ОПРАВКА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРУБ ИЗ СТЕКЛОПЛАСТИКА

Полезная модель относится к оборудованию для переработки полимерных материалов и может быть использована в строительстве, машиностроении и других отраслях при производстве труб из стеклопластика и других композиционных материалов.
Известна пневмооправка, представляющая собой резиновую оболочку, в которой создается повышенное давление воздуха, после чего на нее наносится стеклопластик, а затем давление воздуха в оправке снижают и она легко извлекается из изделия [1]. Однако такая оправка имеет малую жесткость и недостаточно стабильный наружный диаметр, а также плохо воспринимает скручивающие нагрузки, из-за чего она мало пригодна для изготовления стеклопластиковых труб методом намотки.
Наиболее близкой по технической сущности заявляемому объекту является оправка для непрерывного изготовления труб из полимерного материала, в частности из стеклопластика, содержащая секции с жесткими сердечниками, на поверхности которых установлены закрепленные к ним раздвижные упоры из эластичных оболочек в виде кольцевых пневмокамер, соединенных через устройство управления с магистралью подачи рабочей среды [2]. У этой оправки при подаче давления в пневмокамеры ее наружный диаметр несколько увеличивается, на оправку можно нанести стеклопластик, а после его отверждения снизить давление в пневмокамерах, диаметр оправки уменьшится и труба снимается с оправки.
Наличие жесткого сердечника повышает жесткость оправки, однако кольцевые пневмокамеры не обеспечивают стабильность наружного диаметра оправки и плохо сопротивляются действию скручивающих нагрузок, из-за чего такая оправка мало пригодна для изготовления стеклопластиковых труб методом намотки.
Полезная модель решает задачу повышения сопротивления оправки действию скручивающих нагрузок и стабильности ее наружного диаметра.
Для этого в оправке для изготовления труб из стеклопластика, содержащей жесткий сердечник, на поверхности которого установлена закрепленная к нему кольцевая пневмокамера в виде эластичной оболочки, соединенная через устройство управления с магистралью подачи рабочей среды, согласно полезной модели внутри кольцевой пневмокамеры установлены дискретно гибкие связи, соединяющие оболочку с поверхностью жесткого сердечника. При этом гибкие связи могут быть образованы тканью, например трикотажного плетения, одна из поверхностей которой закреплена к поверхности жесткого сердечника, а другая - к оболочке, например посредством склейки. Также возможно выполнение пневмокамеры в виде двухслойной эластичной оболочки, между слоями которой размещены связывающие их гибкие связи, при этом прилегающий к сердечнику слой оболочки закреплен к его поверхности.
При подаче давления в кольцевую пневмокамеру наружная поверхность оправки увеличивается в диаметре, дискретно установленные гибкие связи, соединяющие оболочку с поверхностью жесткого сердечника, натягиваются и ограничивают перемещение оболочки пневмокамеры, что обеспечивает стабильность наружного диаметра оправки. Кроме того, эти связи удерживают оболочку от смещения при кручении, тем самым повышая сопротивление оправки действию скручивающих нагрузок, что делает возможным применение оправки при намотке труб из стеклопластика. Выполнение гибких связей нитями ткани, например трикотажного плетения, одна из поверхностей которой закреплена к поверхности жесткого сердечника, а другая - к оболочке, например посредством склейки, обеспечивает дискретную равномерность закрепления оболочки и образование пневмокамеры в объеме толщины ткани, поскольку нити ткани не препятствуют движению воздуха между оболочкой и поверхностью сердечника. В варианте пневмокамеры в виде двухслойной оболочки наружный слой оболочки связан гибкими связями с
поверхностью сердечника через внутренний слой оболочки и работает подобно предыдущим вариантам.
На фиг.1 показан продольный разрез оправки, на фиг.2 - поперечный разрез во время изготовления на оправке трубы из стеклопластика, на фиг.3 - то же, во время съема с оправки трубы из стеклопластика, на фиг.4 и 5 - фрагменты сечения вариантов оправки.
Оправка состоит из жесткого сердечника 1, установленного с возможностью вращения на опорах 2 от привода 3. На поверхности 4 сердечника 1 закреплена оболочка 5 по торцам непосредственно к поверхности 4 сердечника 1, а между торцами - через дискретно установленные гибкие связи 6. Между поверхностью 4 сердечника 1 и оболочкой 5 в зоне установки гибких связей 6 образуется пневмокамера 7, соединенная трубопроводом 8 через устройство управления 9 с магистралью подачи рабочей среды, например с трубопроводом 10 сжатого воздуха и с вакуумной магистралью 11. На оправке формуется намоткой стеклопластиковая труба 12. Гибкие связи 6 могут быть установлены как радиально, так и хаотически под разными углами к радиальному направлению. Гибкие связи 6 могут быть образованы также из ткани 13, например, трикотажного плетения (более объемной), одна из поверхностей которой закреплена к сердечнику 1, а другая - к оболочке 5, например, клеевыми швами 14, при этом пневмокамера 7 образуется в объеме толщины ткани 13. Пневмокамера 7 может быть выполнена также в виде эластичной оболочки из двух слоев 5 и 15, между которыми размещены соединяющие их гибкие связи 6, например, из вклеенной между слоями 5 и 15 трикотажной ткани 13, при этом прилегающий к сердечнику 1 слой оболочки 15 закреплен к его поверхности 4, например, приклейкой. Эластичная оболочка 5 может быть выполнена из пластика или армированной резины.
Устройство работает следующим образом. Перед намоткой от устройства управления 9 по трубопроводу 8 в кольцевую пневмокамеру 7 подается под давлением рабочая среда, например воздух. От давления в кольцевой пневмокамере 7 оболочка 5 раздувается до натяжения дискретно установленных
гибких связей 6, которые ограничивают раздув оболочки, делая стабильным ее диаметр. На оболочку 5 наносится антиадгезионное покрытие, и в таком положении на оболочку 5 наматывается стеклонаполнитель, пропитанный связующим, образуя стеклопластиковую трубу 12. При намотке натянутые гибкие связи 6 удерживают оболочку 5 от смещения относительно сердечника 1, повышая сопротивление оправки действию скручивающих нагрузок. После отверждения связующего трубы 12 через устройство управления 9 давление в пневмокамере 7 сбрасывается и она подключается к вакуумной магистрали 11. При этом гибкие связи 6 сгибаются и оболочка 5 уменьшается в диаметре, в результате между оболочкой 5 и трубой 12 образуется зазор и труба 12 легко снимается с оправки. Съем трубы 12 с оправки возможен и без подключения пневмокамеры 7 к вакуумной магистрали 11, а только при сбросе давления.
По сравнению с прототипом заявляемая оправка имеет высокое сопротивление действию скручивающих нагрузок, стабильный в рабочем положении наружный диаметр и вполне пригодна для изготовления стеклопластиковых труб методом намотки.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Крысин В.Н., Крысин М.В. Технологические процессы формования, намотки и склеивания конструкций. М.: Машиностроение, 1989. - С.141.
2. Оправка для непрерывного изготовления труб из полимерного материала: Св-во на ПМ 3719 РФ: МПК 6 В29С 53/83. - Заявлено 04.01.96; опубл. 16.03.97, Бюл. №3 (прототип).