Устройство для сварки труб из термопластов

(56) Авторское свидетеЬ 1162611, кл, В 29 С р Всесоюзного науч- института по строих трубопроводов ьство СССР 5/02, 1983, СВАРКИ ТРУБ И жду ни- элом тносится к сварке пласт- использовано при стыкой сварке труб из ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР(57) Изобретение относится к области сварки пластмасс и может быть использованопри стыковой контактной сварке труб изтермопластов, Цель - повышение качествасварного соединения и производительности устройства. Для этого в. устройстве длясварки труб из термопластов нагревательвыполнен в виде двух тепловыделяющихузлов и снабжен установленными меми.дополнительным динамометром с у Изобретение о масс и может быть 80 Й контактно термопластов. Целью изобре ние качества сва изводитеьности у На фиг.1 схема лагаемое устройств с емкостным узлом чи показаний; на ф фиг.4 - фрагменттения является повышерного соединения и простройства,тично изображено предо; на фиг.2-нагреватель дистанционной передаиг.3 - вид А на фиг.2; на диаграммной ленты с задистанционнои передачи показаний, Вторичный прибор снабжен вторым пишущим узлом, соединенным с узлом дистанционной передачи показаний дополнительного динамометра. Кроме того, дополнительный динамометр выполнен в виде цилиндрической обечайки с установленными на ее торцах упругими мембранами, выполненными с жесткими центрами, На жестких центрах мембран закреплены тепловыделяющие узлы нагревателя, Узел дистанционной передачи показаний расположен внутри обечайки между жесткими центрами мембран, Узел дистанционной передачи показаний выполнен в виде заполненного жидкостью сил ьфона, торцы которого жестко связаны с центрами мембран, Сильфон соединен с вторым пишущим узлом вторичного прибора, Узел дистанционной передачи выполнен в виде металлической пластины, закрепленной посредством электроизолирующего стержня на жестком центре одной из мембран. 3 з.п,ф-лы, 4 лл,писью циклограммы процесса сварки, Устройство для сварки труб иэ термопластов содержит раму 1 с направляющими штоками 2, на которых установлены неподвижный 3 и подвижный 4 зажимы для свариваемых труб, механизм перемещения подвижного зажима и осевого сжатия труб, выполненный в виде гидроцилиндра 5, прямоходовая. и обратноходовая полости которого соединены посредством трубопроводов 6 и 7 через переключающий узел 8 с насосом и сливным баком (не показано), Поршень 9гидроцилиндра 5 через шток 10 связан сподвижным зажимом 4. Устройство содержит также нагреватель 11 и динамометр для. контроля осевого усилия на подвижном зажиме, включающий первичный преобразователь, функции которого выполняетпрямоходовая полость гидроцилиндра 5, ивторичный прибор, выполненный в видедвухканального динамографа 12. Динамограф 12 содержит первый манометрическийпишущий узел 13, соединенный импульснойтрубкой 14 к прямоходовой полости гидроцилиндра 5, второй манометрический пишущий узел 15 и лентопротяжный механизм16,Нагреватель 11 выполнен в виде двухтепловыделяющих узлов 17 и 18 и снабженустановленным между ними дополнительным динамометром, выполненным в видемембранной коробки, включающей жесткую цилиндрическую обечайку 19 и две установленные на ее торцах упругиемембраны 20 с жесткими центрами 21. Дополнительный динамометр снабжен распо ложенным внутри мебранной коробкимежду жесткими центрами мембран узломдистанционной передачи. показаний, выполненным, например, в виде сильфона 22,торцы которого жестко связаны с центрами21 мембран, Внутренняя полость сильфона22 заполнена. жидкостью и подсоединенапосредством импульсной трубки 23 к второ., му пишущему узлу 15 динамографа 12. До полнительный динамометр можетсодержать емкостный узел дистанционнойпередачи показаний (фиг.2), выполненный ввиде металлической пластины 24, закреп. ленной на жестком центре 21 одной измембран 20 посредством электроизолирующего стержня 25. Указанный узел соединен с вторичным прибором посредством,экранированного провода 26,На жестких центрах 15 мембран 20 заокреплены тепловыделяющие узлы 17 и 18нагревателя, выполненные в виде полыхдисков 27, в которых размещены теплоэлектронагревател и (ТЭ Н) 28, окруженные: теплопередающим электроизолирующимматериалом 29 (кварцевый песок, керамикаи др,). ТЭНы подключены к источнику электропитания (не показано). Для установкинагревателя в рабочее положение и удаления его на последующих стадиях сварки иззазора между торцами свариваемых труб кобечайке 19 жестко прикреплена установочная ручка (рычаг) 30.В динамографе 12 применена диаграммная бумага 31 (фиг.4), имеющая два поля32 и 33 записи, первое из которых преднаэачено для записи информации об осевом25 30 35 нулевого уровня 39 до уровня 40, соответст 40 вующего величине осевого сжатия труб. Если бы не было сил трения в узлах 50 55 5 10 15 20 усилии на торцах оплавляемых труб, получаемой от нагревателя 11, второе - для записи информации об осевом усилии на подвижном зажиме в виде давления в прямоходовой полости гидроцилиндра 5. На диаграммной бумаге 31 нанесены горизонтальные линии 34 значений осевой нагрузки и вертикальные линии 35 временных отметок,Устройство работает следующим образом.В неподвижный 3 и подвижный 4 зажимы, устанавливают свариваемые трубы 36 и фиксируют в них таким образом, чтобы при полностью отведенном посредством гидро- цилиндра 5 подвижном зажиме 4 зазор между торцами труб был несколько больше осевого размера нагревателя 11. Затем нагреватель 11 устанавливает в зазор между торцами труб 36 и осуществляют осевое прижатие торцов труб в тепловыделяющим узлам 17 и 18 нагревателя 11 пУтем подачи давления в прямоходовую полость гидроцилиндра 5. При этом манометрический пишущий узел 13 переместит линию записи на диаграммной. ленте 31 динамографа 12 с нулевого уровня 37 до уровня 38, соответствующего осевому усилию на поршне 9 и(при пренебрежении трением в гидроцилиндре) осевому усилию на подвижном зажиме 4, Одновременно вследствие сжатия тепловы-. деляющих узлов 17 и 18 и жестких центров 21 мембран 20 произойдет сжатие жидкости в сильфоне 2 и повышение давления в нем до значения, соответствующего величинеосевого сжатия труб 36. При этом манометрический пишущий узел 15 переместит линию записи на диаграмной ленте 31 с перемещения трубы и осевой составляющей веса трубы, то уровни 40 и 38 совпали. На самом деле из-за указанных причин эти уровни записи не совпадают. В приведенном на фиг.З примере величина осевого усилия сжатия труб составляет 33 кг, а величина осевого усилия на подвижном зажиме 47 кг, Разница в 14 кг вызвана трением в узлах перемещения трубы и осевой составляющей веса этой трубы,Через определенное, регламентируемое в нормативно-технических документах время, усилие прижима свариваемых труб к нагревателю снижается до уровня 41 (по показаниям пишущего узла 15), причем осевая нагрузка на подвижном зажиме при этом снижается до уровня 42. После выдержки в течение регламентируемого отреза времени осевого усилия на10 стадии оплавления. 20 25 30 35 40 45 50 мембран. 55 гидроцилиндра 5 отводится от неподвижного зажима 3 на расстояние, освобождающее нагреватель 1 от сжимающих усилий со стороны торцов свариваемых труб 36. При этом очевидно линии записи усилий на обоих каналах возвращаются на нулевые уровни 39 и 37.Одновременно нагреватель 11 удаляют из зазора между торцами свариваемых труб и они вновь сжимаются (теперь уже своими торцами) посредством гидроцилиндра 5 с осевым усилием, которое задается и контролируется по линии записи второго канала, уровень 43 которой на этой первой стадии должен совпадать с уровнем записи 38 осевого усилия, полученной на стадии оплавления, При атом условии можно считать, что фактическая величина осевого сжатия труб будет такой же, какой она была на начальной фазе оплавления, т,е. соответствовать уровню 40 (т.е. 33 кг) на первсмкэнале записихотя вовремя рассматрлваемсй стадии осадки первый канал записи не функционирует, так как нагреватель в зто время не нагружен)После выдержки в течение регламентируемого времени под указанной нагрузкой процесс сварки труб считается законченным, Зажимы 3 и 4 разжимаются, сваренные трубы вынимаются из устройства (либо, наоборот устройство освобождается от сваренных труб), Затем подвижный зажим 4 гидроцилиндром 5 возвращается в макси" мально раздвинутое положение и устройство готовое для выполнения следующего цикла сварки. При этом на циклогрэмме пишутся нулевые уровни записи 37 и 38.Работа устройства, содержащего нагреватель с емкостным узлом дистанционной передачи показаний, происходит аналогично с той разницей, что в процессе оплавления осевое сжатие нагревателя преобразуется в перемещение жестких центров 21 мембран 20, сопровождающееся уменьшением зазора между пластиной 24 и жестким центром 21 мембраны и соответствующим увеличением величины электрической емкости узла, приводящим к соответствующему изменению положения линии записи на диаграммной ленте динамо графа.Таким образом, предлагаемое устройство осуществляет стыковую контактную сварку труб из термопластов при непрерывном и точном контроле величины осевого сжатия труб на всех стадиях сварки, причем указанный контроль осуществляется на стадии оплавления непосредственно по показаниям (записи) динамометра в нагревателе, а на стадиях осадки и выдержки (охлаждения) труб - по показаниям динамометра, измеряющего, осевое усилие на подвижном. зажиме с учетом поправки,.определяемой в каждом цикле сварки по показаниям динамометра в нагревателе на Формула изобретения 1, Устройство для сварки труб из термопластов, содержащее раму с установленными на ней подвижным и неподвижным зажимами, механизм перемещения подвижного зажима и осевого .сжатия труб, нагреватель и динамометр для контроля осевого усилия на подвижном зажиме с вторичным прибором, снабженным пишущим узлом, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения качества сварного соединения и производительности устройства, нагреватель выполнен в виде двух тепловыделяющих узлов и снабжен установленным между ними дополнительным динамометром с узлом дистанционной передачи показаний, а вторичный прибор снабжен вторым пишущим узлом, соединенным с узлом дистанционной передачи показаний дополнительного динамометра.2, Устройство по п.1, отл и ч а ю щ еес я тем, что дополнительный динамометр выполнен в виде цилиндрической обечэйки с установленными на ее торцах упругими мембранами, выполненными с жесткими центрами, на которых закреплены тепловыделяющие узлы нагревателя, а узел дистанционной передачи показаний расположен внутри обечайки между жесткими центрами мембран.3. Устройство по пп,1 и 2, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что узел дистанционной передачи показаний выполнен в виде заполненного жидкостью сильфонэ, торцы которого жестко связаны с центрами мембран, причем сил ьфон соединен с вторым пишущим узлом вторичного прибора,4.Устройство по пп.1 и 2, отл и ча ю щее с я тем, что узел дистанционной передачи выполнен в виде металлической пластины, закрепленной посредством злекроизолирующего стержня на жестком центре одной из1666342 едактор Ю. С Тираж 388 Подписноедарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж-Зб, Раушская нэб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 О 3 2488НИИПИ Г Составитель Н. Е Техред М.Морген Я 7 Ф еева Корректор, М. Шароши