SU967273A3 - Устройство дл получени рубленных пучков из стекловолокна - Google Patents

Description

Изобретение относится к прог^ышленности строительных материалов, в частности к оборудованию заводов стеклянного волокна.

Наиболее близким к изобретению ⁵ по технической сущности и достигаемому результату является устройство для получения рубленных пучков из стекловолокна, включающее, по крайней мере две вращающиеся печи с отверстиями θ в дне, замасливающее устройство, ведущий ролик с канавками по окружности подающий ролик и режущий ролик, контактирующий с наружной поверхностью подающего ролика для резки'пучков ¹⁵ на отрезки заданной длины [1].

В основном при работе такой системы пучки, образованные из нитей стекловолокна и выдавленные из соответствующих вращающихся печей прибли-²⁰ зитёльно со скоростью 30-50 м/мин, попадают для утонения не подающий ролик, который вращается с высокой окружной скоростью, например приблй- -₂₅ вйтельно 1500-3000 м/мин. Поэтому очень опасно вводить разорванный пучок на подающий ролик, если система продолжает работать. Вследствие этого при введении разорванного пуч2 ка на подающий ролик скорость его вращения должна быть снижена либо . он должен быть полностью остановлен для обеспечения безопасности обслужи-» вающего персонала. Таким образом, ввод разорванного может привести к снижению производительности системы. Кроме того, поскольку стекло является термопластичным материалом, то струи расплавленного стекла, которые продавливаются сквозь отверстия,' расположенные в нижней части вращающейся печи, должны всегда выводиться под надлежащим . 'напряжением, позволяющим осуществить утонение их в волокна. Если вытягивающее усилие устранить, то расплавленные стеклянные потоки будут соединяться в относительно большой шарик или шарйки внизу вращающейся печи, и очень трудно удалить такой стеклянный шарик. Поэтому для обеспечения удовлетворительного выдавливания стеклянных волокон из всех вращающихся печей требуется наличие более чем двух операторов.

При пуске в работу обычной системы пучки, состоящие из стеклянных волокон, не утоняются, они сначала приходят в сцепление с наружной по3 верхностью конечной части подающего оолика. после чего скорость подающего ролика постепенно увеличают’до нормальной скорости утонения. После осуществления достаточного утонения пучки подаются в режущую часть подающего ролика и начинается процесс резки. Однако в процессе резки неутоненные волокна^ подхваченные концевой частью подающего ролика, постепенно распускаются-, поэтому куски распушиваются, вылетают, падают и могут перемешиваться с обычными разрезанными пучками, что приводит к ухудшению качества продукции., Вдобавок к этому, неутоненные волокна относительно толстые и имеют повышенную жесткость. поэтому их трудно полностью сцепить или навить на наружную поверхность подающего ролика. Поэтому пучок на некоторой длине· стремится отойти от подающего ролика . * и колышется вокруг него на относительно больших радиусах, что очень опасно для обслуживающего персонала Одна из попыток решить эту проблему состоит в том, что быстро увеличивают скорость вращения подающего ролика до скорости нормального утонения после того, как пучки захватываются подающим роликом, благодаря чему длину участка пучка, которая попадает на ролик, можно насколько это возможно сократить. Однако в этом случае пучок быстро подвергается усилению и поэтому он также может быстро порваться снова. Кроме того, имеет ₄ место износ ролика. Другая попытка решить ту же проблему состоит в непосредственном вводе неутоненного волокнистого пучка в режущую часть подающего ролика во время постепенно-40 го увеличения скорости вращения ролика до нормальной скорости утонения.

При этом способе отбираются в качестве коммерческого продукта только резанные пучки из стекловолокна, имею-45 . щие нормальные утонения. Однако в этом случае, поскольку неутоненные волокна имеют относительно большую толщину и жесткость, как это было указано, режущий ролик необходимо поджимать к подающему ролику при существенно большом давлений. В результате этого имеется возможность попадания резанных между режущими приятно влияет ме того, имеет как подающего, ков. Далее, вследствие пребывания на наружной поверхности подающего ролика, покрытого мягким материалом, толстых и жестких неутоненных волокон, на поверхности образуются соответствующие канавки, которые приводят к неполной отрезке пучков. Кроме того, бывают случаи, когда необу пучков в. промежутки кромками, что неблагона процесс резки. Кро-55 место быстрый износ так и режущего роли60 ченный обслуживающий персонал при этой работе ошибочно вводит пучок нитей из стекловолокна, который недостаточно охладился. В результате этого подающий ролик подгорает, а режущие лопасти ломаются, причем при поломке режущих лопастей их куски разлетаются с высокой скоростью, что представляет опасность для обслуживающего персонала.

Целью изобретения является повышение надежности устройства, улучшение качества продукции без снижения производительности.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для получения рубленных пучков из стекловолокна, включающее по крайней мере две вращающиеся печи с отверстиями в дне, замасливающее устройство, ведущий ролик с канавками по окружности, подающий ролик.и режущий ролик, контактирующий с наружной поверхностью подающего ролика для резки пучков на отрезки заданной длины, снабжено расположенным соосно основному подающему ролику дополнительным подающим роликом, приводом дополнительного подающего ролика, дополнительным режущим роликом, прижимающимся с усилием к наружной поверхности дополнительного подающего ролика, дополнительным ведущим роликом, механизмом для перемещения дополнительного ведущего ролика параллельно оси основного и допол35 нительного подающих роликов и мехаг низм для снятия пучка стекловолокна с дополнительного ведущего ролика.. Механизм для снятия пучка стекловолокна выполнен в виде установочных штифтов, число которых равно количест· ву канавок по. окружности основного ведущего ролика, расположенных напротив соответствующих канавок, механизма для раздельного привода установочных штифтов. Устройство дополнительно снабжено механизмом для перемещения основного направляющего ролика и механизмом для установки пучков стекловолокна параллельно друг другу и оси основного подающего ролика.

На фиг. 1 схематически представлен предпочтительный вариант выполнения предлагаемого устройства, вид спереди с частичным разрезом; на фиг. 2 - основная часть устройства, вид сбоку(верхние половины основного и дополнительного подающих роликов отрезаны для их показа, также как и патрубки, предназначенные для выхода резанных пучков, для показа их внутренней части)J на фиг.Зто же, продольный вид сверху (основной и дополнительный ведущие ролики показаны так, как будто они вращаются в той же самой плоскости, в кото65 рой располагается основной подающий ролик).

На фиг. 1 показаны несколько вращающихся печей 1, преимущественно четыре. В каждой печи 1 производится расплавленное стекло из сырья или мраморной кротки, в донной части каждой печи 1 выполнены от 400 до 2000 отверстий 3,. через которые выдавливаются отдельные потоки расплавленного стекла, из которых получается от 400 до 2000 тонких стеклянных ' волокон, которые после этого поступают в замасливающее устройство· 4 со смазывающим агентом, а после этого они собираются в пучок 5 на собирающем ролике 6. Таким образом образуются четыре пучка 5, которые проходят через соответствующие промежуточные ролики 7 к основному направляющему ролику 8. Основной направляющий ролик 8 имеет четыре канавки 9, расположенные по окружности, по которым проходят пучки 5, как это показано на фиг. 2 и 3 соответственно. Затем пучки 5 подхватываются основным подающим роликом 10, располагаясь. отдельно друг от друга параллельно. После того, как осуществляется контактирование пучков 5 с наружной поверхностью основного подавшего ролика 10 под заданным углом, они режутся или рубятся основ.ным режущим роликом 11 на отдельные пучки 12 заданной длины. Резанные пучки 12 выводятся по конвейеру 13 в виде окончательного продукта.

Утонение стеклянных волокон 5 осу•ществляется только с помощью основного подающего ролика, которым подхватываются пучки, благодаря чему пучки увлекаются под действием силы трения от контактирования с основным подающим роликом 10 под заданным углом.

Как видно из фиг. 3, наружная поверхность основного подающего ролика 10 покрыта материалом, имеющим высокий коэффициент трения со стекловолокном, например полиуретановым, .каучуком.Основной подающий ролик 10 вращается в подшипниках 14 на полом· валу 15, который выступает из корпуса 16 подающего ролика, установленного на раме 17, и крепится к нему (фиг. 1 и 2).

Основной режущий ролик. 11, обращенный в сторону основного подающе,го ролика 10, крепится гайкой 18 к вращающемуся валу 19, который установлен на подшипниках в корпусе резака 20.Основной режущий ролик 11 имеет несколько ножей 21, расположенных по его окружности. Ножи 21 установлены под углом от 5 до 25® относительно оси вращения режущего ролика 11 на одинаковом расстоянии друг* от друга. Корпус резака 20 установ лен подвижно на двух неподвижных осях 22, опирающихся на две пары кронштейнов 23, закрепленных на раме 17, благодаря чему корпус резака может перемещаться в направлении, перпендикулярном оси основного режущего ролика 11. На кронштейне 24, закрепленном на раме 17, установлен гидооцилндр 25, предназначенный для привода корпуса резака с целью его перемещения вдоль осей 22, осуществляя тем самым прижимание его к основному подающему ролику 10 с заданным давлением. Такая конструкция также позволяет'использовать основные подающие ролики с различными диаметрами, а также компенсировать износ основного подающего ролика. Покрытие основного подающего ролика 1СГможно снимать для поправки или замены при его предельном износе.Основ ной подающий ролик 10 имеет шкив 26, установленный на одном его торце, через который с помощью ремня 27 осуществляется привод двигателем, установленным .на раме 17. Двигатель 28 преимущественно имеет тип с вихревыми токами, число его оборотов можно’ регулировать, также как время пуска, благодаря чему окружную скорость основного подающего ролика 10 можно поддерживать по существу постоянной даже при уменьшении диаметра ролика из-за износа покрытия.

Существенным отличительным признаком данного изобретения является установка дополнительного подающего ролика 29, а также дополнительного режущего ролика 30 в дополнение к упомянутой конструкции. Наружная поверхность дополнительного подающего ролика 29 покрыта материалом., имею- щим высокий коэффициент трения по отношению к стекловолокну, аналогично покрытию основного подающего ролика 10, этот ролик крепится гайкой 31 к переднему торцу вала 32, связанного подшипниками 33 с полым валом, 15,. который крепится к корпусу 16 подающего ролика. На заднем торце вала 32 крепится шкив, который приводится во вращение через ремень 34 другим двигателем 35, установленным на раме 17. Предпочтительно, чтобы двигатель 35 был также типа с вихревыми' токами, у которого имеется возможность регулировать скорость вращения и пусковое время. Таким образом, дополнительный подающий ролик 29 установлен вблизи основного подающего ролика 10 и сцентрирован с ним по оси, этот ролик .29 может приводиться во вращение независимо от роли-.,, ка 10.

Дополнительный режущий ролик 30 имеет режущие лезвия 36, конструкция которых аналогична основному режуще-; му ролику 11, этот ролик вращается в подшипниках 37, установленных на неподвижной оси 38. На противоположных торцах ось 38 установлена на вельчатых кронштейнах 39, которые соединяются с концом штока другого гидроцилиндра 40, установленного на кронштейне 24, расположенном на противоположной стороне от цилиндра 25. Таким образом, дополнительный режущий ролик 30 имеет возмож' ность* перемещаться в сторону дополнительного подающего ролика или от него при работе цилиндра 40,

Сбоку рт дополнительного пода.ющего ролика 29 располагается дополнительный ведущий ролик 41. Дополнительный ведущий ролик 41 выполнен из материала, имеющего низкий коэффициент трения по отношению к стекловолокну, например из фторопласта. Дополнительный ведущий ролик 41 установлен с возможностью вращения на переднем торце штока 42 гидроцилиндра 43, установленного на раме 17, поэтому ролик 41 имеет возможность перемешаться параллельно основному и ι дополнительному подающим роликам 10, 29 соответственно и отходит назад в положение, которое находится вблизи заднего торца основного подающего ролика 10. В наружной части дополнительного ведущего ролика 41 имеется окружная канавка 44, предназначенная для проводки пучка стекловолокна. Канавка 44 образована противоположными наружными кромками ролика 41, причем передняя кромка по окружности имеет диаметр, который меньше задней окружной кромки для того, чтобы пучок попал в канавку 44 и легко перемещался вперед.

Основной направляющий ролик 8 располагается сбоку от основного подающего ролика 10, он имеет четыре ка- навки 9, выполненные по окружности, число которых равно количеству разрезаемых пучков. Основной направляющий ролик 8 установлен с возможностью вращения на переднем торце вала 45. Кроме TorOjимеется устройство 46, предназначенное для освобождения пучка, попавшего в канавку 44 дополнительного ведущего ролика, а также для расположения пучка в соответствующей канавке 9 ролика 8, последним с помощью во 46, пучка, количество которых равно числу канавок 9 на основном направляющем ролике 8, а также имеются электромагнитные катушки (не показаны), предназначенные для привода штифтов 48, основного направляющего оно располагается рядом с и соединяется с валом 45 кронштейна 47. Устройстспособствующее освобождению имеет установочные штифты 48, благодаря' чему каждый штифт 48 мо- жет проходить в положение непосредственно позади соответствующего пучка (не левой стороне пучка, как это показано на фиг. 3), расположенного / в канавке 9 основного направляющего ролика 8, когда к соответствующей электромагнитной катушке подведено напряжение. Хотя основной направляющий ролик 8 и установочное устройство 46 обычно находится в заданном положении относительно основного подающего ролика 10, предпочтительно, чтобы они были |приспособлены для синхронного перемещения параллельно основному подающему ролику 10 для того, чтобы иметь возможность изменять их положения в случае необходимости. Вал 45, на который опирается основной направляющий ролик 8, а так20 же устройство 46 для установки пучка у этого тОрца поддерживаются двумя подшипниками 49 с возможностью перемещения, которые установлены в корпусе 50, закрепленном на раме 17..

Вал 51 через пару подшипников 52 установлен в корпусе 50 поверх вала 45. Снаружи вала 51 имеется нарезка для подающего винта, имеющего шаг около 1,25 мм. В корпусе 50 установлены двигатель 53, а также шестеренчатый редуктор 54, поэтому скорость вращения от двигателя 53 редуцируется шестеренчатым редуктором 54, а затем вращение передается валу 51 /через шестерни 55, 56. На валу 51 ' имеется резьбовой ползун 57, соединенный с зажимом 58, в котором проходит вал 45. Поэтому при вращении двигателя 53 ползун вынужден перемещаться вперед или назад вдоль вра¹ щающегося вала 51 -в зависимости от направления.вращения двигателя 53, благодаря чему вал 45 перемещается вперед или назад, изменяя тем самым положения основного направляющего 45 ролика 8, а также установочного устройства 46 для пучка.

Кроме того, имеются концевые выключатели 59, предназначенные для ограничения хода основного направляющего ролика 8, а также установочного устройства 46 для пучка, предотвращай при этом чрезмерное его перемещение относительно длины основного подающего ролика 10, т.е. двигатель 53 останавливается, если зажим 58 приходит в контакт с концевыми выключа-/ телями 59.

В процессе работы, как это описано, стеклянные нити выдавливаются через отверстия 3, имеющиеся в каждой вращающейся печи 1, затем они попадают в замасливающее устройство 4 и далее собираются в пучок'на собирающем ролике 6. -Затем пучки 5 проходят че65 рез промежуточный ролик 7 и основной направляющий ролик 8 к основному подающему ролику 10, поэтому они попадают на основной подающий ролик 10 параллельно друг другу. Пучки, попавшие на основной подающий ролик 10, режутся или рубятся на куски 12 основным режущим роликом 11.

В случае разрыва одного из пучков 5 приводится во вращение дополнительный подающий ролик 29 с относительно низкой скоростью; при этом цилиндр 40 приводится в движение, ' перемещая дополнительный режущий ролик 30 к дополнительному подающему. ролику 29, благодаря чему дополнительный режущий ролик 30 контактирует с дополнительным подающим роликом 29 и вращается совместно с ним. Конец разорванного пучка 60, находящегося в неутоненном виде, поскольку он не подвергался воздействию тянущей силы основного подающего'ролика 10; пропускают по промежуточному ролику 7, дополнительному ведущему ролику 41 и направляют в дополнительный подающий ролик 29, поэтому пучок 60 захватывается роликом 29 * в направлении а, показанном на фиг.З Разорванный пучок 60, захваченный дополнительным подающим роликом 29 в направлении а, подвергается вытягиванию, поскольку дополнительный подающий ролик 29 продолжает вращаться, поэтому пучок 60 автоматически смещается в направлениях в и с,показанных на фиг. 3. Поскольку дополнительный подающий ролик 29 вращается с низкой скоростью, то операция захватывания должна выполняться безопасно, и -можно исключить внезапное приложение большого напряжения к пучку 60, которое-может вызвать повторный обрыв пучка.

После того, как пучок 60 полностью подхвачен дополнительным подающим роликом 29, скорость вращения ролика 29 постепенно увеличивают до той величины , когда приводная сила, приложенная к пучку 60, обеспечит его нормальное утонение. В процессе проведения этой операции пучок 60, подхваченный дополнительным подающим роликом 29, непрерывно режется или рубится дополнительным режущим роликом 30. Проблемы, которые имеют место, если скорость вращения подающего ролика увеличивают без рубки пучка 60, можно преодолеть. Рубленные пучки, производимые дополнительным режущим роликом 3 0, попадают в подземную шахту 61 по каналу .62 отдельно от нормальных нарубленных пучков, которые уносятся конвейером 13.

' ·

Когда скорость вращения дополнительного подающего ролика 29 достигает нормальной скорости утонения, то цилиндр 43 отводит назад дополнитель ный ведущий ролик 41, поэтому пучок б0 может перемещаться от первого положения, когда он находится рядом с дополнительным подающим роликом 29 и сбоку от него, во второе положение, когда он находится рядом и сбоку-от основного подающего ролика 10. Когда пучок 60 достигает второго положения и центрируется с соответствующей канавкой 9 основного направляющего ролика 8,- то пучок 60 контактирует с штифтом 48 соответствующей канавки, поскольку штифт 48 уже находится в выступающем положении при подаче напряжения на соответствующую электромагнитную катушку. При дальнейшем отходе дополнительного ведущего ролика 41 пучок 60, который теперь сдерживается штифтом 48, отходит или освобождается от дополнительного ведущего ролика 41 и входит в соответствующую направляющую канавку 9 основного направляющего ролика 8 под действием своего собственного натяжения, поэтому пучок можно подготовить для резки на нормальные куски пучка 12. Отход пучка 60 от дополнительного ведущего ролика 41 выполняется без каких-либо затруднений, поскольку пучок, отошедший от ролика, прокатывается по передней окружной кромке, имеющей, как это было описано, меньший диаметр.

'Когда пучок 5 понадает в соответствующую канавку 9 основного направляющего ролика 8, то прекращается подача напряжения на соответствующую- электромагнитную катушку, поэтому установочный штифт 48 втягивается в свое первоначальное положение, при этом дополнительный режущий ролик 30 отодвигается от дополнительного подающего ролика 29, вращение которого прекращается, а дополнительный ведущий ролик 41 возвращается в свое первоначальное положение, он находится в готовности для выполнения следующей операции. Сигнал на запитку электромагнитной катушки для вытягивания установочного штифта 48 поступает от соответствующей вращающейся печи 1, пучок которой порвался.

• Следует отметить, чТо в процессе введения разорванного пучка 60 нормальные или целые пучки 5 продолжают захватываться основным подающим роликом 10 и разрезаться основным режущим, роликом 11, поэтому имеет место очень незначительное снижение выхода резанных пучков 12.

Хотя принцип действия описан применительно к вводу разорванного пучка, очевидно, что изобретение можно также применить для ввода пучков при начале работы системы для производства рубленных пучков. В этом случае сигналы последовательно подаются от вращающихся печей 1, поэтому электромагнитные катушки последова, тельно запитываются для ввода установочных штифтов 48, друг за'другом приводя их в контакт с пучками 5 описанным способом; т.е. упомянутый принцип действия' повторяется для каждого пучка. Для таких повторных операций можно применить автоматическую регулирующую систему; также как для последующего перемещения дополнитель* ного режущего ролика 30 от .дополнительного подающего ролика 29, а также для прекращения вращения ролика 29.

Необходимо отметить, что применение изобретения к вводу пучков при пуске системы в работу дает то пре-’ имущество, что резка пучков 5, захваченных основным подающим роликом 10, начинается без ожидания полного завершения ввода .последнего пучка.

I '

Кроме того, преимущество данного изобретения состоит в том, что полностью используются эффективные длины основного подающего и основного режущего роликов 10, 11, поскольку основной направляющий ролик 8 и установленное устройство 46 перемещаются параллельно основному подающему ролику 10. В этой связи, если пучки 5, захваченные основным подающйм роликом 10, всегда занимают одни и те же положения, то покрытие основного подающего ролика 10 и ножи 21 основного режущего ролика 11 будут изнашиваться на соответствующих участках. Это приводит к неполной резке пучков, а также их разрыванию и получению хлопьев, это же происходит при уменьшении тянущего усилия вследствие проскальзывания пучков по покрытию, при этом нарушается нормальное утонениё пучков. Когда каждый пучок состоит из 800 нитей стекловолокна с диаметром 13 мк и режется при прохождении со скоростью приблизительно 1200 м/мин, такое явление возникает через 3-4 ч после начала работы устройства, что можно наблюдать за распушиванием пучков. Поэтому необходимо включать двигатель 53 через соответствующие интервалы времени для привода основного ведущего ролика 8, а также устройства 46 для установки пучков, для того, чтобы участки основного . подающего ролика 10, с которыми кон-> тактируют пучки·, сдвигались на 35 м вдоль оси подающего ролика. Это повторяется, поэтому пуЧки 5 могут проходить .по всей эффективной длине основного подающего ролика 10. Для такой операции можно применить : систему автоматического регулирования путем предварительного задания интервалов времени и расстояния при перемещении пучков.

Кроме того, непрерывный привод основного подающего ролика в процессе работы системы способствует не только увеличению производительности производства резаных пучков, но также исключает необходимость иметь большой пусковой момент в основном двигателе , а также сводит к минимуму ¹ изменения крутящего .момента в процессе работы, уменьшая тем самым износ поверхности подающего ролика и режущих ножей, а также обеспечивая существенное увеличение периода стабильной работы системы.

Хотя данное изобретение описано применительно к резке или рубке четырех пучков 5, понятно, что число пучков в изобретении не лимитирует20.ся, и его можно применить, когда число разрезаемых пучков больше двух.

1.5

Claims (1)

1. Патент Японии № 50-27089/ кл. 42 Е 1, 1975.

S4 S3

Фиг.З