Устройство для намотки тороидальных оболочек Советский патент 1975 года по МПК B29D23/00 

1

Изобретение отпоснтея к технике изготовления стеклоплаетиковых изделий и предназначено для намотки тороидальных оболочек.

Известны устройства для намотки тороидальных оболочек, вращающиеся тороидальные оправки которых через привод кинематически связаны с кареткой орбитального нитеукладчика.

Однако такие устройства укладывают витки в одном направлении, а поэтому не обеспечиваюг ршлювесности наматываемой структуры, что является необходимым условием в случае намотки стеклопластиковой оболочки. Кроме того, при намотке на тороидальную оправку число витков, укладываемых на внешнюю и внутреннюю поверхность тора, одинаково, а разнипа в площади этих поверхностей настолько велика, что при одииаковых щирине жгута и угле наклона внещняя поверхность покрывается лищь частично, тогда как внутренняя уже полностью закрыта. Следовательно, чтобы обеспечить равномерное распределение стекловолокна по поверхности, необходимо изменять угол намотки в зависимости от положения укладчика относительно сечения тора, что в известном устройстве невозможно.

К недостаткам известных устройств следует также отнести малый объем щпули, ограничивающий запас наматываемого материала.

Целью изобретения является обеспечение возможности создания равновесной перекрестной структуры, позволяющей максимально использовать высокую несущую способность стекловолокна и, следовательно, получать наиболее прочные изделия, а также распределение стекловолокна по поверхности оправки с соблюдением условий равновесия витка.

Достигается это тем, что нитеукладчик предлагаемого устройства BbinOvTHCH в виде двух подвижно установленных на самостоятельных орбитальных направляющих независимых кареток, калсдая из которых кинематически, например гибкой передачей, связана е одним из двух, выполненных разноименными по направлению передаваемого крутящего момента,ч ведущих звеньев установленного между приводом и нитеукладчиком дифференциала, ведомое звено которого кинематически, например направляющими роликами, связано с тороидальной оправкой.

Каждая из кареток выполнена в виде последовательного ряда щарнирно связанных между собой платформ, на которых установ.лены шпули с .нитями, .пропиточное и направляющее устро,йства,:а ведущие звенья дифференциала, кинематически связаны между собой через кривошипно-шатунный механизм.

На. фиг. 1 схематично изображено предлагаемое устройство для намотки тороидальных

оболочек, вид сбоку вдоль оси вращения тороидальной оправки; на фиг. 2 - сечение по А-А на фиг. 1.

Устройство для намотки тороидальных оболочек состоит из станины, онравки, укладчика и привода. Станина (на чертеже не показана) несет на себе основные узлы устройства.

Тороидальная оправка 1 расположена вертикально, кинематически включена в привод устройства и является ведомым звеном фрикционной передачи, ведущее звено которой - ролики 2 с ребордами.

Укладчик выполнен в виде системы из двух кареток и направляющих 3 со съемной частью для установки оправки в устройство. Каждая каретка представляет собой последовательный ряд подвижно установленных на направляющей 3 и щарнирно связанных между собой платформ 4, на первой из которых - нитеводителе 5 - крепится направляющее и формующее жгзт устройство 6, на второй - пропиточная ванночка 7, имеющая направляющее устройство 8 с ножами 9 для регулирования натяжения жгута, на последующнх же платформах - шпулярниках 10 - с помощью устройства 11, снабженного регулируемым дисковым тормозом, установлены шпули 12.

Платформы 4 приводятся в движение гибкими передачами (иа чертежах не показаны). Ведущее звено 13 каждой из передач связано с одним из двух, выполненных разноименными по направлению передаваемого крутящего момента ведущих звеньев дифференциала 14, связанного через редуктор 15 с электродвигателем 16. Между ведущими звеньями дифференциала установлен шатунио-кривошипный механизм 17.

Устройство работает следующим образом.

Тороидальная оправка 1 через съемную часть направляющих 3 устанавливается на ролики 2. Стекловолокно со щпуль 12 щпулярника 10 заправляется в направляющие устройства б и 8 ванночки 7 и нитеводителя 5 и собирается в жгут, конец которого закрепляется на оправке 1. С включением привода вращение электродвигателя 16 передается через редуктор 15 на первое ведущее звено дифференциала 14 и от редуктора 15 через кривощипно-щатунный механизм 17 на второе ведущее звено дифференциала. От дифференциала через звено 13 движение передается гибкой передаче, к которой последовательно крепятся платформы 4 шпулярника 10, пропиточной ванночки 7 и нитеводителя 5, которые движутся по замкнутым орбитальным направляющим 3. Ведомое звено дифференциала приводит во вращение ролики 2, передающие вращательное движение оправке 1.

При движении нитеукладчика по направляющей 3 стекловолокно, разматываемое со шпуль, проходит ванночку 7, где пропитывается связующим. Вращающиеся шпули 12 притормаживаются регулируемыми тормозами устройства 11, в результате чего создается предварительное натяжение- стекловолокна.

Пропитанные стеклонити проходят через ножи 9, снимающие излишки связующего и создающие определенное натяжение волокна, и поступают на нитеводитель, который формирует и укладывает на оправку жгут. Пропитка непосредственно при укладке жгута на оправку используется с целью получения структуры стеклопластика с возможно меньшим содержанием воздуха. Так как нитеукладчики движутся сиихронпо один навстречу другому в диаметрально расположенных поперечных сечениях вращающегося тора, то укладываемые жгуты образуют перекрестную структуру. Дифференциал 14 укладчика с помощью кривошипно-щатунного механизма 17 определяет относительное движение иитеукладчиков, которые, совершая движение вокруг вращающейся тороидальной оправки, формируют структуру оболочки с задаиной анизотропией.

Вращение оправки создает условия для равномерного застильного распределепия волокна по поверхности оправки. По достижении заданной толщины оболочки нривод устройства останавливается, и оправка вместе с намотайной оболочкой снимается. Намотанная таким образом оболочка должна быть впоследствии заполимеризована, а оправка через просверленное отверстие удаляется из оболочки методом выплавления или вымывания.

Предмет и з о б р е т е и и я

1.Устройство для намотки тороидальных оболочек, преимущественно стеклопластиковых, тороидальная оправка которого, устаповленная с возможностью вращения вокруг своей оси, через нривод кинематически связана с орбитальным нитеукладчиком, отличающееся тем, что, с целью создания равновесной структуры материа;га оболочки, нитеукладчик выполнен в виде подвижно установленных на самостоятельных орбитальных направляющих независимых кареток, каждая из которых кинематически, например 1нбкой передачей, связана с одним из двух, вынолнепных разноименными но направлению передаваемого крутящего момента, ведущих звеньев установленного между приводом и нитеукладчиком дифференциала, ведомое звено которого кинематически, например направляющими роликами, связано с тороидальной оправкой.

2.Устройство по ц. 1, отличающееся тем, что каждая нз кареток выполнена в виде последовательного ряда шарнирно связанных

между собой платформ, на которых установлены шпулн с нитями, пропиточное и направляющее устройства.

3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью изменения угла намотки по

заданному закону, ведущие звенья дифференциала кинематически связаны между собой Через кривошипно-шатунный механизм.

4.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что орбитальные направляющие имеют

съемную часть.

П

--/5

Н /7 h-l /)- i-n L. L,J I