RU2164205C1

RU2164205C1 - Method and device for production of pipes by rolling out of roll filler

Info

Publication number: RU2164205C1
Application number: RU99117678A
Authority: RU
Inventors: Л.Н. Смирнов; А.В. Гончарук; Б.А. Романцев; Н.М. Черненко; В.И. Костиков; Н.Н. Никонов; А.П. Чистова; С.Н. Шибалов
Original assignee: Гончарук Александр Васильевич
Priority date: 1999-08-06
Filing date: 1999-08-06
Publication date: 2001-03-20

Abstract

FIELD: production of tubular or reinforced articles, for example, pipes out of basalt fabric prepreg. SUBSTANCE: method consists in applying of roll filler on a rotary mandrel with formation of a lap in the form of a sleeve before the front end. The mandrel is moved in its axis jointly with the casing through the focal point of deformation formed by the rolls up to the run-out of the mandrel end from the focal point of deformation accomplishing reduction in the wall and simultaneously shrinking the obtained laminated casing. After rolling the pipe is cut into measured lengths. The device has a unit for applying of roll filler on the mandrel, rotary mandrel, pulling rolls, mechanism for moving the mandrel in the axis, mechanism for tripping of the pipe front end and longitudinal movement of it relative the mandrel at a preset speed. The rolls are positioned at an angle of 1 to 4 degrees to the mandrel axis and installed around it in holders rotating about the mandrel axis, located in a thermal chamber and mounted successively one after another in the rolling axis. EFFECT: enhanced quality of pipes, capacity and reliability of device operation. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области изготовления трубчатых или армированных изделий при обертывании, например навивании материала на оправку, и касается получения труб из базальтового тканевого препрага. The invention relates to the field of manufacturing tubular or reinforced products when wrapping, for example, winding material on a mandrel, and for obtaining pipes from a basalt fabric prepreg.

В настоящее время трубы из базальтового препрага получают так же, как и трубы из стеклопластика, методом прямой намотки, при этом длина намотанной оболочки соответствует ширине наматываемого материала. Для получения труб длиной больше ширины рулона намотку ведут с нескольких рулонов параллельно с нахлесткой по краям. [1]. Недостатком данного способа является низкая производительность и ограниченность длины получаемой трубы. Currently, basalt prepreg pipes are produced in the same way as fiberglass pipes by direct winding, while the length of the wound shell corresponds to the width of the wound material. To obtain pipes longer than the width of the roll, winding is carried out from several rolls in parallel with overlapping edges. [1]. The disadvantage of this method is the low productivity and limited length of the resulting pipe.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному техническому решению является способ, включающий намотку рулонного наполнителя на вращающуюся оправку и стягивание полученного многослойного макета с оправки тянущими валками [1]. При этом используются две пары валков, оси которых составляют с осью трубы 90^o, имеющих калибр по диаметру трубы.The closest in technical essence to the claimed technical solution is a method comprising winding a roll filler on a rotating mandrel and pulling the resulting multilayer layout from the mandrel by pulling rolls [1]. In this case, two pairs of rolls are used, the axes of which are 90 ^° with the axis of the pipe, having a gauge in diameter of the pipe.

Целью изобретения является повышение качества получаемых труб путем осуществления обжатия стенки трубы на оправке, увеличение надежности работы и производительности. The aim of the invention is to improve the quality of the obtained pipes by compressing the pipe wall on the mandrel, increasing the reliability and productivity.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения труб прокаткой из рулонного наполнителя, включающем намотку рулонного наполнителя на вращающуюся оправку и стягивание полученной многослойной оболочки с оправки тянущими валками, намотку осуществляют с формированием перед передним концом оправки напуска в виде чулка, после чего перемещают оправку вдоль ее оси совместно с оболочкой через очаг деформации, образованный валками, ось которых наклонена под острым углом к оси оправки, до выхода переднего конца оправки из очага деформации, осуществляя обжатие по стенке и одновременно прикладывая переднее натяжение к оболочке, а после прокатки режут трубу на мерные длины. This goal is achieved in that in a method for producing pipes by rolling from a roll filler, including winding the roll filler onto a rotating mandrel and pulling the resulting multilayer shell from the mandrel by pulling rolls, winding is carried out with the formation of a front in the form of a stocking in front of the mandrel, after which the mandrel is moved along its axis together with the shell through the deformation zone formed by rolls, the axis of which is inclined at an acute angle to the axis of the mandrel, until the front end of the mandrel leaves the deformation chamber ation, performing compression on a wall and simultaneously applying tension to the front shell and tube after rolling cut to length.

Устройство для осуществления способа, включающее блок намотки рулонного наполнителя на оправку, вращающуюся оправку, тянущие валки, снабжено механизмом перемещения оправки вдоль оси, механизмом захвата переднего конца трубы и продольного перемещения его относительно оправки с заданной скоростью, валки расположены под углом 1-4^o к оси оправки и установлены вокруг нее во вращающихся вокруг оси оправки кассетах, размещенных в термокамере и смонтированных последовательно друг за другом вдоль оси прокатки.A device for implementing the method, including a winding unit of a roll filler on a mandrel, a rotating mandrel, pulling rolls, is equipped with a mechanism for moving the mandrel along the axis, a mechanism for gripping the front end of the pipe and moving it longitudinally relative to the mandrel at a given speed, the rolls are located at an angle of 1-4 ^o to axis of the mandrel and installed around it in rotating around the axis of the mandrel cassettes placed in a heat chamber and mounted sequentially one after another along the axis of rolling.

Изобретение иллюстрируется чертежом, где на фиг. 1 изображен общий вид устройства (вид сверху), на фиг. 2 - кассета в разрезе, на фиг. 3 - правильная машина. The invention is illustrated in the drawing, where in FIG. 1 shows a general view of the device (top view), in FIG. 2 is a sectional cassette, in FIG. 3 - the right machine.

Способ осуществляется следующим образом. Рулоны с препрагом устанавливаются на моталки, конец препрага прикрепляется к оправке таким образом, что часть его не касается оправкои и сворачивается в рулон, образуя перед торцем оправки напуск в виде чулка, включается механизм вращения оправки, начинается намотка, после нескольких оборотов оправка начинает перемещаться вдоль своей оси, вводя намотанную оболочку в очаг деформации, образованный рабочими валками, собранными в кассету. Включается механизм вращения кассеты и тянущее устройство захватывает чулок из препрага, начиная синхронное с оправкой движение вдоль оси прокатки, после выхода оправки из очага деформации она останавливается, а тянущее устройство продолжает свое движение, стягивая трубу с оправки, осевому перемещению трубы способствуют и вращающиеся в кассете рабочие валки. После выхода из рабочих валков труба поступает в правильную машину, где подвергается правке по диаметру, затем трубу разрезают на мерные длины и передают на стеллаж. The method is as follows. Rolls with a prepreg are mounted on coilers, the end of the prepreg is attached to the mandrel so that part of it does not touch the mandrel and is rolled up, forming an inlet in the form of a stocking in front of the mandrel end, the mandrel rotation mechanism is turned on, winding starts, after a few revolutions the mandrel begins to move along its axis, introducing the wound shell into the deformation zone formed by work rolls assembled in a cassette. The cassette rotation mechanism is turned on and the pulling device captures the stocking from the prepreg, starting movement along the rolling axis synchronous with the mandrel, after the mandrel leaves the deformation zone, it stops, and the pulling device continues its movement, pulling the pipe from the mandrel, the tubes rotating in the cassette also facilitate axial movement of the pipe work rolls. After exiting the work rolls, the pipe enters the correct machine, where it is straightened in diameter, then the pipe is cut into measured lengths and transferred to the rack.

Устройство для осуществления способа включает блок намотки 1, оправку 2, рабочие валки 3, механизм перемещения оправки 4, механизм захвата чулка 5, кассеты 6, в которых установлены валки 3, термокамеру 7, правильную машину 8, ножницы 9, транспортирующие ролики 10, выбрасыватели 11, стеллаж 12. A device for implementing the method includes a winding unit 1, a mandrel 2, work rolls 3, a mechanism for moving the mandrel 4, a gripper mechanism for stocking 5, cassettes 6, in which the rolls 3 are installed, a heat chamber 7, a straightening machine 8, scissors 9, transporting rollers 10, ejectors 11, shelf 12.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Рулонный наполнитель в виде базальтового препрага устанавливается на моталки блока намотки 1, свободный конец препрага прикрепляется к наружной поверхности оправки 2 таким образом, что образуется напуск перед торцем оправки в виде чулка, и включается механизм ее вращения. После необходимого для формирования плотной оболочки количества оборотов включается механизм перемещения оправки 4 вдоль оси, оболочка вместе с оправкой вводится в очаг деформации, образованный рабочими валками 3, наклоненными к оси прокатки (оправки) под углом 1-4^o. Валки установлены в кассетах 6, которые приводятся во вращение от электропривода, скорость вращения кассет согласована со скоростью вращения оправки. Поскольку валки установлены под углом к оси прокатки, при вращении их возникает осевая составляющая окружной скорости вращения, обусловливающая осевое перемещение заготовки. Сформированный предварительно чулок захватывается тянущим устройством 5, после выхода переднего конца оправки из очага деформации продольное перемещение оправки прекращается, а труба под действием валков и тянущего устройства продолжает перемещаться вдоль оси прокатки. Для обеспечения прохождения процессов полимеризации кассеты установлены в термокамере 7. После прокатки труба поступает в правильную машину 8, где калибруется по наружному диаметру, далее осуществляется резка трубы на мерные длины ножницами 9. Отрезанная труба тянущими роликами 10 выдается на рычаги 11 выбрасывателя и передается ими на стеллаж 12. Процесс осуществляется непрерывно по мере поставки новых рулонов в блок намотки.The roll filler in the form of a basaltic prepreg is mounted on the winders of the winding unit 1, the free end of the prepreg is attached to the outer surface of the mandrel 2 in such a way that an inlet is formed in front of the end face of the mandrel in the form of a stocking, and its rotation mechanism is activated. After the number of revolutions necessary for the formation of a dense shell, the mechanism for moving the mandrel 4 along the axis is turned on, the shell together with the mandrel is introduced into the deformation zone formed by work rolls 3 inclined to the rolling axis (mandrel) at an angle of 1-4 ^o . The rolls are installed in cassettes 6, which are driven in rotation by an electric drive, the rotation speed of the cassettes is consistent with the rotation speed of the mandrel. Since the rolls are installed at an angle to the rolling axis, when they rotate, an axial component of the peripheral speed of rotation occurs, which determines the axial movement of the workpiece. The preformed stocking is captured by the pulling device 5, after the front end of the mandrel leaves the deformation zone, the longitudinal movement of the mandrel stops, and the tube continues to move along the rolling axis under the action of the rolls and the pulling device. To ensure the passage of the polymerization processes, the cassettes are installed in the heat chamber 7. After rolling, the pipe enters the correct machine 8, where it is calibrated by the outer diameter, then the pipe is cut into measured lengths with scissors 9. The cut pipe is pulled by the pulling rollers 10 to the ejector levers 11 and transferred to Rack 12. The process is carried out continuously as new rolls are delivered to the winding unit.

Предлагаемый способ и устройство для его осуществления позволяют за счет обжатия трубы по стенке при заданной температуре поучить высокопрочные трубы из базальта, способ отличается высокой производительностью и обеспечивает высокое качество труб. При развороте валков на угол менее 1 или более 4^o не обеспечивается требуемый уровень осевой скорости перемещения трубы.The proposed method and device for its implementation allows to learn high-strength basalt pipes by compressing the pipe along the wall at a given temperature, the method is characterized by high productivity and ensures high quality pipes. When the rolls are turned at an angle of less than 1 or more than 4 ^o , the required level of axial velocity of the pipe is not provided.

Источник информации
1. В. А. Калиничев, М.С.Макаров Намотанные стеклопластики. - М.: Химия, 1986, с. 108,109, 110,111.Sourse of information
1. V. A. Kalinichev, M. S. Makarov. Wound fiberglass. - M .: Chemistry, 1986, p. 108.109, 110.111.

Claims

1. A method of producing pipes by rolling from a roll filler, comprising winding the roll filler onto a rotating mandrel and pulling the resulting multilayer sheath from the mandrel by pulling rolls, characterized in that the winding is carried out with the formation of an inlet in the form of a stocking in front of the front end of the mandrel, after which the mandrel is moved along it axis together with the shell through the deformation zone formed by rolls, the axis of which is inclined at an acute angle to the mandrel axis, until the front end of the mandrel leaves the deformation zone by compression on the wall and at the same time applying forward tension to the shell, and after rolling the pipe is cut to measured lengths.

2. The device for implementing the method according to claim 1, including a winding unit of the roll filler on the mandrel, a rotating mandrel, work rolls, characterized in that it is equipped with a mechanism for moving the mandrel along the axis, a mechanism for capturing the front end of the pipe and moving it longitudinally relative to the mandrel with a predetermined speed, and the rolls are located at an angle of 1 - 4 ^o to the axis of the mandrel and installed around it in a cassette rotating around the axis of the mandrel, located in the heat chamber, and the cassettes with rolls are installed sequentially one after another m along the axis of rolling.