ОПРАВКА И ИЗГОТОВЛЕННАЯ ПОСРЕДСТВОМ ЕЕ ТРУБА ИЗ СЛОИСТОГО КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА

Оправка (матрица) относится к оправке для намотки труб и способу ее применения, а также трубе из слоистого композиционного материала. Подобная оправка находит применение, в частности, в водосточных системах.
Известно изобретение, которое относится к изготовлению блоков и оправок для производства трубчатых изделий, в частности труб, получаемых как способом непрерывной намотки, так и способом периодической намотки. Блок оправки для намотки труб содержит соединенные между собой секторные планки с направленными вдоль оси вращения ребрами жесткости. Секторные планки выполнены в поперечном сечении в форме расположенной по окружной поверхности оправки полосы. При этом внутренняя поверхность каждой секторной планки совместно с обращенной в ее сторону боковой поверхностью соответствующего ребра жесткости и внутренней поверхностью ближайшей секторной планки с соответствующей боковой поверхностью ее ребра жесткости, образуют, как минимум, две цилиндрические поверхности, на которые опирается по меньшей мере один упругий элемент. Предложена также оправка для намотки труб, содержащая заявленные блоки оправки. Изобретения обеспечивают улучшение эксплуатационных характеристик оправки, обеспечение возможности изготовления на ней труб разного диаметра, упрощение конструкции, повышение надежности оправки, снижение ее веса, уменьшение материалоемкости и снижение энергозатрат на изготовление трубы (1).
Известно изобретение, которое относится к оправке для намотки труб и способу ее применения. Оправка содержит расположенные симметрично относительно ее оси вращения секторные планки, соединенные в блоки посредством витых элементов. При этом секторные планки и витые элементы соединены подвижно относительно друг друга. Достигаемый при этом технический результат заключается в возможности изготовления труб различных геометрических размеров, в частности разного диаметра и сечения (2).
Группа изобретений относится к способу изготовления оправки для намотки трубы с, по меньшей мере, одним винтовым прямоугольным пазом, оправке, изготовленной по данному способу, и трубе из слоистого композиционного материала, изготовленной с применением данной оправки. Способ заключается в том, что на цилиндрический корпус устанавливают и закрепляют винтовую пластину. Пластину выполняют из плоских полос фиксированной длины, устанавливая их встык, обеспечивая заданный угол подъема винтовой линии зажимами или шаблоном с косыми пазом или вкантовывая пластину в заранее выполненный винтовой паз. Затем совместно в пластине и корпусе выполняют установочные отверстия, при этом в корпусе - резьбовые отверстия. В отверстия вкручивают, как минимум, два винта на каждую полосу, убирают зажимы или шаблон и окончательно прижимают пластину, деформируя ее до винтообразной. Уступы от несовпадения торцов полос зачищают, например шабрением, с постепенным уменьшением толщины и ширины снимаемого слоя на длине, не превышающей половины длины полосы, обеспечивая постепенное уменьшение кривизны боковых поверхностей полосы к ее середине и постоянство кривизны ее верхней поверхности. Оправка содержит цилиндрический корпус и винтовую пластину. Винтовая пластина выполнена дискретной. Боковые поверхности пластины выполнены с переменной кривизной, причем середина участка дискретности выполнена с кривизной меньшей, чем усредненная кривизна для всей пластины, а зона стыка участков - с большей. При этом каждый участок пластины закреплен с помощью, как минимум, двух установочных винтов. Труба содержит многослойную силовую оболочку и внутренний несущий слой с прямоугольным гофром, с расположенным в нем прямоугольным пазом, с возможностью деформирования гофра в окружном направлении относительно силовой оболочки на величину погрешностей установки пластины на оправку при съеме трубы с оправки после ее окончательной термообработки. Паз выполнен дискретным, боковые поверхности которого выполнены с переменной кривизной, причем середина участка дискретности выполнена с кривизной меньшей, чем усредненная кривизна для всего паза, а зона стыка участков - с большей. Достигаемый при этом технический результат заключается в повышении технологичности изготовления и качества оправки, упрощении контроля параметров установленной на корпус оправки винтовой пластины, а также повышении надежности работы получаемой трубы за счет исключения повреждений трубы в зоне паза при съеме ее с оправки повышенного качества (3).
Изобретение относится к оснастке для изготовления стеклопластиковых изделий. Оправка для намотки трубчатых изделий содержит разрезную обечайку с продольными кромками, центральный вал, скрепленный ребрами с обечайкой, и устройство изменения диаметра обечайки. Ребра между обечайкой и центральным валом выполнены продольными, а устройство изменения диаметра обечайки выполнено клиновым и расположено между смежными ребрами продольных кромок обечайки. Оправка надежна в работе, обеспечивает удобный съем изделия с оправки и обладает необходимой жесткостью (4).
Изобретение относится к оборудованию для переработки полимерных материалов и может быть использовано при изготовлении труб методом непрерывной намотки. Оправка для непрерывной намотки труб содержит вал и секторные планки. Вал выполнен за одно целое или с неподвижно скрепленными с ним двумя или более симметрично расположенными секторными планками. Остальные секторные планки расположены между последними с возможностью возвратно-поступательного перемещения. Оправка имеет простую конструкцию и высокую надежность (5).
Станок для намотки на оправку труб из композиционно-волокнистых материалов может быть использован при намотке длинномерных труб и содержит станину, смонтированные на ней опоры с установленными на них средствами для спрямления оправки и нитераскладчик. Средства для спрямления оправки выполнены в виде силовых цилиндров с патронами захвата. Один из силовых цилиндров выполнен с двухсторонним штоком, снабженным на конце гайкой. Устройство намотки выполнено в виде каретки, снабженной в зоне намотки люнетом. Одна из опор выполнена в виде шпиндельной бабки. Устройство позволяет получать трубы значительной длины и высокого качества (6).
Изобретение относится к изготовлению оправок для производства трубчатых изделий, в частности композиционных армированных труб на основе термореактивных связующих и волокнистых наполнителей, и может быть использовано для изготовления труб, получаемых как способом непрерывной намотки, так и способом периодической намотки. Оправка содержит расположенные симметрично относительно оси ее вращения жестко соединенные в блоки секторные планки. Секторные планки соединены в блок одним или большим количеством витых элементов. Способ применения оправки включает намотку материала на предлагаемую оправку. Обеспечивается упрощение конструкции, повышение надежности оправки, снижение веса оправки, уменьшение материалоемкости и снижение энергозатрат на изготовление трубы (7).
Последнее изобретение наиболее близко относительно предлагаемой оправки по функциональному назначению. Однако прототип и приведенные аналоги имеют ограничения по упрощению конструкции, повышению надежности оправки, снижению веса оправки, уменьшению материалоемкости и снижению энергозатрат на изготовление трубы.
Предлагаемая оправка снимает указанные ограничения. Повышается удобство в эксплуатации и экономичность изготовления труб или ее звеньев.
Предлагается оправка для производства, например, трубчатых изделий, отличающаяся тем, что выполнена полой из эластичного материала, или пластика или металла в виде полого или цельного элемента.
Оправка характеризуется тем, что в случае эластичного материала имеет на одном конце клапан для надувания перед эксплуатацией и сдувания после изготовления изделия, например, трубы или ее звена.
Труба из слоистого материала, изготавливаемая посредством предлагаемой оправки, характеризуется тем, что выполнена из стеклоткани.
Труба наматывается на оправке (матрице), например, диаметром от 50 до 400 мм, длиной, например, 2150 мм, на которую наносят путем намотки (предпочтительный вариант) стеклоткань, например, марки Т-11 (92) силан, поверх которой наносят композит (смесь) полиэфирной смолы, отвердителя, например, марки «бутанокс», колера-пигмента на основе титана, огнезащитной краски, например марки «Терма-М». Указанная смесь из расчета 1 погонного метра трубы содержит: смола - 1,6 кг, пигмент - 5 г., краска - 100 г., отвердитель - 16 мл. После сушки заготовки трубы не менее 20 мин. на нее в определенных частях наносят гранитную крошку в целях антивандального исполнения. В случае оправки, выполненной из эластичного и прочного материала, например, материала надувной лодки (прорезиненная ткань, ПВХ, эластичная ткань и т.п.) перед применением осуществляется надувание оправки воздухом от источника сжатого воздуха, а после изготовления на ней трубы оправка сдувается путем открытия клапана, и труба легко снимается с оправки.
Следует заметить также, что оправка, на которую наматывают стеклоткань и с которой удаляют готовую трубу, может быть выполнена из пластика или металла преимущественно в виде полого или цельного цилиндрического элемента; возможно применение оправки иного сечения, например, квадратного, - в зависимости от поставленной задачи изготовления трубы.
На оправку из эластичного материала возможно нанесение указанной композиции методом пултрузии - непрерывной вытяжки пропитанного смолой стекломатериала через формообразующую фильеру.
На фиг.1 показано нанесение намоткой на оправку 1 стеклоткани 2; после пропитки нанесенных слоев смолой с отвердителем и, при необходимости, другими материалами, сушки и снятия с оправки получают трубу 3. Внешний вид оправки показан на фиг.2: в надутом состоянии «а» и в сдутом «б». Оправка имеет на одном конце впускной/выпускной клапан 4 и закрепляется в шпиндельной бабке другим концом 5.
Применительно к водосточной системе труба, изготовленная из указанного композитного материала, может соответствовать параметрам по ГОСТ 7623-84: диаметр 216 мм, длина звена 1800 мм, отвод 45 градусов, диаметр воронки 370 мм.
В зависимости от поставленной задачи можно использовать оправки различного сечения (цилиндрического, квадратного, прямоугольного и т.п.) для получения изделий любой формы и сечения.
Изготовленная подобным образом труба обладает следующими свойствами:
- легкость (легче аналога из стали в 4 раза, что позволяет производить монтаж на земле; собранная система 20 м.п. весит не более 15 кг; неразъемные соединения звеньев позволяют одному человеку с кровли поднять всю систему);
- надежность соединения звеньев за счет монтажа ее составных частей под конус.
- для крепления системы к 20-метровому фасаду здания требуется в два раза меньше анкеров с хомутами, чем у существующей системы (там на каждое звено нужен один хомут с одним анкером на каждые 1250 мм);
- на внутренних стенках трубы не нарастает лед, низкая адгезия со льдом;
- упругость системы (позволяет избежать заминания как нижнего звена с отметом, так и воронки при механическом воздействии на них; ствол водосточной системы обладает высокой упругостью на сжатие и способен выдерживать многократные деформации без изменения первоначальной формы);
- визуально система выглядит абсолютно прямой, без стыков и швов;
- срок службы системы с воздействием на нее механических нагрузок и погодных условий более 5 лет;
- рабочий температурный диапазон от -60 град. Цельсия до +120 град. Цельсия;
- ремонтопригодность: система легко ремонтируется, без замены на новые звенья и без демонтажа ствола;
- пожарная классификация - самозатухающая;
- система не подвержена коррозии;
- снижение затрат на транспортировку и монтаж; значительно снижается риск падения составных частей и элементов водостока с высоты, что приводит к несчастным случаям и материальному ущербу;
- в связи с невозможностью образования льда внутри водостока отпадает необходимость в использовании греющего кабеля; ствол системы всегда остается свободным, что приводит к уменьшению образования сосулек на водоприемной воронке и на свесях кровли в осенне-зимний период;
- наряду с антивандальным исполнением трубы за счет обсыпки ее, например, мраморной или гранитной крошкой фракцией, например, 0,2-5 мм, невозможно нанесение на нее в результате этого различных наклеек в виде объявлений, листовок и т.п.
- устойчивость к ультрафиолетовому излучению.
Монтаж ствола водосточной системы осуществляется следующим образом: в раструб нижнего звена вводится сходящее на конус верхнее звено, получается прочное соединение с возможностью неразъемного соединения; возможно также иное соединение звеньев трубы, например, склейкой, сваркой, клепкой и т.п.
Преимущества предлагаемой трубы и ее монтажа перед аналогами позволяет использовать трубу в различных отраслях техники, например, в строительстве, судостроении, авиации.
Источники информации
1. Патент РФ №2408459, В29С 53/82, опубл. 10.01.2011
2. Патент РФ №2401738, В29С 53/82, опубл. 20.10.2010
3. Патент РФ №2375184, В29С 53/82, В29С 53/56, опубл. 10.12.2009
4. Патент РФ №2290310, В29С 53/82, B29K 105/06,B29L 23/00, опубл. 27.12.2006
5. Патент РФ №2323826, В29С 53/82, опубл. 10.05.2008
6. Патент РФ №2113999, В29С 53/56, B2923D/00, опубл. 27.06.1998
7. Патент РФ №2388602, В29С 53/82, опубл. 10.05.2010