Способ изготовления полых изделий из трубчатой термопластичной заготовки и устройство для его осуществления

(51)5 В СПИ ВТОРСКОМУ С ТЕЛ ЬСТВ воздухом в ее средней части до вяэкопластичного состояния при непрерывном растяжении заготовки с одновременным вращением вокруг ее оси, а после удлинения заготовки на величину равную по меньшей мере ее наружному диаметру, осуществляют формование перекручиванием заготовки в средней части путем изменения направления вращения ее одного конца, не прекращая растяжения заготовки до отделения ее половин друг от друга, при этом величину растягивающих усилий от начала процесса формования его конца плавно уменьшают, Устройство для осуществления способа снабжено нагревателем воздуха, механизмом вращения заготовки вокруг ее оси, механизмом растяжения. Рабочая камера вьполнена с входными отверстиями для поступления горячего воздуха и с отверстиями для выхода воздуха, 2 с.п., 1 з,п, ф-лы, 3 ил,ие изделии внутрипочобретения: т горячим ш мпрессор 5 и нагревонтактный датчик 7одвигатель 8. кодными валами в видрни 11, закрепленнпособные перемекаретках 12 посреднаправляющих 14, имера 1 снабжена вхя впуска горячего вдуховыпускными отвэлектрической схемлок управления 18, иреле 19, первый эле 1 тич- вленой клю; на еще 4 ЬЭ из- раэной ыЗ люы уст рнтИ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Физико-технический институт АН ТССР (72) А;Т.Белоус, А,И.Мищенко; Ж,Я,Ялкапов и Х.Реджепов(56) Технология и оборудование для соединения изделий из полимерных материалов АН УССР./Под ред, Г.Н,Кораб и др., Киев, ИЕС, 1983, с, 11,Авторское свидетельство СССРМ 1191300, кл. В 29 С 49/04, опублик. 1985.(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ТРУБЧАТОЙ ТЕРМОПЛАСТИЧ НОЙ ЗАГОТОВКИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Использование: изготовлен трубчатой формы, в частности венНых оросителей. Сущность и нагрев заготовки осуществля Целью изобретения является повние производительности, .На фиг,1 (для описания в БИ) схемано изображено устройство для изготония полых изделий из термопластизаготовки; на фиг,2 - начальная (а) и зачительная (б) стадии формовки изделифиг.З - конструкция крепления и перемния 1 рестерен,Устройство для изготовления полыделий содержит рабочую камеру 1 длямещЕния в ней трубчатой термопластизаготовки 2 при ее формовании, зажимдля заготовки, нагреватель воздуха 4, в чающии в себя ко ный элемент 6, к ратуры, электр передач 9 с выхо терен 10, шесте заготовке 2 и с вдоль ее оси на колесных пар 13 в ны 15, Рабочая ка отверстием 16 дл и выходными воз ями 17, В состав ройства входят б поляризованное атель- темперобку е шесые на щаться ством ружиодным оздуха ерсти 180872120, один из входов которого соединен с клеммой 21 приведения устройства в исходное состояние, Блок управления 18 имеет сигнальный выход 22. В состав электрической схемы входят также элемент НЕ 23, одновибратор 24, первый формирователь импульсов 25, датчик 26 промежуточной остановки вращения заготовки 2, второй формирователь импульсов 27, первый элемент ИЛИ 28, датчик 29 окончания процесса формовки или конечного положения заготовки 2), клемма ЗО ручной остановки устройства, второй элемент ИЛИ 31, второе поляризованное реле 32, второй элемент И 33, датчики 34 начального положения шестерен 11(а также исходного положения заготовки 2), индикатор 35 исходного состояния устройства, клемма 36 "пуск" устройства,Согласно заявленному способу, трубчатой заготовке из термопластичного матери 5 10 15 20 ала придается вращение вокруг своей оси, анагрев осуществляют горячим воздухом в еесредней части до вязкопластичного состоянии при одновременном растяжении заготовки, После того, как заготовка удлинитсядо величины своего наружного диаметраили немного ее превысит ( Л 1 Онар, чтовоспринимается датчиком, вырабаты вающим соответствующий сигнал), осуществляется промежуточная остановка вращения 30заготовки, после которой производится реверс вращения одной из ее половин. Приэтом происходит пережим заготовки скручиванием в ее средней части, к этому моменту приведенной в вязкопластичное 35состояние, и формируются одновременноторцы двух изделий конической или куполообразной формы с надежной герметизацией внутреннего пространства изделия отвнешней среды, Необходимо отметить также и то, что по мере приближения рабочего .цикла формовки к концу растягивающиеусилияплавно уменьшаются, что обеспечивает высокое качество получаемых изделийи плавное отцеление обеих половин заготовки друг от друга,В результате - из одной трубчатой заготовки одновременно получаем два изделия,герметично заглушенных с одного из торцов, те. производительность повышается 50примерно вдвое в сравнении с базовым образцом,Устройство для изготовления полых изделий из трубчатой термопластичной заготовки работает следующим образом, 55При выключенном электропитании шестерни 11 закрепляются на трубчатой заготовке 2 в исходном состоянии (см. фиг.1).Пружины 15 находятся при этом в сжатомсостоянии, а датчики 34 начального положения шестерен 11 (и заготовки 2) выдают со своих выходов сигналы логической едини цы,После включения электропитания элементы блока управления 18 и коробки передач 9 могут находиться как в исходном, так и в произвольном состояниях, В первом случае на сигнальном выходе 22 блока уп равления 18 будет содержаться сигнал логической единицы, который, инвертируясь элементом НЕ 23. в потенциал логического нуля, поступает на второй вход первого элемента И 20 и запирает его. Теперь, в случае подачи с клеммы 21 сигнала приведения элементовустройства в исходное состояние, первое поляризованное реле 19 будет защищено от подачи напряжения в обе его управляющие обмотки одновременно, Сигнал с клеммы 21, подаваемый оператором, попадает также на первую управляющую обмотку второго поляризованного реле 32 (через второй элемент ИЛИ 31) и отключает от напряжения питания компрессор 5 и нагревательный элемент 6, если это случилось при включении устройства.Если же в момент подачи сигнала с клеммы 21 элементы блока управления 18 икоробки передач 9 не находятся в исходном состоянии, то на сигнальном выходе 22 блока управления 18 будет присутствовать потенциал логического нуля, который, после инверсии его в потенциал логической единицы элементом НЕ 23, поступает на второй вход первого элемента И 20 и открывает его для сигнала с клеммы 21, 8 результате действия последнего элементы блока управления 18 и коробки передач 9 приводятся в исходное состояние и на сигнальном выходе 22 блока управления 18 появится сигнал логической единицы, который отключит от электропитания первое поляризованное реле 19. Этот сигнал поступает также на индикатор 35 и первый вход второго элемента И ЗЗ, на второй и третий входы которого также поступают сигналы логической единицы от датчиков 34 исходного положения шестерен 11 и заготовки 2;Теперь, при поступлении с клеммы 36 "пуск" сигнала логической единицы, на всех входах второго элемента И 33 будут присутствовать сигналы логической единицы, поэтому этот же сигнал появится и на выходе второго элемента И ЗЗ. Это обеспечивает включение электродвигателя 8 и подачу электропитания через контакты второго поляризованного реле 32 на компрессор 5 непосредственно и на нагревательный элемент 6 - через контактный датчик 7 температуры.10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 При включении электродвигателя 8 вращения его вала передается на выходные валы в виде шестерен 10 и на шестерни 11, закрепленные на трубчатой заготовке 2, которая, вращаясь, постепенно прогревается горячим воздухом в своей средней части, размягчается и растягивается пружинами 15, Спустя некоторое время материал заготовки приходит в вязкопластичное состоянив, а пружины 15 растянут заготовку 2 и шестерни 11 разойдутся в разные от рабоче камеры 1 стороны, Это перемещение осуществляется с помощью кареток 12, двигающихся в направляющих 14 посредством колесных пар 13,После того, как длина заготовки, благодаря нагреву и растяжению, увеличится на величину, достаточную для того, чтобы начать формовку торцов изделий (Л 1 Онар), датЧик 26 промежуточной остановки вращения заготовки вырабатывает сигнал, который преобразуется первым формирователем 25 в импульс, поступающий на второй вход блока управления 18, Этот импульс имеет длительность, достаточную для того, чтобы блок управления 18 прервал кинематическую связь между электродвигателем 8 и выходными шестеренЧатыми валами 10. Вращение заготовки в результате этого прерывается.По заднему фронту импульса, прервав- щего вращение заготовки, одновибратор 24 вырабатывает новый импульс, поступающий на третий вход блока управления 18 и обеспечивающий через него включение вращения в противоположных направлениях выходных шестеренчатых валов 10 и обеих половин заготовки 2.6 ри этом происходит формовка торцов одновременно двух изделий путем скручивани и продолжающегося растяжения заготовки в ее средней части, где материал уже доведен до вязкопластичного состояния. Если в процессе рабочего цикла температура внутри рабочей камеры 1 превысит допустимую по технологии величину, то нагревательный элемент 6 просто отключится от электропитания датчиком температуры 7 на то время, пока температура внутри рабочей камеры 1 не снизится до необходимой по условиям технологии. При необходимости отключение устройства может быть осуществлено оператором вручную через клемму 30. ручной остановки вращения и отключения устройства,По окончании процесса разделения заготовки пополам датчик 29 конечного положени 4 шестерен 11 и заготовки 2 выдает сигнал логической единицы, который через первый элемент ИЛИ 28 поступает на вход второго формирователя импульсов 27, который, в свою очередь, вырабатывает импульс. обеспечивающий включение от электропитания электродвигателя 8, блока управления 18 и - через второй элемент ИЛИ 31 и второе поляризованное реле 32 - компрессора 5 и нагревательного элемента 6. Для повышения надежности материалом для контактного датчика 7 температуры взят сплав нитинол, обладающий температурной памятью формы и выдерживающий несколько миллионов срабатываний за счет изменения под действием температуры своей кристаллической структуры. Таким образом, описанное устройство обеспечивает в течение одного рабочего цикла изготовление одновременно двух иэделий при надежной герметизации торцевых частей и получение их требуемой формы,При этом отпадает необходимость в дорогостоящем прессолитьевом оборудовании, а материалом для заготовок служат стандартные полимерные трубы, выпускаемые отечественной промышленностью. Отходов при таком производстве нет.Стоимость заявленного устройства ниже стоимости других известных устройств аналогичного назначения за счет упрощения конструкции, Этимтакже покрываются затраты на оплату электроэнергии. Изделия получаются высококачественными, а высокая надежность устройства позволяет изготовить несколько сотен тысяч изделий до его первого отказа. В денежном выражении подсчитать экономическую эффективность не представляется возможным из-за отсутствия соответствующих показателей по ана- логам,Формула изобретения1, Способ изготовления полых изделийиз трубчатой термопластичной заготовкиформованием ее торца путем пережима внагретом состоянии, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности за счет обеспечения формования одновременно двух полых иэделий из одной заготовки, нагрев заготовки осуществляют горячим воздухом в ее средней части до вязкопластичного состоянии при непрерывном растяжении заготовки с одновременным вращением вокруг ее оси, а после удлинения заготовки на величину равную,по меньшей мере ее наружному диаметру,осуществляют формование перекручиванием заготовки в средней части путем изменения направления вращения ее одного конца, не прекращая растяжения заготовки до отделения ее половин одна от другой, при5 10 15 20 25 30 40 этом величину рэстягивающих усилий от начала процесса формования до его конца плавно уменьшают,2, Устройство для изготовления полых изделий из трубчатой термопластичной заготовки, содержащее рабочую камеру для размещения заготовки при формовании и зажимы для заготовки,.о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено нагревателем воздуха, включающим компрессор и нагревательный элемент, контактным датчиком температуры, механизмом вращения заготовки вокруг ее оси, выполненным в виде1связанной с двигателем коробки передач с двумя выходными валами в виде шестерен, связанных с зажимами заготовки посредством закрепленных на них шестерен, механизмом растяжения заготовки, выполненным в виде двух кареток с колесными парами, установленными в направляющих, и пружин, причем каретки кинематически связаны с шестернями, закрепленными на зажимах заготовки, для обеспечения их перемещения вдоль шестерен выходных валов коробки передач, а пружины установлены в сжатом состоянии между рабочей камерой и зажимами с шестернями, при этом рабочая камера выполнена с входными отверстиями для поступления горячего воздуха и с отверстиями для выхода воздуха, а контактный датчик температуры выполнен из сплава с температурной памятью формы и установлен в рабочей камере.3, Устройство по п.2 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено блоком управления, при этом первый и второй входы коробки передач связаны кинематически соответственно с валом электродвигателя и выходом блока управления, первый вход которого подключен к электропитанию через контакты первого поляризованного реле, к первой управляющей обмотке которого через первый вход первого элемента И подключена клемма приведения устройства в исходное состояние, сигнальный выход блока управления соединен с второй управляющей обмоткой первого поляризованного реле непосредственно, а с вторым входом первого элемента И - через элемент НЕ, второй вход блока управления соединен с выходом первого формирователя импульсовчерез одновибратор, соединенного также с третьим входом блока управления, вход первого формирователя импульсов соединен с датчиком промежуточной остановки вращения заготовки, четвертый вход блока управления и вход выключения электродвигателя соединены с выходом второго формирователя импульсов, своим входом соединенного с выходом первого элемента ИЛИ, один из входов которого соединен с датчиком окончания процесса формовэния заготовки, а другой - с клеммой ручной остановки устройства, выход второго формирователя импульсов и клемма приведенияустройства в исходное состояние соединены с входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с первой управляющей обмоткой второго поляризованного реле, через контакты которого к электропитаниюподключены компрессор непосредственно, а нагревательный элемент - через контактный датчик температуры, размещенный в рабочей камере, вторая управляющая обмотка второго поляризованного реле и входвключения электродвигателя соединены с датчиками начального положения шестерен, третий вход второго элемента И соединен с сигнальным выходом блока управления и индикатором исходного састояния устройства, четвертый вход второго элемента И соединен с клеммой "Пуск" устройства,1808721 Р 1 Т,Вашкович едактор нно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 Произво Составитель А,МищенкоТехред М.Моргентал каз 1250 Тираж Подпи ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и о 113035, Москва, Ж, Раушская нйб 4ое ытиям при ГКНТ С