АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СОТОВОГО ЗАПОЛНИТЕЛЯ Российский патент 1997 года по МПК B31D3/02 

Изобретение относится к оборудованию для получения сотового заполнителя из рулонных материалов: бумаги, стеклоткани, металлической фольги, тканей и других материалов, где требуется нанесение клеевых полос.

В частности автоматизированная установка предназначена для изготовления сотового заполнителя методом растяжения из бумаги или алюминиевой фольги.

Известен станок для изготовления пакетов сотовых заполнителей, содержащий по два узла размотки материала, нанесение клеевых полос и их подсушки, намотку материалов на квадратную рамку и сушку пакета. Затем склеенный пакет размещается на заготовки, которые растягиваются в сотовый блок.

Установка нанесения клеевых полос выполнена в виде печатных секций высокой печати, оснащенных печатными формами и выступающими поясками, расположенными друг от друга на расстоянии шага клеевых полос, причем пояски второй печатной формы смещены на 1/2 шага поясков первой (см. книгу Берсудского В. Е. и др. "технология изготовления сотовых авиационных конструкций" изд. Машиностроение, Москва, 1975 г. стр.100-120).

Данный станок не позволяет изготавливать сотовый заполнитель с ячейками менее а≅10 мм из бумаг, имеющих малую плотность из-за ее расстояния по материалу (например, мешочной марки М-70, М-78, оберточной марки А, Б), а также из алюминиевой фольги толщиной δ_ф≥0,04 мм с ячейками менее 5,0 мм из-за расслаивания клея. Причем данный станок не позволяет реализовать способ изготовления сотового заполнителя по а.с. N 1755502 кл. B 31 D 03/00.

Известна поточная линия (патент США N 3220906, B 31 D 3/02, 1965), содержащая два устройства закрепления и размотки рулонов материала, два устройства нанесения клеевых полос на обе стороны одного из рулонов, устройства соединения полотна с клеевыми полосами и полотна без клеевых полос, резки соединенные полотна, складывания пакетов, резки пакетов на заготовки, растяжки, струйной обработки и сушки блоков.

Недостатками данной поточной линии является то, что она не позволяет получить ячейки малых размеров из-за расслоения бумаги при растяжении заготовок в блок сотового заполнителя, а при изготовлении сотового заполнителя из фольги наблюдается расслоение по клеевому слою. Также линия не позволяет реализовать патент N 1755502 кл. B 31 D 03/00.

Целью данного изобретения является расширение технологических возможностей получения сотового заполнителя из бумаги малой плотности с меньшей величиной ячеек а≅10 мм и фольги толщиной δ_ф ≥0,04 мм на применяемых в настоящее время клеях.

Указанная цель достигается тем, что автоматизированная установка для нанесения клеевых полос и сборки пакетов дополнительно оснащена устройствами снижения усилия изгиба материала сотового заполнителя при его растяжении, установленными перед устройствами нанесения клеевых полос или совмещенными с устройствами нанесения клеевых полос или расположенными после устройств нанесения клеевых полос, причем устройство снижения прочности выполнено в виде валов, один из которых оснащен дисками или перфораторами, установленными вдоль клеевых полос, причем толщина их должна быть равна 0,02-0,6 ширины клеевой полосы, при механическом снижении усилия изгиба, или в виде головок для теплового снижения усилия изгиба материала.

Предлагаемая установка позволяет изготавливать сотовый заполнитель из алюминиевой фольги толщиной δ_ф 0,05+0,09 мм с пределом прочности σ_в ≥ 220 МПа. Так например, при изготовлении сотового заполнителя из фольги марки АМг-2Н с ячейкой 2,5 мм требуется усилие растяжения σ_рас 1,44 кН/м, которое является пределом прочности клея БК-25, с изготовлением сотового заполнителя на предложенной установке усилие растяжения снижается на 38-40% и составляет σ_рас 0,90-0,92 кН/м. Если же около клеевых полос сделать перфорацию, то усилие растяжения снижается на 10-20% Процент снижения усилия растяжения с перфорацией зависит от расстояния между отверстиями и диаметра. Если около клеевой полосы сделать перфорацию с шагом 3-4 мм и диаметром 0,5 мм, то усилие растяжения канавки составит σ_рас 1,1-1,15 кН/м, для блока высотой 50 мм. При изготовлении сотового заполнителя с ячейкой 3,0-8,0 мм из упаковочной бумаги марки Б-I или Б-II с плотностью g_δ 400 г/см² и усилия разрыва s_раз 1400 Н/м без перфорации происходит расслоение самой бумаги при усилии σ_рас 0,3-0,5 кН/м, а клеевое соединение не расслаивается. Для того чтобы изготовить такой сотовый заполнитель из упаковочной мешочной, полимерной бумаги необходимо сделать перфорацию с шагом t 3,0 мм и диаметром отверстия d_от 0,5 мм. При этом усилие расслаивания составит σ_рас 0,18-0,2 кН/м.

На фиг. 1 представлена поточная линия для изготовления блоков сотового заполнителя, на фиг. 2 общий вид установки изготовления сотового заполнителя; на фиг. 3 устройство снижения усилия изгиба материала; в изометрии на фиг. 4- вид в плане канавок на листе фольги; на фиг. 5 разрез листа фольги с канавками; на фиг. 6 разрез собранного сотового пакета с канавками; на фиг. 7 вид в плане листа бумаги с перфорацией; на фиг. 8 - разрез листа бумаги с перфорацией; на фиг. 9 разрез собранного сотового пакета с перфорацией; на фиг.10 вид в плане растянутого сотового блока.

Поточная линия для производства сотовых блоков, в которой используется автоматизированная установка изготовления сотового заполнителя 1, включает дополнительно многоэтажный нагревательный пресс 2, бумагорезательную машину или ленточнопильный станок 3, установку для вырезки пазов 4 и станок для растяжения заполнителя 5. Конструктивно установка 1 состоит из сварной станины 6, на которой установлены подвижно рулонодержатели 7, 8, на которых закреплены бумажные или металлические рулоны 9, 10 запечатываемого материала 11, 12. По ходу движения материала (фольги, бумаги или другого материала) на станине 6 смонтированы два устройства 13, 14 снижения усилия изгиба материала сотового заполнителя при растяжении, выполненные в виде валов 15, 16, причем один из валов 16 обрезинен (при ослаблении материала за счет перфорации) или покрыт фторопластом при образовании канавок, а на втором валу 15 закреплены кольца 17, 18, 19. Причем кольца 17 имеют ширину, равную ширине клеевой полосы изготавливаемого сотового заполнителя. По боковым сторонам колец 17 установлены перфорационные кольца 18, которые имеют ширину, равную 0,02-0,6 ширины клеевых полос 19, 20, а высоту выступов 21, равную 0,1-0,8 толщины материала (фольги) при образовании канавок 22, 23. При образовании вместо канавок перфорационных отверстий 25 (на бумагах различных марок) кольца 18 имеют перфораторы 24, диаметр которых равен 0,02-0,6 ширины клеевых полос 19, 20, а высоту, равную толщине материала 11, 12.

Кольца 19 имеют ширину, равную шагу клеевых полос сотового Устройства 13, 14, связаны между собой цепью 25 и приводной 26. Тянущее усилие от механизма клеенанесения 27 и приводимое от клеепередающего валика 28 передается в свою очередь через цепную передачу 29 и клеепередающий вал 29 от клеенаносящего узла 30. Устройство клеенанесения 30 одновременно наносит клеевые полосы на другую сторону материала и соединяет полотно материала 11 без клеевых полос с материалом полотна 12, на котором уже нанесены клеевые полосы на механизме 27. Клеенаносящий механизм 30 цепной передачи 31 через редуктор 32 связан с приводящим электромотором 33. При этом соединенное полотно материала поступает на намоточный барабан 34. Намоточный барабан 34 цепной передачи 37 связан звездочкой 38 с редуктором 39 и электромотором 40.

Автоматизированная установка изготовления сотового заполнителя работает следующим образом.

В начале работы в рулоны 9, 10 устанавливаются рулонодержатели 7, 8, которые закрепляются на станине 6 установки. Материал 11, 12 пропускается через устройство 13, 14 снижения усилия изгиба материала, клеенаносящие устройства 27, 30 и закрепляется на шестигранном барабане 34. После заправки материала 11, 12 в емкости, образованные клеепередающими валиками 28 и 29 заливается клей. Затем устанавливается зазор в валах 15, 16 устройства снижения усилия изгиба материала и зазор на толщину клеевой полосы в клеенаносящих узлах 27, 30. Включаются вращения электромоторов 33, 40, при этом посредством редуктора 39, звездочки 38, цепи 37 усилие вращения через фрикционную муфту 36 и цепь 35 передается на намоточный барабан 34, где закреплен материал 11, 12. Одновременно с такой же скоростью электромотор 33 посредством редуктора 32, цепи 31 передает момент вращения на клеенаносящий узел 30, где наносятся клеевые полосы 20 и одновременно соединяются полотно материала 11 без клеевых полос с материалом 12, на который предварительно нанесены клеевые полосы 19 на клеенаносящем механизме 27 и приводимого во вращение посредством цепной передачи. Посредством цепи 26 момент вращения с клеенаносящего механизма 27 передается на устройство 13, 14 снижения усилия изгиба материала 11, 12. Материал проходя между валами 15, 16, прокалывается перфораторами 24, образуя отверстия 22 (на бумаге) или канавки 22 (на фольге), если вместо перфораторов 24 стоят кольца 18 с острой гранью. При этом вылет кольца для образования канавки не должен выступать над поверхностью вала не более 0,02-0,6 толщины материала. При равной скорости нанесения клеевых полос и намотки соединенного материала на барабан будет устойчивая работа установки. После набора заданного количества листов на гранях барабана производится отключение вращения барабана, полотно обрезается, снимается барабан и на его место устанавливается новый, на котором снова закрепляется полотно. Затем снова включается вращение барабана и процесс повторяется. Снятый с барабана пакет сотового заполнителя согласно технологическому процессу на используемый клей при нанесении клеевых полос, склеивается на многопозиционном прессе 2, разрезается на заготовки на бумагорезательной машине 3. На заготовках выфрезеровывают пазы для выхода летучих (при необходимости) на специальной установке 4, а после чего заготовки растягиваются на специальном станке 5 или вручную.

Использование описанной автоматизированной установки изготовления сотового заполнителя позволит изготавливать сотовые заполнители из различных материалов практически любых размеров ячеек, а также при образовании отверстий отказаться от установки вырезки пазов на заготовках, так как отверстия дадут возможность выходить летучим при приклеивании обшивок с сотовым заполнителем.

Сущность изобретения: Установка содержит последовательно установленные по ходу технологического процесса устройства крепления и размотки рулона, нанесения и подсушки клеевых полос на одну и другую стороны, укладки полотна материала в стопу, а также устройства снижения усилия изгиба материала сотового заполнителя при его растяжении, установленные перед устройствами нанесения клеевых полос или совмещенные вместе с ними или расположенные после них. Устройства снижения усилия изгиба выполнены в виде головок для теплового снижения усилия изгиба или в виде валов, один из которых оснащен установленными вдоль клеевых полос кольцами, имеющими выступы, или перфораторами. Толщина колец или, соответственно, диаметр перфораторов равны 0,02-0,6 ширины клеевой полосы, а высота выступов колец составляет 0,1-0,8 толщины материала. 1 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Автоматизированная установка для изготовления сотового заполнителя из рулонного материала, содержащая последовательно установленные по ходу технологического процесса устройства крепления и размотки рулона, нанесения и подсушки клеевых полос на одну и другую стороны и укладки полотна материала в стопу, отличающаяся тем, что она дополнительно оснащена устройствами снижения усилия изгиба материала сотового заполнителя при его растяжении, установленными перед устройствами нанесения клеевых полос, или совмещенными вместе с ними, или расположенными после них. 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что устройства снижения усилия изгиба выполнены в виде головок для теплового снижения услуги изгиба или в виде валов, один из которых оснащен установленными вдоль клеевых полос кольцами, имеющими выступы, или перфораторами, причем толщина колец или соответственно диаметр перфораторов равны 0,02 0,6 ширины клеевой полосы, а высота выступов колец составляет 0,1 0,8 толщины материала.