RU57418U1

RU57418U1 - DEVICE FOR MANUFACTURING FLEXIBLE PIPELINES

Info

Publication number: RU57418U1
Application number: RU2006118256/22U
Authority: RU
Inventors: Денис Сергеевич Мохов; Елена Валерьевна Мохова
Original assignee: Денис Сергеевич Мохов; Елена Валерьевна Мохова
Priority date: 2006-05-23
Filing date: 2006-05-23
Publication date: 2006-10-10

Abstract

Задача, решаемая полезной моделью - снижение риска появления некачественного шва. Поставленная задача решается изменением конструкции. Устройство для изготовления гибких трубопроводов имеет в своем составе опору, на которой консольно закреплена оправка для навивки ленты. Также имеется устройство для подачи ленты, прижимной ролик, и средство обеспечивающее получение неразъемного соединения зоны перекрытия соседних витков ленты. Оправка представляет собой сборную конструкцию с двумя основаниями, одно из которых закреплено на опоре. Основания соединены между собой осевой стяжкой. Между основаниями установлены валы, один из которых является опорным. На обоих основаниях концы валов равномерно распределены по окружностям равного диаметра, таким образом, что концы каждого вала смещены относительно друг друга на радиальный угол. Устройство для подачи ленты выполнено с обеспечением возможности ее подачи на опорный вал таким образом, что ее продольная ось перпендикулярна оси опорного вала. От прототипа заявляемая конструкция отличается тем, что дополнительно содержит кронштейн, закрепленный на опоре устройства, на кронштейне установлена вилка с обеспечением возможности поворота вокруг вертикальной оси, на концах вилки закреплен упомянутый прижимной ролик, снабженный приводом вращения, ось опорного вала расположена в горизонтальной плоскости и отклонена относительно оси стяжки, прижимной ролик установлен параллельно опорному валу и снабжен механизмом регулирования степени прижима к нему.The task solved by the utility model is to reduce the risk of the appearance of a poor-quality seam. The problem is solved by changing the design. The device for manufacturing flexible pipelines incorporates a support on which a mandrel for winding the tape is cantilevered. There is also a device for feeding the tape, a pinch roller, and a tool for obtaining an inextricable connection of the overlapping zone of adjacent turns of the tape. The mandrel is a prefabricated structure with two bases, one of which is mounted on a support. The bases are interconnected by an axial screed. Shafts are installed between the bases, one of which is a reference. On both bases, the ends of the shafts are evenly distributed around circles of equal diameter, so that the ends of each shaft are offset relative to each other by a radial angle. The device for feeding the tape is made with the possibility of its supply to the support shaft so that its longitudinal axis is perpendicular to the axis of the support shaft. The claimed design differs from the prototype in that it additionally contains a bracket mounted on a device support, a fork is installed on the bracket to be able to rotate around a vertical axis, said clamping roller equipped with a rotation drive is fixed at the ends of the fork, the axis of the support shaft is located in a horizontal plane and rejected relative to the axis of the screed, the pinch roller is mounted parallel to the support shaft and is equipped with a mechanism for regulating the degree of pressure to it.

Description

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к устройствам для изготовления гибких трубопроводов, шлангов, рукавов, навитых из ленточных материалов.The utility model relates to mechanical engineering, in particular to devices for the manufacture of flexible pipelines, hoses, sleeves, wound from tape materials.

Такие трубопроводы могут быть использованы в системах вентиляции, кондиционирования воздуха, транспортировки сред, для защиты от абразивной пыли и т.д.Such pipelines can be used in ventilation, air conditioning, transportation of media, to protect against abrasive dust, etc.

В качестве прототипа выбрано устройство для изготовления гибких трубопроводов [Патент полезную модель РФ №51701, опубл. 12.10. 2005]. Устройство имеет в своем составе опору, на которой консольно закреплена оправка для навивки ленты, снабженная приводом вращения. Имеется также устройство для подачи ленты и средство, обеспечивающее получение неразъемного соединения зоны перекрытия соседних витков ленты. Оправка представляет собой сборную конструкцию с двумя основаниями, одно из которых закреплено на опоре, второе является свободным. Основания соединены между собой осевой стяжкой, между основаниями установлены валы, по меньшей мере, один из которых является ведущим и соединен с приводом вращения. На обоих основаниях концы валов равномерно распределены по соосным окружностям равного диаметра, при этом концы валов на свободном основании смещены по окружности на радиальный угол по отношению к концам валов на основании, закрепленном на опоре, а устройство для подачи ленты выполнено с обеспечением возможности ее подачи на один из валов тангенциально ему.A device for manufacturing flexible pipelines was selected as a prototype [Utility Model Patent of the Russian Federation No. 51701, publ. 12.10. 2005]. The device includes a support on which a mandrel for winding the tape, equipped with a rotation drive, is cantilevered. There is also a device for feeding the tape and a means for providing a permanent connection of the overlapping zone of adjacent turns of the tape. The mandrel is a prefabricated structure with two bases, one of which is fixed to the support, the second is free. The bases are interconnected by an axial screed, shafts are installed between the bases, at least one of which is leading and connected to the rotation drive. On both bases, the ends of the shafts are evenly distributed along coaxial circles of equal diameter, while the ends of the shafts on the free base are circumferentially displaced by the radial angle with respect to the ends of the shafts on the base mounted on the support, and the tape feed device is configured to feed it on one of the shafts tangentially him.

Однако указанное устройство не позволяет обеспечить соосность ведущего вала оправки и сварочного ролика, при изменении размера трубопровода (диаметра), так и шага навивки, что приводит к увеличению риска выпуска бракованных изделий. Кроме того, наличие привода на вал оправки сильно ограничивает возможность производства трубопроводов малых диаметров.However, this device does not allow coaxiality of the drive shaft of the mandrel and the welding roller, when changing the size of the pipeline (diameter), and the step of winding, which leads to an increased risk of the release of defective products. In addition, the presence of a drive on the mandrel shaft greatly limits the possibility of producing pipelines of small diameters.

Задача, решаемая полезной моделью - снижение риска появления некачественного шва.The task solved by the utility model is to reduce the risk of the appearance of a poor-quality seam.

Поставленная задача решается изменением конструкции.The problem is solved by changing the design.

Устройство для изготовления гибких трубопроводов имеет в своем составе опору, на которой консольно закреплена оправка для навивки ленты. Также имеется устройство для подачи ленты, прижимной ролик, и средство обеспечивающее получение неразъемного соединения зоны перекрытия соседних витков ленты. Оправка представляет собой сборную конструкцию с двумя основаниями, одно из которых закреплено на опоре. Основания соединены между собой осевой стяжкой. Между основаниями установлены валы, один из которых является опорным. На обоих основаниях концы валов равномерно распределены по окружностям равного диаметра, таким образом, что концы каждого вала смещены относительно друг друга на радиальный угол. Устройство для подачи ленты выполнено с обеспечением возможности ее подачи на опорный вал таким образом, что ее продольная ось перпендикулярна оси опорного вала. От прототипа заявляемая конструкция отличается тем, что дополнительно содержит кронштейн, закрепленный на опоре устройства, на кронштейне установлена вилка с обеспечением возможности поворота вокруг вертикальной оси, на концах вилки закреплен упомянутый прижимной ролик, снабженный приводом вращения, ось опорного вала расположена в горизонтальной плоскости и отклонена относительно оси стяжки, прижимной ролик установлен параллельно опорному валу и снабжен механизмом регулирования степени прижима к нему.The device for manufacturing flexible pipelines incorporates a support on which a mandrel for winding the tape is cantilevered. There is also a device for feeding the tape, a pinch roller, and a means for providing an inextricable connection of the overlapping zone of adjacent turns of the tape. The mandrel is a prefabricated structure with two bases, one of which is mounted on a support. The bases are interconnected by an axial screed. Shafts are installed between the bases, one of which is a reference. On both bases, the ends of the shafts are evenly distributed around circles of equal diameter, so that the ends of each shaft are offset relative to each other by a radial angle. The device for feeding the tape is made with the possibility of its supply to the support shaft so that its longitudinal axis is perpendicular to the axis of the support shaft. The claimed design differs from the prototype in that it additionally contains a bracket mounted on a device support, a fork is installed on the bracket to be able to rotate around a vertical axis, said clamping roller equipped with a rotation drive is fixed at the ends of the fork, the axis of the support shaft is located in a horizontal plane and rejected relative to the axis of the screed, the pinch roller is mounted parallel to the support shaft and is equipped with a mechanism for regulating the degree of pressure to it.

В случае, если используется термопластичная полимерная лента, в качестве средства, обеспечивающего получение неразъемного соединения зоны перекрытия соседних витков ленты, используется патрубок для подачи горячего воздуха, за которым расположен прижимной ролик.In the event that a thermoplastic polymer tape is used, a pipe for supplying hot air, behind which a pressure roller is located, is used as a means of providing a permanent connection of the overlapping zone of the adjacent turns of the tape.

Конструкция дополнительно может быть снабжена устройством для подачи армирующего элемента в зону перекрытия соседних витков ленты.The design can additionally be equipped with a device for supplying a reinforcing element to the overlapping zone of adjacent turns of tape.

Если используется лента с нанесенным на нее клеем или другим адгезивом то достаточно применение прижимного ролика.If a tape with glue or other adhesive applied to it is used, then the use of a pinch roller is sufficient.

На обоих основаниях могут быть выполнены дополнительные гнезда для установки валов, расположенные по концентрическим окружностям, что позволит изменять диаметр изготавливаемого трубопровода.On both bases, additional jacks for installing shafts arranged in concentric circles can be made, which will allow changing the diameter of the manufactured pipeline.

Более подробно сущность полезной модели раскрывается в приведенном ниже примере реализации и иллюстрируется фигурами чертежей, на которых представлено: Фиг.1 - опора устройства с закрепленным на нем основанием, Фиг.2 - конструкция оправки в процессе сборки (до окончательной установки валов в рабочее положение); Фиг.3 - схема установки вала на основаниях, вид с торца. Фиг.4 - схема ориентации осей валов, вид сверху. Фиг.5 - то же, изометрияIn more detail, the essence of the utility model is disclosed in the following implementation example and is illustrated by the figures of the drawings, which show: Figure 1 - device support with a base fixed to it, Figure 2 - mandrel construction during assembly (before the final installation of the shafts in the working position) ; Figure 3 - installation diagram of the shaft on the bases, end view. 4 is a diagram of the orientation of the axes of the shafts, top view. Figure 5 is the same, isometry

Устройство имеет в своем составе опору-стойку 1, на которой закреплена оправка для навивки ленты. Оправка установлена консольно и имеет два основания 2, одно из которых закреплено на стойке 1. Основания 2 соединены между собой стяжкой 3, фиксация дистанции между основаниями осуществлена при помощи распорной втулки 4. В каждом основании выполнены гнезда для установки валов 5. Гнезда равномерно распределены по окружности. Окружности на обоих основаниях расположены по одной оси 6 и имеют одинаковый диаметр. Один из валов (верхний) 7, является опорным. Также устройство имеет в своем составе вилку 8, закрепленную на кронштейне в верхней части опоры устройства. Вилка 8 закреплена с обеспечением возможности ее поворота вокруг вертикальной оси. На концах вилки 8 закреплен прижимной ролик 9, снабженный приводом вращения 10 от двигателя 11. Вилка 8 оснащена механизмом 12 регулирования степени прижима ролика 9 и опорного вала 7.The device includes a support-rack 1, on which a mandrel for winding the tape is fixed. The mandrel is mounted cantilever and has two bases 2, one of which is mounted on the rack 1. The bases 2 are connected by a coupler 3, the distance between the bases is fixed using the spacer 4. In each base there are sockets for installing the shafts 5. The nests are evenly distributed over circles. The circles on both bases are located on the same axis 6 and have the same diameter. One of the shafts (upper) 7, is a reference. The device also includes a plug 8, mounted on a bracket in the upper part of the support of the device. The plug 8 is fixed so that it can rotate about a vertical axis. At the ends of the fork 8, a pinch roller 9 is mounted, equipped with a rotation drive 10 from the engine 11. The fork 8 is equipped with a mechanism 12 for controlling the degree of pressure of the roller 9 and the support shaft 7.

Конструкция содержит также устройство для подачи ленты (на Фигурах не показано) и средство для создания неразъемного соединения зоны перекрытия соседних витков ленты. Если лента по краям имеет полимерное покрытие, это средство может представлять собой, например, патрубок для подачи горячего воздуха (на Фигурах не показано), за которым расположен прижимной ролик 9. В случае, если лента подается на опорный вал 7, расположенный в верхней части оправки, ролик 9 располагается непосредственно над ним. Конструкция может быть снабжена устройством для подачи армирующего элемента в зону перекрытия соседних витков ленты (на фигурах не показано).The design also contains a device for feeding the tape (not shown in the Figures) and means for creating an integral connection of the overlapping zone of adjacent turns of the tape. If the tape at the edges has a polymer coating, this tool can be, for example, a nozzle for supplying hot air (not shown in the Figures), behind which there is a pressure roller 9. If the tape is fed to the support shaft 7, located in the upper part mandrels, the roller 9 is located directly above it. The design can be equipped with a device for supplying a reinforcing element to the overlapping zone of adjacent turns of tape (not shown in the figures).

При сборке устройства, валы вначале устанавливают в гнездах оснований, параллельно оси 6 равномерно распределяя их концы в гнездах по окружности. Затем поворачивают основания 2 в вертикальной плоскости в противоположные стороны. При этом оси 13 валов 5 и ось 14 опорного вала 7 наклоняются и принимают положение, которое схематично представлено на Фиг.3, 4, 5. Таким образом, для каждого вала происходит смещение его концов, относительно друг друга на радиальный угол α, т.е. валы развернуты относительно продольной оси оправки. На Фиг.3 показан этот угол, как угол между радиусами от оси 6, проведенными через место закрепления оси вала 15, 16 на основаниях 2. Величина угла α выбирается исходя из шага навивки и ширины ленты. При этом опорный вал ориентируют таким образом, что его ось располагается в горизонтальной плоскости и отклонена относительно оси стяжки. Прижимной ролик 9 устанавливается непосредственно над опорным валом 7 и ориентируется так, чтобы его ось вращения была параллельна оси этого вала. Для обеспечения возможности ориентации ролика 9 он закреплен на поворотной вилке 8. Длина ролика соизмерима с длиной валаWhen assembling the device, the shafts are first installed in the nests of the bases, parallel to axis 6, evenly distributing their ends in the nests around the circumference. Then turn the base 2 in a vertical plane in opposite directions. In this case, the axis 13 of the shafts 5 and the axis 14 of the support shaft 7 are tilted and take a position that is schematically shown in Figs. 3, 4, 5. Thus, for each shaft, its ends are displaced relative to each other by a radial angle α, t. e. shafts are deployed relative to the longitudinal axis of the mandrel. Figure 3 shows this angle as the angle between the radii from the axis 6, drawn through the place of fixing the axis of the shaft 15, 16 on the bases 2. The value of the angle α is selected based on the step of winding and the width of the tape. In this case, the support shaft is oriented in such a way that its axis is located in a horizontal plane and deviated relative to the axis of the screed. The pressure roller 9 is mounted directly above the support shaft 7 and is oriented so that its axis of rotation is parallel to the axis of this shaft. To enable orientation of the roller 9, it is mounted on a rotary fork 8. The length of the roller is comparable with the length of the shaft

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

После установки оправки в рабочее положение (после поворота каждого оснований 2 на угол α/2, что соответствует углу разворота гнезд на угол α) включают привод и на опорный вал вращаемый прижимным роликом, подается лента. Лента может быть целиком изготовлена из полимерного термопластичного материала. В случае изготовления ленты не из полимерного материала (бумага, фольга, ткань и т.д.) полимерный слой может быть нанесен вдоль кромки ленты со стороны, обращенной в сторону оправки. Слой может быть нанесен предварительно или в процессе подачи ленты на оправку. Лента подается таким образом, что ее продольная ось ориентирована под углом к оси оправки, но перпендикулярна оси опорного вала. Производится навивка ленты на оправку, при этом из патрубка подается горячий воздух в зону перекрытия кромок последнего и предыдущего витков ленты. Полимерный материал разогревается и после прохождения ленты под роликом 9 осуществляется неразъемное соединение соседних витков. В случае применения в качестве материала, способного к After setting the mandrel in the working position (after turning each base 2 at an angle α / 2, which corresponds to the angle of rotation of the sockets at angle α), the drive is turned on and the belt is rotated by the pressure roller, the tape is fed. The tape may be entirely made of a polymer thermoplastic material. In the case of manufacturing a tape not of a polymeric material (paper, foil, fabric, etc.), the polymer layer may be applied along the edge of the tape from the side facing the mandrel. The layer can be applied previously or in the process of feeding the tape to the mandrel. The tape is fed in such a way that its longitudinal axis is oriented at an angle to the axis of the mandrel, but perpendicular to the axis of the support shaft. The tape is wound onto the mandrel, while hot air is supplied from the pipe to the overlapping zone of the edges of the last and previous turns of the tape. The polymer material is heated and after the passage of the tape under the roller 9 is one-piece connection of adjacent turns. When used as a material capable of

образованию неразъемного соединения, адгезива (клея) используют прижимной ролик, как это описано выше, и соединение витков осуществляется склейкой.the formation of an integral connection, adhesive (glue) use a pressure roller, as described above, and the connection of the coils is carried out by gluing.

Описанная ориентация валов в пространстве позволяет при навивке ленты создать силу, вектор которой имеет осевую по отношению к оправке составляющую. Эта составляющая способствует самостоятельному (без дополнительного внешнего воздействия) перемещению (сходу) полученного трубопровода с оправки.The described orientation of the shafts in space allows you to create a force when winding the tape, the vector of which has an axial component with respect to the mandrel. This component contributes to the independent (without additional external impact) movement (descent) of the resulting pipeline from the mandrel.

Навивка осуществляется непрерывно. После сварки трубопровода требуемой длины режущим устройством (не показано) производят его отрезку либо во время вращения оправки, либо при ее остановке.Winding is carried out continuously. After welding the pipeline of the required length with a cutting device (not shown), it is cut off either during the rotation of the mandrel or when it stops.

Навивка может осуществляться в один слой из ленты, навитой по спирали с перекрытием кромок соседних витков, как это описано выше. Возможно осуществление спиральной навивки и в несколько слоев при одновременной подаче нескольких лент, каждая из которых формирует слой. При этом витки лент в каждом слое могут быть соединены с перекрытием кромок, с образованием общей границы стыка и с зазором с одновременным расположением витков смежных слоев «в шахматном порядке», таким образом, что формируется целостный герметичный рукав трубопровода.The winding can be carried out in a single layer of tape, wound in a spiral with overlapping edges of adjacent turns, as described above. It is possible to carry out spiral winding in several layers while simultaneously feeding several tapes, each of which forms a layer. In this case, the turns of tapes in each layer can be connected with overlapping edges, with the formation of a common interface of the joint and with a gap with the simultaneous arrangement of the turns of adjacent layers in a “checkerboard pattern”, so that a complete tight pipe sleeve is formed.

Навивка может осуществляться и с применением армирующего элемента (нити, проволоки, лески) выполненного из материала, обеспечивающего придание конечному изделию требуемых свойств (например: металл, синтетические, искусственные и натуральные материалы). Навивка армирующего элемента осуществляется одновременно с навивкой в один или более слоев ленты, при этом армирующий элемент располагают в зоне перекрытия между кромками соседних витков ленты.The winding can also be carried out using a reinforcing element (thread, wire, fishing line) made of a material that provides the final product with the required properties (for example: metal, synthetic, artificial and natural materials). Winding of the reinforcing element is carried out simultaneously with winding into one or more layers of the tape, while the reinforcing element is located in the overlapping zone between the edges of adjacent turns of the tape.

Таким образом, заявляемое устройство позволяют изготавливать гибкие трубопроводы как армированные, так и без арматуры путем навивки ленты на оправку без принудительного съема готового изделия. Сама конструкция оправки позволяет менять как размеры трубопровода (диаметр), так и шаг навивки и технологию соединения витков в зависимости от используемых материалов и от заданных свойств готового изделия.Thus, the claimed device allows you to make flexible pipelines both reinforced and without reinforcement by winding the tape on the mandrel without forcing the removal of the finished product. The design of the mandrel itself allows you to change both the dimensions of the pipeline (diameter), the winding pitch and the technology of connecting the coils, depending on the materials used and the desired properties of the finished product.

Данная конструкция обеспечивает строгую параллельность осей опорного и прижимного роликов, что значительно повышает качество сварного шва, а также исключает вероятность проскальзывания материала на опорном вале, что значительно снижает вероятность появления брака. Кроме того, наличие приводного прижимного ролика и отсутствие приводной системы вала оправки, позволяет изготавливать трубопроводы малых диаметров.This design ensures strict parallelism of the axes of the support and pressure rollers, which significantly improves the quality of the weld, and also eliminates the likelihood of slipping of material on the support shaft, which significantly reduces the likelihood of marriage. In addition, the presence of a drive pinch roller and the absence of a drive system of the mandrel shaft allows the production of pipelines of small diameters.

Claims

1. A device for the manufacture of flexible pipelines, comprising a support on which a mandrel for winding the tape, a device for feeding the tape, a pressure roller, and means for obtaining an integral connection of the overlapping zone of adjacent turns of the tape, the mandrel is a prefabricated structure with two bases, one of which is fixed to the support, the bases are interconnected by an axial screed, shafts are installed between the bases, one of which is a support, the ends of the shaft on both bases in uniformly distributed around circles of equal diameter, so that the ends of each shaft are offset relative to each other by a radial angle, the device for feeding the tape is made so that it can be fed to the support shaft so that its longitudinal axis is perpendicular to the axis of the support shaft, characterized in that additionally contains a bracket mounted on the support of the device, a fork is installed on the bracket with the possibility of rotation around a vertical axis, said clamp is fixed at the ends of the fork the th roller equipped with a rotation drive, the axis of the support shaft is located in a horizontal plane and deflected relative to the axis of the screed, the pressure roller is installed parallel to the support shaft and is equipped with a mechanism for controlling the degree of pressure against it.

2. The device according to claim 1, characterized in that as a means of providing a permanent connection of the overlapping zone of adjacent turns of tape, a pipe is used for supplying hot air, behind which there is a pressure roller

3. The device according to any one of claims 1 and 2, characterized in that it is further provided with a device for supplying a reinforcing element to the overlapping zone of adjacent turns of tape.