Устройство для нанесения жидкого компонента на длинномерный материал Советский патент 1980 года по МПК B05C3/12 

1

Изобретение относится главным образом к машиностроению, а именно к устройствам для нанесения жидких материалов на с.мачиваемые ими длинномерные материалы, где требуется точное соблюдение соотношения масс компонентов в процессе нанесения, оно может быть использовано при изготовлении полимерных композиционных материалов таких, как стеклопластики, углепластики, боропластики и тому подобное, а также в химической, электротехнической и других отраслях промышленности для нанесения лакокрасочных покрытий на длинномерные изделия, например на искусственную кожу, фольгу, бумагу и т. п.

Известно пропиточное устройство, содержащее пропиточную ванну, отжимные и направляющие. валки, два короткозамкнутых волновода, каждый из которых через блоки автоматической подстройки частоты генератора и частотный дискриминатор соединен соответственно с подвижной системой с фотоэлектрической головкой и подвижной системой с затемненным сектором 1.

Данное устройство не позволяет в процессе пропитки поддерживать заданное соотношение жидкого компонента и длинномерного материала, обладающего токопроводящими свойствами, например, при пропитке углеленты, углестеклоленты, боростеклоленты и т. п.

Наиболее близким к описываемому является устройство для нанесения жидкого компонента на длинномерный материал, содержащее ванну для материала покрытия с направляющим элементом, направляющие валки, отжимные губки с рабочими кромками и насос 2.

Однако данное устройство не содержит средств, позволяющих стабильно поддерживать заданное соотношение компонентов в пропитанном материале, что значительно снижает его качество.

Целью изобретения является повышение точности поддержания заданного соотношения массы материала покрытия и массы длинномерного материала.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для нанесения жидкого компонента на длинномерный материал, содержащее ванну для материала покрытия с направляющим элементом, направляющие валки, отжимные губки с рабочими кромками и насос, снабжено вариатором, кинематичсчК связанным С ОДНИМ из нанравляюHUIX isa.iKOB и нассхом, и ;д(,1ь рабочей Kp(j.v,Kii каждой губки вьикхчиен желоб постоянного сочсння, в дог:;чой части которого выполнены дренажшле отверстия, соединяю;цие желоб с нанной. Кроме того, ванна изготовлена из фозрачного материала. На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство. Устройство содержит пропиточную ванку 1, направляющий элемент 2 и направляющие валки 3, этжимные губки с рабочими кромками 4 и дренажными отверстиями 5, сушильные камеры 6, насос 7, емкость 8 с материалом покрытия, трубопровод 9, вариатор 10, трансмиссии 1 и 12, пропитываемый материал 13. Рабочие кромки 4 отжимных губок образованы дву.мя поверхностями. Неконтактирующие поверхности отжимных кромок переходят в желоба треугольного сечения, которые соединены с вЕ1утренним объемом ванны 1 дренажными отверстия.ми 5, расположенными равномерно по длине губок. Одна из отжимных губок 4 подвижна в горизонтальной нлоскости в направлении, пернеи-дикулярном направле1Н11О движения материала. Про1;иточная -ванна выполнена из нрозрачного стекла. Площади поперечных сечений отжимных губок и направляющего элемента 2 в занне, расположенные вблизи горизонтальной плоскости, проходящей через отжимные кромки губок, выполнены макси.мальпыми так, что они перекрывают .всю свободную поверхность материала покрытия за исключением щели для входа длинномерного материала, зазоров для сборки и регулировки устройства, желобов. Работает устройство следующим образом При движении черезпрониточное устройство прогп тывае.мый .материал 13 приводит во вращение один из подвижных направляющих валков 3, который через трансмиссию 11 (в данном случае цепную передачу), вариатор 10 и трансмиссию 12 приводит в действие насос 7. Насос 7 подает покрытие из емкости 8 в пропиточную ванну 1. Прозрачность ванны 1 позволяет визуаль но наблюдать за движением длинномерного материала 13 в жидком ко.мпоненте и своевременно пре.дотврап,ать накопление обрывков волокон. Исполнение площадей уюперечных сечений губок 1 и элементы 2 максимальны.ади позволяет уменьгпить испарение жидкого компонента из ванны и максимально изменять его уровень от подачи единицы его объема насосом 7 в ванну 1 и тем самым увеличить чувствительность устройства. Из пропиточной ванны i раствор связуюн1,его через дренажные отверстия 5 беспрепятственно посгупает в желоба, далее - к рабочим кромкам отжимных губок 4. Между свободны.ми поверхностями жидкого компонента и длинномерного материала образуется смачивающий мениск, который дополняет процесс панесения жидкого компонента, начатый в ванне 1. Наличие дренажных отверстий в отжимных губках обеспечивает беспрепятственный подвод жидкого компонента к любому участку рабочих кромок отжимных губок при минимальном уменьщении изгибной жесткости губок. Форма и расположение отжимных кромок губок обеспечивают образование мениска связующего одинаковой формы и толщины по всей длине отжимных губок и, следовательно, равномерное нанесение покрытия по всей щирине длинномерного материала. Необходимо, например, изготовить однонаправленную ленту композиционного материала с массой одного погонного метра 10 г и с 30%-ным содержанием связующего на ленте после прохождения ее через ванну, т. е. с заданным соотнощением компонентов 7:3. Плотность раствора связующегорр 1 г/см концентрация раствора бО /оОпределяем массу одного погонного метра наполнителя G-j и массу связующего G, необходимого для пропитки G, G( .101 0о-зд) у (г) 100%10Q C,,,(r, Определяем массу раствора, содержаще3 г связующего. G . -3-ilQfiA 6 (г) Определяем объем 6 г раствора связующего. VP -а-Р f 6 ( Устанавливаем передаточное число вариатора 10, обеспечивающее подачу 6 см раствора связующего насосом 7 в пропиточную ванну при продвижении наполнителя на 1 м. Устанавливаем между отжимными губками зазор, обеспечивающий вынос наполнителем из ванны связующего менее 3 г, например 2,5 г. Уровень раствора связующего в ванне 1 доводим до затопления верхних кромок отжимных губок. При работе пропиточной машины через ванну движется наполнитель и в ванну подкачивается раствор связующего, причем на каждый метр наполнителя массой 7 г закачивается 6 см раствора связующего, содержащего 3 г связующего, т. е. ко.мпоненты подаются в ванну с заданным соотношением 7:3. Наполнитель, проходя через ванну и отжимные губки (первый участок пропитки), пропитывается раствором связующего и уносит его с расходом, меньшим заданного, например 2,5 г на погонный метр, что обуславливается установкой соответствующего зазора между отжимными губками. Одновременно раствор связующего методом окунания наносится на наполнитель на втором участке пропитки, расположенным выше верхних кромок отжимных губок. В процессе пропитки может быть три характерных состояния. Первое наступит, когда на втором участке пропитки будет уноситься наполнителем больше 0,5 г связующего, например 0,7 г. В этом случае общий вынос связующего из ванны (2,5 г + -f 0,7 г 3,2 г) будет больше подачи связующего в ванну насосом (3 г 3,2г) и уровень раствора связующего в ванне будет понижаться. Это приведет к уменьшению на втором участке толщины смачивающего наполнитель мениска, а поэтому к к уменьшению уноса связующего наполнителем на втором участке. Уменьшение толщины мениска будет продолжаться до наступления состояния равновесия, т. е. на втором участке будет уноситься .0,5 г связующего в пересчете на один погонный метр. Наступит второе состояние - динамическое равновесие, количество входящего и выходящего связующего будет одинаковым и собтношение компонентов после второго участка будет заданным, т. е. 7:3. Третье состояние характеризуется тем, что на втором участке пропитки связующее будет уноситься в количестве, меньшем 0,5 г или вовсе не будет уноситься. При этом общий вынос связующего из ванны будет меньше подачи связующего в ванну насосом и уровень раствора связующего в ванне будет повышаться, что приведет соответственно или к увеличению на втором участке толщины смачивающего наполнитель мениска или к его образованию. Это вызовет, в свою очередь, увеличение уноса связующего наполнителем на втором участке и приведет снова к состоянию динамического равновесия количества подаваемого в ванну и уносимого из ванны связующего. Из разбора характерных возможных состояний работы пропиточного устройства следует, что при случайном уменьшении или увеличении зазора между отжимными губками, не приводящем к наносу на первом участке больше заданной величины (в нашем случае 3 г на погонный метр), соотношение компонентов автоматически будет выдерживаться заданным (7:3). Использование данного устройства позволит получать стабильное заданное соотношение компонентов после их соединения и вести процесс в широком диапазоне скоростей без подрегулировки, уменьшить потери материалов при настройке процесса на заданное соотношение компонентов при ведении процесса. Формула изобретения 1.Устройство для нанесения жидкого компонента на длинномерный материал, содержащее ванну для материала покрытия с направляющим элементом, направляющие валки, отжимные губки с рабочими кромками и насос, отличающееся тем, что, с целью повышения точности поддержания заданного соотношения массы материала покрытия и массы длинномерного материала, оно снабжено вариатором, кинематически связанным с одним из направляющих валков и насосом. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью беспрепятственного подвода материала покрытия к любому участку рабочих кромок губок и сохранения их изгибной жесткости, вдоль рабочей кромки каждой губки выполнен желоб постоянного сечения, в донной части которого выполнены дренажные отверстия, соединяющие желоб с ванной. 3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что ванна выполнена из прозрачного материала. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 389947, кл. В 29 G 7/00, 1970. 2.Патент США № 3826703. кл. 156-189, опублик. 1974 (прототип).