I Изобретение относитс к сварке пластмасс, а именно к устройствам дл контактной сварки пластмассовых труб. Известно устройство дл контактной сварки пластмассовьпс труб, содержащее нагреватель и разъемные . кольцевые нагревательные элементы, закрепленные с помощью шарниров на концах двуплечих рычагов, шарнирно св занных между собой, а торцевой нагреватель установлен с возможностью поворота на кронштейне, жестко закрепленном на оси рычагов . l . , Недостаток этого устройства заключаетс в сложности конструкции. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату йвл ётс устройст .во дл контактной сварки пластмассовых труб, содержащее шарнирно смонтированные на оси торцевой нагреватель и разъемные кольцевые нагревательные элементы, подвижные в осевом напразлении 2j . Однако известное устройство не обеспечивает качественной сварки труб из фторопласта-4 из-за значительной деформации зоны соединени кольцевыми нагревательньц и элементами при температурном расширении свариваемого материала в ради альном направлении. Вследствие превьш1ени предела текучести полимера материал вьщавливаетс из зоны сварки, и охлаждение стыка идет практически без приложени осадочного давлени . Цель изобретени - повышение про ности сварного соединени при сварке труб из фторопласта за счет компенсации температурных расширений свариваемого материала. Указанна цель достигаетс тем, что в устройстве дл контактной сварки пластмассовых труб, содержащем шарнирно смонтированные на оси торцевой нагреватель и разъемные кольцевые нагревательные элементы, подвижные в осевом направлении, разъемные кольцевые нагреваемые эле менты снабжены установленными внутри них и закрепленными на оси разъемными гильзами из теплопроводного материала, выполненными со стороны торцевого нагревател с прорез ми, равномерно расположенными по окруж362 ности гильзы и параллельными оси, а с другой стороны - с ребрами охлаждени , причем длина прорезей соответствует ширине разъемных кольцевых нагревательных элементов. Такое выполнение устройства позвол ет компенсировать тепловые расширени материала во всех направлени х при сварке труб из фторо-пласта , что повьш ает прочность сварного соединени . На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.-2 то же, вид сверху; на фиг. 3 - то же, рабочее положение, вид сбоку; фиг. 4 - то же, нерабочее положение; на фиг. 5 - разъемные гильзы; на фиг. 6 - схема работы устройства (а, S , Ь ) . Устройство дл контактной сварки пластмассовьге труб состоит из торцевого нагревател 1, разъемных кольцевых нагревательных элементов 2 с расположенными внутри них разъемными гильзами 3 из упругого теплопроводного материала, закрепленными шарнирно на оси 4 и подпружиненными ,с помощью пружин 5 относительно основани 6. Кольцевые нагревательные элементы опираютс на стойку 7, котора может легко убиратьс . Разъемные гильзы (фиг. 5) имеют продольные равномерно распределенные по окружности и длиной, равной ширине кольцевых нагревательных элементов, прорези 8 и ребра 9 охлаждени , между которыми в варианте конструкции может быть .выполнена теплоизолирующа прокладка 10. Устройство работает следующим образом. В исходном положении (фиг. ба) разъемные гильзы 3 и свариваемые Трубы 11 прижаты к торцевому -нагревателю 1 пружинами. В процессе разогрева труб их диаметр и длина нагреваемого участка, определ ема шириной кольцевого нагревательного элемента, увеличиваютс , при этом увеличение продольного размера компенсируетс давлением, создаваемым пружинами, а радиального - за счет упругого расширени разрезного участка гильз 3. При достижении температуры сварки 380-390°С торцевой нагреватель 1 выводитс из зоны стыка, и осуществл етс изотермическа выдержка свариваемого стыка при температуре сварки (фиг. 65). При этом за счет теплоотвода с поверхностей ребер охлаждени гильз температура свариваемых труб на участке, охватываемом этой стороной гильзы, не превьшает температуры разм гчени полимера, труба плотно зафиксирована в зажиме и способна воспринимать осевое усилие пружины 5. Участки гильз с прорез ми, расположенные внутри кольцевых нагревательных элементов, под действием напр жени температурного расширени материала свариваемых труб приобретают коническую форму за счет изгиба участков гильзы между прорез ми. В результате радиальное усилие раскладьшаетс на продольную Р и нормальную Р, составл ющие (фиг. 6S), перва из которых ({) обусловливает, в основном, величину усили осадки. I The invention relates to the welding of plastics, and specifically to devices for contact welding of plastic pipes. A device for contact welding of plastic pipes containing a heater and separable is known. annular heating elements fixed by means of hinges at the ends of double-arm levers pivotally connected to each other, and the end heater is installed rotatably on a bracket rigidly fixed on the axis of the levers. l. The disadvantage of this device is the complexity of the design. The closest to the invention to the technical essence and the achieved result is the device for contact welding of plastic pipes, which contains an end heater hinged on the axis and detachable annular heating elements that are movable in axial tension 2j. However, the known device does not provide high-quality welding of fluoroplastic-4 pipes due to the significant deformation of the joint zone by the annular heaters and elements during thermal expansion of the material being welded in the radial direction. Due to the higher yield point of the polymer, the material is removed from the weld zone, and the joint is cooled with little or no sediment pressure. The purpose of the invention is to increase the welded joint penetrability when welding PTFE pipes by compensating for temperature expansions of the material being welded. This goal is achieved by the fact that in a device for contact welding of plastic pipes containing an axially mounted end heater and split ring heating elements that are axially movable, the split ring heated elements are provided with split sleeves of heat-conducting material mounted on the axis made on the side of the end heater with slots evenly spaced around the circumference of the liner and parallel to the axis, and on the other hand with ebrami cooling, the length of the slots corresponds to the width of separable annular heating elements. Such an embodiment of the device makes it possible to compensate for thermal expansion of the material in all directions during the welding of pipes from the fluoroplast, which increases the strength of the welded joint. FIG. 1 shows the proposed device, a general view; in FIG. 2 - the same, top view; in fig. 3 - the same, working position, side view; FIG. 4 - the same non-working position; in fig. 5 - split sleeves; in fig. 6 is a diagram of the device operation (a, S, b). A device for contact welding of pipes made of plastics consists of an end heater 1, detachable annular heating elements 2 with detachable sleeves 3 arranged inside them of elastic heat-conducting material, hinged on axis 4 and spring-loaded, using springs 5 relative to the base 6. The annular heating elements rest on rack 7, which can be easily removed. Split sleeves (Fig. 5) have longitudinal uniformly distributed around the circumference and a length equal to the width of the annular heating elements, the slots 8 and cooling fins 9 between which, in the design variant, a heat insulating gasket 10 can be made. The device works as follows. In the initial position (FIG. Ba), the split sleeves 3 and the pipes 11 to be welded are pressed against the end heater 1 by springs. In the process of pipe heating, their diameter and length of the heated section, determined by the width of the annular heating element, increase, and the increase in the longitudinal dimension is compensated by the pressure created by the springs, and the radial one by the elastic expansion of the split section of the sleeves 3. When the welding temperature reaches 380-390 The end heater 1 is withdrawn from the joint zone and the isothermal holding of the weld joint is carried out at the welding temperature (Fig. 65). At the same time, due to the heat removal from the surfaces of the cooling fins of the sleeves, the temperature of the welded pipes in the area covered by this side of the liner does not exceed the polymer softening temperature, the pipe is tightly fixed in the clamp and is able to absorb the axial force of the spring 5. The sections of the sleeves with slots located inside the annular heating elements, under the action of the stress of thermal expansion of the material of the pipes being welded, acquire a conical shape due to the bending of the liner sections between the slots. As a result, the radial force collapses into a longitudinal P and a normal P constituting (Fig. 6S), the first of which ({) mainly determines the amount of upsetting force.
На третьем этапе сварки - охлаждении (фиг. 4 и 66), кольцевые раземные нагревательные элементы 2 отвод тс от поверхности гильз 3 и последние, продолжа оказывать давление на зону соединени труб 11, охлаждаютс совместно с ними до температуры полной кристаллизации полимера (ниже 250 С).At the third stage of welding - cooling (Fig. 4 and 66), annular split heating elements 2 are removed from the surface of the sleeves 3 and the latter, continuing to exert pressure on the joint area of the pipes 11, are cooled together with them to the full crystallization temperature of the polymer (below 250 ° C ).
Таким образом, конструкци предлагаемого устройства за счет применени разрезных гштьз позвол ет компенсировать чрезмерное развитие напр жений от теплового расширени материала в зоне сварки в радиальном направлении, исключить тем самым деформацию материала в зоне сварки и, использу эти напр жени в качестве усили осадки.Thus, the design of the device due to the use of split rings allows to compensate for the excessive development of stresses from the thermal expansion of the material in the welding zone in the radial direction, thereby eliminating the material deformation in the welding zone and using these stresses as a precipitating force.
11853641185364
создать оптимальные услови дл формировани сварного соединени в процессе изотермической выдержки и периода кристаллизации сформировавше5 гос соединени , что в конечном результате определ ет достаточно высокую прочность сварных соединений. Устройство может быть применено дл сварки труб из различных термопласfO тов, однако основное его назначение - сварка труб из наибодее трудносвариваемого материала - фторопласта-4 , трудность сварки которого св зана с чрезвычайно высокой в з15 костью расплава полимера (10 -10 П), привод щей к тому, что полимер сваривают в высокоэластичном состо нии, а не жидкотекучем, как другие. В таких услови х очень важно скомпен20 сирова ть развивающиес во всех направлени х тепловые расширени материала . Кроме того, конструкци устройства в результате применени разрезных гильз позвол ет сократить 25. цикл сварки в 1,5-2 раза. Это достигаетс тем, что после отвода кольцевых нагревательных элементов, врем охлаждени сварного соединени значительно сокращаетс за счет приме3Q нени ребристых гильз, контактирующих с зоной соединени , из теплопроводного металла. Продолжительность цикла сварки уменьшаетс также за счет отсутстви необходимости отключени кольцевых разъемных нагревателей во врем охлаждени стыка. В то же врем температура откинутых разъемных кольцевых нагревателей сохран етс в пределах 400 С, что позвол ет сразу после охлаждени и съемаto create optimal conditions for the formation of a welded joint in the process of isothermal holding and the crystallization period of the formed 5 state joints, which ultimately determines a sufficiently high strength of the welded joints. The device can be used to weld pipes of various thermoplastic materials; however, its main purpose is to weld pipes from the most difficultly weldable material, fluoroplastic-4, the difficulty of welding of which is associated with an extremely high melt strength of the polymer (10 -10 P), which leads to the fact that the polymer is welded in a highly elastic state, and not flowable, like others. In such conditions it is very important to compensate for the thermal expansion of the material developing in all directions. In addition, the design of the device as a result of the use of split sleeves makes it possible to shorten the 25. welding cycle by a factor of 1.5-2. This is achieved by the fact that after removal of the annular heating elements, the cooling time of the welded joint is significantly shortened by the use of ribbed sleeves in contact with the joint area of heat-conducting metal. The duration of the welding cycle is also reduced due to the absence of the need to disconnect the annular detachable heaters during the cooling of the joint. At the same time, the temperature of the extended split ring heaters is kept within 400 ° C, which allows immediately after cooling and removal
сваренных труб осуществить следующий цикл сварки.welded pipes to carry out the next welding cycle.
« 56"56