HU221920B1 - Berendezés szálak kiadagolására szállal erősített termékek gyártása során - Google Patents

Abstract

A találmány tárgya berendezés szálak alkalmazására szállal erősítetttermékek gyártása során, mely legalább egy száltartó tartályt (10),ahhoz kapcsolódó szálmegvezető eszköze és azzal összekötöttkiadagolófeje (13) van, a kiada- golófej (13) száltovábbító görgőket(21, 22) és vágóeszközt tartalmaz, a kiadagolófej (13) adagolóeszközeegyrészt hajtott továbbítógörgőket foglal magában, melyek legalább egyvonal mentén érintkeznek egymással, másrészt pedig kiadagolócsövet(31) foglal magában. A vágóeszközök a száltovábbító görgőktől (21, 22)független hajtással vannak ellátva, és ezen görgők (21, 22) és akiadagolócső (31) között vannak elrendezve, a vágóeszköz kifelé nyúlóvágóélekkel (26a) ellátott vágógörgőt (26) és támasztógörgőt (27)foglal magában, melyeknek egymással kapcsolódó működési, és egymástólszétkapcsolt helyzete van. ŕ

Description

KIVONAT

A találmány tárgya berendezés szálak alkalmazására szállal erősített termékek gyártása során, mely legalább egy száltartó tartályt (10), ahhoz kapcsolódó szálmegvezető eszköze és azzal összekötött kiadagolófeje (13) van, a kiadagolófej (13) száltovábbító görgőket (21, 22) és vágóeszközt tartalmaz, a kiadagolófej (13) adagolóeszköze egyrészt hajtott továbbítógörgőket foglal magában, melyek legalább egy vonal mentén érintkeznek egymással, másrészt pedig kiadagolócsövet (31) foglal magában. A vágóeszközök a száltovábbító görgőktől (21, 22) független hajtással vannak ellátva, és ezen görgők (21, 22) és a kiadagolócső (31) között vannak elrendezve, a vágóeszköz kifelé nyúló vágóélekkel (26a) ellátott vágógörgőt (26) és támasztógörgőt (27) foglal magában, melyeknek egymással kapcsolódó működési, és egymástól szétkapcsolt helyzete van.

1. ábra

HU 221 920 B1

A leírás terjedelme 6 oldal (ezen belül 2 lap ábra)

HU 221 920 Β1

A találmány tárgya berendezés szálak kiadagolására szállal erősített termékek gyártása során, melynek legalább egy száltartó tartálya, ahhoz kapcsolódó szálmegvezető eszköze és azzal összekötött kiadagolófeje van, a kiadagolófej száltovábbító görgőket és vágóeszközt tartalmaz, a kiadagolófej adagolóeszköze egyrészt hajtott továbbítógörgőket foglal magában, melyek legalább egy vonal mentén érintkeznek egymással, másrészt pedig szálkiadagoló csövet foglal magában.

Az FR-13257352 számú szabadalmi leírás olyan berendezést mutat be, amely egyenes vonal mentén egymással érintkező száltovábbító görgőket, száladagoló eszközt és vágóeszközt tartalmaz. A vágóeszköz a száltovábbító görgők és a száladagoló eszköz között helyezkedik el, és egy vágógörgőt, valamint egy fixen elrendezett támasztógörgőt tartalmaz, amelyek révén a levágott szálak egyenlő hosszúságúak lesznek.

Az SE-405736 számú szabadalmi leírás az előbb említett berendezéshez hasonló berendezést ismertet. A leglényegesebb eltérés, hogy ennél a berendezésnél nem lehet tetszőleges hosszúságú szálakat előállitani.

A szálerősítésű hőre keményedő műanyag termékek gyártását nehéz automatizálni, mivel a termék minősége nagymértékben függ a szálak elhelyezkedésének irányától, abban a vonatkozásban, hogy a tennék milyen irányban kap majd terhelést. A korszerű minőségi követelmények rendszerint magukban foglalják, hogy a terméknek pontosan meghatározott mennyiségű szálat kell tartalmaznia, melyeknek olyan irányban kell elhelyezkedniük, hogy a lehető legnagyobb szilárdságot biztosítsák, és a szálaknak nem szabad kinyúlniuk a termék külső műanyag rétegén keresztül kívülre.

Az eddig ismert gyártási eljárás szerint szálakból készült szőnyegeket a kívánt alakra előformázzák, és az előformázásnál hőkezelést alkalmaznak, mellyel kötőanyagot aktiválnak, mely kötőanyag a szálakat összefogja. Az ilyen módon előállított termék szélét rendszerint kézzel vágják le, úgy, hogy a fölösleges szálakat a széleknél eltávolítják, mielőtt a hőre keményedő műanyag végső öntése megtörténik. A szálakból álló szőnyegek alkalmazása, valamint az a körülmény, hogy a fölösleges szálakat kézzel kell eltávolítani, ezt a gyártási eljárást drágává teszik. Ezenkívül a felhasznált szálak erőssége csekély mértékű.

Következésképpen ezen a téren különböző lehetőségek vannak a továbbfejlesztésre, melynek során a gyártási eljárás automatizálásával az anyag jobb felhasználását lehet elérni, úgy, hogy a szerkezeti felépítést könnyebbé, anyagtakarékossá lehet tenni, az eljárást pedig fejlettebbé. Ezáltal még az olyan problémákat is csökkenteni lehet, mint a szegényes munkakörülmények és az emberi munkaerő elhasználódása.

A találmány célja tehát egy olyan eszköz kialakítása szálerősítésű, hőre keményedő termékeknél szálak adagolására, mely lehetővé teszi az erősítőszálaknak egy termékhez való adagolásának automatizálását, például egy ipari robot alkalmazásával úgy, hogy az előformázást ismételhetően lehessen végrehajtani olyan szálból, ahol a szálak végtelenített tekercsben vannak elrendezve, szabályos elrendezésű levágott szálakkal és szabálytalan elrendezésű levágott szálakkal.

A kitűzött célokat olyan, szállal erősített termékek gyártása során szálak kiadagolására szolgáló berendezés megvalósításával éljük el, melynek legalább egy száltartó tartálya, ahhoz kapcsolódó szálmegvezető eszköze és azzal összekötött kiadagolófeje van, a kiadagolófej száltovábbító görgőket és vágóeszközt tartalmaz, a kiadagolófej adagolóeszköze egyrészt hajtott továbbítógörgőket foglal magában, melyek legalább egy, a görgők hossztengelyével párhuzamos vonal mentén érintkezve vannak egymáshoz nyomva, másrészt pedig szálkiadagoló csövet foglal magában. A vágóeszközök a száltovábbító görgőktől független hajtással vannak ellátva, és ezen görgők és a kiadagolócső között vannak elrendezve. A vágóeszköz kifelé nyúló vágóélekkel ellátott vágógörgőt és támasztógörgőt foglal magában, melyeknek egymással kapcsolódó működési, és egymástól szétkapcsolt helyzete van.

A szálakat tartalmazó orsókat hordozó tartály célszerűen folyamatos üzemű mérleg formájában van kialakítva. A berendezés tartalmaz továbbá egy vezérlőközpontot is, amely össze van kötve a tartállyal és a támasztógörgő és a vágógörgő hajtásával és mozgatószerkezetével.

A vezérlőközpont tartalmazhat a támasztógörgő működését vezérlő és a vágógörgő hajtását szabályozó eszközt.

A kiadagolócső után célszerűen egy elforgatható terelőlemez van elrendezve, melynek aktív és inaktív helyzete van.

A szálmegvezető eszköz a továbbítógörgők és a kiadagolócső között célszerűen ívesen meg van hajlítva.

Előnyös, ha a szál a továbbítógörgők és a kiadagolócső közötti előtérben a szálnak egy rövid szakaszon a normál továbbítási sebességénél nagyobb sebességű továbbításra alkalmas játékteret biztosító, ívelt csőben van megvezetve.

A szálmegvezető eszköz célszerűen egyenes csőszakaszokból és azokat egymással összekötő sarkos szakaszokból áll, és a sarkos szakaszok sarkának belső oldalánál sarkos tűk vannak elrendezve, melyeknek a szálakkal érintkező felülete van.

A kiadagolócső célszerűen pneumatikus hajtással van összekapcsolva, és a berendezés többi részétől villamosán el van szigetelve.

A kiadagolócsőnek előnyösen por alakú kötőanyagot tartalmazó tartállyal összekapcsolt, vezérelt csatlakozója van.

A vezérlőközpont és a por alakú kötőanyagot tartalmazó tartály között célszerűen adagolóeszköz van elrendezve.

A találmány szerinti berendezést az alábbiakban kiviteli példa kapcsán, a mellékelt rajzra való hivatkozással ismertetjük részletesebben, ahol az

1. ábra egy találmány szerinti száladagoló eszközt mutat vázlatosan, oldalnézetben; a

2. ábra egy az adagolóeszköz részét képező sarkos szakaszt ábrázol felnagyítva; a

HU 221 920 Bl

3. ábra egy a 2. ábrának megfelelő méretarányban egy az adagolóeszköz részét képező kiadagolófejet mutat oldalnézetből.

A találmány szerinti berendezést az 1. ábrán mutatjuk be vázlatos formában, ez egy 10 tartályt foglal magában, mely 11 orsók tartására szolgál, továbbá egy tartályt porszerű kötőanyag számára, egy 13 kiadagolófejet, melyen keresztül a szálat és a kötőanyagot adagoljuk ki, valamint egy 14 vezérlőközpontot.

A 13 kiadagolófej előnyösen egy nem ábrázolt robotkarra van felszerelve, mely szabadon mozgatható a helyiségben, és egy mikroprocesszor vezérli, melyet programozni lehet.

A 15 szál egy adagolóeszközön keresztül jut fel a kiadagolófejhez. Az adagolóeszköz egy 16 végdarabot, 17 egyenes csőszakaszokat és 18 sarkos szakaszokat foglal magában. A 17 egyenes csőszakasz, a 18 sarkos szakasz és 19 ház szálmegvezető eszközt alkot. A 16 végdarab helyezkedik el legközelebb all orsóhoz, és sűrített levegőhöz van csatlakoztatva, melyen keresztül közepes nyomást alkalmazunk a 11 orsón lévő 15 szál végének az adagolóeszközön keresztül a 13 kiadagolófejhez történő továbbítására, mely ezen idő alatt dokkolási helyzetben van az adagolóeszköz végdarabja közelében. Amikor a 15 szál vége elérte a 13 kiadagolófejet, all orsón lévő szálat keresztülhúzzuk az adagolóeszközön, adagológörgők segítségével. Ezután a 13 kiadagolófej elmozdulhat dokkolási helyzetéből.

Az egyik 18 sarkos szakaszt részletesebben ábrázoljuk a 2. ábrán, és ez egymáshoz képest derékszögben elrendezett 18a furatokkal ellátott 18 sarkos szakaszt foglal magában, ahol a 18a furatokba a 17 egyenes csőszakaszok vannak bevezetve, melyek egy központi 18b kamrába vezetnek. A 18b kamra egyrészt egy 18c terelőfallal van ellátva, mely úgy van kialakítva, hogy a sűrített levegővel bevezetett szálvéget eltérítse az egyik egyenes csőszakasz felől a másik 17 csőszakasz felé, másrészt pedig egy 18d sarkos tűvel van ellátva, mely érintkező felületet képez a 15 szál számára, amikor azt az adagolóeszközön keresztülhúzzuk.

A 18d sarkos tű úgy van elhelyezve a 17 egyenes csőszakaszokhoz képest, hogy a 15 szál nem kapcsolódik össze a 17 egyenes csőszakaszokkal a 18 sarkos szakasz tartományában.

A 13 kiadagolófejet részletesebben mutatjuk be a 3. ábrán, és az egy 19 házban van elhelyezve. A 19 házban egy a 15 szál számára szolgáló 20 megvezetőcső található. A 20 megvezetőcső két 21 és 22 görgő érintkezési vonaláig nyúlik be, melyek közül a 21 görgő egy elmozdítható alátámasztott görgő, melyet a másik 22 görgő felé nyomunk egy 23 nyomórugó segítségével. A 22 görgőt egy nem ábrázolt hajtómotorral V) sebességre beállítható sebességgel hajtunk meg. A sebesség beállítását impulzusszámláló eszközök segítségével valósítjuk meg, melyek össze vannak kötve a 14 vezérlőközponttal.

A 21 és 22 görgők a 15 szálat egy 25 csövön vezetik keresztül, mely kb. 90°-os szöget zár be, és amely egy 26 vágógörgő és egy 27 támasztógörgő között lévő érintkezési vonalba nyílik. A 26 vágógörgő három darab 26a vágóéllel van ellátva, melyek a 26 vágógörgő kerülete mentén egymástól egyenletes távolságokban vannak elrendezve. A 26 vágógörgő, a 26a vágóélek és a 27 támasztógörgő együttesen egy vágóeszközt alkot. A 26 vágógörgőt egy nem ábrázolt hajtómotor segítségével V₂ sebességre beállítható sebességgel hajtjuk meg. A sebességbeállítást 28 impulzusszámláló eszköz segítségével valósítjuk meg, mely össze van kötve a 14 vezérlőközponttal. A 27 támasztógörgő egy 29 függőleges megvezetés mentén elmozgathatóan van felszerelve, és azt egy 30 pneumatikus dugattyúhenger segítségével működtetjük.

A 13 kiadagolófej egy 31 kiadagolócsővel van ellátva, mely a sűrített levegőhöz csatlakoztatható 32 csatlakozóval van ellátva, és a 15a levágott szálak továbbítására közepes nyomású levegőt használunk. A 21 és 22 görgők, továbbá a 31 kiadagolócső és 32 csatlakozó együttesen egy adagolóeszközt alkotnak. A 31 kiadagolócső egy 33 csatlakozóval is el van látva (lásd 1. ábrát), melyen keresztül a 12 tartályból a porszerű kötőanyag adagolását szabályozzuk. A 31 kiadagolócső villamosán el van szigetelve a 13 kiadagolófej többi részétől. Az anyag megfelelő megválasztásával a 15 szálat statikusan fel lehet tölteni elektromosan, miközben az keresztülhalad a 20 megvezetőcsövön. Ez az elrendezés biztosítja, hogy a porszerű kötőanyag hozzá fog tapadni a kiadagolt szálhoz.

A 31 kiadagolócső után (lásd 1. ábrát) egy 34 terelőlemez van elrendezve, mely egyik működési helyzetből másik működési helyzetbe állítható át egy 35 pneumatikus dugattyúhenger segítségével. Amikor a 34 terelőlemez 34a inaktív helyzetben van, a 15a levágott szálak a 31 kiadagolócső elhagyása után viszonylag hosszabb utat tesznek meg, ezáltal rendezetlenül adagolódnak. Amikor a 34 terelőlemez 34b aktív helyzetben áll, akkor 15a levágott szálakat közvetlenül a 31 kiadagolócső után egymással párhuzamosan, rendezetten adagolódnak ki, ahogy egy vázlatosan az 1. ábrán is látható.

A fentiekben leírt eszközzel a 15 szálat egy kötőanyaggal bevont folyamatos szál formájában lehet kiadagolni. Ekkor a robotkar a 13 kiadagolófejet oly módon tudja vezérelni, hogy a végtelen 15 szálat előnyös módon, például egy furat körül tekercsben tudja elrendezni, mely furatba később egy csavart helyezhetünk. Más lehetőségként a 15 szálakat pontosan a kívánt hosszúságokra lehet levágni, a 26 vágógörgő beindításával, ekkor a 26 vágógörgőt úgy forgatjuk, hogy eközben érintkezzen a 27 támasztógörgővel, sebességét pedig úgy állítjuk be, hogy a 15 szál sebességéhez viszonyítva megkapjuk a kívánt vágási frekvenciát, ahol a 15 szál sebességét a 22 görgő sebességével szabályozzuk.

A vágás során a 15 szálat két vágás között egy közbenső időszakban annak normál előrehaladási sebességénél nagyobb sebességgel mozgatjuk egy rövid szakaszon. Annak biztosítására, hogy a 15 szálat ne rángassuk, ami a 15 szál szakadásához vagy a hajtó 21, illetve 22 görgők megnövekedett kopásához vezethet, a 25 cső ív formában meg van hajlítva, ez szolgál rángáskiegyenlítőként. Rendes körülmények között a 21 és 22 görgők

HU 221 920 Bl a 15 szálat a 25 csövön keresztül nyomják úgy, hogy a 15 szál a 25 cső belsejének külső sugarát követi. Amikor azután egy 26a vágóéi a 15 szálat elrántja a 27 támasztógörgőről, hogy levágjon belőle egy darabot, a 15 szálnak van egy bizonyos játéktere a 21 és 22 görgők és a szálkilökő eszköz közötti tartományban, mely játéktér szélességét a 2. ábrán 36 kettős nyíllal szemléltettünk. A játéktér szélessége tulajdonképpen megegyezik a 15 szál és a 25 cső belső ívének belső oldala közötti távolsággal. A játéktérnek köszönhetően lehetővé válik a 15 szál számára, hogy egy rövid szakaszon időlegesen a normális továbbítási sebességnél nagyobb sebességgel továbbítódjon, így kompenzálható a 15 szál továbbítási sebességének kismértékű ingadozása.

A 12 tartály a kötőanyagpor pontos adagolását biztosító 37 adagolóeszközzel van ellátva. Ez a 37 adagolóeszköz össze van kötve a 14 vezérlőközponttal. A 15 szál tárolására szolgáló 10 tartály elektronikus mérleg formájában van kialakítva, mely szintén össze van kötve a 14 vezérlőközponttal. Ez azt jelenti, hogy a szál- és poradagolást pontosan lehet vezérelni, és hogy egy hőre keményedő műanyag tennék öntéséhez az előformázást pontos mennyiségű szállal és kötőanyaggal lehet kialakítani.

A találmányt továbbá egy lépésben, előformázás nélkül lehet üvegszál-erősítésű hőre keményedő anyagokból készült termékek előállítására használni.

A fentiekben ismertetett eszközt egyetlen 19 házon belül meg lehet kettőzni, hogy két 15 szálat lehessen egyidejűleg adagolni. Ugyanakkor a robotkart könnyű két ilyen 13 kiadagolófejjel ellátni, ezáltal a robot párhuzamosan négy 15 szálat tud kezelni.

A találmány nem korlátozódik a fentiekben leírt kiviteli példákra, azon az oltalmi körön belül maradva számos változtatást lehet végrehajtani. Például a 13 kiadagolófejet össze lehet kötni folyékony kötőanyagok adagolására szolgáló vezetékekkel, vagy valamilyen műanyag, például poliuretán adagolóeszközzel. A 31 kiadagolócsövet egy csúszólappal, csatornával vagy vályúval lehet helyettesíteni.

Claims (10)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Berendezés szálak kiadagolására szállal erősített termékek gyártása során, melynek legalább egy száltartó tartálya, ahhoz kapcsolódó szálmegvezető eszköze és azzal összekötött kiadagolófeje van, a kiadagolófej száltovábbító görgőket és vágóeszközt tartalmaz, a kiadagolófej adagolóeszköze egyrészt hajtott továbbítógörgőket foglal magában, melyek legalább egy, a görgők hossztengelyével párhuzamos vonal mentén érintkezve vannak egymáshoz nyomva, másrészt pedig szálkiadagoló csövet foglal magában, azzal jellemezve, hogy a vágóeszközök a száltovábbító görgőktől (21, 22) független hajtással vannak ellátva, és ezen görgők (21, 22) és a kiadagolócső (31) között vannak elrendezve, a vágóeszköz kifelé nyúló vágóélekkel (26a) ellátott vágógörgőt (26) és támasztógörgőt (27) foglal magában, melyeknek egymással kapcsolódó működési, és egymástól szétkapcsolt helyzete van.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a szálakat (15) tartalmazó orsókat (11) hordozó tartály (10) folyamatos üzemű mérleg formájában van kialakítva, a berendezés tartalmaz továbbá egy vezérlőközpontot (14), mely össze van kötve a tartállyal (10) és a támasztógörgő (27) és a vágógörgő (26) hajtásával és mozgatószerkezetével.
3. 3. A 2. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a vezérlőközpont (14) a támasztógörgő (27) működését vezérlő és a vágógörgő (26) hajtását szabályozó eszközt tartalmaz.
4. 4. A 2. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a kiadagolócső (31) után egy elforgatható terelőlemez (34) van elrendezve, melynek aktív és inaktív helyzete (34a, 34b) van.
5. 5. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a szálmegvezető eszköz a továbbítógörgők (21, 22) és a kiadagolócső (31) között ívesen meg van hajlítva.
6. 6. Az 5. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a szál (15), a továbbítógörgők (21,22) és a kiadagolócső (31) közötti előtérben a szálnak (15) egy rövid szakaszon a normál továbbítási sebességénél nagyobb sebességű továbbításra alkalmas játékteret biztosító, ívelt csőben (25) van megvezetve.
7. 7. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a szálmegvezető eszköz egyenes csőszakaszokból (17) és azokat egymással összekötő sarkos szakaszokból (18) áll, és a sarkos szakaszok (18) sarkának belső oldalánál sarkos tűk (18d) vannak elrendezve, melyeknek a szálakkal (15) érintkező felülete van.
8. 8. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a kiadagolócső (31) pneumatikus hajtással van összekapcsolva, és a berendezés többi részétől villamosán el van szigetelve.
9. 9. A 8. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a kiadagolócső (31) por alakú kötőanyagot tartalmazó tartállyal (12) összekapcsolt, vezérelt csatlakozója (33) van.
10. 10. A 9. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a vezérlőközpont (14) és a por alakú kötőanyagot tartalmazó tartály (12) között adagolóeszköz (37) van elrendezve.

    HU 221 920 Bl