Калибрующее устройство для экструдируемой трубы из пластического материала

 

Использование: калибрование по наружному размеру экструдируемых пластмассовых труб. Сущность изобретения: калибрующее устройство содержит размещенную после экструзионного пресса втулочную конструкцию для прохода через нее экструдируемой трубы. Калибрование внешнего размера трубы осуществляют внутренней поверхностью втулки. Втулочная конструкция снабжена канальной системой подачи смазывающей воды на внутреннюю поверхность втулки по всей ее длине. Средства охлаждения калибрующего устройства снабжены отдельной канальной системой для охлаждающей среды, на зависящей от условия охлаждения снаружи устройства. Кроме того, калибрующее устройство оснащено размещенной вдоль всей длины устройства отдельной вакуумной канальной системой, также не зависящей от условий охлаждения снаружи устройства. 9 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к калибрующему устройству для калибрования внешних габаритов труб, полученных в экструзионном прессе, и может быть использовано, например, в химической промышленности.

Втулкообразные устройства упомянутого типа устанавливаются сразу после экструзионного пресса для формования труб в специальном охлаждающем баке [1].

Работа устройств может быть основана на двух принципах. В соответствии с одним принципом труба в сформованном состоянии и выходящая из экструзионного пресса прижимается к внутренней поверхности калибрующего устройства посредством давления, устанавливаемого внутри трубы. В соответствии с другим принципом работы требуется рабочая камера под вакуумом, в которой размещается калибрующее устройство. Стенка устройства имеет каналы, через которые вакуум, существующий в рабочей камере, может влиять на внешнюю поверхность трубы в калибрующем устройстве. Труба затем подсасывается к внутренней поверхности устройства.

Для охлаждения трубы устройство также погружено в воду, использующуюся в качестве охлаждающей среды, или же подвергается постоянному водяному душу.

Для удовлетворительной работы калибрующих устройств существенно, чтобы труба проходила через устройство как можно с меньшим трением и чтобы труба, выходящая из экструзионного пресса, надлежащим образом охлаждалась для достижения желаемых размеров и стабильности габаритов.

Для достижения этих целей для калибрующих устройств были разработаны различные смазывающие и охлаждающие приспособления. Эти приспособления используются в калибрующих устройствах, работающих как под внутренним давлением, так и при внешнем вакууме.

Ближайшим по технической сущности к предложенному устройству является калибрующее устройство для экструдируемой трубы из пластического материала, содержащее размещенную после экструзионного пресса втулочную конструкцию для прохода через нее из экструзионного пресса трубы и калибрования внешнего размера трубы внутренней поверхностью втулки под воздействием внутреннего давления, превышающего давление в устройстве, и средства охлаждения, причем втулочная конструкция снабжена канальной системой для подачи смазывающей воды, размещенной вдоль всей длины устройства и сообщенной отверстиями во втулке с внутренней поверхностью втулки по всей ее длине [2].

В известном калибрующем устройстве охлаждение основано главным образом на эффекте охлаждающей воды в баке, несмотря на то, что смазывающая вода по существу участвует в охлаждении. Однако объединение охлаждения и смазки упомянутым способом ограничивает производительность устройства, а также не предусматривает возможность регулирования охлаждения без вредного воздействия на смазку, что снижает качество труб.

Задачей изобретения является повышение интенсивности охлаждения и качества труб.

Для решения этой задачи в калибрующем устройстве для экструдируемой трубы из пластического материала, содержащем размещенную после экструзионного пресса втулочную конструкцию для прохода через нее из экструзионного пресса трубы и калибрования внешнего размера трубы внутренней поверхности втулки под воздействием внутреннего давления, превышающего давления в устройстве, и средства охлаждения, причем втулочная конструкция снабжена канальной системой для подачи смазывающей воды, размещенной вдоль всей длины устройства и сообщенной отверстиями во втулке с внутренней поверхностью втулки по всей ее длине, согласно изобретению, средства охлаждения снабжены отдельной закрытой канальной системой для охлаждающей среды, размещенной по всей длине устройства. Кроме того, втулочная конструкция может быть снабжена отдельной вакуумной канальной системой, соединенной с внутренней поверхностью конструкции и размещенной вдоль всей длины устройства. Во втулочной конструкции могут быть выполнены напорные каналы для подвода вакуума к поверхности трубы из вакуумной среды, окружающей калибрующее устройство. Канальная система для смазывающей воды, канальная система для охлаждающей среды и вакуумная канальная система выполнены в виде проходящей в продольном направлении по периферии устройства резьбы с одним или несколькими заходами. Канальная система для смазывающей воды, канальная система для охлаждающей среды и вакуумная канальная система размещены в продольном направлении устройства поочередно по всей его периферии. Напорные каналы для подвода вакуума расположены в виде ряда, совпадающего с выступающей частью канальных систем для смазывающей воды, охлаждающей среды и вакуумной канальной системы. Канальная система для смазывающей воды, вакуумная канальная система и напорные каналы подвода вакуума сообщены соответственно с системой каналов, выполненных по внутренней цилиндрической поверхности втулки. Система каналов по внутренней поверхности втулки размещена с возможностью совпадения с канальной системой смазывающей воды, вакуумной канальной системой и с рядом напорных каналов подвода вакуума. Система каналов по внутренней поверхности втулки выполнена в виде кольцевых канавок, отстоящих одна от другой в осевом направлении устройства. Канальные системы для смазывающей воды, охлаждающей среды и вакуумная канальная система образованы канавками по внешней поверхности втулки, закрытыми кожухом.

Таким образом, калибрующее устройство в соответствии с изобретением может быть приспособлено для использования как в системах с давлением, так и в вакуумных. Если оно используется в вакуумной системе, стенка калибрующего устройства должна быть оснащена каналами нагнетания.

На фиг. 1 показан частичный разрез бокового вида варианта калибрующего устройства; на фиг.2 - то же, другого варианта калибрующего устройства; на фиг.3 - разрез А-А на фиг.2.

Калибрующее устройство для экструдируемой трубы из пластического материала содержит размещенную после сопла 1 экструзионного пресса втулочную конструкцию 2 для прохода через нее из экструзионного пресса трубы и калибрования ее внутренней поверхностью втулки 3. Все калибрующее устройство размещено в так называемом охлаждающем баке, который является в основном закрытой камерой, большей, чем калибрующее устройство, причем в этой камере во время работы устанавливают некоторый уровень вакуума также как и охлаждающей воды таким образом, чтобы калибрующее устройство было полностью погружено в охлаждающую воду. Охлаждение альтернативно может быть основано на водяных душах, которые промывают калибрующее устройство и трубу, выступающую из него. Калибруемая труба подвергается таким образом последующему охлаждению при прохождении через воду или водяные души в камере.

С другой стороны, внутренняя часть изготавливаемой трубы может выдерживать давление, превышающее давление окружающей среды, благодаря чему калибрование происходит посредством этого внутреннего давления, причем это давление прижимает стенку трубы к внутренней поверхности втулки 3 устройства.

Для рабочего режима под вакуумом напорные каналы 4 выполнены в стенке устройства, через которые вакуум, существующий в камере, может воздействовать на внутреннюю часть калибрующего устройства и присасывать калибруемую трубу на внутреннюю поверхность втулки 3 устройства.

Сразу после соединительного фланца 5 калибрующее устройство содержит камеру 6 смазывающей воды, охватывающую устройство в кольцевом направлении. Смазывающая вода (которая в то же время обладает охлаждающим эффектом) подается в камеру 6 через два противоположных патрубка 7, установленных тангенциально к внешней поверхности стенки. Основание камеры 6 для смазывающей воды имеет несколько сквозных отверстий, через которые вода может проходить между внешней поверхностью трубы и внутренней поверхностью втулки 3 калибрующего устройства.

Для улучшения смазывающего эффекта и для его прохождения вдоль всей длины устройства последнее оснащено дополнительной канальной системой 8 в качестве продолжения кольцевой камеры 6 для смазывающей воды, причем в эту канальную систему 8 подают смазывающую воду из камеры 6, затем смазывающая вода подается через отверстия в канальной системе между трубой и внутренней поверхностью устройства. Канальная система проходит по существу вдоль всей длины устройства и оснащена своими собственными регулирующими устройствами 9 для обеспечения необходимых условий смазки. Для увеличения скорости потока смазывающей воды и для выравнивания давления кольцевая камера 6 у переднего конца оснащена отверстиями 10 перетекания, через которые вода в углублении, предназначенная для смазки, может подаваться в бак. Большой расход по существу увеличивает охлаждение входной секции. Также возможна подача смазывающей воды в противоположном направлении.

Для достижения более управляемого и эффективного охлаждения предлагаемое устройство оснащено отдельной регулируемой закрытой канальной системой с каналами 11 для охлаждающей среды. Канальная система может с целью обеспечения необходимых для продукта свойств обладать несколькими рабочими режимами, например, в отношении направления и распределения циркуляции охлаждающей среды.

Калибрующее устройство снабжено отдельной всасывающей вакуумной канальной системой 12. Благодаря вакууму, проходящему через эту всасывающую канальную систему, эффект от вакуума, существующего в баке, может быть увеличен, работа, определяемая давлением с внутренней стороны трубы, может быть облегчена и в некоторых случаях поджатие трубы к внутренней поверхности калибрующего устройства может быть достигнуто только благодаря этому. Эта канальная система обладает собственными регулирующими средствами 13. Втулка 3 калибрующего устройства закрыта внешним кожухом 14.

Предпочтительно расположить упомянутую канальную систему так, чтобы канавки, выступающие по внешней периферии втулки 3, образовывали корпус калибрующего устройства. Эти канавки накрыты кожухом 14. Кожух 14 может быть установлен на месте одним из хорошо известных способов, например способом горячей посадки.

Каналы размещены так, чтобы они проходили по периферии калибрующего устройства поочередно одним за другим, благодаря чему существует две возможности их расположения в основном вдоль всей длины калибрующего устройства. На фиг. 1 изображено расположение по винтовой линии, в котором каждая канальная система проходит как винт (резьба) с одним заходом. Также возможно расположение, включающее в себя два или несколько заходов. Конфигурацию головки каждого рисунка винта, относящейся к каждой канальной системе и соответствующие размеры канальных систем, определяет шаг резьбы винта. Канальная система 8 имеет выходы 15 на внутреннюю часть втулки 3.

Другая возможность расположения каналов заключается в осевом направлении калибрующего устройства, что альтернативно изображено на фиг.2 и 3.

Существует разность в работе между формами расположения упомянутых канальных систем в основном относительно потоков в жидкостных каналах. Резьбовое расположение обеспечивает длинные каналы, в которых могут использоваться высокие скорости потоков. В дополнительные к охлаждающим свойствам высокая скорость потока характеризуется тем, что каналы остаются чистыми. При линейном расположении в противоположность к этому легко обеспечиваются большие расходы, которые, в свою очередь, приводят к высокой эффективности охлаждения.

В отношении конфигурации устройства различное расположение каналов приводит к различиям, в основном связанным с положением подсоединений. При резьбовой форме подсоединения открыты прямо в каждый канал, либо напрямую в его передний и/или граничный конец, либо потенциально также между его концами. При линейном расположении наоборот предпочтительно использовать коллекторы, окружающие калибрующее устройство, причем эти коллекторы соединены с каждым каналом (смазывающим, охлаждающим, всасывающим).

Для достижения как можно более равномерного и эффективного действия каналов (или рядов сквозных отверстий), которые размещены по внешней периферии втулки 3 и оснащены проходами 15 через стенку втулки 3 по рабочей поверхности калибрующего устройства, т.е. по его внутренней поверхности, на этой внутренней поверхности у сквозных отверстий каналов были образованы канавки 16. При резьбовом расположении каналов канавки на внутренней поверхности выходят непрерывно в точке, соответствующей периферийной канавке, в которой при линейном расположении внутренние канавки размещены как отдельные кольцевые канавки, разнесенные между собой в осевом направлении.

Размещение отдельных рабочих канальных систем на периферии калибрующего устройства обеспечивает некоторые рабочие преимущества по сравнению с известными устройствами. Во-первых, прохождение смазывающий каналов вдоль всей длины калибрующих устройств обеспечивает необходимую смазку и тем самым, проход трубы 17 очень небольшим трением через устройство. Отдельная канальная система также делает возможным независимое управление смазкой.

С точки зрения работы, существенно важным признаком калибрующего устройства является отдельная канальная система охлаждающей среды. Охлаждение можно улучшить, прежде всего, благодаря каналам по сравнению с охлаждением в баке по известному уровню техники и, в особенности, охлаждающий эффект может регулироваться независимо от охлаждения в баке. Охлаждение может даже происходить в обратном направлении по отношению к направлению эффективности охлаждения, что может быть достигнуто путем изменения подачи охлаждающей воды из входного к выходному отверстию и наоборот.

Полностью закрытая охлаждающая циркуляция делает возможным использование других охлаждающих сред, чем вода, причем этот факт может иметь значение при обстоятельствах, при которых подача охлаждающей воды не совсем подходит. Охлаждающая циркуляция может также сочетаться с отдельной охлаждающей системой.

Отдельная и отдельно регулируемая всасывающая вакуумная канальная система 12 делает возможным существование различных рабочих режимов. Посредством вакуума, направляемого из независимой канальной системы в трубу 17, эффект давления, существующего в пространстве бака, может быть увеличен, благодаря чему давление в пространстве бака может быть установлено как близкое к наружному давлению. Отдельная вакуумная канальная система является очень важной с точки зрения запуска оборудования, что способствует и ускоряет фазу запуска в связи с величиной как вакуума, так и давления.

Формула изобретения

1. КАЛИБРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭКСТРУДИРУЕМОЙ ТРУБЫ ИЗ ПЛАСТИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА, содержащее размещенную после экструзионного пресса втулочную конструкцию для прохода через нее из экструзионного пресса трубы и калибрования внешнего размера трубы внутренней поверхностью втулки под воздействием внутреннего давления, превышающего давление в устройстве, и средства охлаждения, причем втулочная конструкция снабжена канальной системой для подачи смазывающей воды, размещенной вдоль всей длины устройства и сообщенной отверстиями во втулке с внутренней поверхностью втулки по всей ее длине, отличающееся тем, что средства охлаждения снабжены отдельной закрытой канальной системой для охлаждающей среды, размещенной по всей длине устройства.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что втулочная конструкция снабжена отдельной вакуумной канальной системой, соединенной с внутренней поверхностью конструкции и размещенной вдоль всей длины устройства.

3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что во втулочной конструкции выполнены напорные каналы для подвода вакуума к поверхности трубы из вакуумной среды, окружающей калибрующее устройство.

4. Устройство по пп.1 - 3, отличающееся тем, что канальная система для смазывающей воды, канальная система для охлаждающей среды и вакуумная канальная система выполнены в виде проходящей в продольном направлении по периферии устройства резьбы с одним или несколькими заходами.

5. Устройство по пп.1 - 3, отличающееся тем, что канальная система для смазывающей воды, канальная система для охлаждающей среды и вакуумная канальная система размещены в продольном направлении устройства поочередно по всей его периферии.

6. Устройство по пп.3 - 5, отличающееся тем, что напорные каналы для подвода вакуума расположены в виде ряда, совпадающего с выступающей частью канальных систем для смазывающей воды, охлаждающей среды и вакуумной канальной системы.

7. Устройство по пп.1 - 6, отличающееся тем, что канальная система для смазывающей воды, вакуумная канальная система и напорные каналы подвода вакуума сообщены соответственно с системой каналов, выполненных во внутренней цилиндрической поверхности втулки.

8. Устройство по пп.4, 6 и 7, отличающееся тем, что система каналов по внутренней поверхности втулки размещена с возможностью совпадения с канальной системой смазывающей воды, вакуумной канальной системой и с рядом напорных каналов подвода вакуума.

9. Устройство по пп.5 и 7, отличающееся тем, что система каналов по внутренней поверхности втулки выполнена в виде кольцевых канавок, отстоящих одна от другой в осевом направлении устройства.

10. Устройство по пп.1 - 9, отличающееся тем, что канальные системы для смазывающей воды, охлаждающей среды и вакуумная канальная система образованы канавками по внешней поверхности втулки, закрытыми кожухом.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3