УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВТОРЯЮЩЕЙСЯ ВЫДАЧИ ПУЧКОВ СО СЛУЧАЙНОЙ ОРИЕНТАЦИЕЙ ВОЛОКОН Российский патент 1999 года по МПК C03B37/16 

Изобретение относится к химическому машиностроению и, более конкретно, к устройству для повторяющейся выдачи пучков со случайной ориентацией волокон с катушки нитей. Изобретение может применяться, например, при производстве заготовок в виде хлопьев для продуктов из термореактивных смол.

Производство продуктов из термореактивных смол с волоконным усиливающим наполнителем является трудным для автоматизации, поскольку качество продукта зависит, в значительной степени, от ориентации волокон по отношению к направлению, в котором на продукт будут воздействовать нагрузки. Современные стандарты качества обычно требуют, чтобы продукт имел точное количество волокон, которые ориентированы таким образом, чтобы получить максимальную прочность, причем волокна не должны проникать через внешний пластиковый слой продукта.

Обычно во внешних волоконных слоях используют очень тонкие волокна, известные как волокна поверхностной арматуры. Это предохраняет продукт от проникновения более грубых, нормальной толщины волокон, через внешний пластиковый слой продукта из термореактивной смолы. Такое проникновение приведет к тому, что продукт потребуется подвергать дополнительной дорогостоящей ручной обработке.

Известно устройство для повторяющейся выдачи пучков со случайной ориентацией волокон, содержащее средство для подачи волокон, выполненное в виде двух пар размещенных последовательно подающих роликов с приводом, причем последняя по ходу технологического процесса пара роликов снабжена средством для разрезания волокон на куски требуемой длины, и средство эжектирования волокон, расположенное по ходу - технологического процесса за последней парой подающих роликов, содержащее продольный трубчатый рукав (патент Франции N 1257352).

Однако данное устройство не позволяет осуществлять производство заготовок в виде хлопьев достаточно высокого качества.

В основу изобретения положена задача создания устройства для повторяющейся выдачи пучков со случайной ориентацией волокон, которое за счет конструкции подающих роликов и средства эжектирования волокон позволяет получать заготовки в виде хлопьев достаточно высокого качества, а также делает возможным автоматизирование добавки усиливающих волокон в продукт.

Данная задача решается посредством устройства для повторяющейся выдачи пучков со случайной ориентацией волокон, содержащего средство для подачи волокон, выполненное в виде по меньшей мере двух пар размещенных последовательно подающих роликов с приводом, причем последняя по ходу технологического процесса пара роликов снабжена средством для разрезания волокон на куски требуемой длины, и средство эжектирования волокон, расположенное по ходу технологического процесса за последней парой подающих роликов, содержащее продольный трубчатый рукав, в котором, согласно изобретению, первая по ходу технологического процесса пара подающих роликов выполнена с возможностью вращения со скоростью немного более низкой, чем скорость вращения второй пары подающих роликов, а средство эжектирования волокон снабжено воздушными каналами для создания направленного турбулентного потока воздуха.

Предпочтительно, чтобы воздушные каналы включали круговую прорезь, соосную центральному проходу для отделенного пучка волокон, ряд вторичных каналов и отверстия для воздуха.

Настоящее изобретение будет описано ниже со ссылкой на конкретный вариант его осуществления, который представлен на прилагаемом чертеже. Этот чертеж представляет собой схематическое представление вида сбоку устройства согласно настоящему изобретению.

В устройстве, представленном на чертеже, длинная нить, состоящая из многочисленных тонких стеклянных волокон 10, подается справа налево в зажим между двумя роликами 11, 12 из катушки (не показана). Ролик 11 находится в смещаемом зацеплении и прижимается к другому ролику 12 под воздействием давления пружины 13. Ролик 12 приводится через зубчатую ременную передачу 14, которая проходит через два зубчатых колеса 15 и 16.

Зубчатое колесо 15 соединено с роликом 12, в то время как другое зубчатое колесо 16 присоединено к ролику с ножами 17, который снабжен четырьмя ножевыми лезвиями 18, направленными вдоль его периферии. Эти лезвия расположены равномерно вдоль окружности ролика 17, причем резиновый цилиндр 19 (подающий ролик) находится в контакте с роликом 17 и действует как опорный ролик для ролика 17 и ножей 18. Пары подающих роликов 11, 12 и 17, 19 образуют средство для подачи волокон, а ножевые лезвия 18 подающего ролика 17 вместе с резиновым цилиндром 19 образуют средство для разрезания волокон на куски требуемой длины.

Ролик 17 может приводиться от мотора привода (не показан) с различными скоростями, имея скорость вращения V₁. Регулировка скорости может, предпочтительно, выполняться с помощью устройств подсчета импульсов. Очевидно, что скорость вращения зубчатого колеса 15 совпадает со скоростью вращения подающего ролика 12, а скорость вращения зубчатого колеса совпадает со скоростью вращения ролика 17. Поскольку зубчатое колесо 15 несколько больше по диаметру, чем зубчатое колесо 16, оно вращается с несколько более низкой скоростью V₂, чем зубчатое колесо 16.

В результате этой разности скоростей достигается натяжение отдельных волокон в волоконном пучке нити 10 так, что пучок становится плоским в поперечном направлении в зажиме между роликом 17 и цилиндром 19.

Головка 26 подачи волокон (продольный трубчатый рукав) расположена дальше по ходу технологического процесса, чем пара с центральным проходом 21 для отдельного пучка волокон. Круговая прорезь 22 расположена соосно проходу 21 и соединена через канал 23 с источником сжатого воздуха. Ряд вторичных каналов 24 соединен с каналом 23 и открывается дальше по ходу технологического процесса за прорезью 22.

Сжатый воздух, который проходит через головку 26 подачи волокон, через канал 23, через прорезь 22 и вторичные каналы 24, захватывает воздух из окружающей атмосферы через проход 21. Кроме того, дополнительный воздух вводится через ряд концентрически расположенных отверстий 25 для воздуха. Головка 26 подачи волокон, круговая прорезь 22 и система каналов и отверстий образуют средство эжектирования волокон. В результате полученного эффекта вдувания, пучки волокон, отделенные из нити 10, будут подвергаться воздействию турбулентного потока воздуха, который изгибает и рассеивает их во всех направлениях и формирует "пушистые хлопья" с волокнами, ориентированными во всех направлениях, когда они входят в контакт с внутренними стенками удлиненного рукава 26, который представляет собой продолжение головки 20 для подачи волокон.

Устройство, описанное выше, предпочтительно должно быть смонтировано на руке робота (не показана), которая свободно движется в пространстве и управляется с помощью программируемого микропроцессора.

Настоящее изобретение не ограничивается вариантами его осуществления, описанными выше. Возможны изменения в рамках объема представленной ниже формулы изобретения.

Устройство для повторяющейся выдачи пучков со случайной ориентацией волокон с катушки волоконной нити, например, при производстве заготовок в виде хлопьев для продуктов из термореактивных смол. Это устройство содержит ролики (11, 12) подачи волоконной нити с катушки, ролик 17 с ножами 18 и резиновый цилиндр 19 для разрезания волокон на куски требуемой длины. Средство подачи содержит по меньшей мере первую и вторую пары роликов подачи с приводом (11, 12 и 17, 19), расположенных последовательно, причем эти ролики образуют зажим для волоконной нити (10). Средство эжектирования волокон с пневматическим приводом размещено по ходу технологического процесса за средством (17, 19) для разрезания. Первая пара роликов подачи (11, 12) вращается с несколько более низкой скоростью подачи, чем вторая пара роликов подачи (17, 19). Средство эжектирования волокон включает продолговатый трубчатый рукав (26) с воздушными каналами (22 - 25) для создания направленного турбулентного потока воздуха. Устройство позволяет получать заготовки в виде хлопьев достаточно высокого качества, а также делает возможным автоматизирование добавки усиливающих волокон в продукт. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для повторяющейся выдачи пучков со случайной ориентацией волокон, содержащее средство для подачи волокон, выполненное в виде по меньшей мере двух пар размещенных последовательно подающих роликов с приводом, причем последняя по ходу технологического процесса пара роликов снабжена средством для разрезания волокон на куски требуемой длины, и средство эжектирования волокон, расположенное по ходу технологического процесса за последней парой подающих роликов, содержащее продольный трубчатый рукав, отличающееся тем, что первая по ходу технологического процесса пара подающих роликов выполнена с возможностью вращения со скоростью немного более низкой, чем скорость вращения второй пары подающих роликов, а средство эжектирования волокон снабжено воздушными каналами для создания направленного турбулентного потока воздуха. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что воздушные каналы включают круговую прорезь, соосную с центральным проходом для отделенного пучка волокон, ряд вторичных каналов и отверстия для воздуха.