PL215662B1 - Sposób i urządzenie z formą obrotową do produkcji wyrobów rurowych z tworzywa kompozycyjnego wzmacnianego włóknem zwłaszcza szklanym - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie z formą obrotową do produkcji wyrobów rurowych z tworzywa kompozycyjnego, wzmacnianego włóknem zwłaszcza szklanym. Przedmioty te to zwłaszcza rury kanalizacyjne, zbiorniki i podobne.

Znane są sposoby i urządzenia służące do wykonywania wyrobów rurowych poprzez nawijanie włókna nasączonego uprzednio materiałem kompozycyjnym na obracającej się formie, przykładowo z europejskiego opisu patentowego EP 1138465. Urządzenie zawiera strukturę podporową obracającą się wraz z osadzoną na niej formą. Na tej strukturze osadzone są elementy płytkowe poruszane skokowo ruchami postępowymi i obrotowymi. Skojarzenie tych ruchów oraz obrotów formy powoduje ciągłe nawijanie nawoju na tej formie. Ruchy elementów płytkowych zapewnia zespół mechanizmów z wykorzystaniem krzywek.

Znane są także urządzenia z ruchomym wózkiem poruszającym się wzdłuż osi poziomej formy. Ruch postępowy wózka i obrotowy formy zapewnia nawijanie się włókna nasączonego materiałem na formie i wytworzenie przedmiotu rurowego z tworzywa wzmacnianego włóknem.

Sposób według wynalazku z wykorzystaniem wózka poruszającego się wzdłuż osi obracającej się formy polega na tym, że włókna najpierw ustawia się wstępnie na określoną szerokość i podaje się na wózek. W wózku włókna prowadzi się najpierw w otworowym kolektorze a potem w prowadnikach korzystnie grzebieniowych umieszczonych przed i za obszarem nasączania włókien tworzywem. Następnie nadaje się wiązce określoną szerokość, przepuszczając pod kabłąkowym prętem mechanizmu lub mechanizmów regulacji szerokości wiązki. Następnie po wprowadzeniu włókna wzmocnionego materiałem kompozycyjnym, wózkowi nadaje się ruch posuwisto-zwrotny. Ruch ten korzystnie ma charakter regulowany nadając nawojowi przy najmniejszej prędkości charakter zbliżony do prostego, zaś przy większej charakter nawoju skośnego. Szybkość przesuwu wózka dobiera się do żądanej wielkości pochylenia nawoju.

W korzystnym rozwiązaniu przed rozpoczęciem nawijania włókna na formę nawija się folię.

W szczególnym przypadku na wiązkę w procesie nawijania wprowadza się natryskowo piasek korzystnie kwarcowy.

Urządzenie według wynalazku posiadające wózek charakteryzuje się tym, że na wózku znajdują się w kolejności podawania kolektor rozdzielczy włókna, wałek naciągowy, prowadnik grzebieniowy tylny, umieszczone przed obszarem nasączania. Zaś obszar nasączania stanowi bęben nasączający z regulatorem grubości tworzywa umieszczone w wanience wózka. Natomiast za obszarem nasączania znajdują się listwa przesączająca w układzie dwóch wałków oraz prowadnik grzebieniowy przedni. W przedniej części wózka znajdują się regulator szerokości wiązki oraz końcowy regulator naciągu wiązki włókien.

Forma posiada kształt walca, gdzie płaszcz posiada pochylenie w kierunku obszaru zdejmowania wyrobu końcowego.

Kolektor posiada kształt płytki z otworami umieszczonymi w kilku rzędach. Otwory te przesunięte są w każdym rzędzie, tworząc linię równomiernego rozstawu włókien.

Do wspornika listwy naciągowej zamocowana jest na obrotowym ramieniu raszpla odsysająca dociskana do bębna nasączającego.

W przedniej części wózka znajduje się bęben na folię a także urządzenie dozujące piasek wyposażone w pistolety natryskowe.

Regulator szerokości wiązki zawiera boczne ograniczniki spływu nadmiaru tworzywa.

W wyniku zastosowania rozwiązań według wynalazku, uzyskuje się prosty sposób i uniwersalne urządzenie do produkcji wyrobów rurowych z tworzywa wzmacnianego włóknem.

Wynalazek w przykładach wykonania przedstawiony zostanie w oparciu o załączone rysunki, na których;

Fig. 1 przedstawia widok boczny urządzenia;

Fig. 2 widok poprzeczny urządzenia;

Fig. 3 widok „A” kolektora rozdzielczego;

Fig. 4 przekrój poprzeczny B-B w widoku na prowadnik grzebieniowy;

Fig. 5 przekrój poprzeczny C-C w widoku na regulator szerokości wiązki;

Jak widać na Fig. 1 i 2 urządzenie składa się z formy 1, na którą nawija się włókna 2, ruchomego wózka 3, tylnych stojaków 4 do wstępnego ustalania rozstawu włókien 2.

PL 215 662 B1

Wózek 3 umieszczony na szkielecie nośnym zawiera ramę 5, na której patrząc w kierunku podawania znajduje się kolektor 6 równomiernego rozstawu włókien 2 umieszczony w korpusie 7 z zaciskiem 8. Dalej znajduje się wałek 9 naciągu włókien składający się z prętów 10 umieszczonych obwodowo względem osi wałka 9. Przed wałkiem 9 znajdują się prowadnik grzebieniowy tylny 11 a dalej wanienka 12 wypełniona materiałem kompozycyjnym do nasączania włókien 2 tym materiałem. W wanience 12 znajduje się bęben nasączający 13, umieszczony na rolkach 14 oraz regulator 15 grubości nakładanego materiału. Z kolei poza obszarem nasączania znajduje się listwa przesączająca 16 a dalej prowadnik grzebieniowy przedni 17. W przedniej części wózka znajdują się regulator szerokości wiązki 18 oraz końcowy regulator 19 naciągu wiązki. Do korpusu listwy naciągowej 20 znajdującej się pomiędzy wanienką 12 a prowadnikiem 17 zamocowana jest rakla odsysająca 21.

Jak pokazano na fig. 3 kolektor rozdzielczy 6 równomiernego rozmieszczenia wiązki składa się z kilku rzędów otworów 22. Otwory 22 są jednocześnie przesunięte w poszczególnych rzędach, tworząc układ zapewniający równomierne odstępy pomiędzy poszczególnymi włóknami.

Wózek 3 porusza się na rolkach 23 po prowadnicach 24 korpusu urządzenia i otrzymuje ruch posuwisto-zwrotny od napędu 25. Urządzenie zawiera schematycznie pokazane dozowniki 26 obejmujące dozownik żywicy, ciętego materiału włókna, spoiw konstrukcyjnych i innych materiałów w zależności od potrzeb.

Na wózku 3 w przedniej jego części znajduje się bęben 28 na folię.

Jak pokazano na fig. 4 prowadnik grzebieniowy składa się z szeregu wystających bolców, pomiędzy którymi prowadzone są włókna 2.

Fig. 5 pokazuje przekrój mechanizmu 18 do regulacji szerokości wiązki. Obejmuje on wygięty pręt tworzący kabłąk 29 oraz boczne ograniczniki 30 spływu materiału wypełniającego. Końcowy regulator naciągu wiązki 19 składa się z kabłąkowego pręta umieszczonego przegubowo na górnej części wspornika regulatora 19.

Urządzenie jest wyposażone w dozownik 32 piasku z pistoletami 33.

Sposób produkcji wyrobów rurowych z tworzywa kompozycyjnego wzmacnianego włóknem szklanym opisany zostanie poniżej w jednym z możliwych przykładów zastosowania.

Włókna szklane na szpulach ustawia się pod stojakami 4, przepuszczając je przez otwory stojaków dla wstępnego nadania odległości włókien 2. Ilość stojaków 4 odpowiada ilości włókien wprowadzanych do procesu produkcji wyrobu rurowego. Na formę 1 nawija się najpierw folię z bębna 28 wykorzystując ruch postępowy wózka 3. Następnie prowadzi się włókna 2 kolejno kolektorem 6, poprzez wałek naciągowy 9, prowadnik grzebieniowy tylny 11 do wanienki 12 wypełnionej materiałem kompozycyjnym składającym się z żywicy termoutwardzalnej uzupełnionej wypełniaczami.

Włókna 2 nasącza się tym materiałem na bębnie 13, gdzie jego grubość ustala się ustawiając odpowiednio regulator 15 grubości nakładanego materiału. Rakla odsysająca 21 zbiera wstępnie nadmiar nasączanego materiału. Z kolei włókna po nasączeniu kierowane są na listwę naciągową 20, listwę przesączającą 16, do przedniego prowadnika grzebieniowego 17. Dalej przechodząc przez regulator 18 uzyskują odpowiednią szerokość. Ograniczniki 30 jak pokazano na fig. 5 zabezpieczają przed spływem materiału do mechanizmów urządzenia. Dalej po przejściu włókien przez końcowy regulator naciągu wiązki 19 wprowadza się je na formę 1, na uprzednio nawiniętą folię. Ruch postępowo-zwrotny wózka 3 i obrotowy formy 1 tworzy wyrób końcowy o określonej długości, złożony z kilku warstw tworzywa wzmocnionego włóknem szklanym. Ustawiając określoną szybkość wózka 3 uzyskuje się splot prosty lub skośny. Na formie 1 wyrób poddaje się obróbce cieplnej i po zastygnięciu materiału zdejmuje z formy. Stożkowe pochylenie płaszcza formy 1 ułatwia czynności zdejmowania. Natomiast założona folia zabezpiecza przed jego przyklejeniem do formy.

Na formę 1 w przypadku kiedy wymaga się od wyrobu struktury ziarnistej, nakłada się podczas procesu nawijania natryskowo piasek kwarcowy. Natryskowa metoda nanoszenia piasku zapewnia równomierny rozkład piasku w strukturze wyrobu i jego odpowiednie przenikanie w głąb materiału.

Claims (10)

1. Sposób produkcji wyrobów rurowych z tworzywa kompozycyjnego wzmacnianego włóknem zwłaszcza szklanym, w którym włókna podaje się na ruchomy wózek poruszający się ruchem posuwisto-zwrotnym i nawija na obrotową formę zwłaszcza w kształcie walca, po uprzednim nasączeniu ich materiałem kompozycyjnym, znamienny tym, że włókna najpierw ustawia się wstępnie na określone

PL 215 662 B1 odległości, po czym podaje się na wózek, w którym prowadzi się włókna najpierw w kolektorze otworowym a potem w prowadnikach grzebieniowych umieszczonych przed i za obszarem nasączania, a po nasączeniu włókna materiałem kompozycyjnym, nadaje się wiązce wymaganą szerokość, przepuszczając pod kabłąkowym mechanizmem lub mechanizmami regulacji szerokości wiązki, po czym po wprowadzeniu wiązki na formę nadaje się wózkowi ruch posuwisto-zwrotny, który korzystnie jest regulowany nadając nawojowi przy małej szybkości charakter zbliżony do prostego, zaś przy większej charakter nawoju skośnego, przy czym prędkość przesuwu wózka dobiera się do żądanej wielkości pochylenia nawoju.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że na formę przed rozpoczęciem procesu nawijania włókna nawija się folię.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że na wiązkę podczas nawijania wprowadza się natryskowo piasek, korzystnie kwarcowy.

4. Urządzenie do produkcji wyrobów rurowych z tworzywa kompozycyjnego wzmacnianego włóknem zwłaszcza szklanym, zawierające obrotową formę korzystnie w kształcie walca oraz ruchomy wózek poruszający się ruchem posuwisto-zwrotnym wzdłuż osi formy, znamienne tym, że na wózku (3) znajdują się w kolejności podawania włókien kolektor rozdzielczy (6) włókna, wałek naciągowy (9), prowadnik grzebieniowy tylny (11), obszar nasączający obejmujący bęben nasączający (13) z regulatorem (15) grubości nakładanego materiału umieszczone w wanience (12) wózka (3), zaś za obszarem nasączania znajdują się listwa przesączająca (16) i przedni prowadnik grzebieniowy (17), zaś w przedniej części wózka regulator szerokości (18) wiązki oraz końcowy regulator naciągu (19) wiązki.

5. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że forma (1) posiada kształt walca gdzie płaszcz posiada pochylenie w kierunku obszaru zdejmowania wyrobu końcowego.

6. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że kolektor (6) posiada kształt płytki z otworami (22) umieszczonymi w kilku rzędach, przy czym otwory te przesunięte są w każdym rzędzie, tworząc linię równomiernego podziału rozstawu włókien.

7. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że do wspornika listwy naciągowej (20) znajdującej się bezpośrednio za wanienką (12) mocowana jest na obrotowym ramieniu raszpla odsysająca (21) dociskana do bębna nasączającego (13).

8. Urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym, że na wózku (3) w przedniej jego części znajduje się bęben (28) na folię.

9. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że na wózku (3) znajduje się urządzenie dozujące (32) piasek wyposażone w pistolety natryskowe (33).

10. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że regulator szerokości wiązki (18) zawiera boczne ograniczniki (30) spływu nadmiaru tworzywa.