Способ изготовления трубчатых изделий из вспенивающегося полиэтилена

ЕТЕ Е ИЗО Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам ОПИСАНК ПАТЕНТУ(71) Мурманский проектно-конструкторский и технологический институт судостроения. модернизациии эксплуатации флота и разработки средств механизации "Севгипрорыбфпот"(73) Мурманский проектно-конструкторский и технологический институт судоароения, модернизациии эксплуатации флота и разработки средств механизации "Севгипрорыбфлот"(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРУБЧАТЬЗХИЗДЕЛИЙ ИЗ ВСПЕНИВАЮЩЕГОСЯ ПОЛИЭ(19) ЕЫ (и) 2004450 С 1(57) Использование: изобретение относится к способу переработки вспенивающегося полиэтилена и предназначено дпя изготовления из него трубчатых бесшовных оболочек используемых для облицовки краснонаносящих валов в мебельной промышленноста Существо изобретения: способ предусматривает спекание трубчатой заготовки, ее последующее вспенивание с образованием эластичной оболочки и отверждение последней на металлическом калибре, диаметр которогс соответствует внутреннему диаметру трубчатого издевщ причем перед отверждением эластичную оболочку обжимают на концах по периметру калибра и отверждение ее ведут под давлением сжатого газа, в частности воздуха 3 илИзобретение относится: спосооу переработки вспенивающихся гранул полиэтилена и предназначено для производства трубцатых,бесшовных оболочек, используе-мых для облицовки валов красконаносящих 5 станков в мебельной промышленности.Известен способ изготовления изделий из вспенивающегося полиэтилена прессовым методом путем спекания заготовки из. делия в уменьшенном масштабе, точно повторяющей форму готового изделия, последующее вспенивание заготовки и отверждение. Вспенивание и отверждение заготовки осуществляют в форме, соответствующей размерам готового иэделия. 15Известный способ не может быть применен для получения крупногабаритных трубчатых бесшовных оболочек из-за особенностей их конструкции. Спеченная трубчатая заготовка в связи с особенностями 20 технологии изготовления имеет меньший внутренний диаметр (около 80 мм), чем внутренний диаметр формы для вспенивания (около 1 б 5 мм) и потому не может быть надета на нее. Кроме этого, требование каче ства по известному способу касается в основном качества поверхности, наличие пустот внутри изделия считается допустимым, так как не влияет на его эксплуатационные качества, К трубчатым бесшовным 30 оболочкам из пенополиэтилена предъявляются высокие требования к кацеству внутренней структуры материала, т,е, наличие равномерной стоуктуры вспененного материала, не содержащей воздушных включе ний. При этом по длине оболочка должна иметь равномерну 1 о плотность и твердость, а внутренний диаметр оболочки должен быть вь 1 полнен с заданной очностью, обеспечивая требуемый натяг при надевании на 40 красконаносящий вал, Наружнь 1 й диаметр оболочки должен обеспечивать ее толщину в пределах 30-50 мм и содержать припуск для возможности механической обработки.Применение в качестве покрытий валов 45трубчатых бесшовных оболочек из пенополиэтилена, калиброванных по внутреннему диаметру в соответствии с требуемыми размерами, обеспечивает установку на вал этой оболочки путем натягивания и удерживания на валу за счет натяга беэ дополнительной приклейки, хорошую пропитывающую спЬ- собность покрытия, химическу 1 о стойкость к различного рода растворителям, увеличение срока службы оболочки до одного года, , снижение затрат на ремонт и транспортировку и возможность замены оболочек на месте эксплуатации,Наиболее близким по назначению и совокупности признаков к данному способу является способ изготовления иэделий иэ вспенивающегося полиэтилена, включающий спекание трубчатой заготовки, ее последующее свободное вспенивание с образованием эластичной оболочки и отверждение последней на металлическом калибре, диаметр которого соответствует внутреннему диаметру трубчатого изделия.Получаемые известным способом оболочки по результатам эксплуатации опытных образцов хорошо удерживают по своей поверхности лакокрасочные составы и имеют равномерную структуру материала, обеспечивающую высокое качество наносимых покрытий. Однако при нанесении лакокрасочных составов с повышенной вязкостью увеличивается расход лаков и красок в сравнении с резиновыми покрытиями, Причиной этого является недостаточная твердость получаемых по описанному выше способу пенополиэтиленовых оболочек.Разрешением возникшей и роизводственной необходимости является повышение твердости пенополиэтиленовых оболочек путем уплотнения вспененногоматериала.Технический результат достигается в способе, включающем спекание трубчатой заготовки, ее последующее свободное вспенивание с обоазованием эластичной обо- лочки и отверждение последней на металлическом калибре, диаметр которого соответствует внутреннему диаметру трубчатого иэделия, тем, что согласно изобретению перед отверждением оболоцку фиксируют на концах калибра, а отверждение ведут под давлением сжатого газа.На фиг, 1 изображена форма для спекания заготовок; на фиг. 2 - камера для обжатия с оболочкой; на фиг, 3 - готовый красконаносящий вал с оболочкой.Форма для спекания заготовок выполнена разъемной и содержит цилиндрический корпус 1, расположенный по центральной оси сердечника 2, крышку 3, вставку 4, выполненную в виде стакана для подпрессовки материала. Корпус 1, сердечник 2, крышка 3 и вставка 4 образуют формующую полость для формования заготовки 5. Вставка 4 удерживается в корпусе 1 с помощью хомута 6. Камера для обжатия (см. фиг. 2) содержит герметичный корпус 7 с осью 8 для надевания калибрующей оправки 9 со вспененной оболочкой 10, которая закреплена на концах оправки 9 по ее периметру с помощью стяжных хомутов 11. Корпус 7 имеет штуцер 12 для сообщения с системой сжатого газа.2004450 Отвержденная оболочка 13 (см. фиг. 3) надевается с натягом на металлический красконаносящий вал 14.Способ осуществляется следующим образом.П р и м е р 1, В формующую полость формы для спекания заготовки 5 трубчатой оболочки (см, фиг, 1) засыпают композицию полиэтилена пенообразующего вулканизующегося марки 108-58 П (ТУ 6-06-1753-79) или 108-59 П ( ТУ 6-54.0203492-30-89) в виде гранул с насыпной плотностью около 0,50- 0,60 г/см в количестве 4,1 кг, Сверху в формующую полость формы устанавливают вставку 4 и с помощью пресса (на фигурах не показан) уплотняют композицию до плотности 0,74 - 0,76 г/см .После уплотнения композиции хомутом 6 фиксируют вставку 4 и форму помещают в термопечь для полного прогревания уплотненной композиции при температуре 70- 90 С в течение 20 - 40 мин, не допуская ее плавления. По окончании прогревания форму с композицией охлаждают нг воздухе, а затем вновь нагревают для спекания заготовки 5 в течение 2-3 ч при температуре (1 85.ф. 5)С, После спекания форму охлаждают до комнатной температуры, распрессовывают и извлекают заготовку 5. Заготовка 5 имеет вид трубчатого изделия с размерами; наружный диаметр 125, внутренний диаметр 80 мм, длина 750 мм.Спеченную заготовку 5 обтачивают на токарном станке по наружной поверхности на глубину 2-3 мм для удаления корки и контроля качества поверхности, после чего помещают в термопечь для свободного вспенивания при температуре(130 ф 5) С в течение 2-3 ч. В результате свободного вспенивания заготовка 5 становитсяэластичной и увеличивает свои размеры примерно в 2 раза до размеров оболочки 10.Сразу после вспенивания, пока оболочка 10 находится в горячем эластичном состоянии, ее надевают на калибрующую оправку 9 и закрепляют на концах оправки 9 по ее периметру посредством хомутов 11, после чего оправку 9 насаживают на ось 8 в камере для обжатия (фиг. 2). Время пребывания вспененной оболочки 10 в эластичном состоянии на открытом воздухе Формула изобретения СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРУБЧАТЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ВСПЕНИВАЮЩЕГОСЯ ПОЛИЭТИЛЕНА, включающий спекание трубчатой заготовки, ее последующее свободное вспенивание с образовасоставляет около 2 мин. В этом состоянииоболочка 10 легко деформируется и свободно надевается на оправку 9, имеющую диаметр 165 мм, соответствующий требуемому5 внутреннему диаметру готового изделия.Затем корпус 7 камеры герметично закрывают и через штуцер 12 соединяют ссистемой сжатого газа для уплотнения оболочки 10, которое проводят при давлении10 сжатого газа 0,5 кгс/см в течение 40 мин.Оболочка 10 под.действием давления сжатого газа уплотняется в радиальном направлении, сохраняя неизменной свою длину,охлаждается и отверждается, при этом ее15 внутренний диаметр становится равным наружному диаметру оправки 9.Для замедления окислительных процессов на стадии отверждения оболочки 10предпочтительно использование инертных20 газов (аргон, азот и др.),После отверждения оболочки 10 вместес оправкой 9 извлекают камеры, отсоединя. ют хомуты 11 и осуществляют визуальныйосмотр, после чего проточкой на токарном25 станке удаляют наружную корку и замеряюттвердость,В данном примере твердость оболочкисоставляет 36 ф 1 ед. по Шору.После проточки оболочку 10 снимают с30 оправки 9 и концы оболочки 10 обрезают, вреэультатечего она приобретает видготового изделия 13 и может поставляться потребителю, где ее натягивают накрасконаносящий вал 14, протачивают на 35 чисто на токарном станке до требуемого наружного диаметра и шлифуют,Качество полученной оболочки хорошее, поверхность гладкая, беэ участков спеременной твердостью и неоднородной40 структурой.Данный способ расширяет технологические возможности, отличается простотойтехнологии и технологической оснастки, может быть легко реализован на специализи 45 рованных производствах различныхотраслей промышленности.(56) Авторское свидетельство СССРМ 770825, кл. В 29 Е 5/02, 1380.Авторское свидетельство СССР50 М 1729783, кл, В 29 С 67/20, 1990. нием эластичной оболочки и отверждение последней на металлическом калибре,диаметр которого соответствует внутреннему диаметру трубчатого иэделия, отличающийся тем, что перед отверждением оболочку фиксируют на концах калибра, а отверждение ведут под давлением сжатого , газа,2004450 Г ф2Л 7 оставитель М. Осиповехред М.Моргентал ректор М. Петров Редактор Т, Никольска ираж НПО "Поиск" Роспатента035, Москва, Ж, Раушская н писное ака