ОПРАВКА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОМПОЗИТНЫХ ТРУБ

Полезная модель относится к оснастке для формования трубчатых изделий методом намотки.
Из предшествующего уровня техники известна разборная оправка для изготовления высокопрочных оболочек из композиционных материалов (изобретение RU 2147003, В29С 53/82, B29D 22/00, от 27.03.2000 г.), содержащая центральный вал и установленные вокруг него сегментные элементы. Последние состыкованы между собой наклонно расположенными боковыми гранями и закреплены кольцами по их концам. Сегментные элементы образуют внешними профилированными поверхностями рабочую поверхность оправки, облицованную покрытием из упругоэластичного материала типа резины. Кольца для закрепления сегментных элементов выполнены с наружными посадочными поверхностями с возможностью установки и фиксации на одном из них фланцев малого диаметра. На другом кольце со стороны извлечения вала установлена втулка с наружной посадочной поверхностью и кольцевым выступом. Кольцевой выступ предназначен для базировки фланца большего диаметра с возможностью фиксации ее по торцу в заданном положении посредством винтовых упоров. Винтовые упоры размещены на диске, установленном на свободном конце вала. Кольцо для закрепления сегментных элементов, базировки и фиксации фланца малого диаметра и втулка, для базировки и фиксации фланца большего диаметра снабжены выполненными на их торцах со стороны сегментных элементов профилированными кольцевыми выступами. Последние совместно с сегментными элементами и фланцами образуют кольцевые полости для формообразования на покрытии из упругоэластичного материала соответствующих их профилю манжет с выступающими кольцевыми кромками.
Недостатками данного технического решения является сложность конструкции разборной оправки, обусловленная большим количеством деталей.
Известна разборная оправка для изготовления деталей цилиндрической формы (изобретение RU 2213661, В29С 53/82, В65Н 75/24 от 10.10.2003 г.), содержащая отдельные сегменты, установленные с зазором относительно друг друга, выполненные в виде закрепленных секторов с ребрами жесткости, на торцах оправки установлены крышки, которые выполнены с кольцевыми выступами, а сектора выполнены парными, при этом одна пара меньше другой, и установлены попарно параллельно друг друга, а ребра жесткости на меньшей паре выполнены с возможностью перекрытия ребер жесткости большей пары. Сектора закреплены на валу при помощи опорных элементов, выполненных в виде пластин, закрепленных на валу с возможностью перемещения относительно него в радиальном направлении. На валу могут быть выполнены ответные направляющие для перемещения пластин. Сектора могут быть выполнены тонкостенными.
Недостатками данной конструкции являются сложность изготовления цилиндрических секторов, кольцевых приварных ребрах жесткости и других деталей оправки.
Наиболее близкой к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является оправка для намотки трубчатых изделий (изобретение RU 2290310, В29С 53/82, В29К 105/06, B29L 23/00 от 27.12.2006 г.), содержащая разрезную обечайку с продольными кромками, центральный вал, скрепленный ребрами с обечайкой и устройство изменения диаметра обечайки. Изменение диаметра оправки обеспечивается за счет применения расположенного внутри оправки клинового распора, регулируемого винтом. При максимальном диаметре оправки на нее наматывается волокнистый материал, пропитанный связующим, и подвергается полимеризации. При минимальном диаметре оправки с нее снимается готовое трубчатое изделие.
Недостаток такой оправки заключается в сложности изготовления конструкции.
Задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение, заключается в упрощении конструкции и обеспечении легкого съема готовой композитной трубы с оправки.
Данная задача достигается за счет того, что оправка содержит разрезную обечайку из двух элементов с продольными кромками, направляющие штыри и съемные штифты, фиксирующие элементы обечайки с зазором друг относительно друга.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является облегчение снятия готовой композитной трубы с оправки.
Сущность полезной модели поясняется на фиг. 1 и на фиг. 2.
Предлагаемая оправка содержит обечайку, состоящую из двух элементов 1 и 2. Элементы обечайки, изготовленные преимущественно из стальной трубы с гладкой внешней формообразующей поверхностью, выполнены с возможностью скольжения по направляющим штырям 3 и фиксации в заданном положении с помощью съемных штифтов 4. Элемент 1 обечайки имеет разъемные крепления к внешней опоре (не показана), преимущественно, резьбовые отверстия 5.
Устройство работает следующим образом. Элементы обечайки жестко фиксируются друг относительно друга с помощью направляющих штырей и штифтов так, чтобы их внешние цилиндрические поверхности были концентричны, а между продольными кромками обеспечивался зазор величиной порядка нескольких миллиметров. Собранная оправка устанавливается на опорах и оборачивается тонкой полимерной пленкой, предотвращающей прилипание связующего к оправке и попадание его в зазор. Далее, поверх пленки, оборачивается требуемым количеством слоев волокнистый материал, пропитанный связующим. После полимеризации связующего оправка снимается с опоры и из нее вынимаются штифты. После извлечения штифтов элементы обечайки прижимаются друг к другу по направляющим штырям до устранения зазора, после чего готовая труба снимается с оправки.
Предлагаемая оправка может быть использована для изготовления труб различного народно-хозяйственного назначения, в том числе, отсеков летательных аппаратов из стекло- и углепластиков и других подобных полимерных композитных материалов.