RU204274U1 - A device for the manufacture of composite products by winding - Google Patents

A device for the manufacture of composite products by winding Download PDF

Info

Publication number
RU204274U1
RU204274U1 RU2020131783U RU2020131783U RU204274U1 RU 204274 U1 RU204274 U1 RU 204274U1 RU 2020131783 U RU2020131783 U RU 2020131783U RU 2020131783 U RU2020131783 U RU 2020131783U RU 204274 U1 RU204274 U1 RU 204274U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
elastic sheet
sheet
rolled
conical element
shaft
Prior art date
Application number
RU2020131783U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Максим Владимирович Мишнев
Владимир Михайлович Асташкин
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)»
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)» filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)»
Priority to RU2020131783U priority Critical patent/RU204274U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU204274U1 publication Critical patent/RU204274U1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C53/00Shaping by bending, folding, twisting, straightening or flattening; Apparatus therefor
    • B29C53/56Winding and joining, e.g. winding spirally
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C53/00Shaping by bending, folding, twisting, straightening or flattening; Apparatus therefor
    • B29C53/56Winding and joining, e.g. winding spirally
    • B29C53/58Winding and joining, e.g. winding spirally helically
    • B29C53/60Winding and joining, e.g. winding spirally helically using internal forming surfaces, e.g. mandrels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к производству изделий (труб или оболочек) из композиционных материалов методом намотки и может быть использована в химической и машиностроительной промышленности, а также в строительстве.Устройство содержит основание 1, закрепленную на нем стойку 2, в которой консольно установлен вращаемый центральный вал 3, снабженный скрепленным с ним коническим элементом 4, на который намотан свернутый в спиральный рулон упругий лист 5, внутренний конец которого 6 прикреплен по образующей к коническому элементу 4. Развертка листа 5 имеет серпообразную форму, а его наружный конец 7 имеет скос и при сворачивании в рулон этот скос образует винтовую линию. С торцов конического элемента 4 на валу 3 установлены с возможностью вращения втулки 8 и 9, снабженные выдвижными штангами 10. Наружный конец 7 листа 5 прикреплен на каждой из втулок 8 и 9 к одной из штанг 10.Полезная модель решает техническую задачу расширения технологических возможностей устройства благодаря возможности изготовления конических изделий длиной, превышающей длину оправки. 5 ил.The utility model relates to the production of products (pipes or shells) from composite materials by the winding method and can be used in the chemical and mechanical engineering industries, as well as in construction. The device contains a base 1, a rack 2 fixed to it, in which a rotatable central shaft 3 is cantilevered. , equipped with a conical element 4 fastened to it, on which an elastic sheet 5 rolled into a spiral roll is wound, the inner end of which 6 is attached along a generatrix to a conical element 4. The unwrapping of the sheet 5 has a crescent shape, and its outer end 7 has a bevel and, when rolled into roll this bevel forms a helical line. From the ends of the conical element 4 on the shaft 3 bushings 8 and 9 are mounted with the possibility of rotation, equipped with retractable rods 10. The outer end 7 of the sheet 5 is attached on each of the bushings 8 and 9 to one of the rods 10. The utility model solves the technical problem of expanding the technological capabilities of the device due to the possibility of making tapered products with a length exceeding the length of the mandrel. 5 ill.

Description

Полезная модель относится к производству изделий (труб или оболочек) из композиционных материалов (например, углестеклопластиков и др.) методом намотки и может быть использована в химической и машиностроительной промышленности, а также в строительстве.The utility model relates to the production of products (pipes or shells) from composite materials (for example, carbon fiber reinforced plastics, etc.) by the winding method and can be used in the chemical and machine-building industries, as well as in construction.

Известно устройство, являющееся наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту и предназначенное для изготовления изделий методом намотки, содержащее вращающуюся оправку, состоящую из центрального вала, обечайки, образованной свернутым в спираль упругим листом, внутренний конец которого соединен с центральным валом, а наружная кромка выполнена по винтовой линии, при этом его края зафиксированы торцевыми выдвижными элементами [1].A device is known that is the closest in technical essence to the claimed object and is intended for the manufacture of products by the winding method, containing a rotating mandrel consisting of a central shaft, a shell formed by an elastic sheet rolled into a spiral, the inner end of which is connected to the central shaft, and the outer edge is made along a helical line, while its edges are fixed by end sliding elements [1].

Устройство [1] позволяет изготавливать композитные цилиндрические оболочки различных диаметров длиной, не превышающей длину оправки. Между тем, существует большое количество композитных протяженных (длиной до нескольких десятков метров) оболочечных или трубчатых конструкций, для которых оптимальной является коническая, а не цилиндрическая форма. Например, это могут быть композитные (в основном, стеклопластиковые) опоры ЛЭП, композитные (в основном, стеклопластиковые) дымовые или вентиляционные трубы с несущим стволом и др.The device [1] makes it possible to produce composite cylindrical shells of various diameters with a length not exceeding the length of the mandrel. Meanwhile, there is a large number of composite extended (up to several tens of meters) shell or tubular structures, for which a conical rather than a cylindrical shape is optimal. For example, it can be composite (mainly fiberglass) power transmission line supports, composite (mainly fiberglass) smoke or ventilation pipes with a load-bearing shaft, etc.

Таким образом, недостатками устройства [1] являются: Thus, the disadvantages of the device [1] are:

- возможность изготовления только цилиндрических изделий и невозможность намотки конических; - the possibility of manufacturing only cylindrical products and the impossibility of winding conical ones;

- лимитирование длины наматываемых изделий длиной оправки, удлинение которой приводит к повышению материалоемкости и усложнению эксплуатации и обслуживания устройства.- limiting the length of the wound products by the length of the mandrel, the lengthening of which leads to an increase in material consumption and complication of the operation and maintenance of the device.

Полезная модель решает следующую техническую задачу: расширение технологических возможностей устройства благодаря возможности изготовления конических изделий, длиной превышающей длину оправки.The utility model solves the following technical problem: expanding the technological capabilities of the device due to the possibility of manufacturing conical products with a length exceeding the length of the mandrel.

Для решения этой задачи в устройстве для изготовления изделий методом намотки, содержащем вращающуюся оправку, состоящую из центрального вала, обечайки в виде свернутого в спираль упругого листа, внутренний конец которого соединен с центральным валом, а наружная продольная кромка выполнена по винтовой линии, при этом его края зафиксированы торцевыми выдвижными элементами-штангами, согласно полезной модели центральный вал снабжен скрепленным с ним коротким коническим элементом, к которому прикреплен внутренний конец упругого листа. При этом развертка упругого листа выполнена серпообразной формы и устройство снабжено механизмом сдвижки намотанного изделия.To solve this problem in a device for manufacturing products by the winding method, containing a rotating mandrel, consisting of a central shaft, a shell in the form of an elastic sheet rolled into a spiral, the inner end of which is connected to the central shaft, and the outer longitudinal edge is made along a helical line, while its the edges are fixed by end pull-out elements-rods; according to the utility model, the central shaft is equipped with a short conical element fastened to it, to which the inner end of the elastic sheet is attached. In this case, the development of the elastic sheet is made in a crescent shape and the device is equipped with a mechanism for shifting the wound product.

На фиг. 1 изображен продольный разрез устройства в рабочем положении на первой стадии намотки; на фиг. 2 – то же, на второй и последующих стадиях; на фиг. 3 – разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 – вид Б на фиг. 3; на фиг. 5 – схема развертки упругого листа.FIG. 1 shows a longitudinal section of the device in working position at the first stage of winding; in fig. 2 - the same, at the second and subsequent stages; in fig. 3 - section a-a in Fig. 2; in fig. 4 - view B in Fig. 3; in fig. 5 is a diagram of an elastic sheet unfolding.

Устройство содержит основание 1, закрепленную на нем стойку 2, в которой консольно установлен с возможностью вращения центральный вал 3. Вал 3 снабжен жестко скрепленным с ним коротким коническим элементом 4, на который намотан свернутый в спиральный рулон упругий лист 5, внутренний конец которого 6 прикреплен по образующей к коническому элементу 4. Развертка листа 5 имеет серпообразную форму, а его наружный конец 7 имеет скос и при сворачивании в рулон этот скос образует винтовую линию. С торцов конического элемента 4 на валу 3 установлены с возможностью вращения втулки 8 и 9, снабженные выдвижными штангами 10. Наружный конец 7 листа 5 прикреплен на каждой из втулок 8 и 9 к одной из штанг 10.The device contains a base 1, a rack 2 fixed on it, in which the central shaft 3 is cantilever mounted with the possibility of rotation. The shaft 3 is equipped with a short conical element 4 rigidly fastened to it, on which an elastic sheet 5 rolled into a spiral roll is wound, the inner end of which 6 is attached along the generatrix to the conical element 4. The unfolding of the sheet 5 has a crescent shape, and its outer end 7 has a bevel, and when rolled into a roll, this bevel forms a helical line. From the ends of the conical element 4 on the shaft 3 bushings 8 and 9 are mounted with the possibility of rotation, provided with retractable rods 10. The outer end 7 of the sheet 5 is attached on each of the bushings 8 and 9 to one of the rods 10.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

В исходном состоянии упругий лист 5 свернут в рулон на коническом элементе 4 и удерживается от раскручивания обручем 11, который перед началом намотки может быть снят. Со стороны верхнего (с меньшим диаметром) основания конического элемента 4 на вал 3 устанавливают тарельчатый ограничительный элемент 12 диаметром, равным диаметру верхнего (с меньшим диаметром) основания наматываемого изделия 13. Поворачивая вал 3 по часовой стрелке (фиг. 3), лист 5 разворачивают до упора изнутри в борта тарелки элемента 12, при этом вращение втулки 8 застопорено, а с ее стороны снаружи рулона листа 5 может быть установлен сменный ограничительный обруч 11. Затем штанги 10 выдвигают до упора и защемления развернутого в коническую оболочку листа 5. Развернутый в коническую оболочку лист образует поверхность конической оправки, вращение которой осуществляют за втулку 8 приводом (условно не показан). Вследствие выполнения кромки скоса наружного конца 7 листа 5 в рулоне он образует винтовую линию и из-за этого плотно прижат к нижележащим слоям рулона листа 5.In the initial state, the elastic sheet 5 is rolled into a roll on the conical element 4 and is kept from unwinding by the hoop 11, which can be removed before the start of winding. From the side of the upper (with a smaller diameter) base of the conical element 4, a disc-shaped limiting element 12 is installed on the shaft 3 with a diameter equal to the diameter of the upper (with a smaller diameter) base of the wound product 13. Turning the shaft 3 clockwise (Fig. 3), sheet 5 is unfolded until it stops from the inside into the sides of the plate of element 12, while the rotation of the sleeve 8 is locked, and on its side outside the roll of sheet 5, a replaceable limiting hoop 11 can be installed. the shell of the sheet forms the surface of a conical mandrel, the rotation of which is carried out by the bushing 8 by a drive (conventionally not shown). Due to the execution of the bevel edge of the outer end 7 of the sheet 5 in the roll, it forms a helical line and because of this is tightly pressed against the underlying layers of the roll of the sheet 5.

На первом этапе намотки при вращении оправки формуется первый участок 13 композитного изделия, например, стеклопластикового. Затем уменьшая выдвижение штанг 10, удерживая втулки 8 и 9 поворачивают вал 3 против часовой стрелки (фиг. 3) лист 5 сворачивают, распрессовывая первый участок 13 наматываемого изделия, при этом тарельчатый элемент 12 оказывается примотанным к изделию 13. Для облегчения снятия изделия с оправки наружная поверхность листа 5 может иметь антиадгезионное покрытие, либо лист 5 может быть полностью изготовленным из антиадгезионного материала, например, тефлона. Приводом стягивания (на фиг. 1 не показан), входящим в механизм сдвижки изделия, тарельчатый элемент 12 вместе с изделием 13 смещают вправо, при этом торец элемента 12 скреплен с возможностью вращения со стойкой 14, также входящей в состав механизма сдвижки изделия, и перемещаемой в горизонтальном направлении по основанию 1. Затем поворачивая вал 3 по часовой стрелке (фиг. 3) лист 5 разворачивают до упора во внутреннюю поверхность левого конца намотанного участка изделия 13, при этом вращение втулки 8 застопорено, а с ее стороны снаружи рулона листа 5 может быть установлен сменный ограничительный обруч 11. Затем штанги 10 выдвигают до упора и защемления развернутого в конусную оболочку листа 5. После намотки второго участка изделия цикл повторяют нужное число раз до получения намотанного конусного изделия нужной длины. В завершении правый торец изделия может быть обрезан для повторного использования тарельчатого элемента 12. Также тарельчатый элемент 12 может после изготовления не удаляться, а являться составной частью (крышкой) наматываемого конического изделия.In the first step of winding, when the mandrel rotates, the first section 13 of a composite product, for example, fiberglass, is formed. Then, decreasing the extension of the rods 10, while holding the sleeves 8 and 9, turn the shaft 3 counterclockwise (Fig. 3), the sheet 5 is rolled up, pressing out the first section 13 of the wound product, while the disc element 12 is wound to the product 13. To facilitate removal of the product from the mandrel the outer surface of the sheet 5 may have a release coating, or the sheet 5 may be entirely made of a release material such as Teflon. By the retraction drive (not shown in Fig. 1) included in the product sliding mechanism, the disc element 12 together with the product 13 is shifted to the right, while the end of the element 12 is rotatably fastened to the rack 14, also included in the product sliding mechanism, and is movable in the horizontal direction along the base 1. Then, turning the shaft 3 clockwise (Fig. 3), the sheet 5 is unfolded until it stops against the inner surface of the left end of the wound section of the product 13, while the rotation of the sleeve 8 is locked, and from its side outside the roll of the sheet 5 can a replaceable limiting hoop 11 should be installed. Then the rods 10 are pushed out until they stop and pinched the sheet 5 unfolded into a conical shell. After winding the second section of the product, the cycle is repeated the required number of times until the wound conical product of the required length is obtained. Finally, the right end of the product can be cut to reuse the disc-shaped element 12. Also, the disc-shaped element 12 may not be removed after production, but be an integral part (cover) of the tapered product to be wound.

По сравнению с прототипом заявляемое устройство имеет возможность изготовления конических изделий (труб или оболочек), длина которых превышает длину оправки.In comparison with the prototype, the claimed device has the ability to manufacture conical products (pipes or shells), the length of which exceeds the length of the mandrel.

Список использованных источниковList of sources used

Оправка для изготовления цилиндрических изделий методом намотки: А.с. 1054082 СССР: МКИ3 B 29 D 23/12 / Асташкин В. М., Раздьяконов И. Н. - Заявлено 09.07.82; опубл. 15.11.83, Бюл. № 42: патент РФ с 06.10.93.- 4 с.Mandrel for the manufacture of cylindrical products by the winding method: A.S. 1054082 USSR: MKI3 B 29 D 23/12 / Astashkin V.M., Razdyakonov I.N. - Stated 07/09/82; publ. 11/15/83, Bul. No. 42: RF patent from 06.10.93.- 4 p.

Claims (3)

1. Устройство для изготовления композитных изделий методом намотки, содержащее вращающуюся оправку, состоящую из центрального консольно закрепленного вала, обечайки в виде свернутого в спираль упругого листа, внутренний конец которого соединен с центральным валом, а наружная продольная кромка выполнена по винтовой линии, при этом его края зафиксированы торцевыми выдвижными элементами-штангами, отличающееся тем, что центральный вал снабжен скрепленным с ним конусным элементом, к которому прикреплен внутренний конец упругого листа, при этом на конце обечайки со стороны меньшего диаметра установлен ограничивающий диаметр тарельчатый элемент, соединенный с механизмом сдвижки намотанного изделия.1. A device for the manufacture of composite products by the winding method, containing a rotating mandrel consisting of a central cantilevered shaft, a shell in the form of an elastic sheet rolled into a spiral, the inner end of which is connected to the central shaft, and the outer longitudinal edge is made along a helical line, while its the edges are fixed by end sliding elements-rods, characterized in that the central shaft is equipped with a conical element fastened to it, to which the inner end of the elastic sheet is attached, while at the end of the shell from the side of the smaller diameter, a diameter-limiting disc element is installed connected to the mechanism for shifting the wound product ... 2. Устройство п.1, отличающееся тем, что развертка упругого листа выполнена серпообразной формы.2. The device of claim 1, characterized in that the development of the elastic sheet is made in a crescent shape. 3. Устройство п.1, отличающееся тем, что наружная поверхность упругого листа имеет антиадгезионное покрытие либо весь упругий лист выполнен из антиадгезионного материала.3. The device of claim 1, characterized in that the outer surface of the elastic sheet has a release coating or the entire elastic sheet is made of a release material.
RU2020131783U 2020-09-28 2020-09-28 A device for the manufacture of composite products by winding RU204274U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020131783U RU204274U1 (en) 2020-09-28 2020-09-28 A device for the manufacture of composite products by winding

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020131783U RU204274U1 (en) 2020-09-28 2020-09-28 A device for the manufacture of composite products by winding

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU204274U1 true RU204274U1 (en) 2021-05-18

Family

ID=75920651

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020131783U RU204274U1 (en) 2020-09-28 2020-09-28 A device for the manufacture of composite products by winding

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU204274U1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1054082A1 (en) * 1982-07-09 1983-11-15 Челябинский Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола Mandrel for making cylindrical articles by winding
SU1364490A1 (en) * 1985-06-05 1988-01-07 Предприятие П/Я В-2341 Method and apparatus for making casings from composition material
RU3417U1 (en) * 1995-10-30 1997-01-16 Малое предприятие "Институт композитных технологий" MACHINE FOR RADIALLY-CROSS WINDING OF COMPOSITE PRODUCTS
WO2000038904A1 (en) * 1998-12-30 2000-07-06 Owens Corning Process and apparatus for filament winding composite workpieces
RU2653987C1 (en) * 2017-02-16 2018-05-15 Дмитрий Геннадьевич Мищенко Articles from fibrous material and fibrous composite manufacturing method and automated system for its implementation
RU195350U1 (en) * 2019-07-26 2020-01-23 Общество с ограниченной ответственностью "Директ-Энерго" STAND OF TECHNOLOGICAL ADJUSTMENT OF EQUIPMENT FOR MANUFACTURE OF COMPOSITE PRODUCTS BY THE METHOD OF WINDING

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1054082A1 (en) * 1982-07-09 1983-11-15 Челябинский Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола Mandrel for making cylindrical articles by winding
SU1364490A1 (en) * 1985-06-05 1988-01-07 Предприятие П/Я В-2341 Method and apparatus for making casings from composition material
RU3417U1 (en) * 1995-10-30 1997-01-16 Малое предприятие "Институт композитных технологий" MACHINE FOR RADIALLY-CROSS WINDING OF COMPOSITE PRODUCTS
WO2000038904A1 (en) * 1998-12-30 2000-07-06 Owens Corning Process and apparatus for filament winding composite workpieces
RU2653987C1 (en) * 2017-02-16 2018-05-15 Дмитрий Геннадьевич Мищенко Articles from fibrous material and fibrous composite manufacturing method and automated system for its implementation
RU195350U1 (en) * 2019-07-26 2020-01-23 Общество с ограниченной ответственностью "Директ-Энерго" STAND OF TECHNOLOGICAL ADJUSTMENT OF EQUIPMENT FOR MANUFACTURE OF COMPOSITE PRODUCTS BY THE METHOD OF WINDING

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN206579167U (en) A kind of huge type project radial tire radial telescopic type assembly drum
SK280500B6 (en) Expandable shaft and its use for winding elongated material such as paper strips
RU204274U1 (en) A device for the manufacture of composite products by winding
US10946602B2 (en) Drum and method for assembling an adapter for mounting a tire on a wheel rim
CN206579158U (en) Cylinder material shaped device and its core
ITTO20090191A1 (en) METHOD AND FORMING DRUM FOR TIRE CARCASSES
US1122627A (en) Expanding reel bar or core for use in winding and unwinding paper, cloth, and like material.
CN207668541U (en) A kind of mechanical expanding shaft
CN210076447U (en) Double-shifting-wheel sleeve shrinkage structure and filling equipment
US1192063A (en) Winding-roller.
US1853192A (en) Collapsible form
US2603580A (en) Tire building drum
GB889981A (en) Improvements in or relating to ribbing thin metal cylinders
US4032282A (en) Apparatus for forming bells on plastic tubes
US452854A (en) Richard smith
US3645466A (en) Expandable mandrel
US2944753A (en) Capacitor pack winding machine
CN209601851U (en) Inflatable shaft device
US3104422A (en) Apparatus for forming preshaped wrappers for pneumatic tire casings
US1316052A (en) Hose-makihx machihe
US4630350A (en) Method for making a flexible corrugated rubber tubing with internal reinforcement
US3704978A (en) Apparatus for mandrel collapsing and reassembling in tube widening equipment
US1138079A (en) Collapsible shaft.
RU135582U1 (en) Pipe winding mandrel
US4175715A (en) Quick change spindle mandrel