RU225481U1

RU225481U1 - Device for obtaining pile coating

Info

Publication number: RU225481U1
Application number: RU2024103996U
Authority: RU
Inventors: Александр Иванович Завадский
Original assignee: Александр Иванович Завадский
Filing date: 2024-02-16
Publication date: 2024-04-22

Abstract

Полезная модель относится к текстильной промышленности, а именно к установкам для изготовления изделий с ворсовой структурой методом намотки и может найти применение в различных отраслях промышленности (машиностроения, обрабатывающая, энергетическая, строительных материалов), в частности, для формирования ворсового покрытия узлов теплозащиты. Устройство для получения ворсового покрытия включает каретку, на которой размещены обмотчик и ворсообразующий элемент, узел оправки, узел подачи ворсовой ленты, резервуар для клея, при этом обмотчик, каретка и узел оправки снабжены электроприводами, которые соединены с блоком управления. Устройство снабжено дозирующим насосом, связанным с резервуаром для клея и блоком управления, а выходной шланг дозирующего насоса подведен в зону крепления ворсовой ленты. Технический результат - обеспечение дозированной (заданной) и равномерной подачи клея. The utility model relates to the textile industry, namely to installations for the manufacture of products with a pile structure using the winding method and can find application in various industries (mechanical engineering, manufacturing, energy, construction materials), in particular, for the formation of pile covering of thermal protection units. The device for producing a pile covering includes a carriage on which a wrapper and a pile-forming element are placed, a mandrel unit, a pile tape supply unit, a glue reservoir, while the wrapper, carriage and mandrel unit are equipped with electric drives that are connected to a control unit. The device is equipped with a dosing pump connected to a glue reservoir and a control unit, and the output hose of the dosing pump is connected to the pile tape fastening area. The technical result is to ensure a dosed (preset) and uniform supply of glue.

Description

Полезная модель относится к текстильной промышленности, а именно к установкам для изготовления изделий с ворсовой структурой методом намотки, и может найти применение в различных отраслях промышленности (машиностроения, обрабатывающая, энергетическая, строительных материалов), в частности, для формирования ворсового покрытия узлов теплозащиты.The utility model relates to the textile industry, namely to installations for the manufacture of products with a pile structure using the winding method, and can find application in various industries (mechanical engineering, manufacturing, energy, building materials), in particular, for the formation of pile covering of thermal protection units.

Из уровня техники известно устройство для изготовления ворсового нетканого материала [1]. Устройство включает оправку, на которую устанавливают основу с нанесенным на нее клеевым слоем для фиксации ворса, ворсообразующий элемент, обмотчик и держатель для катушки с транспортирующей нитью. Устройство включает также приводы вращения оправки, обмотчика и подачи ворсовой ленты.A device for producing pile nonwoven material is known from the prior art [1]. The device includes a mandrel on which a base is installed with an adhesive layer applied to it to fix the pile, a pile-forming element, a wrapper and a holder for a spool with a transport thread. The device also includes drives for rotation of the mandrel, wrapper and pile tape feed.

Устройство не позволяет получать изделия с надежно закрепленным ворсом. Это обусловлено тем, что на установке отсутствует узел подачи и нанесения клея на основу: основу устанавливают с заранее нанесенным на нее клеевым слоем. Такое предварительное нанесение клея не позволяет учитывать особенности процесса приклеивания ворса в конкретных текущих условиях, а именно с учетом параметров нитей ворса (волокнистый состав, строение, плотность), условий среды (температура, влажность), скорости ворсообразования (вращения оправки с основой) и т.п.The device does not allow obtaining products with securely fastened pile. This is due to the fact that the installation does not have a unit for supplying and applying glue to the base: the base is installed with a pre-applied adhesive layer on it. Such preliminary application of glue does not allow taking into account the peculiarities of the process of gluing the pile under specific current conditions, namely, taking into account the parameters of the pile threads (fibrous composition, structure, density), environmental conditions (temperature, humidity), the speed of pile formation (rotation of the mandrel with the base), etc. .P.

Наиболее близкой по технической сущности является установка [2], содержащая каретку, несущую обмотчик и ворсообразующий элемент, оправку и узел укладки ворсовой ленты на оправку, а также резервуар для клея с питательной трубкой, подведенной к оправке (к поверхности основы, установленной на ней). Кроме того, устройство включает регулируемые электродвигатели для перемещения каретки и оправки.The closest in technical essence is the installation [2], containing a carriage carrying a wrapper and a pile-forming element, a mandrel and a unit for laying the pile tape on the mandrel, as well as a glue reservoir with a supply tube connected to the mandrel (to the surface of the base installed on it) . In addition, the device includes adjustable electric motors to move the carriage and mandrel.

Однако известное устройство, выбранное в качестве прототипа, не обеспечивает получение качественного ворсового покрытия по следующим причинам. В зависимости от параметров клея (прежде всего от его вязкости) подача клея из резервуара на основу может осуществляться либо самотеком (под давлением груза), либо вручную, например, путем выдавливания клея из пластикового резервуара оператором установки. В первом случае в процессе ворсообразования объем клея (его масса) уменьшается и, следовательно, меняется объем подачи в зону приклеивания, т.е. клей подается неравномерно. Кроме того, самопроизвольный ток клея не позволяет регулировать его объем, необходимый, но не чрезмерный, для фиксации ворса с различными параметрами (с различным волокнистым составом, строением, плотностью, высотой и т.д.). Во втором случае также не обеспечивается стабильная и равномерная подача клея, в т.ч. из-за влияния индивидуальных особенностей и опыта работы оператора. Указанное выше приводит к тому, что на одних участках основы клея недостаточно для прочной фиксации ворса и последний отпадает от нее, а на других участках – слишком много, в результате чего он может полностью не просохнуть и ворс также отпадет в этом месте, либо наоборот ворс приклеится по всей высоте и готовое изделие не будет иметь ворса.However, the known device, chosen as a prototype, does not provide a high-quality pile coating for the following reasons. Depending on the parameters of the glue (primarily its viscosity), the supply of glue from the reservoir to the base can be carried out either by gravity (under the pressure of a load) or manually, for example, by squeezing the glue out of a plastic reservoir by the installation operator. In the first case, during the process of pile formation, the volume of glue (its mass) decreases and, consequently, the volume of supply to the gluing zone changes, i.e. glue is applied unevenly. In addition, the spontaneous flow of glue does not allow adjusting its volume, which is necessary, but not excessive, for fixing piles with different parameters (with different fibrous composition, structure, density, height, etc.). In the second case, a stable and uniform supply of glue is also not ensured, incl. due to the influence of the individual characteristics and experience of the operator. The above leads to the fact that in some areas of the base there is not enough glue to firmly fix the pile and the latter falls away from it, and in other areas there is too much, as a result of which it may not dry completely and the pile will also fall off in this place, or vice versa the pile will stick along the entire height and the finished product will not have lint.

Все вышеперечисленное негативно сказывается на качестве получаемого изделия, а именно на прочности крепления ворса, а также на единстве характеристик последовательно сформированных изделий. Кроме того, ограниченные возможности системы регулирования частоты вращения электродвигателей (отсутствие синхронизации между электродвигателями, дискретное изменение частоты вращения оправки, жесткая связь между перемещением каретки и частотой вращения обмотчика) не позволяют использовать более оптимальные алгоритмы управления ворсообразующей установкой. Это ограничивает ассортимент ворсовых покрытий. All of the above negatively affects the quality of the resulting product, namely the strength of pile attachment, as well as the unity of characteristics of sequentially formed products. In addition, the limited capabilities of the electric motor speed control system (lack of synchronization between electric motors, discrete changes in the mandrel speed, rigid connection between the carriage movement and the wrapper speed) do not allow the use of more optimal control algorithms for the lint-forming unit. This limits the range of pile coverings.

Технической проблемой является создание устройства, обеспечивающего получение качественного ворсового покрытия и расширение ассортимента формируемых изделий с ворсовым покрытием.The technical problem is to create a device that provides high-quality pile coating and expands the range of formed products with a pile coating.

Технический результат заключается в обеспечении заданной (необходимой для каждого конкретного изделия) и равномерной подачи клея в процессе образования и крепления ворса.The technical result consists in ensuring a given (necessary for each specific product) and uniform supply of glue during the process of formation and fastening of the pile.

Технический результат достигается за счет того, что устройство для получения ворсового покрытия, включающее каретку, на которой размещен обмотчик и ворсообразующий элемент, узел оправки, узел подачи ворсовой ленты, резервуар для клея, при этом обмотчик, каретка и узел оправки снабжены электроприводами, которые соединены с блоком управления, согласно полезной модели, снабжено дозирующим насосом, связанным с резервуаром для клея и блоком управления, а выходной шланг дозирующего насоса подведен в зону крепления ворсовой ленты. При этом дозирующий насос одновременно обеспечивает равномерную перекачку клея из резервуара в зону крепления ворса и поддержание заданного расхода клея.The technical result is achieved due to the fact that the device for obtaining a pile covering, including a carriage on which the wrapper and the pile-forming element are located, a mandrel unit, a pile tape supply unit, a glue reservoir, while the wrapper, the carriage and the mandrel unit are equipped with electric drives that are connected with the control unit, according to the utility model, is equipped with a dosing pump connected to the glue reservoir and the control unit, and the output hose of the dosing pump is connected to the pile tape fastening area. At the same time, the dosing pump simultaneously ensures uniform pumping of glue from the reservoir to the pile attachment area and maintains the specified glue consumption.

В частных вариантах реализации устройства:In private embodiments of the device:

- дозирующий насос представляет собой перистальтический шланговый насос, включающий шаговый двигатель, встроенный модуль управления и пульт управления с цифровым интерфейсом для возможности связи с блоком управления;- the dosing pump is a peristaltic hose pump, including a stepper motor, a built-in control module and a control panel with a digital interface for communication with the control unit;

- для подачи двухкомпонентного клея устройство содержит дополнительный резервуар для клея, а дозирующий насос представляет собой двухканальный перистальтический шланговый насос, соединенный с обоими резервуарами для клея.- to supply two-component glue, the device contains an additional glue reservoir, and the dosing pump is a two-channel peristaltic hose pump connected to both glue reservoirs.

Заявленное устройство иллюстрируется чертежами, где фиг. 1 – схема устройства для получения ворсового покрытия и фиг. 2 – блок-схема системы управления, на которых: 1 – оправка, 2 – основа, 3 - ворсовая лента, 4 - ворсообразующий элемент, 5 - катушка для транспортирующей нити, 6 - транспортирующая нить, 7 – нитераскладчик, 8 – обмотчик, 9 – бобины, 10 – каретка, 11 – электропривод обмотчика, 12 – электропривод каретки, 13 – блок управления, 14 - резервуар для клея, 15 - дозирующий насос, 16 - механическая часть устройства для получения ворсового покрытия, 17 - узел крепления оправки, 18 – электропривод узла крепления оправки.The claimed device is illustrated in the drawings, where FIG. 1 – diagram of a device for obtaining a pile coating and Fig. 2 - block diagram of the control system, on which: 1 - mandrel, 2 - base, 3 - pile tape, 4 - pile-forming element, 5 - reel for transport thread, 6 - transport thread, 7 - thread spreader, 8 - wrapper, 9 - reels, 10 - carriage, 11 - electric drive of the wrapper, 12 - electric drive of the carriage, 13 - control unit, 14 - reservoir for glue, 15 - dosing pump, 16 - mechanical part of the device for obtaining a pile covering, 17 - mandrel attachment unit, 18 – electric drive of the mandrel fastening unit.

На фиг. 1 показана схема с основными элементами, непосредственно участвующими в получении ворсового покрытия. Формирование ворса осуществляется на оправке 1, на которую нанесена основа 2, например, из ткани с полимерным покрытием. Для крепления оправки 1 обычно используется суппорт или шпиндель, соединенный с регулируемым электроприводом. Ворс получают из ворсовой ленты 3, которая формируется на ворсообразующем элементе 4, входящем в состав узла подачи ворсовой ленты. В состав этого узла также входит катушка 5 с транспортирующей нитью 6 и нитераскладчик 7. С помощью нитераскладчика 7 и обмотчика 8, на котором установлены бобины 9 с исходным волокнистым материалом, формируется жгут, которым обматывается ворсообразующий элемент 4. Устройство содержит также каретку 10, на которой размещены обмотчик 8 и ворсообразующий элемент 4, регулируемый электропривод 11 обмотчика, регулируемый электропривод 12 каретки и блок управления 13.In fig. Figure 1 shows a diagram with the main elements directly involved in obtaining a pile covering. The formation of the pile is carried out on a mandrel 1, on which a base 2 is applied, for example, made of polymer-coated fabric. To fasten the mandrel 1, a support or spindle connected to an adjustable electric drive is usually used. The pile is obtained from a pile tape 3, which is formed on a pile-forming element 4, which is part of the pile tape feeding unit. This unit also includes a reel 5 with a transport thread 6 and a thread spreader 7. Using a thread spreader 7 and a wrapper 8, on which bobbins 9 with the original fibrous material are installed, a bundle is formed with which the pile-forming element 4 is wrapped. The device also contains a carriage 10, on which houses the wrapper 8 and the pile-forming element 4, the adjustable electric drive 11 of the wrapper, the adjustable electric drive 12 of the carriage and the control unit 13.

Для приклеивания транспортирующей нити 6 с ворсовой лентой 3 к основе 2 служат резервуар 14 с клеем и дозирующий насос 15, соединенный с резервуаром 14 и блоком управления 13. В качестве дозирующего насоса может быть использован насос любого типа (шнековый, поршневой, винтовой и др.), обеспечивающий прецизионную точность подачи густой жидкости и широкий диапазон регулирования объема подачи. В частном варианте реализации может быть использован перистальтический шланговый насос, обеспечивающий стабильную, равномерную подачу малого объема клея (единицы мл/мин) с высокой точностью (± 0,5%). Входной шланг (гибкая трубка) насоса 15 подведен к резервуару 14 с клеем, а выходной шланг насоса 15 подведен в зону крепления транспортирующей нити 6 с ворсовой лентой 3 к основе 2 и закреплен на кронштейне. В состав насоса 15 входит также качающий узел (ротор с роликами) и электропривод. Управление насосом 15 осуществляется с помощью контроллера управления, входящего в состав блока управления. Для двухкомпонентного клея в устройстве используются два резервуара и двухканальный дозирующий насос с переходником для смешивания компонентов. В этом случае необходимое соотношение массы/объема компонентов обеспечивается выбором соответствующих диаметров шлангов в каналах дозирующего насоса.To glue the transport thread 6 with a pile tape 3 to the base 2, a reservoir 14 with glue and a dosing pump 15 connected to the reservoir 14 and the control unit 13 are used. Any type of pump (screw, piston, screw, etc.) can be used as a dosing pump. ), providing precise precision in the supply of thick liquid and a wide range of control of the supply volume. In a particular embodiment, a peristaltic hose pump can be used, providing a stable, uniform supply of a small volume of glue (units ml/min) with high accuracy (± 0.5%). The input hose (flexible tube) of the pump 15 is connected to a reservoir 14 with glue, and the output hose of the pump 15 is connected to the area where the transport thread 6 with a pile tape 3 is attached to the base 2 and is fixed to the bracket. The pump 15 also includes a pumping unit (rotor with rollers) and an electric drive. Pump 15 is controlled using a control controller included in the control unit. For two-component adhesive, the device uses two reservoirs and a two-channel dosing pump with an adapter for mixing the components. In this case, the required mass/volume ratio of the components is ensured by selecting the appropriate hose diameters in the channels of the dosing pump.

Для получения ворсового покрытия используются различные алгоритмы функционирования устройства, которые реализуются с помощью соответствующей системы управления (фиг. 2). При этом регулируемыми органами, входящими в состав объекта управления – механической части устройства 16, являются его основные подвижные узлы – узел крепления оправки 17, каретка 10 и обмотчик 8. Система управления устройством включает в себя электроприводы 11, 12, 18 и дозирующий насос 15 в качестве исполнительных органов и блок управления 13 в качестве устройства управления. Все электроприводы соединены с блоком управления 13 с помощью аналоговых, или цифровых интерфейсов. В состав блока управления входят контроллеры управления всеми четырьмя электроприводами и пульт управления. В свою очередь, пульт управления представляет собой промышленный компьютер или специализированный контроллер с сенсорным экраном и с соответствующим системным и прикладным программным обеспечением. Программирование режимов и параметров работы узлов устройства осуществляется с помощью сенсорного экрана путем задания режима работы электроприводов 11, 12, 18 каретки, обмотчика, оправки и дозирующего насоса 15.To obtain a pile coating, various algorithms for the operation of the device are used, which are implemented using an appropriate control system (Fig. 2). In this case, the regulated elements that are part of the control object - the mechanical part of the device 16 - are its main moving components - the mandrel attachment point 17, the carriage 10 and the wrapper 8. The device control system includes electric drives 11, 12, 18 and a 15 V dosing pump as executive bodies and control unit 13 as a control device. All electric drives are connected to the control unit 13 using analog or digital interfaces. The control unit includes control controllers for all four electric drives and a control panel. In turn, the control panel is an industrial computer or a specialized controller with a touch screen and the corresponding system and application software. Programming of the operating modes and parameters of the device components is carried out using a touch screen by setting the operating mode of electric drives 11, 12, 18 of the carriage, wrapper, mandrel and dosing pump 15.

Устройство работает следующим образом. Предварительно выполняют подготовительные операции: устанавливают оправку 1 и бобины 9 с нитями, осуществляют заправку нитей через нитераскладчик 7, устанавливают каретку 10 с обмотчиком 8 и ворсообразующим элементом 4 в начальное положение, заливают резервуар 14 жидким клеем, подходящим для приклеивания установленных нитей. Далее посредством блока управления 13 задают, в соответствии с алгоритмами управления, необходимые параметры работы всех узлов устройства, в т.ч. расход клея. В соответствии с заданными значениями оправка 1 и обмотчик 8 начинают синхронно вращаться. При этом скорость вращения оправки 1 не меняется в процессе всего цикла изготовления изделия. После того как оправка 1, каждый раз, совершит один полный оборот, каретка, дискретно, перемещается на фиксированный шаг, а скорость вращения обмотчика 8 изменяется на заданную величину. В процессе вращения обмотчика 8 нити сматываются с бобин 9 и, через нитераскладчик 7, уже в виде жгута, наматываются на ворсообразующий элемент 4, через который проходит транспортирующая нить 6 при сматывании с катушки 5. Длина ворса регулируется шириной ворсообразующего элемента 4. Ворсовая лента 3 с транспортирующей нитью 6 сматывается и укладывается на вращающуюся оправку 1. В зону контакта ворсовой ленты 3 с основой 2, с помощью дозирующего насоса 15, подается заданный объем клея, в процессе полимеризации которого происходит крепление ворсовой ленты 3 к основе 2. После этого готовое изделие (полимерную основу 2 с ворсом) снимают с оправки 1.The device works as follows. First, preparatory operations are performed: install the mandrel 1 and bobbins 9 with threads, thread the threads through the thread spreader 7, install the carriage 10 with the wrapper 8 and the pile-forming element 4 in the initial position, fill the reservoir 14 with liquid glue suitable for gluing the installed threads. Next, by means of the control unit 13, in accordance with the control algorithms, the necessary operating parameters of all components of the device are set, incl. glue consumption. In accordance with the specified values, mandrel 1 and wrapper 8 begin to rotate synchronously. In this case, the rotation speed of the mandrel 1 does not change during the entire manufacturing cycle of the product. After the mandrel 1 makes one full revolution each time, the carriage discretely moves by a fixed step, and the rotation speed of the wrapper 8 changes by a given value. During the rotation of the wrapper 8, the threads are unwinded from the bobbins 9 and, through the thread spreader 7, already in the form of a bundle, are wound onto the pile-forming element 4, through which the transport thread 6 passes when unwinding from the reel 5. The length of the pile is adjusted by the width of the pile-forming element 4. Pile tape 3 with the transport thread 6 is wound up and placed on a rotating mandrel 1. In the contact area of the pile tape 3 with the base 2, using a dosing pump 15, a given volume of glue is supplied, during the polymerization of which the pile tape 3 is attached to the base 2. After this, the finished product (polymer base 2 with pile) is removed from mandrel 1.

Таким образом, заявленное техническое решение обеспечивает дозированную и равномерную подачу клея, что обуславливает получение качественного ворсового покрытия и позволяет расширить ассортимент формируемых изделий с ворсовым покрытием.Thus, the claimed technical solution ensures a dosed and uniform supply of glue, which ensures the production of high-quality pile coating and allows you to expand the range of formed products with a pile coating.

Список использованных источников:List of sources used:

1. Способ изготовления ворсового нетканого изделия. авт. свидетельство SU825727, заявитель Ленинградский ордена Красного Знамени механический институт, опубл. 30.04.1981.1. Method for manufacturing a pile nonwoven product. auto certificate SU825727, applicant Leningrad Order of the Red Banner Mechanical Institute, publ. 04/30/1981.

2. Способ изготовления ворсового нетканого материала и устройство для его осуществления, авт. свидетельство SU 1768685, заявитель Центральный научно-исследовательский институт материалов, опубл. 15.10.1992.2. A method for manufacturing pile nonwoven material and a device for its implementation, author. certificate SU 1768685, applicant Central Research Institute of Materials, publ. 10/15/1992.

Claims

1. A device for producing a pile covering, including a carriage on which a wrapper and a pile-forming element are placed, a mandrel unit, a pile tape supply unit, a reservoir for glue, wherein the wrapper, carriage and mandrel unit are equipped with electric drives that are connected to a control unit, characterized in that , which is equipped with a metering pump connected to the glue reservoir and the control unit, and the output hose of the metering pump is connected to the pile tape fastening area.

2. The device according to claim 1, characterized in that the dosing pump is a peristaltic hose pump, including a stepper motor, a built-in control module and a control panel with a digital interface for communication with the control unit.

3. The device according to claim 1, characterized in that it contains an additional glue reservoir, and the dosing pump is a two-channel peristaltic hose pump connected to both glue reservoirs.