УСТРОЙСТВО КОМПОЗИЦИОННОГО ФОРМОВАНИЯ Российский патент 2002 года по МПК B29C69/00 C08J5/14 

Изобретение относится к области технологических процессов, к средствам формования абразивных и фрикционных изделий из волокнистых материалов.

Известны устройства формования абразивных изделий, содержащие камеру смешения композиционной смеси со средствами подачи в ее полость связующего компонента и филаментов штапелированного волокна и сообщающуюся с камерой смешения камеру осаждения композиционной смеси с фильтрующим элементом на выходе из ее полости (RU 2002763, С 08 J 5/14, 1993 г.).

Недостатком известных устройств является сложность конструкции и сравнительно низкая производительность вследствие необходимости предварительного размещения в камере осаждения тканых фрагментов изготавливаемого изделия, а также применение жидкости в качестве транспортирующего композиционную смесь агента.

Более совершенным и наиболее близким аналогом заявляемому изобретению является устройство композиционного формования, содержащее камеру смешения композиционной смеси с дозатором подачи в ее полость связующего компонента и трубопроводом подачи филаментов штапелированного волокна, пневматически сообщающуюся с камерой, смешения камеру осаждения композиционной смеси с фильтрующим элементом на выходе из ее полости и камеру депрессии, выполненную с возможностью соединения ее полости со средством создания пневматического разрежения под фильтрующим элементом камеры осаждения (SU 1489224, D 01 В 11/02, 1987 г.).

Однако в указанном устройстве техническое решение не обеспечивает требуемое качество и однородность формирования заготовки изделия в камере осаждения вследствие неравномерности перемещения композиционной смеси в местах сужения сечений и многократного изменения направления движения транспортирующего потока.

Техническим результатом, достигаемым заявляемым изобретением, является повышение качества формования заготовки изделия за счет обеспечения равномерной подачи и осаждения композиционной смеси.

Указанный результат достигается устройством композиционного формования, содержащим камеру смешения композиционной смеси с дозатором подачи в ее полость связующего компонента и трубопроводом подачи филаментов штапелированного волокна, пневматически сообщающуюся с камерой смешения камеру осаждения композиционной смеси с фильтрующим элементом на выходе из ее полости, и камеру депрессии, выполненную с возможностью соединения ее полости со средством создания пневматического разрежения под фильтрующим элементом камеры осаждения за счет того, что оно снабжено средством пневматического нагнетания, а полости камер смешения, осаждения и депрессии расположены соосно продольной оси устройства и последовательно в направлении осаждения композиционной смеси, непосредственно сообщены друг с другом и связаны с обеспечением возможности смещения камеры осаждения поперек продольной оси устройства, при этом трубопровод подачи филаментов штапелированного волокна пневматически соединен со средством пневматического нагнетания и размещен коаксиально в полости камеры осаждения с обеспечением ориентации нагнетаемого пневматического потока в направлении, противоположном направлению осаждения композиционной смеси.

Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежом с изображением схемы устройства.

Устройство содержит камеру 1 смешения композиционной смеси с дозатором 2 подачи в ее полость 3 связующего компонента (например, пек).

С полостью 3 непосредственно пневматически сообщается полость 4 камеры 5 осаждения композиционной смеси с фильтрующим элементом 6 на выходе из нее.

Ниже полости 4 под фильтрующим элементом 6 расположена камера 7 депрессии, полость 8 которой соединена трубопроводом 9 со средством (на чертеже не показано) создания пневматического разрежения (например, всасывающая горловина центробежного воздушного насоса).

Для подачи филаментов штапелированного волокна в полость 3 камеры смешения 1 имеется трубопровод 10, пневматически соединенный со средством 11 пневматического нагнетания (например, напорная магистраль центробежного воздушного насоса).

Полости 3, 4 и 8 расположены соосно продольной оси устройства и последовательно в направлении осаждения композиционной смеси и связаны соединениями 12 с возможностью обеспечения смещения камеры 5 поперек продольной оси устройства вместе с отформированным в процессе осаждения пресс-пакетом 13 заготовки изделия.

Трубопровод 10 размещен коаксиально в полости 4 камеры 5 осаждения таким образом, что ориентация (в данном примере - вверх) нагнетаемого по нему пневматического потока с филаментами противоположна направлению (в данном примере - вниз) осаждения композиционной смеси.

Устройство работает следующим образом.

По трубопроводу 10 в направлении снизу вверх нагнетается поток несущей филаменты штапелированного волокна (например, углеродного). В верхней части полости 3 камеры 1 поток распределяется по поверхности и разворачивается в обратном направлении, захватывая поступающий из дозатора 2 связующий порошок пека.

Дальнейшее движение возникающей таким образом композиционной смеси и ее осаждение на фильтрующем элементе 6 предопределяется отрицательным градиентом давления, обеспеченным депрессией в полости 8 камеры 7.

В процессе осаждения композиционной смеси образуется пресс-пакет из различно ориентированных филаментов углеродного волокна, насыщенный связующим порошком пека.

Равномерность и однородность образования и движения композиционной смеси достигается турбулизацией потока в зоне изменения его направления и постоянством перепада давления в направлении осаждения.

Соосная компоновка и наличие разъемных соединений 12 обеспечивают смещение камеры 5 вместе с пресс-пакетом 13 для последующих технологических операций и одновременную подачу в зону осаждения другой камеры 5 (например, многопозиционным роторным механизмом).

Изобретение относится к области технологических процессов, а именно к средствам для формования абразивных и фрикционных изделий из волокнистых материалов. Устройство композиционного формования изделий из волокнистых материалов, обеспечивает равномерность подачи и осаждения композиционной смеси филаментов штапелированного волокна и связующего пека за счет соосного расположения и непосредственного сообщения полостей камер смещения, композиционной смеси, осаждения ее и депрессии последовательно в направлении осаждения смеси. При этом нагнетательный трубопровод подачи филаментов волокна пневматически соединен со средством пневматического нагнетания. Для ориентации транспортирующего потока противоположно направлению осаждения композиционной смеси трубопровод подачи размещен коаксиально в полости камеры осаждения композиционной смеси. Камера осаждения композиционной смеси размещена с обеспечением возможности поперек продольной оси устройства. Технический результат, достигаемый устройством, является повышение качества формования заготовки изделия за счет обеспечения равномерной подачи и осаждения композиционной смеси. 1 ил.

Устройство композиционного формования изделия из волокнистого материала, содержащее камеру смешения композиционной смеси с дозатором подачи ее в полость связующего компонента и трубопроводом подачи филаментов штапелированного волокна, пневматически сообщающуюся с камерой смешения камеру осаждения композиционной смеси с фильтрующим элементом на выходе из ее полости, и камеру депрессии, выполненную с возможностью соединения ее полости со средством создания пневматического разрежения под фильтрующим элементом камеры осаждения, при этом оно снабжено средством пневматического нагнетания для подачи филаментов штапелированного волокна, а камера осаждения композиционной смеси расположена с возможностью смещения поперек продольной оси устройства, отличающееся тем, что полости камер смешения композиционной смеси, осаждения композиционной смеси и депрессии расположены соосно продольной оси устройства и последовательно в направлении осаждения композиционной смеси, непосредственно сообщены друг с другом, при этом трубопровод подачи филаментов штапелированного волокна пневматически соединен со средством пневматического нагнетания и размещен коаксиально в полости камеры осаждения композиционной смеси с обеспечением ориентации нагнетаемого пневматического потока в направлении, противоположном направлению осаждения композиционной смеси.