RU2522641C1 - Composite reinforcement and production line for its production - Google Patents
Composite reinforcement and production line for its production Download PDFInfo
- Publication number
- RU2522641C1 RU2522641C1 RU2012151228/03A RU2012151228A RU2522641C1 RU 2522641 C1 RU2522641 C1 RU 2522641C1 RU 2012151228/03 A RU2012151228/03 A RU 2012151228/03A RU 2012151228 A RU2012151228 A RU 2012151228A RU 2522641 C1 RU2522641 C1 RU 2522641C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bath
- impregnating
- roving
- spiral winding
- reinforcement
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Treatment Of Fiber Materials (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится преимущественно к строительной отрасли промышленности, а именно к технологии изготовления арматурных элементов, применяемых для армирования обычных и предварительно напряженных строительных и других конструкций, и может быть использовано при изготовлении арматурных конструкционных материалов, альтернативных аналогичным металлическим и деревянным.The invention relates primarily to the construction industry, in particular to the manufacturing technology of reinforcing elements used for reinforcing conventional and prestressed building and other structures, and can be used in the manufacture of reinforcing structural materials alternative to similar metal and wood.
Известна технологическая линия для изготовления неметаллической арматуры, включающая размещенные последовательно шпулярник с установленными на его осях бобинами с ровингом и натяжными блоками, смонтированными на шпулярнике после каждой бобины, выравнивающее устройство, камеру отжига, пропиточную камеру с днищем, выполненным с уклоном к центру камеры, и натяжным устройством, формовочный узел с блоком фильер, камерой предварительной полимеризации и обмотчиком, полимеризационную камеру, камеру нанесения пленочного или адгезионного покрытия (полимерного связующего и абразива), узлы для сматывания и резки арматуры и тянущее устройство [Описание изобретения к патенту РФ №2075577 от 20.12.1994, МПК6 E04C 5/00, E04C 5/07, опубл. 20.03.1997]. Линия характеризуется высокой производительностью и повышенным качеством арматуры.A known production line for the manufacture of non-metallic reinforcement, including a creel, placed in series with bobbins with roving and tension blocks mounted on its axles, mounted on the creel after each bobbin, an equalizing device, annealing chamber, an impregnation chamber with a bottom made with a slope to the center of the chamber, and tensioning device, molding unit with a block of dies, a prepolymerization chamber and a wrapper, a polymerization chamber, a film or adhesive application chamber rytiya (polymer binder and an abrasive), and nodes for winding armatures and pulling device [Description of the invention to RF patent №2075577 from 20.12.1994, IPC E04C 5/00 6, E04C 5/07, publ. 03/20/1997]. The line is characterized by high performance and high quality fittings.
Декларируемая в изобретении скорость 0,5 м/мин не может считаться высокой. Кроме этого номенклатура выпускаемой арматуры на линии весьма ограничена.The speed declared in the invention of 0.5 m / min cannot be considered high. In addition, the range of manufactured fittings on the line is very limited.
Известна технологическая линия для изготовления композитной арматуры, состоящая из двух блоков основного оборудования - блока подготовки и пропитки ровингов полимерным связующим, включающего шпулярник с бобинами ровингов, выравнивающее устройство, камеру отжига, пропиточную ванну, натяжное устройство, формующее устройство, и блока формирования структуры наружной поверхности арматуры, включающего два узла спиральной обмотки, полимеризационные камеры, ванну охлаждения, тянущее устройство, узел резки и сматывания, при этом линия снабжена одним или несколькими дополнительными блоками оборудования выполнения спиральных обмоток внутренних слоев арматуры, включающими блок подготовки и пропитки ровингов полимерным связующим, узел спиральной обмотки, полимеризационную камеру, причем узел спиральной обмотки, полимеризационная камера и часть блока подготовки и пропитки ровингов полимерным связующим, а именно формовочный узел, установлены последовательно между блоками основного оборудования [Описание изобретения к патенту РФ №2417889 от 01.02.2010, МПК B29C 55/00, E04C 5/07, опубл. 10.05.2011]. Линия предназначена для выпуска высокопрочной композитной арматуры во всем сортаменте выпускаемых диаметров.A known production line for the manufacture of composite reinforcement, consisting of two blocks of basic equipment - a unit for preparation and impregnation of rovings with a polymer binder, including creel and roving spools, a leveling device, an annealing chamber, an impregnating bath, a tensioning device, a forming device, and an external surface structure forming unit reinforcement, including two nodes of the spiral winding, polymerization chambers, a cooling bath, a pulling device, a cutting and reeling unit, while the supply line on one or more additional units of equipment for performing spiral windings of the inner layers of reinforcement, including a unit for preparing and impregnating rovings with a polymer binder, a unit for spiral windings, a polymerization chamber, and a unit for spiral windings, a polymerization chamber and part of the unit for preparing and impregnating rovings with a polymer binder, namely molding node, installed in series between blocks of basic equipment [Description of the invention to the patent of the Russian Federation No. 2417889 from 01.02.2010, IPC B29C 55/00, E04C 5/07, publ. 05/10/2011]. The line is designed to produce high-strength composite reinforcement in the entire range of manufactured diameters.
Недостатком данного решения является недостаточно высокая производительность, поскольку оборудование изначально настроено на выпуск арматуры максимального диаметра, а также невозможность использования различных типов компаундов.The disadvantage of this solution is not high enough performance, since the equipment was initially configured to produce valves of maximum diameter, as well as the inability to use various types of compounds.
Известно техническое решение технологической линии для изготовления композитной арматуры, включающее шпулярник с бобинами ровингов, выравнивающее устройство, камеру отжига, пропиточную ванну с натяжным устройством и механизмом его управления, расположенным над пропиточной ванной, отжимное устройство, формовочный узел, устройство спиральной намотки, полимеризационные камеры, тянущее устройство, узлы резки и сматывания, при этом формовочный узел выполнен в виде матрицы с продольными каналами, установленной непосредственно перед зоной спиральной намотки, отжимное устройство выполнено из эластичного упругого материала и установлено перед матрицей, а выравнивающее устройство выполнено в виде гребенки, у которой количество пазов не менее чем количество каналов в матрице [Описание изобретения к патенту РФ №2287646 от 21.03.2005, МПК E04C 5/07, опубл. 20.11.2006]. В данном случае решается задача упрощения конструкции линии, повышения ее производительности, а также получения неметаллической арматуры из композитных материалов с четко выраженным периодическим профилем.A technical solution of the production line for manufacturing composite reinforcement is known, including creel-fur with roving spools, leveling device, annealing chamber, impregnating bath with a tension device and its control mechanism located above the impregnating bath, squeezing device, molding unit, spiral winding device, polymerization chambers, pulling device, cutting and reeling units, while the molding unit is made in the form of a matrix with longitudinal channels mounted directly in front of the zone spiral winding, the squeezing device is made of elastic elastic material and installed in front of the matrix, and the leveling device is made in the form of a comb, in which the number of grooves is not less than the number of channels in the matrix [Description of the invention to the patent of the Russian Federation No. 2287646 of 03.21.2005, IPC E04C 5 / 07, publ. November 20, 2006]. In this case, the problem of simplifying the design of the line, increasing its productivity, as well as obtaining non-metallic reinforcement from composite materials with a clearly defined periodic profile is solved.
Недостатком данной технологической линии, выполненной по бесфильерной технологии (метод «нидлтрузии»), является низкая производительность. При повышении скорости формования свыше 65 м/ч сформованный стержень в процессе обмотки закручивается, что приводит к ухудшению потребительских свойств изготавливаемой арматуры.The disadvantage of this production line, made according to the filterless technology (the method of "needle traction"), is the low productivity. With an increase in the molding speed over 65 m / h, the formed core is twisted during the winding process, which leads to a deterioration in the consumer properties of the manufactured reinforcement.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков заявляемой поточной линии является техническое решение технологической линии для изготовления композитной арматуры, включающей шпулярник с бобинами ровингов, выравнивающее устройство, камеру отжига, пропиточную ванну с натяжным устройством, отжимное устройство, формовочный узел, два последовательно размещенные устройства спиральной намотки, устройство для предотвращения скрутки волокон и распределения полимерного связующего по длине арматуры, выполненное в виде двух или более роликов, полимеризационные камеры, тянущее устройство, узлы резки и сматывания [Описание изобретения к патенту РФ №2384408 от 16.04.2008, МПК B29C 39/00, E04C 5/07, опубл. 20.03.2010]. Настоящая линия отличается повышенной производительностью, а также возможностью выпуска нового типа рельефной композитной арматуры с повышенными потребительскими свойствами.The closest in the set of essential features of the claimed production line is the technical solution of the technological line for manufacturing composite reinforcement, including creel with roving bobbins, leveling device, annealing chamber, impregnating bath with a tension device, squeezing device, molding unit, two sequentially arranged spiral winding devices, a device for preventing the twisting of fibers and the distribution of the polymer binder along the length of the reinforcement, made in the form of two or more its rollers, polymerization chambers, hauling device, cutting and reeling units [Description of the invention to the patent of the Russian Federation No. 2384408 of 04.16.2008, IPC B29C 39/00, E04C 5/07, publ. 03/20/2010]. This line is characterized by increased productivity, as well as the ability to produce a new type of embossed composite reinforcement with enhanced consumer properties.
Недостатком данного решения технологической линии является ее конструктивная сложность и недостаточно высокая производительность, а также невозможность ее использования в плохо отапливаемых помещениях, где в течение суток возможны большие перепады температуры.The disadvantage of this solution of the technological line is its structural complexity and insufficiently high productivity, as well as the inability to use it in poorly heated rooms, where large temperature differences are possible during the day.
Задача, решаемая первым изобретением группы, и достигаемый технический результат заключаются в создании высокопроизводительной поточной линии для непрерывного производства качественной композитной арматуры широкой номенклатуры диаметров, конструктивных и эксплуатационных исполнений с использованием различных типов компаундов, не зависящих от колебаний температуры окружающей среды и состояния производственных помещений. Дополнительной особенностью линии является надежность работы и доступное для воспроизведения и тиражирования конструктивное исполнение.The task to be solved by the first invention of the group and the technical result achieved are to create a high-performance production line for the continuous production of high-quality composite fittings with a wide range of diameters, structural and operational designs using various types of compounds that are independent of fluctuations in ambient temperature and the condition of production facilities. An additional feature of the line is its reliability and design available for reproduction and replication.
Для решения поставленной задачи и достижения заявленного технического результата в поточной линии производства композитной арматуры, включающей шпулярник с бобинами ровингов, выравнивающее устройство, камеру термической обработки, пропиточную ванну с пропиточным, отжимным и натяжным устройствами, формовочный узел, размещенные последовательно устройства спиральной намотки, полимеризационную камеру, ванну охлаждения арматуры, протяжное устройство и узел резки, первое по ходу технологического потока устройство спиральной намотки выполнено для работы с тонким ровингом, между последним устройством спиральной намотки и полимеризационной камерой установлено устройство нанесения адгезионного покрытия, при этом каждое из устройств спиральной намотки и устройство нанесения адгезионного покрытия выполнены с возможностью включения-отключения в процессе работы, на входе в пропиточное устройство и после отжимного устройства размещены выполненные в виде элементов натяжных устройств направляющие гребенки, отжимное устройство включает, по меньшей мере, два установленные последовательно барабана, выполненные с возможностью последовательного отключения, а пропиточное устройство пропиточной ванны включает ряд последовательно установленных направляющих роликов, один из которых размещен в нижней части ванны и установлен с образованием зазора между его образующей и поверхностью дна в его нижней части в пределах 1-4 мм, причем нижняя часть пропиточной ванны размещена в подогреваемой емкости с водой.To solve the problem and achieve the claimed technical result in the production line for the production of composite fittings, including creel and roving spools, leveling device, heat treatment chamber, impregnating bath with impregnating, squeezing and tensioning devices, molding unit, spiral winding devices placed in series, polymerization chamber , a valve cooling bath, a broaching device and a cutting unit, the first spiral winding device along the process flow It is designed to work with thin roving, an adhesive coating device is installed between the last spiral winding device and the polymerization chamber, and each of the spiral winding devices and the adhesive coating device are made on and off during operation, at the entrance to the impregnation device and after the squeezing device contains guide combs made in the form of tensioning device elements, the squeezing device includes at least two mounted sequentially of the drum, made with the possibility of sequential shutdown, and the impregnating device of the impregnating bath includes a series of sequentially installed guide rollers, one of which is placed in the lower part of the bath and is installed with the formation of a gap between its generatrix and the bottom surface in its lower part within 1-4 mm moreover, the lower part of the impregnation bath is placed in a heated container with water.
Кроме этого:Besides:
- пропиточная ванна выполнена с одно- или двухскатным дном;- the impregnation bath is made with a single or double sloping bottom;
- ванна охлаждения арматуры снабжена устройством собственного охлаждения;- the valve cooling bath is equipped with a self-cooling device;
- протяжное устройство выполнено в виде двух пар подпружиненных полиуретановых валов, кинематически связанных между собой цепной передачей и оснащенных направляющими роликами, установленными на входе в полиуретановые валы и на выходе из них;- the broaching device is made in the form of two pairs of spring-loaded polyurethane shafts kinematically connected by a chain gear and equipped with guide rollers installed at the entrance to and at the exit of the polyurethane shafts;
- внутренняя поверхность полимеризационной камеры снабжена отражателями, выполненными, по меньшей мере, из полированной (нержавеющей) стали;- the inner surface of the polymerization chamber is equipped with reflectors made of at least polished (stainless) steel;
- узел резки включает стеллаж для отрезанной арматуры, снабженный боковым толкателем пучка арматуры периодического действия;- the cutting unit includes a rack for cut-off reinforcement, equipped with a lateral pusher of a beam of reinforcement of periodic action;
- снабжена устройством изготовления намоточного жгута с формированием из жгута задела сменных катушек для оснащения ими устройств спиральной навивки.- equipped with a device for manufacturing a winding tow with the formation of the harness touched interchangeable coils for equipping them with spiral winding devices.
Типовая композитная арматура включает полученный на специализированном оборудовании арматурный элемент из пучка ровингов с обмоткой, по меньшей мере, в один слой ровингом и/или жгутом, пропитанных отверждаемым композитом [Описание изобретения к патенту РФ №2194135 от 22.11.2000, МПК7 Е04С 5/07, опубл. 10.12.2002], [Описание изобретения к патенту РФ №2287647 от 21.03.2005, МПК E04C 5/07, опубл. 20.11.2006], [Описание изобретения к патенту РФ №2384676 от 26.12.2008, МПК E04C 5/07, опубл. 20.03.2010], [Описание изобретения к патенту РФ №2384677 от 16.04.2008, МПК E04C 5/07, опубл. 20.03.2010], [Описание изобретения к патенту РФ №2384678 от 09.02.2009, МПК E04C 5/07, опубл. 10.05.2010] и др.A typical composite reinforcement includes a reinforcing element obtained on specialized equipment from a roving bundle with a winding of at least one layer of roving and / or tow, impregnated with a curable composite [Description of the invention to the RF patent No. 2194135 from 11/22/2000, IPC 7 ЕС 5/07 publ. December 10, 2002], [Description of the invention to the patent of the Russian Federation No. 2287647 dated March 21, 2005, IPC
Недостатками такого типа арматуры являются ограниченные возможности технологии ее производства. Если учесть, что эксплуатационные характеристики одного варианта арматуры мало отличаются от характеристик другого варианта, то выпуск очередного конструктивного исполнения требует остановки технологической линии и переналадки оборудования. A в случаях когда остановки линии можно избежать, количество вариантов все равно остается ограниченным.The disadvantages of this type of reinforcement are the limited capabilities of its production technology. If we take into account that the operational characteristics of one version of the valve differ little from the characteristics of another version, then the release of the next design requires stopping the production line and changing equipment. And in cases where line stops can be avoided, the number of options still remains limited.
Задача, решаемая вторым изобретением группы, и достигаемый технический результат заключаются в расширении номенклатуры диаметров, конструктивных и эксплуатационных исполнений композитной арматуры со стабильными качественными характеристиками, выпускаемой с использованием различных типов компаундов на одной поточной линии без ее остановки.The problem solved by the second invention of the group and the technical result achieved are to expand the range of diameters, design and operational designs of composite reinforcement with stable quality characteristics, produced using various types of compounds on one production line without stopping it.
Для решения поставленной задачи и достижения заявленного технического результата композитную арматуру, включающую арматурный элемент из пучка ровингов с обмоткой, по меньшей мере, в один слой ровингом и/или жгутом, пропитанных отверждаемым композитом, изготавливают на вышеупомянутой поточной (технологической) линии.To solve the problem and achieve the claimed technical result, composite reinforcement, comprising a reinforcing element from a roving bundle with a winding of at least one layer of roving and / or tow, impregnated with a cured composite, is made on the aforementioned production (technological) line.
Изобретение иллюстрируется чертежами и таблицей, где:The invention is illustrated by drawings and a table, where:
- на фиг.1 показан общий вид поточной линии производства композитной арматуры;- figure 1 shows a General view of the production line for the production of composite reinforcement;
- на фиг.2 показана конструкция и расположение направляющих гребенок на входе в пропиточное устройство и после отжимного устройства;- figure 2 shows the design and location of the guide combs at the entrance to the impregnating device and after the squeezing device;
- на фиг.3 показано расположение нижнего направляющего ролика пропиточного устройства относительно дна пропиточной ванны;- figure 3 shows the location of the lower guide roller of the impregnation device relative to the bottom of the impregnation bath;
- на фиг.4 изображены направляющие ролики, установленные на входе в протяжное устройство и на выходе из него;- figure 4 shows the guide rollers installed at the entrance to the broaching device and at the exit from it;
- на фиг.5 показана типовая конструкция композитной арматуры - общий вид;- figure 5 shows a typical design of composite reinforcement - a General view;
- в таблице наглядно представлены типовые образцы композитной арматуры, получаемой без остановки поточной линии.- the table clearly shows typical samples of composite reinforcement obtained without stopping the production line.
Поточная линия для производства композитной арматуры, включает шпулярник 1 с бобинами 2 ровингов, выравнивающее устройство 3 (например, в виде условно не показанной типовой перфорированной плиты из оргстекла или капролона с числом отверстий от 50 до 80), камеру 4 термической обработки (для сушки и выжигания остатков масла), пропиточную ванну 5 с пропиточным устройством 6, отжимным устройством 7 (типовой вращающийся вал с прижимаемой эластичной пластиной), натяжным устройством 8, формовочный узел 9, размещенные последовательно устройства спиральной намотки 10, 11 и 12, полимеризационную камеру 13 (все высокотемпературные устройства линии имеют метку «t°»), ванну 14 охлаждения арматуры, протяжное устройство 15 и узел резки 16, при этом первое по ходу технологического потока устройство спиральной намотки 10 выполнено для работы с тонким ровингом, между последним - поз.12 - устройством спиральной намотки и полимеризационной камерой 13 установлено устройство 17 нанесения адгезионного покрытия (как правило, песчаной обсыпки), при этом каждое из устройств спиральной намотки 10-12 и устройство 17 нанесения адгезионного покрытия выполнены с возможностью включения-отключения в процессе работы, на входе в пропиточное устройство 6 и после отжимного устройства 7 размещены ориентированные соответствующим образом направляющие гребенки (или фильеры) 18, выполненные в виде элементов натяжных устройств 8, отжимное устройство 7 включает, по меньшей мере, два установленные последовательно барабана 19, выполненные с возможностью последовательного отключения, а пропиточное устройство 6 пропиточной ванны 5 включает ряд (условно не показан) последовательно установленных направляющих роликов, один из которых - 20 - размещен в самой нижней части ванны 5 и установлен с образованием зазора 6 между его образующей и поверхностью дна 21 в его нижней части в пределах 1-4 мм, причем нижняя часть пропиточной ванны 5 размещена в подогреваемой емкости. Дно 21 пропиточной ванны 5 может быть выполнена одно- или двухскатным. Ванна 14 охлаждения арматуры снабжена устройством собственного охлаждения, например вентилятором (условно не показан). Протяжное устройство 15 выполнено, например, в виде двух пар подпружиненных полиуретановых валов 23, кинематически связанных для согласования вращения между собой цепной передачей и оснащенных направляющими роликами 24, установленными на входе в полиуретановые валы 23 и на выходе из них. Внутренняя поверхность полимеризационной камеры 13 снабжена отражателями (условно не показаны), выполненными, по меньшей мере, из полированной (например, нержавеющей) стали. Узел резки 16 включает стеллаж 25 для отрезанной арматуры 26, снабженный боковым толкателем 27 пучка арматуры 26 периодического действия.The production line for the production of composite fittings includes
Дополнительно линия снабжена устройством 28 изготовления намоточного жгута с формированием из жгута задела сменных катушек (бобин) 29 для оснащения ими устройств спиральной навивки 11 и 12.Additionally, the line is equipped with a device 28 for manufacturing a winding rope with the formation of the harness touched interchangeable coils (bobbins) 29 to equip them with
Композитная арматура, изготовленная на вышеописанной поточной линии, т.е. соответствующим способом, включает арматурный элемент из пучков 30 ровингов с обмоткой, по меньшей мере, в один слой тонким ровингом 31 и/или жгутом 32, пропитанных отверждаемым композитом. В зависимости от пожеланий заказчика и требуемых параметров возможно получение различных вариантов конструктивного исполнения арматуры как товарного продукта, порядок и последовательность получения которых отражен в Таблице. Конкретное исполнение каждого варианта арматуры показано в колонке №5 Таблицы или в первой, содержащей рисунок ячейке, находящейся слева от колонки №5 (т.е. крайний правый рисунок в каждой строке).Composite fittings manufactured on the above production line, i.e. in an appropriate way, includes a reinforcing element of
Проанализируем существенные признаки изобретения.We analyze the essential features of the invention.
Поточная линия производства композитной арматуры может быть оснащена минимум тремя устройствами спиральной навивки - 10, 11 и 12, при этом первое по ходу технологического потока устройство 10 выполнено для работы с тонким ровингом 31, второе 11 и третье 12 - выполнены для работы со жгутом (витой ровинг, в том числе состоящий из нескольких ниток) 32 и отличаются друг от друга направлением навивки. Далее по ходу технологического процесса за третьим устройством 12 спиральной навивки размещено устройство 17 нанесения адгезионного покрытия (как правило, песчаной обсыпки).The composite reinforcement production line can be equipped with at least three spiral winding devices - 10, 11 and 12, while the
Перечисленные четыре устройства 10, 11, 12 и 17 обеспечивают получение на поточной линии без ее остановки основной номенклатуры выпускаемой композитной арматуры - четырнадцати вариантов согласно Таблице. Это достигается путем отключения при необходимости одного-двух из трех любых устройств спиральной намотки 10, 11 и 12, и/или устройства 17 нанесения адгезионного покрытия. Возможно отключение сразу всех четырех перечисленных устройств 10, 11, 12 и 17 или одновременно трех устройств 10, 11 и 12 спиральной навивки. Благодаря наличию формовочных узлов 9 на входе в каждое их этих устройств в полимеризационную камеру 13 попадет пропитанный компаундом пучок слипшихся ровингов, правда, нестабильной формы. Несмотря на потенциальную возможность дальнейшего использования таких стержней они, как правило, выбраковываются.The listed four
Кроме перечисленных выше основных вариантов товарной арматуры существует возможность дальнейшего расширения ее номенклатуры. После короткой остановки линии возможно изменение количества нитей ровинга, что позволит увеличить-уменьшить диаметр пучка ровингов и соответственно арматуры (например, от 3 до 20 мм), а также возможна замена компаунда в пропиточной ванне 5 на другой состав (как это происходит - см. ниже). В итоге одна и та же линия обеспечивает возможность получения широкой номенклатуры композитной арматуры как товарного продукта, при этом количество вариантов не ограничивается четырнадцатью основными вариантами.In addition to the main options listed above for commodity fittings, there is the possibility of further expansion of its range. After a short stop of the line, it is possible to change the number of roving threads, which will increase or decrease the diameter of the roving bundle and, accordingly, reinforcement (for example, from 3 to 20 mm), and it is also possible to replace the compound in the
Нанесение на полуфабрикат арматуры адгезионного покрытия позволяет увеличить степень сцепления готового изделия с неким наполнителем, как правило, бетонной смесью, полимером и т.д. Самыми простыми и распространенными составами покрытий являются строительный песок разных фракций и минеральная крошка. Однако также возможно использование специальных полимеров, которые наносятся в виде тонкой пленки поверх подготовленного к подаче в полимеризационную камеру 13 полуфабриката арматуры. Последняя арматура может быть использована, в частности, в технологии «каменного литья» при производстве некоторых видов (длинномерных, массивных и др.) сантехнических устройств и т.д.The application of adhesive coating on the semi-finished product reinforces allows you to increase the degree of adhesion of the finished product with a certain filler, as a rule, concrete mix, polymer, etc. The simplest and most common coating compositions are building sand of various fractions and mineral chips. However, it is also possible to use special polymers, which are applied in the form of a thin film on top of the valve prepared for supply to the polymerization chamber 13. The latter fittings can be used, in particular, in the technology of "stone casting" in the production of certain types (lengthy, massive, etc.) of plumbing devices, etc.
На входе в пропиточное устройство 6 и после первого по ходу технологического потока отжимного устройства 7 размещены выполненные в виде элементов натяжных устройств 8 направляющие гребенки 18. Это позволило упростить конструкцию натяжных устройств 8 за счет совмещения в одном элементе сразу нескольких функций. Гребенки 18 «расчесывают» нити ровинга, формируют их количество, препятствуют скручиванию и при этом обеспечивают механическое трение, что в итоге формирует натяжное усилие в пучке ровингов, необходимое для качественной работы всех последующих устройств линии.At the entrance to the
Отжимное устройство 7 включает, по меньшей мере, два установленные последовательно барабана 19, выполненные с возможностью последовательного отключения. Учитывая, что барабаны 19 имеют свойство «обрастать» слоем компаунда, их периодически чистят. В этом случае одно из отжимных устройств 7 отключают, а другое включают, соблюдая необходимое время перекрытия их совместной работы.The squeezing device 7 includes at least two sequentially installed drums 19, made with the possibility of sequential shutdown. Given that the drums 19 have the property of "fouling" with a layer of compound, they are periodically cleaned. In this case, one of the squeezing devices 7 is turned off, and the other is turned on, observing the necessary time for overlapping their joint work.
Похожий принцип используется и в устройствах 10, 11 и 12 спиральной намотки. На них устанавливают сразу по две бобины с тонким ровингом 31 и жгутами 32. Это позволяет сбалансировать работу вращающихся патронов (планшайб) и после того, как одна бобина с ровингом 31 или жгутом 32 заканчивается, устройство намотки отключают, включают на обмотку пучка ровинга вторую (запасную) бобину, по возможности меняют пустую бобину на полную и устройство 10, или 11, или 12 спиральной намотки снова включают. По времени это занимает менее одной минуты. Впоследствии на узле 16 резки дефектный фрагмент арматуры выбраковывается.A similar principle is used in
Как упоминалось выше, пропиточное устройство 6 пропиточной ванны 5 включает ряд типовых последовательно установленных направляющих роликов, один из которых - 20 - размещен в нижней части ванны 5 и установлен с образованием зазора 6 между его образующей и поверхностью дна 21 в его нижней части в пределах 1-4 мм. Такое решение обеспечивает возможность использовать весь или практически весь компаунд пропиточной ванны 5. Этому способствует выполнение пропиточной ванны 5 с одно- или двухскатным дном 21. С учетом того что нижняя часть ванны 5 размещена в подогреваемой емкости 22 с водой, существует возможность увеличить жидкотекучие свойства компаунда, сделать их стабильными независимо от окружающей температуры, что в итоге позволит равномерно пропитать композитом все нити ровинга и таким образом обеспечить стабильную и качественную работу всех последующих устройств и узлов линии. Для подогрева емкости 22 с водой можно использовать, в частности, самостоятельный электронагреватель и/или горячую воду из ванны 14 охлаждения арматуры. Последнее позволит снизить температуру охлаждающей арматуру воды.As mentioned above, the impregnating
После того как пропиточная ванна 5 освободится от компаунда, ее можно вымыть, залить в нее новый компаунд (включая компаунд другого цвета), в том числе обладающий другими свойствами. В последнем случае регулируют температуру воды в подогреваемой емкости 22, доводя ее до установленного для данного компаунда уровня.After the
Протяжное устройство 15 выполняют в виде двух пар подпружиненных полиуретановых валов 23, кинематически связанных между собой цепной передачей и оснащенных направляющими роликами 24, установленными на входе в полиуретановые валы 23 и на выходе из них. Этим достигается стабильность тянущего и, соответственно, толкающего усилия независимо от изменений профиля пучка 30 ровингов с обмотками 31 и 32.The broaching device 15 is made in the form of two pairs of spring-loaded polyurethane shafts 23 kinematically connected to each other by a chain transmission and equipped with
Первые по ходу технологического потока направляющие ролики 24 в паре со вторыми регулируют износ полиуретановых валов 23 - при появлении на валах 23 профилированных дорожек износа ролики 24 смещают на необходимый шаг и так несколько раз, до полного износа поверхностей полиуретановых валов 23. Вторые по ходу технологического потока направляющие ролики 24, кроме того, обеспечивают продольную устойчивость стержня арматуры. Это бывает важно в момент ее резки, когда за счет толкающего усилия обеспечивается относительное перемещение узла 16 резки.The
Для увеличения скорости полимеризации компаунда в полимеризационной камере 13 при использовании типовых нагревателей внутренняя поверхность камеры 13 снабжается отражателями инфракрасного излучения. Простейшим вариантом отражателей могут служить полированные листы из нержавеющей стали. В сочетании с увеличением длины камеры 13, а также улучшением ее теплоизоляции рабочие температуры могут достигать 415°C, что позволяет изготовлять арматуру больших диаметров (до 20 мм и более) с производительностью до 400 м/час (на малых диаметрах), не ухудшая ее качественные и эксплуатационные свойства.To increase the rate of polymerization of the compound in the polymerization chamber 13 when using typical heaters, the inner surface of the chamber 13 is provided with infrared reflectors. The simplest version of reflectors can be polished stainless steel sheets. In combination with an increase in the length of the chamber 13, as well as an improvement in its thermal insulation, operating temperatures can reach 415 ° C, which makes it possible to produce valves of large diameters (up to 20 mm and more) with a capacity of up to 400 m / h (at small diameters) without deteriorating it high-quality and operational properties.
Высокая производительность линии требует принудительного охлаждения арматуры, выходящей из полимеризационной камеры 13. Для этого линия оснащена специальной ванной 14 с водой. Горячая «бесконечная» заготовка, проходя сквозь воду, охлаждается до установленной температуры и приобретает необходимые прочностные свойства, актуальными из которых является продольная устойчивость (для толкания тележки узла 16 резки) и жесткость (для сохранения геометрической формы).High productivity of the line requires forced cooling of the valves leaving the polymerization chamber 13. For this, the line is equipped with a
Чтобы не увеличивать объем ванны 14 охлаждения арматуры, она может быть снабжена устройством собственного охлаждения. Как правило, для этого достаточно вентилятора, обдувающего поверхность ванны 14. Кроме этого часть воды неизбежно вытекает в специальный поддон 33, где также охлаждается и откуда с помощью циркуляционного насоса (условно не показан) снова подается в ванну 14. В холодное время года горячая вода может использоваться для обогрева производственного помещения.In order not to increase the volume of the
Узел 16 резки представляет собой типовую движущуюся тележку (условно не показана) с отрезным механизмом, который включается при достижении арматурой заданной длины и включает стеллаж 25 для отрезанной арматуры 26, снабженный боковым толкателем 27 пучка арматуры периодического действия. Это позволяет автоматизировать процесс формирования одинаковых пачек арматуры для их последующей передачи потребителю или отправки на склад.The cutting unit 16 is a typical moving trolley (not shown conditionally) with a cutting mechanism that turns on when the reinforcement reaches a predetermined length and includes a rack 25 for the cut off reinforcement 26, equipped with a lateral pusher 27 of a reinforcing beam bundle of periodic action. This allows you to automate the process of forming the same bundles of reinforcement for their subsequent transfer to the consumer or sending to the warehouse.
Немаловажным элементом поточной линии является ее оснащение устройством 28 изготовления намоточного жгута как из одной, так из нескольких нитей с формированием из жгута задела сменных катушек 29 для оснащения ими устройств 11 и 12 спиральной навивки, формирующих профиль на пучке ровингов. Жгут получают, как правило, путем скручивания (свивки) нескольких ниток тонких ровингов. Таким образом, отпадает необходимость формирования жгута непосредственно в процессе навивки (существенное усложнение оборудования и снижение его надежности), а у производителя ровинга приобретают минимальную номенклатуру исходных материалов. Как правило, это минеральные (стеклянные, базальтовые, углеродные и др.) нити, полимерные (капроновые, полиэфирные и др.) нити, а также волокна растительного происхождения (джут, лен, пенька и др.) одной-двух толщин.An important element of the production line is its equipping with a device 28 for manufacturing a winding bundle from either one or several threads with the formation of replaceable coils 29 from the bundle to equip them with spiral winding
В остальном в конструкции поточной линии используются традиционные для подобных устройств технические решения.In the rest, the design of the production line uses technical solutions traditional for such devices.
Приведенная совокупность существенных признаков поточной линии обеспечивает получение заявленного технического результата.The above set of essential features of the production line provides the claimed technical result.
Что касается композитной арматуры, то ее потребительские свойства и вариантность обеспечиваются оборудованием поточной линии, на которой она изготовлена. Это не исключает возможность изготовления какого-либо из вариантов или даже двух-трех вариантов на других технологических линиях, для чего потребуется при сохранении исходного качества арматуры их переналадка с полной остановкой линий. Заявленная поточная линия обеспечивает производство минимум четырнадцати вариантов конструктивных исполнений арматуры стабильного качества без ее, даже кратковременной, остановки. Учитывая производительность линии, которая достигает 360 м/час (6 м/мин, 10 см/сек) и более, это выделяет ее среди аналогичных устройств.As for composite reinforcement, its consumer properties and variability are provided by the equipment of the production line on which it is manufactured. This does not exclude the possibility of manufacturing any of the options, or even two or three options on other production lines, which would require re-adjustment with full stop of the lines while maintaining the initial quality of the reinforcement. The claimed production line ensures the production of a minimum of fourteen variants of structural designs of valves of stable quality without even a short stop. Given the productivity of the line, which reaches 360 m / h (6 m / min, 10 cm / sec) and more, this distinguishes it from similar devices.
При смене компаунда необходимо выработать ранее залитый состав. В этом случае становится актуальным расположение самого нижнего направляющего ролика 20 пропиточной ванны 5 и соответствующая конфигурация ее дна 21. Возможные остатки ранее залитого компаунда составляют столь незначительную часть, что она не оказывает влияния на свойства вновь залитого. Как видно, в этом случае остановки поточной линии может не потребоваться.When changing the compound, it is necessary to develop a previously filled composition. In this case, the location of the
При переходе на меньший диаметр арматуры достаточно отрезать лишний ровинг и оставить необходимое количество нитей. Это также не требует остановки линии.When switching to a smaller diameter reinforcement, it is enough to cut off the excess roving and leave the required number of threads. It also does not require a line stop.
При переходе на больший диаметр арматуры потребуется кратковременная остановка линии для заправки дополнительного ровинга.When switching to a larger diameter reinforcement, a short stop of the line will be required to refuel additional roving.
Технологическая линия для изготовления композитной арматуры работает следующим образом. Ровинги с катушек (бобин) 2 проходят выравнивающее устройство 3, которое несет дополнительную функцию разделения полотна ровингов на отдельные пучки. Выравнивающее устройство 3 не только формирует пучки ровингов, поступающие в устройство термической обработки 4, но и несет дополнительную функцию разделения, которое необходимо для того, чтобы пучки не перепутывались между собой. В устройстве 4 термической обработки при температуре 150-250°C происходит удаление влаги и остатков масла. Затем пучки ровингов поступают в пропиточную ванну 5, заполненную полимерным связующим с необходимой рабочей температурой для данного компаунда, причем натяжные устройства 8, имеющие механизмы управления для удобства регулирования натяжения нитей, расположены над пропиточной ванной. После пропиточной ванны 5 пучки ровингов проходят через отжимное устройство 7, при этом сила отжима регулируется. Излишки связующего с единичных пучков ровингов попадают обратно в ванну 5. Далее пучки 30 через формовочное устройство 9 попадают в зону спиральной намотки, где посредством соответствующих устройств 10, 11 и 12 спиральной намотки обматываются тонким ровингом и/или жгутом, как правило, из того же материала (при этом профиль формируется в зависимости от того, сколько вращающихся патронов (планшайб) задействованы - см. Таблицу. В результате образуется стержень арматуры с периодическим профилем. Для образования четко выраженного периодического профиля арматуры обмоточный жгут 32 должен быть круглым в сечении и достаточного диаметра для образования рельефа. Глубина вдавливания тонкого ровинга 31 и обмоточного жгута 32 регулируется.The technological line for the manufacture of composite reinforcement operates as follows. Roving from coils (bobbins) 2
Пропитка обмоточного жгута 32 и тонкого ровинга 31 полимерным связующим осуществляется за счет избытка компаунда (смолы) в массиве пучков 30 ровингов.The impregnation of the winding
При необходимости на полуфабрикат наносят адгезионное покрытие, например песок соответствующих фракций.If necessary, an adhesive coating is applied to the semi-finished product, for example, sand of appropriate fractions.
Дальше заготовка поступает в камеру 13 полимеризации, где подвергается воздействию температуры до 415°C в течение 70-90 сек, откуда вытягивается через ванну 14 водяного охлаждения протяжным устройством 15 и подается на узел 16 резки арматуры.Next, the workpiece enters the polymerization chamber 13, where it is exposed to temperatures up to 415 ° C for 70-90 seconds, from where it is pulled through the
Таким образом на поточной линии получают весь типоразмерный ряд композитной арматуры всех возможных конструктивных и эксплуатационных исполнений.Thus, on the production line, the entire standard range of composite fittings of all possible design and operational versions is obtained.
Для большей наглядности процесса реализации требуемой для изготовления конкретного варианта арматуры технологии следует обратиться к Таблице. Символом «0» показано то специальное оборудование, которое требуется отключить в составе поточной линии. Крайний правый рисунок дает представление о конечном изделии.For greater clarity, the implementation process required for the manufacture of a specific version of the reinforcement technology should refer to the Table. The “0” symbol indicates that special equipment that needs to be disconnected as part of the production line. The far right picture gives an idea of the final product.
Рассмотрим характеристики типового образца композитной арматуры, получаемой на поточной линии, на примере изделия АСП-8 периодического профиля с наружным диаметром 8 мм.Consider the characteristics of a typical sample of composite reinforcement obtained on the production line, using the example of an ASP-8 product of a periodic profile with an external diameter of 8 mm.
Используемый компаунд:Compound Used:
- стеклоровинг линейной плотности 2400 текс - 70%;- glass roving linear density 2400 tex - 70%;
- смола ЭД-20 - 18%;- resin ED-20 - 18%;
- ИМТГФА - 11%;- IMTFA - 11%;
- модификаторы Этал и Алкофен - по 0,5%.- modifiers Etal and Alkofen - 0.5% each.
Температура компаунда в пропиточной ванне - 40°C.The temperature of the compound in the impregnation bath is 40 ° C.
Получаемая композитная арматура периодического профиля имеет несущий стержень суммарной плотностью 52800 текс. Обмоточный жгут имеет условный диаметр 2 мм и состоит из одного специально свитого ровинга плотностью 2400 текс с шагом навивки 12 мм и шириной навитого жгута от 2 до 3 мм в зависимости от степени его натяжения, высота спиральной рельефности - от 1,0 до 1,5 мм.The resulting composite reinforcement of a periodic profile has a supporting rod with a total density of 52800 tex. The winding rope has a nominal diameter of 2 mm and consists of one specially twisted roving with a density of 2400 tex with a winding pitch of 12 mm and a width of the wound rope from 2 to 3 mm depending on the degree of tension, the height of the spiral relief is from 1.0 to 1.5 mm
Линия обеспечивает скорость протягивания арматуры 320 м/ч.The line provides a speed of pulling reinforcement of 320 m / h.
Готовое изделие характеризуется следующими показателями:The finished product is characterized by the following indicators:
- плотность 2,2 г/см3;- density 2.2 g / cm 3 ;
- содержание связующего 29%;- binder content 29%;
- степень полимеризации связующего 93%;- the degree of polymerization of the binder 93%;
- вес одного погонного метра 80 г.- the weight of one running meter of 80 g.
Прочностные свойства композитной арматуры:Strength properties of composite reinforcement:
- разрушающее напряжение при разрыве - не менее 1100 МПа;- breaking stress at break - not less than 1100 MPa;
- модуль упругости при растяжении E=42500 МПа.- tensile modulus E = 42500 MPa.
Наличие адгезионного покрытия увеличивает степень сцепления арматуры с будущим наполнителем в составе строительных и других конструкций.The presence of an adhesive coating increases the degree of adhesion of the reinforcement to the future filler in the composition of building and other structures.
В результате использования изобретений создана высокопроизводительная поточная линия для непрерывного производства качественной композитной арматуры и получена соответствующая арматура широкой номенклатуры диаметров, конструктивных и эксплуатационных исполнений с использованием различных типов компаундов.As a result of the use of inventions, a high-performance production line was created for the continuous production of high-quality composite reinforcement and the corresponding reinforcement was obtained for a wide range of diameters, structural and operational versions using various types of compounds.
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012151228/03A RU2522641C1 (en) | 2012-11-30 | 2012-11-30 | Composite reinforcement and production line for its production |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012151228/03A RU2522641C1 (en) | 2012-11-30 | 2012-11-30 | Composite reinforcement and production line for its production |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012151228A RU2012151228A (en) | 2014-06-10 |
RU2522641C1 true RU2522641C1 (en) | 2014-07-20 |
Family
ID=51213985
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012151228/03A RU2522641C1 (en) | 2012-11-30 | 2012-11-30 | Composite reinforcement and production line for its production |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2522641C1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2620804C1 (en) * | 2015-12-30 | 2017-05-29 | Акционерное Общество "Тверьстеклопластик" | Processing line for the composite reinforcement manufacturing |
RU2620803C1 (en) * | 2015-12-30 | 2017-05-29 | Акционерное Общество "Тверьстеклопластик" | Composite reinforcement production method |
RU2636061C1 (en) * | 2016-05-25 | 2017-11-20 | Гетунов Александр Николаевич | Spiral winding device for production line for producing composite reinforcement |
RU2770724C1 (en) * | 2020-07-17 | 2022-04-21 | Иван Александрович Григор | Process line for production of reinforcement from composite materials |
RU2799001C1 (en) * | 2022-08-08 | 2023-06-30 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Федеральный исследовательский центр Южный научный центр Российской академии наук" | Method for producing high-strength composite reinforcement |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU94041853A (en) * | 1994-11-18 | 1996-08-20 | Научно-производственная фирма "Грань" (UA) | Method to produce reinforced shaping pieces from composition material by pultrusion method |
EP0733465A1 (en) * | 1993-12-03 | 1996-09-25 | Komatsu Ltd. | Method and apparatus for continuously draw molding helical groove-carrying fiber-reinforced plastic rods |
RU2075577C1 (en) * | 1994-12-20 | 1997-03-20 | Асланова Людмила Григорьевна | Non-metallic reinforcement production line |
RU2468161C1 (en) * | 2011-06-06 | 2012-11-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "УралСпецАрматура" | Process line for manufacture of composite reinforcement |
-
2012
- 2012-11-30 RU RU2012151228/03A patent/RU2522641C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0733465A1 (en) * | 1993-12-03 | 1996-09-25 | Komatsu Ltd. | Method and apparatus for continuously draw molding helical groove-carrying fiber-reinforced plastic rods |
RU94041853A (en) * | 1994-11-18 | 1996-08-20 | Научно-производственная фирма "Грань" (UA) | Method to produce reinforced shaping pieces from composition material by pultrusion method |
RU2075577C1 (en) * | 1994-12-20 | 1997-03-20 | Асланова Людмила Григорьевна | Non-metallic reinforcement production line |
RU2468161C1 (en) * | 2011-06-06 | 2012-11-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "УралСпецАрматура" | Process line for manufacture of composite reinforcement |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2620804C1 (en) * | 2015-12-30 | 2017-05-29 | Акционерное Общество "Тверьстеклопластик" | Processing line for the composite reinforcement manufacturing |
RU2620803C1 (en) * | 2015-12-30 | 2017-05-29 | Акционерное Общество "Тверьстеклопластик" | Composite reinforcement production method |
RU2636061C1 (en) * | 2016-05-25 | 2017-11-20 | Гетунов Александр Николаевич | Spiral winding device for production line for producing composite reinforcement |
RU2770724C1 (en) * | 2020-07-17 | 2022-04-21 | Иван Александрович Григор | Process line for production of reinforcement from composite materials |
RU2799001C1 (en) * | 2022-08-08 | 2023-06-30 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Федеральный исследовательский центр Южный научный центр Российской академии наук" | Method for producing high-strength composite reinforcement |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012151228A (en) | 2014-06-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2522641C1 (en) | Composite reinforcement and production line for its production | |
RU132106U1 (en) | TECHNOLOGICAL LINE FOR THE PRODUCTION OF NON-METAL REINFORCEMENT | |
RU2702561C1 (en) | In-line method of manufacturing a spring plate profile for a rack grid | |
CN104405962A (en) | High-strength glass fiber-reinforced plastic pipeline and production method thereof | |
CN208305845U (en) | A kind of device preparing grating band using composite fibre | |
US20160089820A1 (en) | Method for producing a reinforcement rod | |
US20210362406A1 (en) | Continuous Fiber Reinforced Thermoplastic Resin Composite Material and Method for Producing Same | |
DE102013220442A1 (en) | Drawing device for spun threads | |
KR20110058264A (en) | The triaxial braiding machine for triaxial braided sleeve with axial yarn and the triaxial braided sleeve thereof and the continuous manufacturing system for tubular composites thereof and the tubular composites therewith | |
WO2013032416A2 (en) | Method of producing a composite reinforcing bar and device for implementing same | |
RU90470U1 (en) | TECHNOLOGICAL LINE FOR THE PRODUCTION OF NON-METAL REINFORCEMENT | |
CN108481764A (en) | A kind of method and device preparing grating band using composite fibre | |
RU93736U1 (en) | INSTALLATION FOR PRODUCING COMPOSITE POLYMERIC REINFORCEMENT | |
RU2620804C1 (en) | Processing line for the composite reinforcement manufacturing | |
RU129538U1 (en) | DEVICE FOR MANUFACTURING COMPOSITE REINFORCEMENT | |
RU130543U1 (en) | COMPOSITE FITTINGS AND FLOW LINE FOR ITS PRODUCTION | |
RU2620803C1 (en) | Composite reinforcement production method | |
RU2648900C2 (en) | Method of production of composite fittings and device for its implementation | |
RU2458214C2 (en) | Process line for manufacture of reinforcement elements | |
RU2389853C1 (en) | Process line for manufacture of composite reinforcement | |
RU2738529C1 (en) | Production line for composite long products and bent reinforcement elements | |
RU2468161C1 (en) | Process line for manufacture of composite reinforcement | |
RU107803U1 (en) | TECHNOLOGICAL LINE FOR THE PRODUCTION OF NON-METAL REINFORCEMENT | |
RU2682627C1 (en) | Process line forming unit for making nonmetallic fittings, technological line and method of creating rod for manufacturing of composite fittings | |
RU2597385C2 (en) | Process line for production of composite rebars |