Способ присоединения деталей к стеклянной трубе

(и) 6 Н И П И ЗОБ Сова Советскил алистическиРеспублик ТЕНИ ЕТЕПЬСТВу Н АВТОРСКОМУ полпительиое к авт. свид-вуМ. Кл,. "С 03 С 27/06 Г 161 19/00(088.8) Опубликовано 30,09 елам изобретений и открытий 45) Дата опубликования описания 20, .79(71) Заявитель Институт механ АНи металлополимерных системБелорусской ССР 54) СПОСОБ ПРИСОЕДИНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ К СТЕКЛЯННОЙ ТРУБЕявля- конИзобретение относится к области монтажа и эксплуатации трубопроводов из хрупких материалов, преимущественно пз стекла.Наибольшее распространение в технике присоединения концевых и монтажных деталей к стеклянным трубам получил метод упруго-фрикционного закрепления деталей. Супцюсть метода заключается в том, что на концах соединяемых труб устанавливают упруго-эластичные, преимущественно резиновые кольца, которые нажимными элементами сжимают, создавая герметичный контакт между резиной и стеклом, На основе этого метода разработаны фланцевые, байонетные, резьбомуфтовые и другие конструкции соединений 111,Однако при закреплении соединительных элементов на концах стсклянных труб за счет упругой деформации резиновых прокладок возникают значительные локальные перенапряжения, делающие соединительный участок труб самым ненадежным местом трубопровода. Такие соединения недостаточно стабильны во времени, в связи с чем требуются дополнительные трудозатраты при эксплутации трубопроводных систем. Стыки труб недостаточно жестки.Наиболее близким к изобретению ется способ присоединения деталей на цах составных труб, при котором присоединительную деталь, например фланец, надевают па трубу, а между ними устанавливают монтажное разрезное кольцо. Затем 5 соединяемые детали обматывают лентой 12).Указанный способ малопроизводптелени требует точной подгонки соединяемых промежуточных деталей для получения качественных соединений.о Цель изобрстепия - повьппепие производительности и качества присоединения.Это достигается тем, что при способеприсоединения деталей к стеклянной трубе, включающем установку и закрепление деталей путем навивки ленты, закрепление осуществляют размягченной лентой термопластичного материала, причем витки ленты укладывают внахлестку при одновременной вытяжке ее на величину 1,01 - 1,5 длины исходной ленты,На фиг. 1 схематически изображен процесс присоединения детали к трубе описываемым способом; на фиг. 2 а, б - закрепление фланца на трубе; на фиг. 3 - за крепление крепежных деталей на трубе.Деталь 1 присоединяют к трубе 2 путемнавивки ленты 3, выходящей,из исто аик 4, например экструдера с приводом б. Навивку ленты производят на вращающуюся З 0 деталь 1 и трубу 2. Скорость вращениятрубы и об/с выбирают таким образом, что. бы оца была больше скорости Гл/с выпуска ленты из источника, т. е. и И ио, где ддиаметр трубы, п - скорость вращения трубы, Это необходимо для обеспечения требуемой плотноспи навивки и герметичности стыка. Ленты из термопластичщях пластмасс, применение которых наиболее эффективно, обладают способностью к ориентационному упрочнению, Для обеспечения монолитности витков, входящих в контакт друг с другом, необходима дополнительная тепловая энерпия, которая частично возникает при деформированин ленты в процессе ее навивки благодаря разности линейных скоростей вращения трубы и выпуска размягчеццой иди расплавленной ленты из источника. Как показали эксперименты, величина вытяжки .чент зависит от свойств термопласта и находится в преде"л/ илах от 1 до 50%, т. с. - . - =0,01 - 1,5.ОпДля высоковязких лент из размягченногойи полиэтилена или полипропиленаО. необходимо выбирать в пределах 1,2 - 1,5, а ца основе полиамидов и полиэфиров (пентапласт) в пределах 1,01 - 1,2, При одновременной вытяжке ленты в размягченном состоянии ца 20 - 30% увеличивается прочность и на 5 - 8 С уменьшается перегрев для образования монолитного слоя. Толпица навиваемого слоя зависит от многих факторов, главнымииз которых являются прочность навиваемого материала ц конструктивные особенности устанавливаемых ца концах труб соединительных деталей.Указанные параметры могут регулироваться в заданных пределах, чтобы обеспечить желаемое усилие натяга соединяемых торцов труб. Навивка лент внахлестку (по винтовой траектории) при вращеции трубы может осуществляться как в резульч ате одновременного продольного перемещения (возвратно-поступательного при на ращинацин слоя крепежа) трубы относительно источника 4 ленты, так и наоборот - перемещения источника ленты относительно трубы 2, Скорость продольного перемещения о зависит от производительности источника ленты. Предварительное закрепление соединительных деталей на концах труб перед навивкой ленты термопласта может быть осуществлено различными приемами, предварительным приклеиванием, удержанием с помощью съемной обоймы, обвязкой и т, п.При установке деталей на трубу с целью обеспечения более высокой плотности контакта и снижения контактных напряжений между стеклянной трубой и деталью необходимо на контактные поверхности наносить упруго-демпфирующие покрытия (слои), монолитизирчющиеся в процессе навивки расплава благодаря поглощсншо выделяющейся теплоты охлаждения ленты. Для этой цели могут быть использованы вулкацизующиеся композиции ца основе полиолефинов, эпоксидные компаунды и т, и. Размягчение термопластичной лситы можно осуществлять не только экструзионным способом, но, например, нагревом горячим воздухом, пропусканием через высокочастотный ицдуктор или другими приемами прц цавивке ленты из бухты, барабана и т. п.В настоящее время промышленностьюосвоено серийное производство источников размягчения лент, например экструдеров, с производительностью 80 - 100 кг/ч, что предполагает высокую производительность процесса присоединения соединительных деталей к концам стеклянных труб. Предлагаемый способ можно использовать для труб из различных материалов: керамики, снталла, металлов, фарфора и др.П р и м е р 1. Г 1 роизводят закреплениестального фланца (фиг. 2) на ситалловой трубе диаметром 45 лм ТУ-БССР-74, Фланец 1 со стороны торца соединяемоц трубы 2 имеет резьбовую нарезку б для последующего сопряжения с соединяемой муфтой, а с противоположной 30 стороны разрезцой фартук 7 длиной 150 мм,позволяющий при остывании цавиваемого слоя (ленты) 8 обеспечивать плотное прилегание фартука к стальной трубе 2. Для прочного соединения фартука фланца с на виваемым слоем пластмассы (ленты) 8 нацсм выполнены кольцевые канавки 8 ра,чиусом б мм и шагом 20 мм.Навивку термопласта осуществляют ввиде размягченной ленты сечением 238 мм.40 В качестве материала используют полиэтилен высокого,чавления ГОСТ 16337-70.Скорость выхода ленты из источника 0,1 м/с при 200 С. Скорость вращения трубы при цавивке 1,2 об/с. Такое соотношение скоро.45 стей обеспечивает вытяжку ленты до30,0/,. Длина навитого слоя на присоединяемой детали и конце трубы составляет 200 и,ц, толщина б .цм. После остывания ленты флацец прочно закрепляют на конце 50 трубы, Испытания фланца на выдергива.- ние показывают, что вплоть до разрушения сцталловой трубы отделения муфты от тру.бы не наблюдается.П р и м е р 2. Производят закрепление 55 сегментных наборных крепежных деталейца стеклянной трубе диаметром 68 мм, ГОСТ-58. Схема закрепления крепеж.цых деталей на конце трубы изображена на фиг. 3. Крепежные детали 1 в виде от дельных сегментных накладок перед навивкой ленты 8, выходящей из источника 4 расплава, равномерно располагают по образующей наружной поверхности трубы 2 с предварительной их фиксацией быстро.65 твердеющим клеем на основе жидкого стек688461 70 1,0 50 1 О 2208 25 40 45 ла. После фиксации накладок производят иавивку расплава полипропилена МРТУ 6-05-1105-67 марки ОЧП 1 О/010.Технологические параметры навивки лснты следующие: Скорость выхода ленты расплава, смсСкорость вращения трубы, об/с Величина вытяжки расплава, % Температура расплава, С Толщина навитого слоя, мл После закрепления накладок навивку продолжают, покрывая всю стеклянную 15 трубу защитной полимерной оболочкой. Испытания прочности закрепления наборных крепежных деталей на растяжение показывают, что усилие закрепления превышает прочность стеклянной трубы. 20Как свидетельствуот приведенные примеры, на стеклянных и т. п. трубах могут быть закреплены самые разнообразные крепежные концевые элементы. Описываемый способ весьма производителен. Присоединение деталей на концах труб может осуществляться в заводских условиях нри производительности 160 заделок концов в час (при производительно- З 0 сти источника 80 кг(ч), что значительно производительнее известных методов. Достоинством способа является обеспечение высокой стабильности соединения во времени эксплуатации.35 Изделие, полученное описываемым способом, имеет следующие показатели: Стабильность соединений привнутреннем давлении 4 атм, периодичность поджима соединений в сутках, среда - серная кислота при 50 С, месяц 4 Допускаемос осевое усилиераздвижения стыка в осевом направлении, кг 350Допускаемая сосредоточеннаяизщбная нагрузка на стыковос соединение, кг 80Возможность соединения стыков труб под углом с перекосом более 3 Допускаетс любым требуемым углом поворота трубопроводаПроизводительность монтажа равна 300 соединениям в час.Существенным достоннством изобретения является возможность расширения диапазона использования недефицитных стеклянных труб взамен металлических, что позволит получить значительный техникоэкономический эффект в народном хозяйстве. Формула изобретения Способ присоединения деталей к стеклянной трубе, вкгпочающий установку и закрепление деталей путем навивки ленты, отл ич а ющийся тем, что, с целью поышенпя производительности п качества присоединения, закрепление осуществ,чяют размягчегпюй,чентой термопластичного материала, причем витки ленты укладывают внахлестку при одновременной вытяжке ее на величину 1,О - 1,5 длины исходной ленты. Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе:1. Слонимер Б. М Монтаж и эксплуатация стеклянных трубопроводов, М., Стройиздат, 1967, с. 46 - 62.2. Патент СЦЛ М 37578 7. кл, 138-109, опублик. 1973.аказ 1094/1335 Изд. Л. 60 о Тираж ШО Поиск Государственного ком тета СССР по делам113035, Москва, Ж, Раушская наб,ип, Харьк. фил. пред, Патент 570 приобретений д. 4/5 пнспо крв .Й