Устройство размотки и скручивания ровинга Российский патент 2024 года по МПК E04C5/07 

Изобретение относится к области производства композитных изделий, а именно к устройствам подготовки ровинга путем его размотки и скручивания и может быть использовано при производстве композитной арматуры и других композитных изделий, где требуется использование скрученного жгута ровинга.

Известно устройство и способ спиральной обмотки для изготовления неметаллической арматуры. Устройство спиральной обмотки содержит дискообразный шпулярник, выполненный с возможностью вращения вокруг своей оси, на основании которого установлены по меньшей мере два барабана, выполненные с возможностью установки в них бобин прямого ровинга внутренней размотки, каждый барабан выполнен с возможностью вращения вокруг своей оси и сматывания нитей прямого ровинга с внутренней стороны бобины; на каждом барабане для размещения бобин прямого ровинга имеется нитенатяжитель, обеспечивающий закручивание нити прямого ровинга относительно своей оси при вращении барабана вокруг своей оси с образованием скрученного ровинга; цилиндрическую втулку, расположенную в центральной части дискообразного шпулярника и выполненную с возможностью прохождения арматурного стержня через центр цилиндрической втулки, цилиндрическая втулка имеет отверстия для прохождения скрученного ровинга и спиральной намотки скрученного ровинга на арматурный стержень при вращении дискообразного шпулярника вокруг своей оси (патент РФ № 2693979, опубл. 08.07.2019).

Недостатком известного решения являются высокие требования, предъявляемые к качеству ровинга. Малейшие неровности, узелки и пр. на поверхности ровинга могут привести к обрыву ровинга или отдельных его волокон и остановке производства композитной арматуры, получению брака. Кроме того, совмещение операций скрутки и намотки на арматурный стержень и необходимость использования при этом на одном основании бобин прямого ровинга, имеющих значительный вес, приводит к повышенной нагрузке на подшипниковый узел и быстрый его износ.

Техническая задача изобретения заключается в создании устройства для размотки и скручивания ровинга для последующего изготовления композитной арматуры, характеризуемого пониженными требованиями к ровингу.

Технический результат, достигаемый изобретением, состоит в увеличении производительности процесса производства изделий с использованием скрученного ровинга, а также в уменьшенных требованиях к качеству ровинга. Устройство способно обеспечивать бесперебойную работу трех линий по производству композитной арматуры. Диапазон линейной плотности обрабатываемого ровинга 200ТЕХ - 9600 ТЕХ.

Технический результат достигается тем, что устройство размотки и скручивания ровинга содержит шпулярник, выполненный с возможностью установки бобины прямого ровинга внутренней размотки и содержит щит управления, привод, соединенный посредством ременной передачи со шпулярниками, содержащими полый вал, выполненный с возможностью вращения и соединенный с направляющей трубкой, выполненной с возможностью вращения вокруг оси, неподвижную площадку для установки бобины прямого ровинга, нитенатяжитель, снабженный входным отверстием и горизонтальными стержнями, размещенными друг над другом со смещением; направляющие устройства для направления ровинга к намоточным катушкам, выполненным с возможностью вращения посредством первого мотор-редуктора и устройство раскладки скрученного ровинга на намоточной катушке, соединенное со вторым мотор-редуктором.

Для минимизации влияния качества ровинга на процесс производства целевого продукта, например композитной арматуры, бобины прямого ровинга перематывают на отдельные малые бобины со скручиванием. Полученные бобины со скрученным жгутом используют для дальнейшей намотки вокруг арматурного стержня при производстве композитной арматуры.

Устройство согласно настоящей полезной модели содержит множество шпулярников с неподвижно установленными на них бобинами прямого ровинга внутренней размотки, электродвигатель, обеспечивающий вращение полого вала и направляющих трубок, через которые проходит жгут ровинга с одновременной его скруткой, направляющие устройства для направления ровинга в направлении намоточных катушек и устройство для равномерной раскладки скрученного ровинга по ширине бобины.

Изобретение поясняется следующими чертежами:

фиг. 1, 2 - общий вид устройства;

фиг. 3 - схема устройства с иллюстрацией направления ровинга.

Устройство для размотки и скручивания ровинга содержит сварной каркас 1 с закрепленными в его основании кронштейном 2 для установки электродвигателя 3 и шпулярниками 4, закрепленные на балках каркаса направляющие ролики 5, направляющие диски 6 с отверстиями и направляющие валы 7 и 8 для направления ровинга к намоточным катушкам 9, установленным на кронштейне 10 и связанным посредством ременной передачи с мотор-редуктором 11.

Дополнительно устройство снабжено мотор-редуктором 12, соединенным с валом 13, обеспечивающим возможность линейного поступательного перемещения раскладчика 14, соединенного с рамной конструкцией 15 снабженной стержнями 16, которые при линейном поступательном перемещении рамы 15 обеспечивают равномерную укладку скрученного ровинга на намоточных катушках 9 и направляющими трубками 17.

Шпулярник 4 содержит основание 18, выполненное в виде полого цилиндра с отбортовкой, и закрепленное на балках основания каркаса 1; ось вращения 19, выполненную в виде полого вала и закрепленную с возможностью вращения посредством узла подшипников 20 в указанном основании 18; шкив ременной передачи 21, закрепленное на оси вращения; полую направляющую трубку 22, с одного конца соединенную с осью вращения 19, а с другого конца с держателем 23 направляющих роликов 24; неподвижную площадку 25 для установки бобины ровинга, снабженную вертикальными стержнями 26 и соединенную с узлом подшипников 27; нитенатяжитель 28, содержащий круглую пластину 29 с входным сквозным отверстием для ровинга и неподвижно закрепленные в кронштейнах 30 со смещением один над другим горизонтальные стержни 31.

Для фиксации горизонтального положения площадки 25 строго в горизонтальном положении и исключения вращения вокруг своей оси на ее нижней стороне размещен стальной диск 32, а на балке основания каркаса установлен неодимовый магнит 33, при этом между стальным диском и магнитом образуется пространство, в котором свободно может перемещаться направляющая трубка 22.

Количество шпулярников 4 соответствует количеству намоточных катушек 9. В частном варианте исполнения, представленном на фигурах, количество шпулярников составляет шесть. Размотка ровинга со шпулярника осуществляется посредством общего для всех электродвигателя 11. Скрутка ровинга осуществляется посредством общего для всех электродвигателя 3.

Описание работы устройства

Бобину с ровингом, имеющим плоскую форму, устанавливают на неподвижную площадку 25 шпулярника 4. Диаметр бобины соответствует размеру указанной площадки 25 и стержни 26, располагаясь с внешней стороны бобины, удерживают ее от смещения. Горизонтальное положение, а также исключение вращения вокруг своей оси, неподвижной площадки 25 без перекосов обеспечивается системой стальных дисков 32 и магнитов 33.

Ровинг заправляют в устройство следующим образом: конец ровинга с внутренней стороны бобины пропускают последовательно через отверстие в пластине 29, зигзагообразно огибают горизонтальные стержни 31 и подают в полый вал 19 и далее в направляющую трубку 22. На выходе из трубки 22 жгут ровинга пропускают через направляющие ролики 24 и далее через направляющие диски 6 и направляющие ролики 5 направляют над валом 7 и под валом 8, далее в направляющую трубку 17, соответствующую каждой намоточной катушке 9, с последующим закреплением на намоточной катушке 9.

После заправки жгута на щите управления нажав кнопку «Старт» включают электродвигатель 3 и мотор-редукторы 11 и 12. Электродвигатель 3 и мотор-редукторы 11 и 12 управляются частотными преобразователями, работающими в режиме ПЛК. Вращение от вала электродвигателя 3 передается посредством ременной передачи и колеса 21 ременной передачи на полый вал-ось вращения 19 и соединенную с ним направляющую трубку 22. Направляющая трубка 22 вращается и описывает круг вокруг оси вращения 19, обеспечивая тем самым скрутку жгута ровинга. Горизонтальные стержни 31 нитенатяжителя 28 обеспечивают необходимое натяжение и направление ровинга при размотке. Мотор-редуктор 11 обеспечивает тянущее усилие для намотки скрученного жгута на намоточные катушки 9 посредством их вращения, а мотор-редуктор 12 за счет поступательного перемещения связанных с ним стержней 16 обеспечивает равномерную намотку жгута с образованием цилиндрической формы бобины.

По окончании перемотки на площадку 25 устанавливают следующую бобину, при этом конец предыдущего жгута подвязывают к началу последующего на участке до входа в нитенатяжитель 28. Таким образом, обеспечивается возможность малых простоев оборудования, без необходимости повторной заправки ровинга. Обрезка может осуществляться вблизи намоточной катушки.

Изобретение характеризуется простой конструкцией, малыми габаритами и высокой надежностью. Устройство показало стабильную работу при использовании ровинга разного качества, в т.ч. с узелками и рассечениями. В случае обрыва ровинга на одном из шпулярников достаточно подвязать оборванные концы для продолжения работы. Использование для управления устройства частотных преобразователей позволяет регулировать угол скрутки, а также использовать ровинг с различной линейной плотностью.

Изобретение относится к области производства композитных изделий, а именно к устройствам подготовки ровинга путем его размотки и скручивания, и может быть использовано при производстве композитной арматуры и других композитных изделий. Устройство размотки и скручивания ровинга содержит шпулярники, выполненные с возможностью установки бобин прямого ровинга внутренней размотки и содержит щит управления, привод, соединенный посредством ременной передачи со шпулярниками, каждый из которых содержит полый вал, выполненный с возможностью вращения и соединенный с направляющей трубкой, выполненной с возможностью вращения вокруг оси вала, неподвижную площадку для установки бобины прямого ровинга. Нитенатяжитель снабжен входным отверстием и горизонтальными стержнями, размещенными друг над другом со смещением. Направляющие устройства для направления ровинга к намоточным катушкам выполнены с возможностью вращения посредством первого мотор-редуктора. Устройство раскладки скрученного ровинга на намоточной катушке соединено со вторым мотор-редуктором. Технический результат - увеличение производительности процесса производства изделий с использованием скрученного ровинга. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство размотки и скручивания ровинга, содержащее шпулярники, выполненные с возможностью установки бобин прямого ровинга внутренней размотки и нитенатяжитель, отличающееся тем, что содержит щит управления, привод, соединенный посредством ременной передачи со шпулярниками, каждый из которых содержит полый вал, выполненный с возможностью вращения и соединенный с направляющей трубкой, выполненной с возможностью вращения вокруг оси вала, неподвижную площадку для установки бобины прямого ровинга, нитенатяжитель снабжен входным отверстием и горизонтальными стержнями, размещенными друг над другом со смещением; а также направляющие устройства для направления ровинга к намоточным катушкам, выполненным с возможностью вращения посредством первого мотор-редуктора, и устройство раскладки скрученного ровинга на намоточных катушках, соединенное со вторым мотор-редуктором.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что привод, шпулярники, направляющие устройства и намоточные катушки размещены на каркасе.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что шпулярник содержит закрепленный с нижней стороны неподвижной площадки первый магнит, а на каркасе закреплен второй магнит на расстоянии от первого магнита.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что первый мотор-редуктор соединен с намоточными катушками посредством ременной передачи.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что второй мотор-редуктор соединен с валом, соединенным с раскладчиком, связанным с рамной конструкцией, снабженной стержнями и ограничителями перемещения.