipe.
  • FIG. Figure 2 shows a longitudinal section of the undercarriage transporting nut, which guides the spiral reinforcing frame when it leaves the conductor directly into the forming cavity of the extruder.
  • the implementation of the claimed invention involves the use of the technological line for the continuous production of polymer pipes and hoses, reinforced spiral wound frame, made on the conductor before it enters the extrusion zone to cover the frame with polymer.
  • the process line in the drawings is not shown because it is composed mainly of known equipment.
  • the technological line consists of successively installed devices interconnected in the direction of the longitudinal axis of advancement of the resulting product.
  • the process line contains a jig with a stacker reinforcing elements.
  • Stacker reinforcing elements contains a guide roller and a pressure roller mounted on the faceplate with the possibility of rotation around the longitudinal axis of the conductor.
  • a bypass roller is installed in front of the conductor for feeding reinforcing elements.
  • an extruder and a cooling system are installed, then a pulling mechanism and a cutting mechanism.
  • the coil which serves reinforcing element located on the side of the longitudinal axis of the technological line at the level of the bypass roller.
  • the optimum a variant of the transport means is to create a knot using the nut guide principle.
  • the rotation of the transporting travel nut must be synchronized with the frequency of rotation of the reinforcement elements stacker. In this case, it is possible to dispense with a separate drive and remove the torque directly from the stacker drive.
  • the transporting nut fits snugly to the extruder assembly and eliminates the possibility of skewing or gathering the turns of the reinforcement at the inlet to the extruder head.
  • the material of the running nut is anti-friction bronze or fluoroplastic.
  • the polymer is injected through an offset head installed above the extruder mandrel, and after cutting the pipe into segments of a given length, the end sections are processed to fix the reinforcing elements 1.
  • FIG. 1 shows that metal wires of circular cross section are used as reinforcing elements 1 for spiral winding. Processing the end section involves removing a layer of polymer matrix 2 from several extreme turns of the reinforcing elements 1. A longitudinal metal strip 4 is welded to the bare turns of the reinforcing elements, allowing the turns to be fixed in a predetermined position. After processing the end section, the sleeve 3 is made of a polymeric material, so that the end of the pipe with the outlets of the reinforcing elements and the welded bar 4 are closed.
  • Reinforced hose and non-pressure polymer reinforced pipe get as described above, and to improve the strength properties of these products, preferably using a reinforcing element in the form of metal tape.
  • the use of metal flax allows you to further reduce polymer consumption for the formation of the matrix of the product.

Abstract

The group of inventions relates to the production of spiral-reinforced seamless flexible pipes with a polymer matrix, and solves the problem of creating cost-effective and highly efficient technology for the production thereof. The claimed method includes spiral winding reinforcing elements on a conductor and subsequently applying a polymer matrix to said reinforcing elements to form a pipe. Prior to spiral winding, the reinforcing elements are fed onto an idler roller coaxially mounted upstream of the conductor. The reinforcing elements make at least one turn around the surface of the idler roller, coaxially with the spiral winding turns of a casing on the conductor. After leaving the idler roller, the reinforcing elements are consecutively fed first onto a guide roller and then onto a clamping roller of a laying device which forms a spiral casing on the conductor. The conductor is provided with a means for conveying the spiral casing into the chamber of an extruder, formed by a mandrel and an outer shaping sleeve. A polymer is injected into the chamber of the extruder through an offset head mounted above the mandrel. After leaving the extruder, the pipe is cooled and cut into specified lengths, whereupon the end portions are processed to fix the reinforcing elements in a given position.

Description

Способ изготовления гибкой полимерной армированной трубы, шланг и безнапорная труба, полученные данным способом  A method of manufacturing a flexible polymer reinforced pipe, hose and non-pressure pipe obtained by this method
Изобретение относится к технологии изготовления спиральноармированных цельнотянутых гибких труб с полимерной матрицей, в частности к изготовлению легких армированных шлангов и ненапорных (безнапорных) труб, обладающих высокой коррозионной стойкостью, износостойкостью, гибкостью и радиальной прочностью. The invention relates to the manufacture of spirally reinforced seamless flexible pipes with a polymer matrix, in particular to the manufacture of lightweight reinforced hoses and non-pressure (non-pressure) pipes with high corrosion resistance, wear resistance, flexibility and radial strength.
Из уровня техники известны различные способы армирования полимерных труб, например, плетением армирующих каркасов на поверхности готовой полимерной оправки (установленной неподвижно) с последующим покрытием каркаса вторым или несколькими последующими слоями полимера. В другом варианте вместо неподвижной оправки для создания армирующего каркаса трубы используют вращающийся участок трубы с предварительным или последующим покрытием его вторым слоем полимера.  The prior art various methods of reinforcing polymer pipes, for example, weaving reinforcing cages on the surface of the finished polymer mandrel (fixed), followed by coating the frame with a second or several subsequent layers of polymer. In another embodiment, instead of a fixed mandrel to create a reinforcing casing of the pipe using a rotating pipe section with a preliminary or subsequent coating it with a second layer of polymer.
В описании международной заявки WO 01 13022, МПК: F16L 1 1/08, опубликованной 22.02.2001, раскрыт способ изготовления армированной полимерной трубы, включающий формирование сетчатого металлического каркаса путем двойной спиральной навивки проволоки во встречных направлениях под заданным углом с использованием вала, вращение которого согласовано с вращением планетарной системы намоточных валиков. В качестве средства для транспортирования спирального каркаса с вала в полость экструдера используют установленные на валу продольные стержни, выполненные с винтовой нарезкой. Для реализации данного способа требуется энергоемкое оборудование для навивки армирующего каркаса, сложное в настройке и эксплуатации, что повышает себестоимость готовых изделий, а полученная композитная труба при многослойном армировании имеет высокую жесткость, в результате чего является недостаточно гибкой.  In the description of the international application WO 01 13022, IPC: F16L 1 1/08, published February 22, 2001, a method of manufacturing a reinforced polymer pipe is disclosed, including forming a metal mesh frame by double spiral winding of the wire in opposite directions at a given angle using a shaft, whose rotation coordinated with the rotation of the planetary system of winding rollers. As a means for transporting the spiral frame from the shaft into the extruder cavity, use longitudinal rods mounted on the shaft, made with screw thread. To implement this method requires energy-intensive equipment for winding reinforcing frame, difficult to configure and use, which increases the cost of finished products, and the resulting composite pipe with multi-layer reinforcement has a high rigidity, resulting in not flexible enough.
Из описания патента RU 2026507, МПК: F16L1 1/08, опубликованного 09.01.1995 известен способ получения гибкой фторопластовой трубки для изготовления гибких трубопроводов. Гибкий трубопровод содержит фторопластовые трубки с металлическими законцовками. Упомянутые фторопластовые трубки содержат армирующую оплетку в виде предварительно сплетенной замкнутой оболочки, заформованной во внутреннюю поверхность фторопластовой трубки. Для изготовления фторопластовой трубки в процессе экструзии осуществляют осевую подачу из продольной полости дорна предварительно сплетенной замкнутой оболочки совместно с направляющим стержнем. Это позволяет сформировать полимерную фторопластовую матрицу в формующей щели экструдера, получая проходное сечение трубки устойчивой формы с заделанным в ней армирующим элементом. Недостатком данного способа является его низкая производительность, связанная с трудоемкостью и многостадийностью процесса изготовления гибкой армированной фторопластовой трубки. From the description of the patent RU 2026507, IPC: F16L1 1/08, published 09/01/1995, a method for producing a flexible PTFE tube for the manufacture of flexible pipelines is known. The flexible tubing contains PTFE tubes with metal tips. Mentioned PTFE tubes contain a reinforcing braid in the form of a pre-woven closed shell, molded into the inner surface of the PTFE tube. For in the process of extrusion, the manufacture of the fluoroplastic tube provides axial flow from the longitudinal cavity of the mandrel of a previously woven closed shell together with a guide rod. This allows you to form a polymer fluoroplastic matrix in the forming gap of the extruder, getting a flow section of the tube of a stable form with a reinforcing element embedded in it. The disadvantage of this method is its low performance associated with the complexity and multi-stage process of manufacturing a flexible reinforced fluoroplastic tube.
Из описания полезной модели RU 138064, МГЖ: F16L9/12, опубликованной 27.02.2014, известна спиральновитая полимерная безнапорная труба, предназначенная для строительства трубопроводов, преимущественно для систем водоотведения, а также для устройства резервуаров и колодцев различного назначения. Спиральновитая труба содержит стенку, образованную витками замкнутого полого прямоугольного профиля из термопласта. Боковые поверхности витков профиля соединены между собой швом из термопласта. С целью повышение устойчивости безнапорная труба может быть снабжена дополнительным наружным слоем, навитым на внешнюю поверхность трубы, или дополнительным внутренним слоем, сопряженным с внутренней поверхностью трубы. Способ производства безнапорной трубы заключается в следующем. Экструдируемый полый профиль из термопласта с нанесенным методом соэкструзии внутренним слоем подается при помощи протяжного устройства к узлу навивки, где осуществляется навивка профиля на барабан за счет натяжного усилия, создаваемого барабаном. При этом внутренний слой покрывает поверхность витков профиля, образующую внутреннюю стенку трубы. Смежные витки профиля на барабане соединяются между собой швом из расплава термопласта, подаваемого через экструзионную головку, расположенную между смежными витками. Расположение витков профиля на необходимом для получения качественного соединения расстоянии друг от друга обеспечивается прижатием к гладкой опорной поверхности. Зона шва предварительно прогревается горячим воздухом для повышения качества соединения и лучшего распределения полимера в шве. Сглаживание внутренней поверхности шва осуществляется на поверхности барабана. Вслед за навивкой термопластичного профиля спиральновитой трубы производится изготовление наружного защитного слоя путем навивки ленты расплава из композиций на основе термопласта. Лента навивается с перехлестом для образования цельной поверхности. Для обеспечения качественного соединения с трубой лента навивается с продольным натяжением и во время навивки производится ее прокатка прижимным роликом. Труба, изготовленная согласно предложенной полезной модели может иметь внутренний диаметр от 300 до 3000 мм. From the description of the utility model RU 138064, IGL: F16L9 / 12, published on 02/27/2014, is known spiral-polymer polymer pressureless pipe, intended for the construction of pipelines, mainly for drainage systems, as well as for the device tanks and wells for various purposes. Spiral tube contains a wall formed by coils of a closed hollow rectangular profile of thermoplastic. The side surfaces of the profile turns are interconnected by a seam of thermoplastic. In order to increase stability, a non-pressure pipe can be provided with an additional outer layer wound on the outer surface of the pipe, or an additional inner layer mated with the inner surface of the pipe. Method for the production of non-pressure pipe is as follows. An extruded thermoplastic hollow profile with an inner layer applied by coextrusion is fed by a broaching device to the winding unit, where the profile is wound onto the drum due to the tension force generated by the drum. At the same time, the inner layer covers the surface of the profile windings forming the inner wall of the pipe. Adjacent turns of the profile on the drum are interconnected by a seam from a melt of a thermoplastic fed through an extrusion die located between adjacent turns. The location of the profile turns at the required distance from each other is ensured by pressing to a smooth bearing surface. The seam zone is preheated with hot air to improve the quality of the joint and better polymer distribution in the seam. Smoothing the inner surface of the seam is carried out on the surface of the drum. Following the winding of the thermoplastic profile of the spiral-wound pipe, the outer protective layer is produced by winding a melt tape from thermoplastic-based compositions. The tape is wound with an overlap for the formation of a solid surface. To ensure a good connection with the pipe, the tape is wound with a longitudinal tension and during winding it is rolled by a pressure roller. A pipe made according to the proposed utility model may have an internal diameter of 300 to 3000 mm.
Недостатком известного способа изготовления безнапорной трубы является его низкая производительность, связанная с трудоемкостью и многостадийностью процесса изготовления. При изгибе упомянутая труба имеет низкую радиальную прочность и низкую устойчивость формы поперечного сечения.  The disadvantage of this method of manufacturing a free-flow pipe is its low productivity associated with the complexity and multi-stage manufacturing process. When bending, said pipe has low radial strength and low resistance to cross-sectional shape.
Кроме описанных выше способов для изготовления армированной полимерной трубы известна технология подготовки сварного металлического или склеенного неметаллического армирующего каркаса на кондукторе, то есть на цилиндрической опоре, позволяющей поступательно продвигать по ней формируемый каркас, с последующим покрытием каркаса полимером в полости экструдера.  In addition to the methods described above for the manufacture of a reinforced polymer pipe, the technology of preparing a welded metal or glued non-metallic reinforcing frame on the conductor, that is, on a cylindrical support that allows the formed frame to be pushed forward along it, with subsequent coating of the frame with polymer in the extruder cavity is known.
Способ непрерывного изготовления металлополимерной армированной трубы и устройство для его осуществления раскрыты в описании патента RU2492047, МПК: В29С47/02, опубликованного 10.09.2013. Способ непрерывного изготовления металлополимерной армированной трубы экструзионным методом предусматривает предварительную спиральную навивку поперечных армирующих элементов на продольные армирующие элементы с образованием каркаса на опоре в виде кондуктора, последующее экструзионное нанесение на каркас полимерной матрицы для формирования трубы, охлаждение и нарезку трубы на отрезки заданной длины.  A method of continuous manufacture of metal-polymer reinforced pipes and a device for its implementation are disclosed in the description of the patent RU2492047, IPC: V29S47 / 02, published 10.09.2013. The method of continuous manufacture of a metal-polymer reinforced pipe by the extrusion method provides for preliminary spiral winding of transverse reinforcing elements onto longitudinal reinforcing elements with the formation of a skeleton on a conductor support, subsequent extrusion drawing onto the framework of a polymer matrix to form a pipe, cooling and cutting the pipe into segments of a given length.
Экструзионное нанесение на каркас полимерной матрицы предусматривает подачу расплава полимера из экструзионной головки в формующую полость, образованную охлаждаемым дорном и наружной формующей гильзой, при одновременной подаче в указанную полость сварного армирующего каркаса. Средством для транспортирования сварного каркаса в полость экструдера выступают продольные армирующие элементы, которые на начальном этапе запуска оборудования в работу заправлены в тянущее устройство, соосно размещенное позади экструдера с его охлаждающей системой. Недостатки способа заключаются в трудоемкости и энергоемкости операции формирования окружного армирования металлополимерной трубы. Так для изготовления полимерной армированной трубы диаметром 500 мм со скоростью 1 м/мин только на одни сутки непрерывной работы, требуется обращать вокруг оси технологической линии поперечную арматуру в объеме 65 ООО кг. Другим недостатком способа является сложность использования ленточных материалов для окружного армирования композиционных труб, поскольку кинематика подачи армирующих элементов для поперечного армирования предполагает использование как поперечного изгиба, так и продольного изгиба арматуры. Extrusion deposition on the framework of the polymer matrix provides for the supply of polymer melt from the extrusion head into the forming cavity formed by a cooled mandrel and outer forming sleeve, while simultaneously feeding into the specified cavity of the welded reinforcing frame. Means for transporting the welded frame into the extruder cavity are longitudinal reinforcing elements, which at the initial stage of equipment start-up are loaded into a pulling device, coaxially placed behind the extruder with its cooling system. The disadvantages of the method are in the complexity and intensity of the operation of forming the circumferential reinforcement of the metal pipe. So for the manufacture of reinforced polymer pipe with a diameter of 500 mm at a speed of 1 m / min only for one day of continuous work, it is required to turn transverse reinforcement around the process line axis in the amount of 65,000 kg kg. Another disadvantage of this method is the difficulty of using tape materials for circumferential reinforcement of composite pipes, since the kinematics of feeding reinforcing elements for transverse reinforcement involves the use of both transverse bending and longitudinal bending of reinforcement.
Основным недостатком упомянутого способа является высокая продольная жесткость и низкая гибкость полимерной армированной трубы, поскольку продольные армирующие элементы не позволяют изгибать трубу при монтаже из нее трубопровода.  The main disadvantage of this method is the high longitudinal rigidity and low flexibility of the polymer reinforced pipe, since the longitudinal reinforcing elements do not allow the pipe to be bent when the pipeline is installed from it.
Заявленное изобретение направлено на устранение недостатков перечисленных выше аналогов и на упрощение технологии изготовления полимерной армированной трубы.  The claimed invention is directed to eliminating the disadvantages of the above analogues and to simplify the manufacturing technology of reinforced polymer pipes.
Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является создание экономичной и высокопроизводительной технологии изготовления полимерной армированной трубы с обеспечением радиальной прочности и гибкости полимерной армированной трубы при формоустойчивости ее поперечного сечения.  The task, which the claimed invention is directed to, is the creation of an economical and high-performance technology for manufacturing a polymer reinforced pipe with ensuring the radial strength and flexibility of a polymer reinforced pipe with its dimensional stability of cross section.
Техническим результатом является повышение качества готовых изделий при снижении их себестоимости, снижение энергоемкости и материалоемкости производства.  The technical result is to improve the quality of finished products while reducing their cost, reducing energy intensity and material intensity of production.
Для решения поставленной задачи заявлен способ получения гибкой полимерной армированной трубы, включающий спиральную навивку армирующих элементов на кондукторе и последующее экструзионное нанесение на них полимерной матрицы для формирования трубы, охлаждение и нарезку трубы на отрезки заданной длины. При этом перед операцией спиральной навивки осуществляют подачу армирующих элементов на обводной ролик, соосно установленный перед кондуктором и выполненный с возможностью осуществления армирующими элементами по меньшей мере одного витка по поверхности указанного ролика соосно виткам спиральной навивки каркаса на кондукторе. Причем после выхода с обводного ролика армирующие элементы последовательно подают сначала на направляющий ролик, затем на прижимной ролик укладчика, формирующего спиральный каркас на кондукторе. Кондуктор снабжен средством транспортирования спирального каркаса в полость экструдера, образованную дорном и наружной формующей гильзой. Инжекцию полимера в полость экструдера осуществляют через офсетную головку, установленную над дорном. После выхода из экструдера, охлаждения и нарезки трубы на отрезки заданной длины концевые участки обрабатывают для фиксации заданного положения армирующих элементов. To solve this problem, a method of obtaining a flexible polymer reinforced pipe is declared, including spiral winding of reinforcing elements on the conductor and subsequent extrusion coating of a polymer matrix on them to form a pipe, cooling and cutting the pipe into segments of a given length. In this case, prior to the spiral winding operation, the reinforcing elements are fed to a bypass roller coaxially mounted in front of the conductor and configured to carry at least one turn on the roller surface coaxially to the helical winding of the frame on the conductor. And after the output from the bypass roller reinforcing elements are successively fed first to the guide roller, then to the pressure roller of the stacker forming the spiral frame on the conductor. The jig is equipped with a means of transporting the spiral frame in the cavity of the extruder formed by the mandrel and the outer forming sleeve. The polymer is injected into the extruder cavity through an offset head mounted above the mandrel. After leaving the extruder, cooling and cutting the pipe into segments of a given length, the end sections are machined to fix the predetermined position of the reinforcing elements.
В качестве армирующих элементов для спиральной навивки используют металлическую проволоку или ленту.  As the reinforcing elements for spiral winding use metal wire or tape.
В качестве средства для транспортирования спирального каркаса в формующую полость экструдера используют ходовую транспортирующую гайку, которая направляет спиральный армирующий каркас после схода с кондуктора непосредственно в формующую полость экструдера.  As a means for transporting the spiral frame into the forming cavity of the extruder, use the chassis transporting nut, which guides the spiral reinforcing frame after leaving the conductor directly into the forming cavity of the extruder.
В другом варианте осуществления заявленного способа в качестве средства для транспортирования спирального каркаса в формующую полость экструдера используют синхронные зубчатые ремни.  In another embodiment of the inventive method, synchronous timing belts are used as a means for transporting the spiral frame into the extruder forming cavity.
Средствами для транспортирования спирального каркаса в формующую полость экструдера, кроме указанных выше, могут служить и другие механизмы, подходящие для комплектования технологической линии, например, роликовые цепи с зубчатыми пластинами.  Means for transporting the spiral frame to the forming cavity of the extruder, in addition to the above, can be other mechanisms suitable for completing the production line, for example, roller chains with toothed plates.
Еще один вариант осуществления заявленного способа предполагает использовать в качестве средства для транспортирования спирального каркаса в формующую полость экструдера полимерные жгуты, установленные в продольные пазы кондуктора (наподобие продольных армирующих элементов), которые на начальном этапе производства заправленные в тянущее устройство, расположенное после экструдера. Под действием ролика укладчика полимерные жгуты могут быть скреплены со спиральным армирующим каркасом термосваркой, ультразвуковой сваркой или склеиванием, что позволит протягивать каркас через полость экструдера. При таком использование продольные полимерные жгуты или волокна не снижают гибкость изготовленной трубы, поскольку армирующими элементами они не являются. Другой отличительной особенностью заявленного способа является обработка концевого участка каждого отрезка изготовленной трубы. Another variant of the implementation of the claimed method involves the use of polymer strands installed in the longitudinal grooves of the conductor (like the longitudinal reinforcing elements), which are tucked into the pulling device located after the extruder, as a means for transporting the spiral frame into the forming cavity of the extruder. Under the action of the stacker roller, polymer harnesses can be bonded to the spiral reinforcing frame by heat sealing, ultrasonic welding or gluing, which will allow the frame to be pulled through the extruder cavity. With this use of longitudinal polymer bundles or fibers do not reduce the flexibility of the manufactured pipe, since they are not reinforcing elements. Another distinctive feature of the claimed method is the processing of the end portion of each section of the manufactured pipe.
Для фиксации заданного положения армирующих элементов обработка концевого участка может быть выполнена следующим образом. На концевом участке отрезка изготовленной трубы, на его внешней либо на внутренней поверхности, удаляют слой полимерной матрицы с нескольких витков армирующих элементов и осуществляют приварку продольной металлической планки к оголенным виткам армирующих элементов, что позволяет закрепить спиральный армирующий каркас в заданном положении, предотвращая релаксацию упругих напряжений. Фиксация заданного положения армирующих элементов необходима, поскольку армирующий каркас представляет собой растянутую спиральную пружину, упругие силы которой могут превышать силы адгезионного взаимодействия армирующих элементов с полимерной матрицей. Фиксация заданного положения армирующих элементов позволяет обеспечить показатели длительной прочности и надежности армированной полимерной трубы, предотвращая относительное смещение армирующих элементов относительно полимерной матрицы стенок трубы при сжатии упомянутой пружины.  To fix the specified position of the reinforcing elements, the processing of the end section can be performed as follows. At the end section of the pipe section, on its external or internal surface, remove the polymer matrix layer from several turns of the reinforcing elements and weld the longitudinal metal bar to the bare turns of the reinforcing elements, which allows to fix the spiral reinforcing frame in a predetermined position, preventing the relaxation of elastic stresses . Fixation of a predetermined position of the reinforcing elements is necessary, since the reinforcing frame is a stretched spiral spring, the elastic forces of which can exceed the strength of the adhesive interaction of the reinforcing elements with the polymer matrix. Fixing a predetermined position of the reinforcing elements makes it possible to ensure long-term strength and reliability indicators of the reinforced polymer pipe, preventing the relative displacement of the reinforcing elements relative to the polymer matrix of the pipe walls during compression of the said spring.
Кроме того, после обработки концевого участка сваркой нескольких витков спирали, проводят установку на концевом участке втулки из полимерного или металлического материала.  In addition, after processing the end section by welding several turns of the helix, the installation is carried out on the end section of the sleeve of a polymeric or metallic material.
При реализации заявленного изобретения в качестве гибкой полимерной армированной трубы может быть изготовлен шланг.  When implementing the claimed invention as a flexible polymer reinforced pipe can be made hose.
Способ получения армированного полимерного шланга включает в себя спиральную навивку армирующих элементов на кондукторе с образованием армирующего каркаса и последующее экструзионное нанесение на армирующий каркас полимерной матрицы для формирования шланга, охлаждение и нарезку шланга на отрезки заданной длины. При этом для армирования предпочтительно используют металлические армирующие элементы. Перед операцией их спиральной навивки осуществляют подачу армирующих элементов на обводной ролик, установленный перед кондуктором соосно ему, и выполненный с возможностью осуществления армирующими элементами по меньшей мере одного витка по поверхности указанного ролика соосно виткам спиральной навивки, а после выхода с обводного ролика армирующие элементы последовательно подают сначала на направляющий ролик, затем на прижимной ролик укладчика, формирующего спиральный каркас на кондукторе. А после схода с кондуктора спиральный армирующий каркас направляют в полость экструдера, образованную дорном и наружной формующей гильзой, при этом инжекцию полимера осуществляют через офсетную головку, установленную над дорном. После завершения процесса экструзии и охлаждения полученного шланга осуществляют нарезку шланга на отрезки заданной длины. Концевые участки шланга обрабатывают для фиксации армирующих элементов путем удаления слоя полимерной матрицы с нескольких крайних витков армирующих элементов на концевом участке и приварку к оголенным виткам армирующих элементов продольной металлической планки, позволяющей заневолить (закрепить) их в заданном положении. После фиксации армирующих элементов на обработанный концевой участок устанавливают полимерную втулку, имеющую на торце с выступ, расположенный на внутренней поверхности полости втулки, закрывающий выходы армирующих элементы на торце трубы. В другом варианте - после фиксации армирующих элементов на обработанный концевой участок устанавливают металлическую втулку и обжимают ее. The method of obtaining a reinforced polymer hose includes spiral winding of reinforcing elements on the conductor with the formation of a reinforcing frame and subsequent extrusion drawing on the reinforcing frame of the polymer matrix to form the hose, cooling and cutting the hose into segments of a given length. At the same time for the reinforcement is preferably used metal reinforcing elements. Before the operation of their spiral winding, the reinforcing elements are fed to a bypass roller installed in front of the conductor coaxially with it, and made with the possibility of at least one turn of the reinforcing elements along the surface of said roller to coaxially winding of spiral winding, and after leaving bypass roller reinforcing elements are sequentially fed first to the guide roller, then to the pressure roller of the stacker forming the spiral frame on the conductor. And after leaving the conductor spiral reinforcing frame is directed into the cavity of the extruder formed by the mandrel and the outer forming sleeve, while the injection of the polymer is carried out through an offset head mounted above the mandrel. After completion of the process of extrusion and cooling of the resulting hose, the hose is cut into segments of a given length. The end sections of the hose are machined for fixing the reinforcing elements by removing the polymer matrix layer from several extreme turns of the reinforcing elements at the end section and welding to the bare turns of the reinforcing elements of the longitudinal metal bar, allowing them to be fixed (fixed). After fixing the reinforcing elements on the machined end section, a polymeric bushing is installed, having a protrusion on the end, located on the inner surface of the bushing cavity, covering the outlets of the reinforcing elements at the pipe end. In another embodiment, after fixing the reinforcing elements, a metal sleeve is installed on the treated end section and compressed.
Продуктом заявленного способа является армированный полимерный шланг, изготовленный с использованием признаков описанного выше способа.  The product of the inventive method is a reinforced polymer hose manufactured using features of the method described above.
Кроме того заявленный способ позволяет эффективно и дешево изготавливать безнапорные армированные трубы высокого качества.  In addition, the claimed method allows to produce high-quality reinforced non-pressure reinforced pipes efficiently and cheaply.
Способ получения безнапорной полимерной армированной трубы включает в себя спиральную навивку армирующих элементов на кондукторе и последующее экструзионное нанесение на армирующие элементы полимерной матрицы для формирования трубы, охлаждение и нарезку трубы на отрезки заданной длины.  The method of obtaining a free-flow polymer reinforced pipe includes spiral winding of reinforcing elements on the conductor and subsequent extrusion coating of the reinforcing elements of the polymer matrix to form a pipe, cooling and cutting the pipe into segments of a given length.
Перед операцией спиральной навивки армирующие элементы подают на обводной ролик, выполненный с возможностью осуществления армирующими элементами витка по поверхности указанного ролика соосно виткам спиральной навивки, а после выхода с обводного ролика армирующие элементы последовательно подают сначала на направляющий ролик, затем на прижимной ролик, формирующий спиральный каркас на кондукторе. После схода с кондуктора спиральный армирующий каркас направляют ходовой транспортирующей гайкой в полость экструдера, образованную дорном и наружной формующей гильзой, при этом инжекцию полимера осуществляют через офсетную головку, установленную над дорном. А после нарезки трубы на отрезки заданной длины, концевые участки обрабатывают для фиксации и герметизации армирующих элементов. Before the spiral winding operation, the reinforcing elements are fed to a bypass roller, which is designed to make a coil on the surface of the specified roller with reinforcing elements coaxially to the spiral winding coils, and after leaving the bypass roller, the reinforcing elements are successively first fed to a guide roller, then to a pressure roller that forms a spiral frame on the conductor. After leaving the conductor, the spiral reinforcing cage is guided by a running transporting nut into the cavity. extruder formed by the mandrel and the outer forming sleeve, while the injection of the polymer is carried out through an offset head mounted above the mandrel. And after cutting the pipe into segments of a given length, the ends are processed to fix and seal the reinforcing elements.
В случае необходимости на внешней поверхности безнапорной полимерной армированной трубы формируют ребра жесткости спиральной навивкой профилированного полимерного материала с использованием второго обводного ролика.  If necessary, on the outer surface of a free-flow polymer reinforced pipe, stiffening ribs are formed by spiral winding of a profiled polymer material using a second bypass roller.
Безнапорная полимерная армированная труба в соответствии с заявленным способом может производиться не только круглого сечения, но и иной формы сечения, что задается конфигурацией образующей поверхности кондуктора. При этом сечение дорна и экструзионной головки повторяют конфигурацию сечения кондуктора.  Non-pressure polymer reinforced pipe in accordance with the claimed method can be made not only of circular cross section, but also a different section shape, which is determined by the configuration of the forming surface of the conductor. The cross section of the mandrel and extrusion head repeat the configuration of the cross section of the conductor.
Продуктом заявленного способа является безнапорная полимерная армированная труба, изготовленная с использованием признаков описанного выше способа.  The product of the inventive method is a free-flow polymer reinforced pipe, manufactured using the features of the method described above.
Изобретение иллюстрируется фигурами 1 и 2.  The invention is illustrated in figures 1 and 2.
На фиг. 1 схематично показан продольный разрез концевого участка полимерной армированной трубы.  FIG. 1 schematically shows a longitudinal section of the end section of a polymer reinforced pipe.
На фиг. 2 показан продольный разрез ходовой транспортирующей гайки, которая направляет спиральный армирующий каркас при сходе с кондуктора непосредственно в формующую полость экструдера.  FIG. Figure 2 shows a longitudinal section of the undercarriage transporting nut, which guides the spiral reinforcing frame when it leaves the conductor directly into the forming cavity of the extruder.
На фигурах 1-2 позициями обозначены следующие элементы.  In figures 1-2 positions indicated the following elements.
1 - армирующие элементы,  1 - reinforcing elements
2 - полимерная матрица гибкой полимерной армированной трубы,  2 - polymer matrix flexible polymer reinforced pipe,
3 - втулка из полимерного или металлического материала (законцовка),  3 - sleeve of polymeric or metallic material (ending),
4 - продольная металлическая планка, приваренная к крайним виткам армирующих элементов концевого участка полимерной армированной трубы,  4 - longitudinal metal plate, welded to the extreme turns of the reinforcing elements of the end section of the reinforced polymer pipe,
5 - готовый участок полимерной армированной трубы,  5 - finished section of a polymer reinforced pipe,
6 - сварное соединение витка армирующего элемента с продольной металлической планкой,  6 - welded joint of a round of a reinforcing element with a longitudinal metal bar,
7 - ходовая транспортирующая гайка, 8 - кондуктор, 7 - running transporting nut, 8 - jig,
9 - головка экструдера (условно).  9 - extruder head (conditionally).
Осуществление заявленного изобретения предполагает использование технологической линии для непрерывного процесса производства полимерных труб и шлангов, армированных спирально навитым каркасом, изготовленном на кондукторе перед его поступлением в зону экструзии для покрытия каркаса полимером. Технологическая линия на чертежах не показана, поскольку скомпонована в основном из известного оборудования. Технологическая линия состоит из последовательно установленных устройств, взаимосвязанных в направлении продольной оси продвижения по ней получаемого изделия. Технологическая линия содержит кондуктор с укладчиком армирующих элементов. Укладчик армирующих элементов содержит направляющий ролик и прижимной ролик, установленные на планшайбе с возможностью вращения вокруг продольной оси кондуктора. Перед кондуктором для подачи на него армирующих элементов установлен обводной ролик. После кондуктора установлен экструдер и система охлаждения, затем - тянущий механизм и отрезной механизм. Причем катушка, с которой подают армирующий элемент, расположена сбоку от продольной оси технологической линии на уровне обводного ролика.  The implementation of the claimed invention involves the use of the technological line for the continuous production of polymer pipes and hoses, reinforced spiral wound frame, made on the conductor before it enters the extrusion zone to cover the frame with polymer. The process line in the drawings is not shown because it is composed mainly of known equipment. The technological line consists of successively installed devices interconnected in the direction of the longitudinal axis of advancement of the resulting product. The process line contains a jig with a stacker reinforcing elements. Stacker reinforcing elements contains a guide roller and a pressure roller mounted on the faceplate with the possibility of rotation around the longitudinal axis of the conductor. In front of the conductor for feeding reinforcing elements, a bypass roller is installed. After the conductor, an extruder and a cooling system are installed, then a pulling mechanism and a cutting mechanism. Moreover, the coil, which serves reinforcing element located on the side of the longitudinal axis of the technological line at the level of the bypass roller.
Гибкую полимерную армированную трубу получают следующим образом. Операцию спиральной навивки осуществляют на кондукторе 8 (фиг.2). С катушки, размещенной с боку от технологической линии подают армирующие элементы 1 на обводной ролик (не показан), по поверхности которого армирующие элементы 1 осуществляют не менее одного витка соосно поверхности кондуктора 8, являющегося опорой для спиральной навивки. После выхода с обводного ролика армирующие элементы 1 последовательно подают сначала на направляющий ролик, затем на прижимной ролик укладчика, вращающегося вокруг кондуктора 8, для формирования спирального каркаса. Средством для транспортирования спирального каркаса в непрерывном режиме в полость экструдера является ходовая транспортирующая гайка 7.  Flexible polymer reinforced pipe was obtained as follows. The operation of the spiral winding is carried out on the conductor 8 (figure 2). From the coil placed from the side of the process line, reinforcing elements 1 are fed to a bypass roller (not shown), on the surface of which the reinforcing elements 1 carry at least one turn coaxially with the surface of the conductor 8, which is a support for the spiral winding. After exiting the bypass roller, the reinforcing elements 1 are successively supplied first to the guide roller, then to the stacker pressure roller, rotating around the conductor 8, to form a spiral frame. A means for transporting the spiral frame in the continuous mode in the extruder cavity is the undercarriage transporting nut 7.
Поскольку витки армирующего элемента создаваемого гибкого шланга располагаются под некоторым углом к осевой линии кондуктора, а армирующий каркас можно условно рассматривать как винт или пружину, то оптимальным вариантом транспортирующего средства является создание узла с использованием принципа ходовой гайки. Since the turns of the reinforcing element of the created flexible hose are located at a certain angle to the centerline of the conductor, and the reinforcement cage can be considered as a screw or a spring, the optimum a variant of the transport means is to create a knot using the nut guide principle.
Вращение транспортирующей ходовой гайки должно быть синхронизировано с частотой вращения укладчика армирующих элементов. В данном случае имеется возможность обойтись без отдельного привода и снимать момент вращения непосредственно с привода укладчика.  The rotation of the transporting travel nut must be synchronized with the frequency of rotation of the reinforcement elements stacker. In this case, it is possible to dispense with a separate drive and remove the torque directly from the stacker drive.
Транспортирующая гайка плотно прилегает торцом к узлу экструдера и исключает возможность перекоса или сборения витков арматуры на входе в головку экструдера.  The transporting nut fits snugly to the extruder assembly and eliminates the possibility of skewing or gathering the turns of the reinforcement at the inlet to the extruder head.
Материал ходовой гайки - антифрикционная бронза или фторопласт.  The material of the running nut is anti-friction bronze or fluoroplastic.
Инжекцию полимера осуществляют через офсетную головку, установленную над дорном экструдера, а после нарезки трубы на отрезки заданной длины концевые участки обрабатывают для фиксации армирующих элементов 1. На фиг. 1 показано, что в качестве армирующих элементов 1 для спиральной навивки используют металлическую проволоку круглого сечения. Обработка концевого участка включает в себя удаление слоя полимерной матрицы 2 с нескольких крайних витков армирующих элементов 1. К оголенным виткам армирующих элементов сварным соединением 6 приваривают продольную металлическую планку 4, позволяющую закрепить витки в заданном положении. После обработки концевого участка проводят установку втулки 3 из полимерного материала, таким образом, чтобы закрыть торец трубы с выходами армирующих элементов и приваренную планку 4.  The polymer is injected through an offset head installed above the extruder mandrel, and after cutting the pipe into segments of a given length, the end sections are processed to fix the reinforcing elements 1. In FIG. 1 shows that metal wires of circular cross section are used as reinforcing elements 1 for spiral winding. Processing the end section involves removing a layer of polymer matrix 2 from several extreme turns of the reinforcing elements 1. A longitudinal metal strip 4 is welded to the bare turns of the reinforcing elements, allowing the turns to be fixed in a predetermined position. After processing the end section, the sleeve 3 is made of a polymeric material, so that the end of the pipe with the outlets of the reinforcing elements and the welded bar 4 are closed.
Армированный шланг и безнапорную полимерную армированную трубу получают также, как описано выше, причем для повышения прочностных свойств указанных изделий предпочтительно использование армирующего элемента в виде металлической лены. Использование металлической лены позволяет дополнительно снизить расход полимера на формирование матрицы изделия.  Reinforced hose and non-pressure polymer reinforced pipe get as described above, and to improve the strength properties of these products, preferably using a reinforcing element in the form of metal tape. The use of metal flax allows you to further reduce polymer consumption for the formation of the matrix of the product.

Claims

Формула изобретения Claim
1. Способ получения гибкой полимерной армированной трубы, включающий спиральную навивку армирующих элементов на кондукторе и последующее экструзионное нанесение на них полимерной матрицы для формирования трубы, охлаждение и нарезку трубы на отрезки заданной длины, 1. A method of obtaining a flexible polymer reinforced pipe, including spiral winding of reinforcing elements on the conductor and the subsequent extrusion deposition of a polymer matrix on them to form a pipe, cooling and cutting the pipe into segments of a given length,
отличающийся тем, что перед операцией спиральной навивки осуществляют подачу армирующих элементов на обводной ролик, выполненный с возможностью осуществления армирующими элементами по меньшей мере одного витка по поверхности указанного ролика соосно виткам спиральной навивки, а после выхода с обводного ролика армирующие элементы последовательно подают сначала на направляющий ролик, затем на прижимной ролик, формирующий спиральный каркас на кондукторе, снабженном средством транспортирования спирального каркаса в полость экструдера, образованную дорном и наружной формующей гильзой, при этом инжекцию полимера осуществляют через офсетную головку, установленную над дорном, а после нарезки трубы на отрезки заданной длины концевые участки обрабатывают для фиксации армирующих элементов.  characterized in that prior to the spiral winding operation, the reinforcing elements are fed to the bypass roller, which is adapted to make at least one turn on the surface of the said roller coaxially with the spiral winding, and after leaving the bypass roller, the reinforcing elements are successively first fed to the guide roller , then on the pressure roller, forming a spiral frame on the conductor, equipped with a means of transporting the spiral frame into the cavity extruder Formed by the mandrel and the outer forming sleeve, wherein the polymer is carried out by injecting offset head, mounted on the mandrel, and then cutting the tube into segments of predetermined length end portions treated for fixing reinforcing elements.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве армирующих элементов для спиральной навивки используют металлическую проволоку или ленту.  2. The method according to p. 1, characterized in that as the reinforcing elements for spiral winding using metal wire or tape.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что, а в качестве средства для транспортирования спирального каркаса в формующую полость экструдера используют ходовую транспортирующую гайку, которая направляет спиральный армирующий каркас после схода с кондуктора непосредственно в формующую полость экструдера.  3. The method according to p. 2, characterized in that, as a means for transporting a spiral frame in the forming cavity of the extruder use chassis transporting nut, which directs the spiral reinforcing frame after leaving the conductor directly into the forming cavity of the extruder.
4. Способ по п. 2, отличающийся тем, что, а в качестве средства для транспортирования спирального каркаса в формующую полость экструдера используют синхронные зубчатые ремни.  4. The method according to p. 2, characterized in that, as a means for transporting a spiral frame in the forming cavity of the extruder use synchronous timing belts.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что обработка концевого участка включает в себя удаление слоя полимерной матрицы с нескольких витков армирующих элементов на концевом участке и приварку к оголенным виткам армирующих элементов продольной металлической планки, позволяющей закрепить их в заданном положении. 5. The method according to p. 1, characterized in that the processing of the end section includes removing a layer of polymer matrix with several turns of reinforcing elements at the end section and welding to the bare turns of the reinforcing elements of the longitudinal metal strip, allowing them to be fixed in a predetermined position.
6. Способ по любому из п. 1, отличающийся тем, что после обработки концевого участка проводят установку на него втулки из полимерного или металлического материала. 6. The method according to any one of p. 1, characterized in that after processing the end section, a sleeve of a polymeric or metallic material is installed on it.
7. Способ получения армированного полимерного шланга, включающий спиральную навивку армирующих элементов на кондукторе и последующее экструзионное нанесение на них полимерной матрицы для формирования шланга, охлаждение и нарезку шланга на отрезки заданной длины,  7. A method of obtaining a reinforced polymer hose, comprising spiral winding of reinforcing elements on the conductor and the subsequent extrusion coating of a polymer matrix on them to form the hose, cooling and cutting the hose into segments of a given length,
отличающийся тем, что для армирования используют металлические армирующие элементы, перед операцией их спиральной навивки осуществляют подачу армирующих элементов на обводной ролик, выполненный с возможностью осуществления армирующими элементами по меньшей мере одного витка по поверхности указанного ролика соосно виткам спиральной навивки, а после выхода с обводного ролика армирующие элементы последовательно подают сначала на направляющий ролик, затем на прижимной ролик, формирующий спиральный каркас на кондукторе, а после схода с кондуктора спиральный армирующий каркас направляют в полость экструдера, образованную дорном и наружной формующей гильзой, при этом инжекцию полимера осуществляют через офсетную головку, установленную над дорном, причем после нарезки шланга на отрезки заданной длины, концевые участки шланга обрабатывают для фиксации армирующих элементов путем удаления слоя полимерной матрицы с нескольких витков армирующих элементов на концевом участке и приварку к оголенным виткам армирующих элементов продольной металлической планки, позволяющей закрепить их в заданном положении.  characterized in that for reinforcement metal reinforcing elements are used, before the operation of their spiral winding, reinforcing elements are fed to a bypass roller, made with the possibility of at least one turn of the reinforcing elements along the surface of the specified roller to coaxially spiraling windings, and after leaving the bypass roller the reinforcing elements are successively served first on the guide roller, then on the pressure roller, forming a spiral frame on the conductor, and after descending from conductor spiral reinforcing frame is directed into the extruder cavity formed by the mandrel and the outer forming sleeve, while the polymer is injected through an offset head mounted above the mandrel, and after cutting the hose into segments of a given length, the end sections of the hose are processed to fix the reinforcing elements by removing the polymer layer dies with several turns of reinforcing elements at the end section and welding to the bare turns of reinforcing elements of a longitudinal metal strip, allowing Fasten them to the desired position.
8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что после фиксации армирующих элементов на обработанный концевой участок устанавливают полимерную втулку, имеющую на торце с выступ, расположенный на внутренней поверхности полости втулки, закрывающий выходы армирующих элементы на торце трубы.  8. The method according to p. 7, characterized in that after fixing the reinforcing elements on the treated end section install polymer sleeve having an end with a protrusion located on the inner surface of the cavity of the sleeve, closing the outputs of the reinforcing elements at the end of the pipe.
9. Способ по п. 7, отличающийся тем, что после фиксации армирующих элементов на обработанный концевой участок устанавливают металлическую втулку и обжимают ее.  9. The method according to p. 7, characterized in that after fixing the reinforcing elements on the treated end section install metal sleeve and compresses it.
10. Армированный полимерный шланг, отличающийся тем, что он изготовлен способом по п.7. 10. Reinforced polymer hose, characterized in that it is made by the method according to claim 7.
1 1. Способ получения безнапорной полимерной армированной трубы, включающий спиральную навивку армирующих элементов на кондукторе и последующее экструзионное нанесение на них полимерной матрицы для формирования трубы, охлаждение и нарезку трубы на отрезки заданной длины, 1 1. A method of obtaining a free-flow polymer reinforced pipe, including spiral winding of reinforcing elements on a conductor and subsequent extrusion coating of a polymer matrix on them to form a pipe, cooling and cutting the pipe into segments of a given length,
отличающийся тем, что перед операцией спиральной навивки осуществляют подачу армирующих элементов на обводной ролик, выполненный с возможностью осуществления армирующими элементами по меньшей мере одного витка по поверхности указанного ролика соосно виткам спиральной навивки, а после выхода с обводного ролика армирующие элементы последовательно подают сначала на направляющий ролик, затем на прижимной ролик, формирующий спиральный каркас на кондукторе, а после схода с кондуктора спиральный армирующий каркас направляют ходовой транспортирующей гайкой в полость экструдера, образованную дорном и наружной формующей гильзой, при этом инжекцию полимера осуществляют через офсетную головку, установленную над дорном, причем после нарезки трубы на отрезки заданной длины, концевые участки обрабатывают для фиксации и герметизации армирующих элементов.  characterized in that prior to the spiral winding operation, the reinforcing elements are fed to the bypass roller, which is adapted to make at least one turn on the surface of the said roller coaxially with the spiral winding, and after leaving the bypass roller, the reinforcing elements are successively first fed to the guide roller then on the pressure roller forming the spiral frame on the conductor, and after leaving the conductor the spiral reinforcing frame directs the running trans porting nut into the extruder cavity formed by the mandrel and the outer forming sleeve, while polymer is injected through an offset head mounted above the mandrel, and after cutting the pipe into segments of a given length, the end sections are processed to fix and seal the reinforcing elements.
12. Безнапорная полимерная армированная труба, отличающаяся тем, что она изготовлена способом по п.1 1.  12. Non-pressure polymer reinforced pipe, characterized in that it is made by the method according to claim 1.
PCT/RU2017/000013 2017-01-13 2017-01-13 Flexible reinforced polymeric pipe, hose and production methods WO2018132029A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2017/000013 WO2018132029A1 (en) 2017-01-13 2017-01-13 Flexible reinforced polymeric pipe, hose and production methods

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2017/000013 WO2018132029A1 (en) 2017-01-13 2017-01-13 Flexible reinforced polymeric pipe, hose and production methods

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018132029A1 true WO2018132029A1 (en) 2018-07-19

Family

ID=62840586

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2017/000013 WO2018132029A1 (en) 2017-01-13 2017-01-13 Flexible reinforced polymeric pipe, hose and production methods

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2018132029A1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1109955A (en) * 1994-04-26 1995-10-11 哈尔滨工业大学星河技术经济开发公司 Method and device for making composite plastic pipeline with metallic frame
WO2001013022A1 (en) * 1999-08-17 2001-02-22 Starway Pipelines Technology, Inc. A wiremesh reinforcement-plastic composite pipe component and method for making the same
RU2492047C1 (en) * 2012-03-14 2013-09-10 Юрий Максимович Петров Method of continuous fabrication of metal-polymer reinforced pipe and device to this end

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1109955A (en) * 1994-04-26 1995-10-11 哈尔滨工业大学星河技术经济开发公司 Method and device for making composite plastic pipeline with metallic frame
WO2001013022A1 (en) * 1999-08-17 2001-02-22 Starway Pipelines Technology, Inc. A wiremesh reinforcement-plastic composite pipe component and method for making the same
RU2492047C1 (en) * 2012-03-14 2013-09-10 Юрий Максимович Петров Method of continuous fabrication of metal-polymer reinforced pipe and device to this end

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0046080B1 (en) Method of and apparatus for making reinforced hoses and pipes
JP5155756B2 (en) Apparatus for forming curl of strip-shaped member with reinforcing material, method for producing spiral tube, method for producing the same, and method for rehabilitating existing tube
US6804942B2 (en) Composite tubular assembly and method of forming same
EP2689174B1 (en) Flexible tubing with embedded helical conductors and method of making
CN104441672A (en) Plastic corrugated pipe with steel belt reinforcing bodies as well as process and equipment for manufacturing same
US20140284843A1 (en) Process for producing a reinforced plastic article
CN102777710B (en) Multilayer steel compound belt material winding water input pipe, preparation method and device of pipe and steel compound belt material
US9239121B1 (en) Valley shaping reinforcement
CN115871187B (en) Production line for circumferentially coating fibers and plastics on composite pipe
WO2018132029A1 (en) Flexible reinforced polymeric pipe, hose and production methods
RU2626039C1 (en) Method of seamless tubular body circumferential additional reinforcement formation, method of reinforced plastic producing (versions) and devices for implementation of indicated methods
CN101029698A (en) Plastic composite pipe with spiral metal tape, its production and use
US6170533B1 (en) Wiremesh reinforcement-plastic composite pipe component and method for making the same
JP6084743B1 (en) Continuous production method of resin metal composite pipe
WO1982004220A1 (en) Method and apparatus for manufacturing hollow article
CN2573208Y (en) Double-wall plastic spiral tube forming machine
WO2001013022A1 (en) A wiremesh reinforcement-plastic composite pipe component and method for making the same
JP6485762B1 (en) Method for producing thermoplastic tube of metal or synthetic fiber reinforced wire rod
CN102259427A (en) Rolling forming technology for fiber reinforced thermoplastic pipe
JP5117631B2 (en) Composite pipe manufacturing method and manufacturing apparatus
CN219381584U (en) Production line for circumferentially coating fibers and plastics on composite pipe
WO1998003326A1 (en) Reinforced products and method and apparatus for manufacturing same
CN116001251B (en) Production method and production line of wide fiber net reinforced plastic composite pipe
WO2018124908A1 (en) Method of producing a multi-layered reinforced polymer pipe
JP2001050435A (en) Compound flexible pipe and manufacture thereof

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17891330

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17891330

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1