RS64302B1

RS64302B1 - Kalup za pećno/parno savijanje plastičnih ili gumenih cevi i postupak njegove proizvodnje

Info

Publication number: RS64302B1
Application number: RS20230420A
Authority: RS
Inventors: Marek Barvinek
Original assignee: Msv Systems Cz S R O
Priority date: 2017-03-10
Filing date: 2018-01-15
Publication date: 2023-07-31
Also published as: EP3372381B1; EP3372381A2; ES2946547T3; EP3372381A3; PL3372381T3; CZ2017138A3; MX2018001230A; US20180257292A1; CZ307295B6

Description

Opis

Oblast tehnike

[0001] Pronalazak se odnosi na kalup za savijanje plastičnih ili gumenih cevi u peć i ili parom, koji sadrži strukturu za oblikovanje koja se sastoji od najmanje dva susedna dela povezana jedan sa drugim.

[0002] Pronalazak se takođe odnosi na metod proizvodnje kalupa za peć no/parno savijanje plastičnih ili gumenih cevi, u kome je obezbeđena struktura za oblikovanje, čiji se oblik naknadno podešava prema glavnoj kontrolnoj šablonskoj cevi za oblikovanje.

Stanje tehnike

[0003] Kalup za savijanje plastičnih ili gumenih cevi u peć i ili parom je deo uređaja za pe ć no/parno savijanje plastičnih i/ili gumenih cevi.

[0004] Kalup sadrži strukturu za oblikovanje, u daljem tekstu struktura, napravljenu od otpornog materijala, u koju se pre oblikovanja zagrevanjem ubacuje cev koja se oblikuje od elasti čnog termoosetljivog materijala. Nakon što prođe proces savijanja u peć i/pari i nakon hlađenja, cev koja se oblikuje zadržava oblik kalupa u koji je umetnuta pre ulaska u proces. U slučaju savijanja parom, kada se materijal cevi koja se savija zagreva sa unutrašnje strane cevi prolazom vruć e pare, kalup se sastoji od šuplje glave za dovod pare na svom prednjem delu i na svom zadnjem kraju i sastoji se od šuplje glave za ispuštanje pare. I glava za dovod i glava za pražnjenje su povezani na izvor pare.

[0005] Sama struktura je formirana od prostorno oblikovane cevi sa uzdužnom šupljinom koja je duž svoje dužine opremljena prolaznim prorezom za umetanje oblikovane (savijene) cevi celom svojom du žinom u strukturu. Tako se plastična cev koja se oblikuje prvo ubacuje celom dužinom kroz uzdužni prorez strukture u oblikovanu šupljinu strukture, što je omoguć eno elastičnom deformacijom materijala cevi koja se oblikuje. Evidentno je da su ovako savijene cevi napravljene od specijalnog elasti čnog materijala koji ima neophodna mehanička svojstva pre procesa oblikovanja, odnosno pre zagrevanja, kao i posle oblikovanja, odnosno posle zagrevanja i hlađenja. U slučaju oblikovanja (savijanja) vruć om parom, cev koja se oblikuje uvedena u strukturu se jednim svojim krajem ubacuje u šupljinu dovodne parne glave, a suprotnim krajem se ubacuje u šupljinu glave za ispuštanje pare. Kao rezultat, parno kolo uređaja za savijanje cevi je zatvoreno i savijena cev je osigurana u strukturi kako u željenom položaju tako i u željenom obliku, što je određeno oblikom kalupa za savijanje - strukture. Nakon toga, vruć a para se dovodi u unutrašnji prostor cevi koja se oblikuje pomoć u glave za dovod pare, pri čemu se temperatura vrele pare obično kreć e od 110°C do 140°C. Kao rezultat zagrevanja materijal cevi koja se oblikuje parom se dovodi u plastično stanje, u kome se usled napona izazvanih postavljanjem cevi koja se oblikuje u strukturu menja prvobitno ravna cev, pri čemu se cev samo elastično deformiše ubacivanjem u strukturu, poprimajuć i oblik koji odgovara prostornom obliku strukture, tj. željeni rezultuju ć i i trajni oblik savijene cevi. Nakon ove plastifikacije materijala cevi, para se isključuje i vrši se hlađenje cevi koja se oblikuje, što rezultira fiksiranjem oblika cevi koja se oblikuje u ovom stanju. Istovremeno, pritisak pare u unutrašnjem prostoru cevi koja se oblikuje obezbeđuje održavanje kružnog poprečnog preseka cevi koja se oblikuje tokom njene plastifikacije.

[0006] U slučaju savijanja u peć i, prvo se elastično telo, na primer opruga, ubacuje u plastičnu cev koja se savija, a fleksibilno telo obezbeđuje kružni poprečni presek plastične cevi čak i nakon plastifikacije cevi odnosno njenog materijala pri zagrevanju i hlađenju. Nakon umetanja elastičnog tela, cev koja se oblikuje se uvodi u strukturu (kalup za savijanje), pri čemu se jedan kraj cevi ubacuje u šupljinu zaustavne glave na jednom kraju strukture. Sledeć i proces se sastoji u zagrevanju cevi koja se oblikuje u pe ć i do plastičnog stanja, pri čemu je temperatura zagrevanja u opsegu od 120°C do 220°C. Kao rezultat ove plastifikacije materijala cevi koja se oblikuje, usled naprezanja izazvanih postavljanjem oblikovane cevi u strukturu, prvobitno ravna elastična cev se deformiše, poprimajuć i oblik strukture, pri čemu se tokom naknadnog hlađenja oblik tako oblikovane cevi menja do fiksnog. Kada je oblik cevi koja se oblikuje fiksiran, unutrašnje elastično telo se uklanja.

[0007] Na ovaj način se oblikuju cevi različitih dužina, čak i relativno velikih dužina, pa je za takvo oblikovanje neophodno obezbediti strukturu potrebne dužine, zavisno od dužine cevi koja se oblikuje. Nedostatak u stanju tehnike je značajna složenost i teškoć a izrade kalupa za oblikovanje (strukture) potrebnog oblika, dužine i broja, jer se kalupi (strukture) habaju pri višekratnoj upotrebi i zato ih je potrebno zamenjivati ili dopunjavati. Drugi problem je odr žavanje potrebne tačnosti prostornog oblika strukture u ponovljenoj izradi jednog oblika strukture ili u proizvodnji vi še delova jedne strukture.

[0008] DE 20 2013 100888 U1 opisuje dugačke kalupe za formiranje cevi, gde se kalup stvara spajanjem krać ih delova kalupa bez rastavljanja, koji su međusobno povezani licem u lice (čeoni spoj) ili preklapanjem pojedinačnih delova. Ovo je izuzetno zahtevno za preciznost mehaničke izrade montažnih delova, kao i za tačnost pozicioniranja i montaže samih delova kao i za pribor (alatke) koji se za to koristi. U DE 20 2013 100888 U1 takođe nije moguć e lako podesiti relativnu rotaciju delova koji se spajaju, a takođe nije moguć e podesiti nagib delova koji se spajaju.

[0009] Cilj pronalaska je da se eliminišu ili u najmanjem minimiziraju nedostaci postojeć eg stanja tehnike, posebno da se pojednostavi proizvodnja kalupa - strukture za oblikovanje, skrati vreme proizvodnje, održava tačnost koja se može reprodukovati i obezbediti da pojedinačno oblikovane strukture koje budu proizvedene budu su međusobno identične.

Princip pronalaska

[0010] Cilj pronalaska se postiže kalupom za savijanje plastičnih ili gumenih cevi u peć i ili parom, čiji se princip sastoji u tome da je svaki od delova strukture za oblikovanje predviđen na kraju namenjenom za ovu vezu sa priključnom prirubnicom prilagođenom za odvojivi spoj sa podešavanjem međusobnog okretanja i međusobnog ugla na spojnu prirubnicu susednog dela strukture.

[0011] Princip postupka proizvodnje kalupa za savijanje plastičnih ili gumenih cevi u peć i ili parom se sastoji u tome da se nakon podešavanja oblika strukture, prilagođena struktura skenira 3D skenerom, a zatim digitalnim 3D modelom pojedinačnih delova strukture koja se kreira za 3D štampač, pri čemu se u najmanjem deo lavirinta kreira na 3D štampaču sa najmanje jednom spojnom prirubnicom sa rupama i/ili najmanje jednim spojnim okom ili u najmanjem deo strukture je 3D štampan posebno bez spojnih prirubnica i/ili bez spojnih ušica, koje se dodatno spajaju na štampani deo strukture, a pojedinačni delovi strukture se spajaju, površina se polira i, opciono, susedni delovi strukture se dodatno spajaju i bivaju nerastavljivi, pored toga što se spajaju rastavljivo.

[0012] Pronalazak koristi činjenicu da upotreba spojnih prirubnica susednih delova strukture omoguć ava da se dodatno podesi okretanje između pojedinačnih delova strukture i, pomoć u umetaka umetnutih između spojnih prirubnica, takođe je moguć e dodatno podesiti međusobne uglove pod kojima se spajaju susedni delovi strukture. Još jedna prednost pronalaska je kreiranje digitalnog 3D modela pojedinačnih delova prilagođene strukture, koji se lako koristi za štampanje 3D štampačem od odgovarajuć eg materijala tako da se pojedini delovi strukture mogu koristiti vi še puta u štampanju u istom kvalitetu, istom obliku itd.

Opis crteža

[0013] Pronalazak je šematski predstavljen na crtežima, gde Slika 1 prikazuje primer izvođenja kalupa sa strukturom koja se sastoji od dva dela povezana prirubnicama, Slika 2 prikazuje sektor strukture koji se sastoji od tri dela povezana pomoć u prirubnice, Slika 3 predstavlja primer izvođenja prirubnice za povezivanje delova strukture, a slika 4 prikazuje primer izvođenja strukture formirane od dva dela i spojnih ušica za pričvršć ivanje na okvir kalupa.

Primeri izvođenja

[0014] Pronalazak ć e biti opisan u vezi sa izvođenjem kalupa za savijanje plastičnih ili gumenih cevi u peć i ili parom. Kalup je u funkcionalnom stanju montiran na ram pe ć i/ure đaja za savijanje parom od plastičnih ili gumenih cevi, odnosno na učvrš ć ivač 1, koji je montiran na neilustrovanom okviru uređaja.

[0015] Nosači 2 su pričvrš ć eni za učvršćivač 1. Struktura za oblikovanje 3, u daljem tekstu samo „struktura“, je pričvrš ć ena za nosače 2 pomo ć u spojnih ušica 20 raspoređenih duž dužine strukture 3. Struktura 3, na poznat način, služi za davanje željenog prostornog oblika neilustrovanoj cevi koja se oblikuje u elastičnom stanju svog materijala, tj. struktura 3 u suštini deluje kao šablon za formiranje cevi.

[0016] Struktura 3 je uzdužno podeljena na najmanje dva dela I, II, koji su na međusobno susednim krajevima opremljeni spojnim prirubnicama 6, pomoć u kojih su dva dela I, II spojena jedan sa drugim na odgovaraju ć i način, poželjno odvojivo pomo ć u vijčanih spojeva 7 (šrafova i navrtki). Tako je, ako je potrebno, mogu ć e proizvesti i zameniti samo istrošene ili ošte ć ene delove I, II strukture 3 ili napraviti veoma dugačke strukture 3. Spojne prirubnice 6 su smeštene u krivinama strukture 3 i/ili u ravnim delovima strukture 3 između krivina.

[0017] Da bi se mogao podesiti međusobni položaj susednih delova I i II strukture 3, spojne prirubnice 6 su opremljene sistemom spojnih rupa 60, prilagođenim za to, na primer, sa različitim međusobnim razmacima ili spojnim rupama 60 izduženo u pravcu obima spojnih prirubnica 6, kao što je prikazano na Slici 3. Spojne rupe 60 spojnih prirubnica 6 su opciono opremljene udubljenjima 61 za glave vijaka za vezivanje i/ili za navrtke.

[0018] U realizaciji prikazanoj na Slici 2, najmanje jedan modifikacioni umetak 62 je umetnut između spojne prirubnice 6 susednih delova I, II strukture. Modifikacioni umetak 62 svojim oblikom i profilom omoguć ava dodatno podešavanje dužine, okretanja ili ugla između pojedinih susednih delova I, II strukture 3.

[0019] U ilustrovanoj primernoj realizaciji, oblasti povezivanja pojedina čnih susednih delova I, II strukture 3 su nakon prethodnog odvojivog povezivanja susednih spojnih prirubnica 6, npr. takođe spojene nerastavljivo, zavarene su za svaki drugi, tako da se podešeni i precizni spojevi ne mogu odvojiti ili promeniti.

[0020] Struktura 3 kao takava se stvara nekim od poznatih metoda, na primer, tako što se prvo pripremi crtež cevi koji treba da se oblikuje kao proizvod za koji je odgovarajuć a struktura 3 namenjena. Prema prostornom obliku od cevi koja se oblikuje, za formiranje strukture 3 koristi se cev koja ima uporedivi unutrašnji prečnik, kao što je spoljni prečnik cevi koja se oblikuje. Cev za formiranje strukture 3 je prostorno oblikovana na dovoljno preciznu mašinu za savijanje ili na mašini za ručno savijanje, tako da njen prostorni uzdužni oblik unutrašnjeg poprečnog preseka odgovara prostornom spoljašnjem obliku cevi koja se oblikuje. Nakon toga, u zavisnosti od toga da li se radi o parnom kalupovanju ili kalupovanju u peć i, krajevi ovog poluproizvoda se zavaruju za odgovaraju ć u glavu budu ć e strukture, alternativno i za spojne ušice 20. Zatim se na cevi ucrtaju putanje za sečenje uzdužnog proreza u cevi i deo površine cevi seče se tako da se formira struktura 3. Zatim se struktura 3 brusi i polira. U slede ć em koraku, struktura 3 je pričvrš ć en za nosač 2 i učvršćivač 1, a oblik strukture 3 se zatim podešava u skladu sa ugradnjom kontrolne cevi koju treba oblikovati. Na ovaj način se formira jedan struktura 3.

[0021] Metoda proizvodnje kalupa prema predmetnom pronalasku se sastoji u tome što se, nakon podešavanja oblika strukture 3 prema kontrolnoj matičnoj pločici cevi koja se oblikuje, podešena struktura 3 se skenira pomo ć u 3D skenera. Tako se dobija digitalizovani oblik prilagođene strukture 3, kojoj se naknadno dodaju mesta za razdvajanje strukture 3 na pojedinačne delove I, II strukture 3, opciono i sa spojnim prirubnicama 6 sa otvorima 60 i najmanje jednom spojnom ušicom 20. Iz tako izmenjenih podataka, naknadno se kreira digitalni 3D model pojedina čnih delova I, II strukture 3, koji je upotrebljiv za 3D štampač, i pojedinačnih delova I, II strukture 3 koji se zatim štampaju od odgovarajuć eg materijala na odgovarajuć em 3D štampaču. U skladu sa poželjnom realizacijom, najmanje jedan deo I, II je 3D štampan, uključuju ć i najmanje jednu prirubnicu i/ili najmanje jednu spojnu u šicu 20. Prema drugom rešenju, najmanje jedan deo I, II strukture 3 je 3D štampan i dodatno je opremljen sa najmanje jednom spojnom prirubnicom 6 od najmanje jedne spojne ušice 20, koja se izrađuje u posebnom proizvodnom procesu, bilo korišć enjem tehnologije 3D štampanja ili konvencionalnim proizvodnim metodama, kao što su mašinska obrada, sečenje itd. U drugom neilustrovanom primeru izvođenja, struktura 3 sa prirubnicama 6 i spojnim ušicama 20 je formirana kombinacijom prethodnih izvođenja, npr. neki delovi I, II strukture 3 su napravljeni tehnologijom 3D štampe, uključuju ć i prirubnice 6 i spojnu ušicu 20, drugi delovi I, II strukture 3 su napravljeni na 3D štampaču i prirubnice 6 i spojne ušice 20 su dodatno prikačene na strukturu.

[0022] Pojedinačni delovi I, II strukture 3 se naknadno spajaju, površina se polira ili susedni delovi I, II strukture 3, osim što su rastavljivo povezani, dodatno se spajaju na način koji je nerastavljiv, npr. zavarivanjem, a kompozitna struktura 3 je pričvrš ć ena za ram nosača 2 i učvršćivača 1 i spremna je za upotrebu. Opciono, najmanje jedan deo I, II strukture 3 može da se konfiguriše u na ovaj način.

Industrijska primenljivost

[0023] Pronalazak je primenljiv u serijskoj proizvodnji plastičnih ili gumenih cevi.

Claims

Patentni zahtevi

1. Kalup za savijanje plastičnih ili gumenih cevi u peć i ili parom, koji sadrži strukturu za oblikovanje (3) koja se sastoji od najmanje dva susedna dela (I, II) povezana jedan sa drugim, naznačeno time što svaki deo (I, II) je na svom kraju koji je namenjen za spajanje sa drugim delom (II, I) strukture za oblikovanje (3) je opremljen spojnom prirubnicom (6) prilagođenom za rastavljivu vezu sa podešavanjem međusobnog okretanja i međusobnog ugla prema spojnoj prirubnici (6) susednog dela (I, II) strukture (3).

2. Kalup prema patentnom zahtevu 1, naznačeno time što se najmanje jedan modifikacioni umetak (62) nalazi između spojnih prirubnica (6) susednih delova (I, II) strukture (3).

3. Kalup prema patentnom zahtevu 1 ili 2, naznačeno time što su spojne prirubnice (6) susednih delova (I, II) strukture (3) dodatno sa prethodnom odvojivom vezom spojene nerastavljivo.

4. Kalup prema bilo kojem od patentnih zahteva 1 do 3, naznačeno time što je najmanje jedan deo (I, II) strukture (3) formiran 3D otiskom.

5. Kalup prema patentnom zahtevu 4, naznačeno time što je najmanje jedan deo (I, II) strukture (3) formiran 3D otiskom, uključujuć i najmanje jednu spojnu prirubnicu (6) i/ili najmanje jednu spojnu u šicu (20).

6. Kalup prema patentnom zahtevu 4, naznačeno time što je najmanje jedan deo (I, II) strukture (3) formiran od 3D otiska, na kojem se nalazi najmanje jedna spojna prirubnica i/ili najmanje jedna spojna ušica (20) koje se dodatno pričvršćuju.

7. Postupak za proizvodnju kalupa prema bilo kojem od patentnih zahteva od 1 do 6 za savijanje plasti čnih ili gumenih cevi u peć i ili parom, u kome se formira struktura za oblikovanje (3), čiji se oblik naknadno podešava prema kontrolnoj šablonskoj cevi koja se oblikuje, naznačeno time što se nakon podešavanja oblika strukture (3) podešena struktura (3) skenira 3D skenerom, a zatim digitalnim 3D modelom pojedinačnih delova (I, II) kreira se struktura (3) za 3D štampač, pri čemu se na 3D štampaču kreira u najmanjem deo (I, II) strukture (3) sa najmanje jednom spojnom prirubnicom (6) sa rupama (60) i/ili najmanje jednom spojnom ušicom (20) ili je u najmanjem deo (I, II) strukture (3) 3D štampan odvojen bez spojnih prirubnica (6) i/ili bez spojnih ušica (20), koje su povezane sa štampanim delom (I, II) strukture (3) dodatno, a pojedinačni delovi (I, II) strukture (3) su rastavljivo spojeni spojnim prirubnicama (6) zajedno, njihovo međusobno okretanje i ugao se podešavaju, površina susednih delova (I, II) je polirana i, opciono, susedni delovi (I, II) strukture (3) se pored rastavljivog spoja dodatno spajaju i nerastavljivo.