PL238388B1

PL238388B1 - Urządzenie do splatania siatki kompozytowej

Info

Publication number: PL238388B1
Application number: PL422578A
Authority: PL
Inventors: Marian POLUS; Marian Polus
Original assignee: Polus Marian Przed Projektowo Uslugowo Wdrozeniowe Ankra
Priority date: 2017-08-18
Filing date: 2017-08-18
Publication date: 2021-08-16
Also published as: EP3444390B1; PL422578A1; EP3444390A1; ES2843175T3

Abstract

Urządzenie do splatania siatki kompozytowej przystosowane jest do wprowadzania do niego wzdłużnych włókien kompozytowych oraz cięgien poprzecznych. W konstrukcji nośnej urządzenia osadzona jest belka z tulejkami kierującym przeznaczonymi dla stałego prowadzenia wzdłużnych włókien kompozytowych. Za belką znajduje się zestaw głowic splatających (5), w którym sąsiadujące ze sobą głowice splatające (5) maja przeciwne względem siebie kierunki obrotu. Każda pojedyncza głowica splatająca (5) posiada co najmniej dwa wsporniki (14) wyposażone w pierścieniowe elementy (8) dla prowadzenia wzdłużnych włókien kompozytowych, usytuowane w bezpośrednim kontakcie z układakiem (9) dla cięgien poprzecznych z wewnętrzną powierzchnią zbliżoną do powierzchni stożkowej przeznaczonym do wprowadzenia cięgna poprzecznego w kierunku od podstawy do wierzchołka stożka. Oś O1 tej powierzchni stożkowej jest prostopadła do osi O2 głowic splatających (5) i w tej osi O1 znajduje się przelotowy otwór (10) układaka(9) do wprowadzania cięgna poprzecznego. W powierzchni bocznej układaka znajduje się wzdłużna, przelotowa szczelina (11) do wyprowadzania cięgna poprzecznego do zaplatania, przy czym szczeliny (11) układaków (9) całego zestawu głowic splatających (5) wyznaczają jedną, wspólną płaszczyznę przechodzącą przez oś O1 powierzchni stożkowej układaka (9).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do splatania siatki kompozytowej, w szczególności siatki do zastosowania w górnictwie i budownictwie, w której włókna wzdłużne są zaplecione w cięgnach poprzecznych tak, że poszczególne włókna wzdłużne na długości oczek utworzonych pomiędzy dwoma sąsiadującymi ze sobą poprzecznymi cięgnami poprzecznymi mają przeciwne względem siebie kierunki zwicia linek.

Polski opis wynalazku P.418525 dotyczący sposobu wytwarzania siatki kom pozytowej ujawnia częściowo konstrukcję urządzenia do wytwarzania takiej siatki, które to urządzenie zawiera usytuowane w jednej linii obok siebie obrotowe głowice do splatania włókien wzdłużnych, przy czym sąsiadujące ze sobą głowice obrotowe mają przeciwne kierunki obrotów.

Z kolei opis FR 2183336 ujawnia urządzenie skręcające do zaplatania dwóch elementów przędzy, w którym w ramie osadzonych jest kilka par wrzecion. Każde wrzeciono ma prowadnicę przędzy przez którą przechodzą dwie nitki przędzy, przy czym podczas obrotu wrzeciona elementy przędzy są wzajemnie skręcane. Wrzeciona każdej pary posiadają koła zębate, które są połączone ze wspólnym zespołem napędowym. Każda prowadnica przędzy zawiera rozciągającą się poprzecznie płytkę mającą wycięcie na każdym końcu w celu wprowadzenia odpowiedniego składnika przędzy.

Wynalazek dotyczy urządzenia do splatania siatki kompozytowej, do którego wprowadzane są wzdłużne włókna kompozytowe oraz cięgna poprzeczne w celu ich wzajemnego połączenia. Urządzenie zawiera konstrukcję nośną z osadzoną w niej belką z tulejkami kierującym przeznaczonymi dla stałego prowadzenia wzdłużnych włókien kompozytowych, za którą znajduje się zestaw wielu głowic splatających, przy czym sąsiadujące ze sobą głowice splatające mają przeciwne względem siebie kierunki obrotu. Istota wynalazku polega na tym, że każda pojedyncza głowica splatająca posiada zamocowane co najmniej dwa wsporniki wyposażone w pierścieniowe elementy dla prowadzenia wzdłużnych włókien kompozytowych, usytuowane w bezpośrednim kontakcie z układakiem dla cięgien poprzecznych, z wewnętrzną powierzchnią zbliżoną do powierzchni stożkowej, przeznaczonym do wprowadzenia cięgna poprzecznego w kierunku od podstawy do wierzchołka stożka. W osi tej powierzchni stożkowej, która jest prostopadła do osi głowic splatających, znajduje się przelotowy otwór układaka do wprowadzania cięgna poprzecznego. Z kolei w powierzchni bocznej układaka znajduje się wzdłużna, przelotowa szczelina do wyprowadzania cięgna poprzecznego do zaplatania, przy czym szczeliny układaków całego zestawu głowic splatających wyznaczają jedną, wspólną płaszczyznę przechodzącą przez oś powierzchni stożkowej układaka.

Korzystnie zewnętrzna powierzchnia układaka jest również powierzchnią stożkową odpowiadającą powierzchni wewnętrznej.

Pożądanym jest, gdy pojedyncza głowica, splatająca w swojej osi obrotu posiada przelotowy otwór kierujący dla wzdłużnych włókien kompozytowych.

Dla usprawnienia działania urządzenia pomiędzy sąsiadującymi ze sobą głowicami splatającymi znajdują się wspólnie napędzane popychacze do wyprowadzania cięgna poprzecznego z układaka.

Celowym jest ponadto, gdy każda głowica splatająca sprzężona jest sztywno z kołem zębatym, przy czym koła zębate sąsiadujących ze sobą głowic obrotowych są ze sobą zazębione, a jedno z nich jest połączone z napędem.

W takim wykonaniu korzystnym jest, gdy koło zębate napędzane jest silnikiem krokowym na dobraną ilość obrotów.

Wówczas najlepiej jest, gdy silnik krokowy uruchamiany jest zlokalizowanym za skrajną głowicą splatającą czujnikiem wprowadzenia cięgna poprzecznego.

W najkorzystniejszym wykonaniu urządzenie posiada zestaw dziesięciu głowic splatających z dwoma wspornikami każda, zaś otwór kierujący w głowicy splatającej ma średnicę większą od średnicy powstającego splotu, a przelotowa szczelina układaka ma szerokość większą niż szerokość cięgna poprzecznego dla którego prowadzenia jest przeznaczona.

Urządzenie do splatanie siatki kompozytowej pozwala na zautomatyzowane wykonywanie siatek kompozytowych, w szczególności siatek w których włókna wzdłużne są zaplecione w cięgnach poprzecznych tak, że poszczególne włókna wzdłużne na długości oczek utworzonych pomiędzy dwoma sąsiadującymi ze sobą cięgnami poprzecznymi mają przeciwne względem siebie kierunki zwicia linek. Urządzenie jest proste w użytkowaniu i niezawodne w działaniu, pozwalając na łatwe dostosowanie długości i szerokości siatek kompozytowych w zależności od potrzeb. Ponadto dzięki zamocowaniu zestawu głowic obrotowych na nieskomplikowanej konstrukcji nośnej możliwe jest włączanie urządzenia

PL 238 388 B1 do splatania siatki kompozytowej w linie technologiczne z oprzyrządowaniem, do wprowadzania wzdłużnych włókien kompozytowych oraz cięgien poprzecznych oraz wyposażeniem do obróbki materiałów kompozytowych, uzyskując tym samym możliwość wytwarzania sitaki kompozytowej w jednym procesie technologicznym. Na niezawodność działania urządzenia wpływa zwłaszcza układak cięgien poprzecznych pozwalający na pewne prowadzenie cięgna poprzecznego, zabezpieczając je przed zaplątaniem we wzdłużne włókna kompozytowe. Dodatkowo przez wewnętrzne, zbieżne powierzchnie stożkowe układaka eliminowane są ewentualne wstrząsy cięgna poprzecznego powodowane, przez urządzenie do jego wprowadzania, bądź też znacznie ułatwione jest ręczne wprowadzenie cięgna poprzecznego pomiędzy wzdłużne włókna kompozytowe.

Dodatkowo dzięki, prowadzeniu wzdłużnych cięgien kompozytowych przez przelotowe otwory w osi obrotu każdej głowicy splatającej znaczenie poprawia się niezawodność urządzenia, ponieważ w przypadku stosowania środków do obróbki materiałów kompozytowych przed procesem splatania zapobiega się dostawaniu się tych środków do ruchomych części zestawu głowic zaplatających. Ewentualny nadmiar środków do obróbki materiałów kompozytowych gromadzi się w przelotowym otworze w osi obrotu głowicy splatającej, skąd może zostać łatwo usunięty.

Wynalazek został przedstawiony w poniższym przykładzie wykonania i na rysunku, na którym; fig. 1 przedstawia schematyczny widok perspektywiczny na urządzenie według wynalazku, fig. 2 - belkę w widoku perspektywicznym z tulejkami prowadzącymi;

fig. 3 - zestaw głowic splatających w widoku perspektywicznym;

fig. 4 - częściowy przekrój wzdłużny przez urządzenie z uwidocznioną głowicą, tulejką kierującą oraz włóknem wzdłużnym i cięgnem, poprzecznym;

fig. 5 - urządzenie w kolejnym przekroju wzdłużnym.

Urządzenie 1 do splatania sitaki kompozytowej posiada konstrukcję nośną 2, złożoną z pionowych i poziomych belek nośnych, przystosowanych do łączenia z różnymi elementami i mocowania ich na różnych poziomach. Taka budowa konstrukcji nośnej 2 umożliwia wykorzystanie urządzenia 1 do splatania siatki kompozytowej w liniach technologicznych zapewniających oprzyrządowanie do wprowadzania wzdłużnych włókien kompozytowych A oraz cięgien poprzecznych B do urządzenia 1 do splatania siatki kompozytowej. Ponadto linie technologiczne wykorzystujące urządzenie 1 do splatania siatki kompozytowej mogą zawierać niezbędne wyposażenie do obróbki, zwłaszcza chemicznej, wzdłużnych włókien kompozytowych oraz cięgien poprzecznych przed zapleceniem w siatkę lub po tej operacji. Tym samym urządzenie 1 do splatania sitaki kompozytowej jest przystosowane do wykorzystywania wzdłużnych włókien kompozytowych A będących przykładowo linkami złożonymi z wielu pasm włókien szklanych bądź węglowych.

W konstrukcji nośnej 2 urządzenia 1 do splatania sitaki kompozytowej umieszczona jest belka 3 wyposażona w tulejki kierujące 4 przeznaczone dla stałego prowadzenia wzdłużnych włókien kompozytowych A. Ilość tulejek kierujących 4 jest dobierana do ilości wykorzystywanych włókien kompozytowych A, zapobiegając ich plątaniu się. Tulejki kierujące 4 zamocowane są w belce 3 znanymi sposobami. W przykładzie wykonania w belce 3 wykonane są otwarte od góry otwory, w których osadzonych jest dwadzieścia tulejek kierujących 4,

W konstrukcji nośnej 2, za belką 3 zamocowany jest liniowy zestaw dziesięciu głowic splatających

5, w którym sąsiadujące ze sobą głowice splatające 5 mają przeciwne względem siebie kierunki obrotu. Każdej głowicy splatającej 5 przyporządkowane są dwie tulejki kierujące 4. Liczba głowic splatających 5, ich wzajemne rozmieszczenie bądź wykorzystywanie ich wszystkich lub tylko części jest uzależnione od potrzeb produkcyjnych i dobierane do rozmiaru siatki kompozytowej. Każda głowica splatająca 5 wykonana jest jako element osadzony obrotowo w mocującym elemencie konstrukcji nośnej 2 i jest na sztywno sprzężona z kołem zębatym, 6, przy czym w całym zestawie głowic splatających 5 koła zębate 6 są ze sobą zazębione, przez co uzyskuje się przeciwne względem siebie kierunki obrotu sąsiadujących głowic splatających 5. Również dla całego zestawu głowic splatających 5 koło zębate 6 tylko jednej, wybranej głowicy splatającej 5 jest połączone z napędem, realizowanym przez silnik krokowy 7. Sam silnik krokowy 7 jest programowany i uruchamiany na dobraną ilość obrotów - przekłada się to bezpośrednio na ilość obrotów głowic splatających 5, przez co reguluje się ilość splotów wzdłużnych włókien kompozytowych A oraz rozmiar oczka wytwarzanej siatki kompozytowej. Silnik krokowy 7 może być uruchamiany pojedynczym czujnikiem, bądź zestawem czujników, co zostanie jeszcze dalej przedstawione.

PL 238 388 B1

Każda pojedyncza głowica splatająca 5 posiada dwa, rozmieszczone równomiernie wsporniki 14 wyposażone w pierścieniowe elementy 8 dla prowadzenia wzdłużnych włókien kompozytowych A. Również każda głowica splatająca 5 w swojej osi obrotu O2 posiada przelotowy otwór kierujący dla wzdłużnych włókien kompozytowych A przebiegających przez ten otwór pomiędzy przyporządkowanymi tulejkami kierującymi 4, a pierścieniowymi elementami 8. Tym samym przelotowy otwór głowicy splatającej 5 ma średnicę większą niż łączna średnica przechodzących przez niego wzdłużnych włókien kompozytowych A i tworzonych przez te włókna splotów.

Pierścieniowe elementy 8 są usytuowane w bezpośrednim kontakcie z układakiem 9 dla cięgien poprzecznych B. Wewnętrzna powierzchnia układaka 9 ma kształt zbliżony do stożka. Oś Oi tej powierzchni stożkowej jest prostopadła do osi obrotu O2 głowic splatających 5, a ponadto w osi Oi stożka wykonany jest przelotowy otwór 10 dla wprowadzania cięgna poprzecznego B. Z kolei w powierzchni bocznej układaka 9 znajduje się wzdłużna, przelotowa szczelina 11 dla wyprowadzania cięgna poprzecznego B do zaplatania. Szczelina 11 ma szerokość większą niż szerokość stosowanego cięgna poprzecznego B, dla którego jest przeznaczona. Szczeliny 11 każdego z ukladaków 9 w całym zestawie głowic splatających 5 wyznaczają jedną, wspólną, płaszczyznę przechodzącą przez oś Oi powierzchni stożkowej układaka 9. Cięgno poprzeczne B wprowadzane jest do urządzenia 1 do splatania siatki kompozytowej poprzecznie do wzdłużnych włókien kompozytowych A. To cięgno poprzeczne B wprowadzane jest do układaka 9 w kierunku od podstawy stożka do jego wierzchołka, tym samym cięgno poprzeczne B kierowane jest przez zbieżne powierzchnie wewnętrznego stożka bezpośrednio do przelotowego otworu 10. Wewnętrzny kształt układaka 9 znacznie usprawnia proces, gdyż przykładowo może on kompensować drgania bądź niedokładność urządzenia, podającego cięgno poprzeczne B, bądź ułatwiać pracę operatora ręcznie wkładającego cięgno poprzeczne B.

Za skrajną głowicą splatającą 5 i przyporządkowanym jej układakiem 9 na konstrukcji nośnej 2 zamocowany jest czujnik 13 reagujący na wprowadzenie cięgna poprzecznego B. Jeżeli cięgno poprzeczne B zostanie prawidłowo umieszczone, czujnik 13 uruchomi silnik krokowy 7.

Równocześnie pomiędzy sąsiadującymi ze sobą głowicami splatającymi 5 znajdują się popychacze 12, które wspomagają wyprowadzanie cięgna poprzecznego B do zaplatania. Końce popychaczy 12 posiadają kształtowe wybrania dopasowane do kształtu do cięgien poprzecznych B. Popychacze 12 są napędzane jednym wspólnym napędem, z którym połączone są przekładnią.

W przykładzie wykonania zewnętrzna powierzchnia układaka 9 jest również powierzchnią stożkową odpowiadającą powierzchni wewnętrznej.

Do urządzenia 1 do splatania siatki kompozytowej wprowadzane są wzdłużne włókna kompozytowe A oraz cięgna poprzeczne B. Wzdłużne włókna kompozytowe A najpierw przechodzą przez tulejki kierujące 4, gdzie są porządkowane, a następnie wchodzą w osiowe otwory w głowicach splatających

5, po czym przechodzą do pierścieniowych elementów 8 przez które są przewleczone. W otwór utworzony przez wzdłużne włókna kompozytowe A przewleczone przez pierścieniowe elementy 8 wkładane jest cięgno poprzeczne B, które prowadzone jest przez układaki 9 i ich otwory 10 kolejnych głowic splatających 5. Po wprowadzeniu do urządzenia 1 do splatania siatki kompozytowej cięgna poprzecznego B uruchamiany jest ruch linii technologicznej w której umieszczone jest urządzenie 1 do splatania si atki kompozytowej. Cięgno poprzeczne B wypychane jest z układaka 9 popychaczem 12 przez szczelinę 11 i dociskane jest do zaplecionych już wzdłużnych włókien kompozytowych A. Umieszczanie cięgna poprzecznego B powoduje nie tylko jego późniejsze wypchnięcie, ale również uruchamia głowice splatające, które zaplatają wzdłużne włókna kompozytowe A za cięgnem poprzecznym B. Tym samym przed i za cięgnem poprzecznym B zaplecione są wzdłużne włókna kompozytowe A tworzące oczka siatki.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Urządzenie do splatania siatki kompozytowej, do którego wprowadzane są wzdłużne włókna kompozytowe oraz cięgna poprzeczne, zawierające konstrukcję nośną w której osadzona jest belka z tulejkami kierującym przeznaczonymi dla stałego prowadzenia wzdłużnych włókien kompozytowych, za którą znajduje się zestaw wielu głowic splatających, w którym sąsiadujące ze sobą głowice splatające mają przeciwne względem siebie kierunki obrotu, zaś każda pojedyncza głowica splatająca posiada co najmniej dwa, rozmieszczone równomiernie elementy prowadzące dla wzdłużnych włókien kompozytowych, znamienne tym, że pojedyncza gło-

PL 238 388 B1 wica splatająca (5) posiada zamocowane co najmniej dwa wsporniki (14) wyposażone w pierścieniowe elementy (8) dla prowadzenia wzdłużnych włókien kompozytowych (A), usytuowane w bezpośrednim kontakcie z układakiem (9) dla cięgien poprzecznych (B) z wewnętrzną powierzchnią zbliżoną do powierzchni stożkowej przeznaczonym do wprowadzenia cięgna poprzecznego (B) w kierunku od podstawy do wierzchołka stożka, przy czym oś (01) tej powierzchni stożkowej jest prostopadła do osi (O2) głowic splatających (5) i w tej osi (Oi) znajduje się przelotowy otwór (10) układaka (9) do wprowadzania cięgna poprzecznego (B), a w powierzchni bocznej układaka (B) znajduje się wzdłużna, przelotowa szczelina (11) do wyprowadzania cięgna poprzecznego (B) do zaplatania, przy czym szczeliny (11) układaków (9) całego zestawu głowic splatających (5) wyznaczają jedną, wspólną płaszczyznę przechodzącą przez oś (Oi) powierzchni stożkowej układaka (9).

2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że zewnętrzna powierzchnia układaka (9) jest również powierzchnią stożkową odpowiadającą powierzchni wewnętrznej.

3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że pojedyncza głowica splatająca (5) w swojej osi obrotu posiada przelotowy otwór kierujący dla wzdłużnych włókien kompozytowych (A).

4. Urządzenie według zastrz. 1 albo 3, znamienne tym, że pomiędzy sąsiadującymi ze sobą głowicami splatającymi (5) znajdują się wspólnie napędzane popychacze (12) do wyprowadzania cięgna poprzecznego (B) z układaka.

5. Urządzenie według zastrz. 1 albo 3 albo 4, znamienne tym, że każda głowica splatająca (5) sprzężona jest sztywno z kołem zębatym (6), przy czym koła zębate (6) sąsiadujących ze sobą głowic obrotowych (5) są ze sobą zazębione, a jedno z nich jest połączone z napędem.

6. Urządzenie według zastrz. 5, znamienne tym, że koło zębate napędzane jest silnikiem krokowym (7) uruchamianym na dobraną ilość obrotów.

7. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że silnik krokowy (7) uruchamiany jest zlokalizowanym za skrajną głowicą splatającą (5) czujnikiem (13) wprowadzenia cięgna poprzecznego (B).

8. Urządzenie według jednego z zastrz. od 3 do 7, znamienne tym, że posiada zestaw dziesięciu głowic splatających (5) z dwoma wspornikami (14) każda, zaś otwór kierujący w głowicy splatającej (5) ma średnicę większą od średnicy powstającego splotu, a przelotowa szczelina (11) układaka (9) ma szerokość większą niż szerokość cięgna poprzecznego (B) dla którego prowadzenia jest przeznaczona.