RU2592302C1

RU2592302C1 - Reinforcement production line

Info

Publication number: RU2592302C1
Application number: RU2015101453/03A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Валерианович Зиняков
Original assignee: Дмитрий Валерианович Зиняков
Priority date: 2015-01-19
Filing date: 2015-01-19
Publication date: 2016-07-20

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: invention relates to devices for production of composite reinforcement members, used for reinforcement of various structures. Line for production of reinforcement comprises bobbin carrier with roving reels, balancing device, heating chamber, impregnation bath with tensioner and polyurethane containing wringing device, forming assembly with winding device, polymerization chamber, cooling unit, pulling mechanism and cutting unit. Roving heating chamber includes U-shaped electric heaters, arranged with possibility to turn at angle of up to 25° relative to their longitudinal axis. Heating chamber walls are made from multi-layer metal-polymer panels, and heating chamber input and output comprise leveling racks. Proposed bath comprises drum-deflector and wringing drum, made from polyurethane, and impregnation bath input and output comprise distribution manifolds. Forming assembly is composed of fixed structure-forming draw plate and rotary forming draw plate. At that, structure-forming draw plate is made in form of plate with holes, and wrapper is fixed on forming draw plate. Polymerization chamber is composed of three joined pipes and has three-section structure. Line additionally includes winding assembly with cross-shaped frame.

EFFECT: technical result is line reduced energy consumption, reduced dimensions and simplified operation.

1 cl, 6 dwg

Description

Заявляемое изобретение относится к устройствам для изготовления композиционных арматурных элементов, предназначенных для армирования различных конструкций.The claimed invention relates to devices for the manufacture of composite reinforcing elements for reinforcing various structures.

Аналогом заявляемого изобретения является поточная линия производства композиционной арматуры, включающая 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 (см. RU 2522641, МПК Е04С 5/07, 2014 г.). Существенные признаки аналога "шпулярник с бобинами ровингов, выравнивающее устройство, камера термической обработки, пропиточная ванна, отжимное устройство, формовочный узел, устройство спиральной намотки, полимеризационная камера, ванна охлаждения, протяжное устройство, узел резки" совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.An analogue of the claimed invention is a production line for the production of composite fittings, including creel for hair with roving rods, leveling device, heat treatment chamber, impregnating bath with impregnating, squeezing and tensioning devices, molding unit, spiral winding devices placed in series, polymerization chamber, valve cooling bathtub, broaching device and cutting unit (see RU 2522641, IPC Е04С 5/07, 2014). The essential features of the analogue “creel with roving reels, leveling device, heat treatment chamber, impregnation bath, squeezing device, molding unit, spiral winding device, polymerization chamber, cooling bath, broaching device, cutting unit” coincide with the essential features of the claimed invention.

Недостатком аналога является энергозатратность линии, повышенная возможность перепутывания и повреждения нитей ровинга и значительные габариты линии, обусловленные последовательным размещением намоточных устройств.A disadvantage of the analogue is the energy consumption of the line, the increased possibility of entanglement and damage to roving threads and the significant dimensions of the line due to the sequential placement of winding devices.

Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является технологическая линия для изготовления неметаллической арматуры, включающая последовательно установленные шпулярник с бобинами ровингов, выравнивающее устройство, камеру отжига (нагрева), пропиточную ванну с натяжным устройством и содержащим полиуретановую ленту отжимным устройством, формовочный узел, устройство спиральной намотки, полимеризационную камеру, узел водяного охлаждения, тянущее устройство, смотчик обмоточного жгута, узел резки (см. RU 107803, МПК Е04С 5/07, 2011 г.). Существенные признаки наиболее близкого аналога "шпулярник с бобинами ровингов, выравнивающее устройство, камера нагрева, пропиточная ванна с натяжным устройством и содержащим полиуретан отжимным устройством, формовочный узел с устройством намотки, полимеризационная камера, охлаждающий узел, тянущее устройство, узел резки" совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.The closest analogue of the claimed invention is a production line for the manufacture of non-metallic reinforcement, including serially installed creel with roving bobbins, a leveling device, an annealing (heating) chamber, an impregnating bath with a tension device and a squeezing device containing a polyurethane tape, a molding unit, a spiral winding device, polymerization a chamber, a water cooling unit, a haul-off device, a winding rope winder, a cutting unit (see RU 107803, IPC E04C 5/07, 2011). The essential features of the closest analogue “creel with roving bobbins, leveling device, heating chamber, impregnation bath with tension device and polyurethane-containing squeezing device, molding unit with winding device, polymerization chamber, cooling unit, pulling device, cutting unit” coincide with essential features the claimed invention.

Недостатком наиболее близкого аналога также является повышенная энергозатратность линии, возможность смещения (запутывания) и повреждения нитей ровинга, значительные габариты линии и сложность ее эксплуатации.The disadvantage of the closest analogue is also the increased energy consumption of the line, the possibility of displacement (tangling) and damage to roving threads, the significant dimensions of the line and the complexity of its operation.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является оптимизация линии за счет снижения энергозатратности линии, снижения возможности смещения, запутывания и повреждения нитей ровинга, а также за счет снижения габаритов линии и упрощения ее эксплуатации.The task to which the invention is directed is to optimize the line by reducing the line's energy consumption, reducing the possibility of displacement, tangling and damage to roving threads, as well as by reducing the line's dimensions and simplifying its operation.

Для достижения указанного технического результата в линии изготовления арматуры, включающей шпулярник с бобинами ровинга, выравнивающее устройство, камеру нагрева, пропиточную ванну с натяжным устройством и содержащим полиуретан отжимным устройством, формовочный узел с устройством намотки, полимеризационную камеру, охлаждающий узел, тянущее устройство и узел резки, камера нагрева ровинга включает электрические теплонагреватели U-образной формы, размещенные с возможностью поворота на угол до 25° относительно их продольной оси, стенки камеры нагрева ровинга выполнены из многослойных металлополимерных панелей, а вход и выход камеры нагрева ровинга содержат выравнивающие гребенки, пропиточная ванна содержит барабан-обтекатель и отжимной барабан, выполненные из полиуретана, а вход и выход пропиточной ванны содержат распределительные гребенки, формовочный узел выполнен в виде неподвижной структурирующей фильеры и подвижной формовочной фильеры, при этом структурирующая фильера выполнена в виде пластины с отверстиями, порядок расположения которых определяет структуру тела арматуры, а на формовочной фильере размещен обмотчик, полимеризационная камера выполнена в виде трех труб, соединенных между собой, и имеет трехсекционную структуру, при этом линия дополнительно включает узел сматывания в виде крестообразного каркаса.To achieve the specified technical result in the production line of the reinforcement, including creel for hair with roving bobbins, leveling device, heating chamber, impregnating bath with tensioner and polyurethane-containing squeezing device, molding unit with winding device, polymerization chamber, cooling unit, pulling device and cutting unit , the roving heating chamber includes U-shaped electric heaters placed rotatably up to 25 ° relative to their longitudinal axis, walls roving heating chambers are made of multilayer metal-polymer panels, and the entrance and exit of the roving heating chamber contain alignment combs, the impregnation bath contains a fairing drum and squeeze drum made of polyurethane, and the inlet and outlet of the impregnation bath contain distribution combs, the molding unit is made in the form of a fixed a structuring die and a movable molding die, while the structuring die is made in the form of a plate with holes, the arrangement of which determines the structures valve body, and a molding die disposed wrappers, the polymerization chamber is in the form of three tubes interconnected, and has a three-piece structure, wherein the line further comprises a winder unit in the form of a cruciform frame.

На фиг. 1 представлена линия, общий вид; на фиг. 2 представлена камера нагрева ровинга, общий вид; на фиг. 3 представлена камера нагрева ровинга, вид сверху; на фиг. 4 представлены барабан-обтекатель и отжимной барабан, вид сбоку; на фиг. 5 представлен общий вид формовочного узла; на фиг. 6 представлен узел сматывания, вид сбоку.In FIG. 1 shows a line, a general view; in FIG. 2 shows a roving heating chamber, general view; in FIG. 3 shows a roving heating chamber, top view; in FIG. 4 shows a fairing drum and squeezing drum, side view; in FIG. 5 shows a general view of the molding unit; in FIG. 6 shows a reeling unit, side view.

Линия для изготовления арматуры включает шпулярник 1, на котором размещены бобины (катушки) с ровингом. Далее размещены выравнивающее устройство 2 и камера нагрева 3. Камера нагрева ровинга снабжена электрическими теплоэлектронагревателями 4, имеющими U-образную форму. Нагреватели размещены с возможностью поворота на угол до 25° относительно их продольной оси. Стенки 5 камеры нагрева выполнены из многослойных металлополимерных теплозащитных панелей. На входе и выходе камеры нагрева размещены выравнивающие гребенки 6. За камерой нагрева расположена пропиточная ванна 7 с натяжным устройством, включающая барабан - обтекатель 8 и отжимной барабан 9. Оба барабана выполнены из полиуретана. На входе и выходе пропиточной ванны размещены распределительные гребенки 10. За пропиточной ванной расположен формовочный узел 11, включающий структурирующую фильеру 12 и формовочную фильеру 13. Структурирующая фильера неподвижна, формовочная фильера вращающаяся. Структурирующая фильера выполнена в виде пластины 14 с отверстиями. Формовочная фильера включает держатель нити 15 и обмотчик 16. За формовочным узлом размещена полимеризационная камера 17, представляющая собой три соединенные трубы, образующие трехсекционную структуру камеры. За полимеризационной камерой размещены узел охлаждения 18 (охлаждающая ванна), тянущее устройство 19, узел резки 20 и узел сматывания 21. Узел сматывания включает крестообразный каркас 22.The line for the manufacture of reinforcement includes creel 1, on which are placed bobbins (coils) with a roving. Next, a leveling device 2 and a heating chamber 3 are placed. The roving heating chamber is equipped with electric heat-electric heaters 4 having a U-shape. The heaters are rotatable up to an angle of 25 ° relative to their longitudinal axis. The walls 5 of the heating chamber are made of multilayer metal-polymer heat-shielding panels. Alignment combs 6 are placed at the inlet and outlet of the heating chamber 6. Behind the heating chamber is an impregnation bath 7 with a tensioning device, including a drum fairing 8 and a squeezing drum 9. Both drums are made of polyurethane. Distribution combs 10 are placed at the inlet and outlet of the impregnation bath. Behind the impregnation bath there is a molding unit 11 including a structuring die 12 and a molding die 13. The structuring die is stationary, the spinning die is rotating. The structuring die is made in the form of a plate 14 with holes. The forming die includes a thread holder 15 and a wrapper 16. A polymerization chamber 17, which is three connected pipes forming a three-section chamber structure, is placed behind the molding unit. Behind the polymerization chamber, a cooling unit 18 (cooling bath), a pulling device 19, a cutting unit 20 and a winding unit 21 are placed. The winding unit includes a cross-shaped frame 22.

Линия изготовления арматуры функционирует следующим образом. Размещенный на катушках (бобинах) ровинг различных волокон подается на выравнивающее устройство, где формируются пучки ровинга, поступающие в камеру нагрева. В камере нагрева происходит сушка ровинга при повышенной температуре. Затем пучки ровинга поступают в пропиточную ванну, где пропитываются полимером, после чего в отжимном устройстве излишки полимера с поверхности пучков удаляются. Далее пропиточный ровинг поступает в формовочное устройство, где формируется структура тела арматуры, и затем сформованная заготовка арматуры поступает в полимеризационную камеру, где происходит сшивка полимера с образованием трехмерной структуры. Затем арматура охлаждается в ванне, режется и наматывается в бухты.The line of manufacture of valves operates as follows. The roving of various fibers located on coils (bobbins) is fed to a leveling device where roving bundles are formed that enter the heating chamber. In the heating chamber, the roving is dried at elevated temperature. Then, the roving bundles enter the impregnation bath, where they are impregnated with polymer, after which excess polymer is removed from the surface of the bundles in the squeezing device. Then, the impregnation roving enters the molding device, where the structure of the reinforcement body is formed, and then the formed reinforcement blank enters the polymerization chamber, where the polymer is cross-linked to form a three-dimensional structure. Then the fittings are cooled in the bath, cut and wound into coils.

Выполнение линии изготовления арматуры в соответствии с заявленным техническим решением позволяет оптимизировать функционирование линии путем снижения энергозатратности линии за счет усовершенствования камеры нагрева ровинга, снижения возможности смещения, запутывания и повреждения нитей ровинга, обеспечения выравнивания нитей как в камере нагрева ровинга, так и в пропиточной ванне, а также снижения габаритов линии и упрощения ее эксплуатации путем применения усовершенствованного формующего узла, а также применения специального узла сматывания арматуры.The implementation of the reinforcement manufacturing line in accordance with the claimed technical solution allows to optimize the operation of the line by reducing the line’s energy consumption by improving the roving heating chamber, reducing the possibility of displacement, tangling and damage to roving threads, ensuring alignment of threads both in the roving heating chamber and in the impregnating bath, as well as reducing the dimensions of the line and simplifying its operation through the use of an improved forming unit, as well as the use of special Evil reeling fixture.

Claims

The line for the manufacture of reinforcement, including creel with roving bobbins, leveling device, heating chamber, impregnating bath with tensioner and polyurethane-containing squeezing device, molding unit with winding device, polymerization chamber, cooling unit, pulling device and cutting unit, characterized in that The roving heating chamber includes U-shaped electric heaters placed rotatably up to 25 ° relative to their longitudinal axis, the walls of the heating chamber are made of multilayer metal-polymer panels, and the inlet and outlet of the heating chamber contain leveling combs, the impregnation bath contains a fairing drum and squeeze drum made of polyurethane, and the inlet and outlet of the impregnation bath contains distribution combs, the molding unit is made in the form of a fixed structured die and a rotating molding die wherein the structuring die is made in the form of a plate with holes, and the wrapper is fixed on the molding die, the polymerization chamber is made in the form of t pekh of the connected pipes and has a three-section structure, while the line further includes a winding unit with a cross-shaped frame.