Способ и устройство для введения уплотнительного кольца в поворотный держатель

Изобретение относится к области сборочного производства и может быть использовано для введения растяжимого в радиальном направлении уплотнительного кольца в поворотный чашеобразный держатель, имеющий дискообразное основание, по окружности которого расположена наружная стенка с внутренней стороной стенки. Способ включает вращение держателя вокруг его оси вместе с размещенным в нем уплотнительным кольцом со скоростью, при которой обеспечивается растяжение уплотнительного кольца в радиальном направлении до прилегания его наружной окружной поверхности к внутренней стороне стенки держателя, при этом используют держатель, содержащий горизонтально ориентированный центральный удерживающий стержень, имеющий винтообразную поверхность, причем уплотнительное кольцо подвешивают вертикально на загрузочный конец удерживающего стержня и перемещают по винтообразной поверхности стержня к внутренней поверхности основания держателя посредством вращения держателя со стержнем со скоростью, не приводящей к растяжению уплотнительного кольца, после чего вращают держатель со скоростью, обеспечивающей растяжение уплотнительного кольца. Использование изобретения позволяет автоматизировать процесс установки уплотнительного кольца. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Изобретение относится к способу введения уплотнительного кольца, растяжимого в радиальном направлении, в поворотный чашеобразный держатель согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения, а также к устройству для введения уплотнительного кольца, растяжимого в радиальном направлении, в поворотный чашеобразный держатель согласно ограничительной части пункта 6 формулы изобретения.

В оборудовании для канализации часто применяются одностенные или двустенные гофрированные трубы, наружная поверхность которых имеет волнистую структуру, состоящую из углублений и возвышений. Для соединения таких гофрированных труб с муфтами или с другими участками труб с целью их уплотнения по отношению друг к другу, как правило, требуется уплотнительное кольцо, которое вкладывают в последнее углубление со стороны сужающегося конца трубы, причем после этого сужающийся конец с уплотнением вставляют в муфтовый конец другого трубного элемента. Однако при больших диаметрах трубы надевание уплотнительного кольца затруднительно, так как уплотнительные кольца большого диаметра растягиваются только с большими усилиями, которые необходимы для сдвига уплотнительного кольца через возвышение.

Кроме того, известны так называемые трубы типа Utra-Rib, наружная сторона которых выполнена существенно ребристой, причем для соединения двух соответствующих труб также применяют уплотнения, которые необходимо помещать на наружную сторону трубы между двумя соседними ребрами.

В более раннем патентном документе ЕР 14176518.0 приведены способ и устройство для помещения уплотнительного кольца на гофрированную трубу, согласно которому уплотнительное кольцо посредством поворотного держателя приводят во вращение с такой скоростью, что его внутренний радиус вследствие воздействия центробежной силы и растяжения становится большим, чем максимальный наружный радиус трубы в той области наружной поверхности трубы, над которой требуется провести уплотнение до места углубления. При этом уплотнительное кольцо проводят от конца трубы через область максимального наружного радиуса до места углубления во вращающемся состоянии. Затем число оборотов держателя с помещенным в нем уплотнительным кольцом понижают до тех пор, пока уплотнительное кольцо вследствие обратной деформации не входит в углубление.

При указанном способе введение уплотнительного кольца в чашеобразный держатель производят путем помещения уплотнительного кольца на центральный удерживающий стержень, на котором, при вращении чашеобразного держателя с высокой скоростью, уплотнительное кольцо растягивается настолько, что оно прилегает к внутренней стенке чашеобразного держателя. Затем, после введения гофрированной трубы во вращаемый держатель, возможно введение уплотнительного кольца во вращающемся состоянии в углубление гофрированной трубы.

Задача, лежащая в основе изобретения, состоит в предложении такого способа и устройства для введения уплотнительного кольца, растяжимого в радиальном направлении, в поворотный чашеобразный держатель, которые позволяют производить подведение уплотнительного кольца по существу автоматически.

Эта задача решена способом, указанным в пункте 1 формулы изобретения, и устройством, указанным в пункте 6 формулы изобретения. Предпочтительные варианты усовершенствования изобретения указаны в зависимых пунктах.

При способе согласно изобретению уплотнительное кольцо, подвешенное в вертикальной ориентации, переводят, вдоль винтообразной поверхности горизонтально ориентированного центрального удерживающего стержня держателя, с загрузочного конца удерживающего стержня к внутреннему основанию чашеобразного держателя при вращении держателя с низким числом оборотов, до приведения держателя во вращение с повышенной скоростью вращения для растяжения уплотнительного кольца в радиальном направлении.

В соответствующем устройстве держатель содержит центральный удерживающий стержень, имеющий винтообразную поверхность, предпочтительно с большим шагом и высотой профиля, по которой обеспечена возможность перемещения уплотнительного кольца, подведенного к загрузочному концу центрального удерживающего стержня, в подвешенном состоянии при низком числе оборотов держателя к внутренней стороне основания чашеобразного держателя. Как только уплотнительное кольцо достигло внутренней стороны основания, возможно повышение скорости вращения держателя настолько, что подведенное уплотнительное кольцо растягивается в радиальном направлении до тех пор, пока оно не будет прилегать к внутренней стороне стенки держателя.

Благодаря использованию удерживающего стержня с винтообразной поверхностью возможна передача уплотнительного кольца, производимая на большем расстоянии от внутренней поверхности основания. При медленном вращении удерживающего стержня уплотнительное кольцо на основании винтообразной поверхности удерживающего стержня, который имеет меньший диаметр, чем уплотнительное кольцо, автоматически подводится к внутренней поверхности основания держателя. Поэтому не требуется воздействовать на держатель вручную.

Согласно предпочтительному варианту исполнения предусмотрен магазин-накопитель, из которого возможна выдача уплотнительных колец по отдельности и их передача посредством передаточного узла на загрузочный конец удерживающего стержня. Это позволяет вставлять большое количество готовых уплотнительных колец, например, 20-50 колец, в магазин-накопитель, из которого возможно их автоматическое введение в держатель по отдельности.

Магазин-накопитель предпочтительно выполнен в виде горизонтально расположенной штанги, имеющей винтообразную поверхность, на которой помещено множество подвешенных уплотнительных колец и по которой уплотнительные кольца при вращении штанги транспортируются к подающему концу штанги. Посредством этой операции способа возможно снятие или спадание колец со штанги по отдельности, при этом они поступают в передаточный узел, посредством которого они передаются на загрузочный конец удерживающего стержня.

Передаточный узел предпочтительно состоит из приемного устройства в форме оболочки, в которое уплотнительное кольцо попадает после спадания со штанги магазина-накопителя. Передаточный узел может переводить уплотнительное кольцо к расположенному рядом с ним загрузочному концу удерживающего стержня либо линейно, либо с возможностью поворота.

Поверхность штанги в магазине-накопителе, выполненная винтообразной, предпочтительно выполнена таким образом, что шаг ее резьбы возрастает в направлении подающего конца, так что при повороте штанги расстояние между кольцами в направлении подающего конца увеличивается, и тем самым создается возможность более легкого снятия кольца со штанги или обеспечивается надежное спадание со штанги отдельного уплотнительного кольца.

Центральный удерживающий стержень может быть выполнен либо в цилиндрической, либо конусообразной формы, причем в последнем случае прием уплотнительного кольца облегчен.

Вместо приемного устройства в виде оболочки передаточного узла возможно также выполнение передаточного узла в виде узла с крючками или скобами для захвата уплотнительного кольца, подаваемого с подающего конца магазина-накопителя. Выполнение такого узла в виде скоб может оказаться механически более простым, чем передаточный узел, выполненный с возможностью линейного перемещения или поворота.

Ниже изобретение более подробно разъясняется со ссылкой на вариант осуществления. На чертежах показаны:

фиг. 1 вид сбоку существенных элементов магазина-накопителя,

фиг. 2 изображение в перспективе магазина-накопителя,

фиг. 3 вид в разрезе чашеобразного держателя,

фиг. 4 изображение в перспективе чашеобразного держателя,

фиг. 5 чашеобразный держатель с введенной гофрированной трубой, и

фиг. 6 вид в перспективе изображения с фиг. 5.

Магазин-накопитель 1, представленный на фигурах 1 и 2, образован по существу проходящей в горизонтальном направлении штангой с винтообразным углублением 2. Возможно помещение на эту штангу ряда уплотнительных колец 4, которые помещают на свободный конец штанги либо вручную, либо посредством автоматического подводящего устройства. Уплотнительные кольца 4 свободно свисают со штанги. Они висят параллельно рядом друг с другом в винтообразном углублении и при повороте штанги транспортируются к подающему концу 3 магазина-накопителя 1. Винтообразное углубление 2 имеет на подающем конце 3 увеличенный шаг, так что расстояние между транспортируемыми уплотнительными кольцами 4 увеличивается в направлении подающего конца.

Уплотнительное кольцо, спадающее с подающего конца 3 при повороте штанги, падает под действием собственного веса в оболочку 7, которая является частью передаточного узла 5. Для надежного введения уплотнительного кольца 4 в оболочку 7 передаточный узел 5 содержит прикрепленную вверху направляющую 6. Для препятствия одновременному попаданию в передаточный узел двух колец, после передачи уплотнительного кольца возможно кратковременное изменение направления вращения стержня кольца на обратное.

На фиг. 2 показан элемент 7 в виде оболочки в передней части передаточного узла 5.

Форма нижнего закругления оболочки по существу соответствует форме уплотнительного кольца. Таким образом, передаточный узел 5 посредством соответствующего линейного или поворотного перемещения приводят в положение перед торцевой стороной удерживающего стержня 9 держателя 8 согласно фиг. 3. Когда передаточный узел 5 приведен в положение перед торцевой стороной удерживающего стержня 9, уплотнительное кольцо 4, находящееся в оболочке 7, имеет возможность входить в винтообразное углубление 10 удерживающего стержня 9. Удерживающий стержень 9 имеет несколько меньший диаметр, чем уплотнительное кольцо 4, так что при повороте удерживающего стержня 9 уплотнительное кольцо транспортируется вдоль винтообразного углубления 10 по направлению к внутреннему основанию 13 держателя 8. После этого передаточный узел 5 удаляется от удерживающего стержня 9, и теперь возможен прием следующего уплотнительного кольца 4 из магазина-накопителя.

На фиг. 3 показан элемент 9 удерживающего стержня, имеющий цилиндрическую форму. Однако возможно также выполнение удерживающего стержня с конусообразной формой, с меньшим диаметром на загрузочном конце 11 для облегчения приема уплотнительного кольца. Это происходит благодаря тому, что удерживающий стержень и передаточный узел перемещают по направлению друг к другу до тех пор, пока удерживающий стержень не вводится в поперечное сечение уплотнительного кольца. При опускании передаточного узла уплотнительное кольцо передается на удерживающий стержень.

Возможно приведение держателя 8 во вращение с высокой скоростью посредством моторного привода. Держатель 8 выполнен в форме чаши и имеет основание 13, а также наружную стенку с внутренней стороной 14 стенки. Внутренняя сторона 14 стенки имеет такую форму профиля, которая согласуется с профилем уплотнительного кольца 4.

Когда при легком вращении держателя 8 уплотнительное кольцо 16, сначала не растянутое, достигает внутреннего основания 13, скорость вращения держателя 8 повышают настолько, что уплотнительное кольцо 16 растягивается в радиальном направлении и прилегает к внутренней стороне 14 стенки. В этом положении вводят с торцевой стороны гофрированную трубу 19, которая предварительно зажата посредством зажима 17 для предотвращения ее вращения, вплоть до кольцеобразного углубления 15. Теперь скорость вращения держателя 8 можно снизить, чтобы растянутое уплотнительное кольцо 18 уменьшилось в диаметре и смогло войти в углубление гофрированной трубы 19. При этом оно резко тормозится и непосредственно достигает своей конечной формы и положения в гофрированной трубе. Затем гофрированную трубу удаляют из чашеобразного держателя, и скорость вращения держателя 8 снижают до режима простоя.

Теперь возможно проведение нового цикла для надевания уплотнительного кольца на гофрированную трубу.

Перечень условных обозначений

1 магазин-накопитель

2 винтообразное углубление

3 подающий конец

4 уплотнительные кольца

5 передаточный узел

6 направляющая

7 оболочка

8 держатель

9 удерживающий стержень

10 винтообразное углубление

11 загрузочный конец

12 сдвигающее устройство

13 внутреннее основание

14 внутренняя поверхность стенки

15 кольцеобразное углубление

16 нерастянутое уплотнительное кольцо

17 зажим

18 растянутое уплотнительное кольцо

19 гофрированная труба

1. Способ введения растяжимого в радиальном направлении уплотнительного кольца (4) в поворотный чашеобразный держатель (8), имеющий дискообразное основание (13), по окружности которого расположена наружная стенка с внутренней стороной (14) стенки, причем диаметр внутренней стороны (14) больше, чем наружный диаметр уплотнительного кольца (4) в состоянии покоя, включающий

вращение держателя (8) вокруг его оси вместе с размещенным в нем уплотнительным кольцом (4) со скоростью, при которой обеспечивается растяжение уплотнительного кольца (4) в радиальном направлении до прилегания его наружной окружной поверхности к внутренней стороне (14) стенки держателя (8),

отличающийся тем, что

используют держатель (8), содержащий горизонтально ориентированный центральный удерживающий стержень (9), имеющий винтообразную поверхность, причем уплотнительное кольцо (4) подвешивают вертикально на загрузочный конец (11) удерживающего стержня (9) и перемещают по винтообразной поверхности стержня (9) к внутренней поверхности основания (13) держателя (8) посредством вращения держателя (8) со стержнем (9) со скоростью, не приводящей к растяжению уплотнительного кольца (4), после чего вращают держатель (8) со скоростью, обеспечивающей растяжение уплотнительного кольца (4).

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют магазин-накопитель (1), из которого уплотнительные кольца (4) изымают по отдельности и посредством передаточного узла (5) передают на загрузочный конец (11) удерживающего стержня (9).

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что магазин-накопитель (1) образован горизонтально расположенной штангой, имеющей винтообразную поверхность, на которой размещают множество подвешенных уплотнительных колец (4), транспортируемых при вращении штанги к подающему концу (3) штанги.

4. Способ по п. 2, отличающийся тем, что передаточный узел выполнен с возможностью поворота между магазином-накопителем (1) и удерживающим стержнем (9).

5. Поворотный чашеобразный держатель (8) для уплотнительного кольца (4), содержащий дискообразное основание (13), по окружности которого расположена наружная стенка с внутренней стороной (14) стенки, причем диаметр внутренней стороны (14) больше, чем наружный диаметр уплотнительного кольца (4) в состоянии покоя, при этом держатель (8) выполнен с возможностью вращения вокруг его оси вместе с размещенным в нем уплотнительным кольцом (4) со скоростью, при которой обеспечивается растяжение уплотнительного кольца (4) в радиальном направлении до прилегания его наружной окружной поверхности к внутренней стороне (14) стенки держателя (8),

отличающийся тем, что

держатель (8) снабжен горизонтально ориентированным центральным удерживающим стержнем (9), имеющим винтообразную поверхность и выполненным с возможностью перемещения уплотнительного кольца (4), подвешенного вертикально на загрузочном конце (11) удерживающего стержня (9), к внутренней поверхности основания (13) держателя (8) по винтообразной поверхности стержня (9) посредством вращения держателя (8) со стержнем (9) со скоростью, не приводящей к растяжению уплотнительного кольца (4), при этом держатель (8) выполнен с возможностью вращения со скоростью, обеспечивающей заданное растяжение уплотнительного кольца (4).

6. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что центральный удерживающий стержень (9) имеет конусообразную форму, причем загрузочный конец (11) имеет меньший диаметр, чем конец удерживающего стержня (9), обращенный к дискообразному основанию (13) держателя (8).