WO2024035277A2 - Production line and method for producing continuous bent polymer composite bars - Google Patents
Production line and method for producing continuous bent polymer composite bars Download PDFInfo
- Publication number
- WO2024035277A2 WO2024035277A2 PCT/RU2023/000298 RU2023000298W WO2024035277A2 WO 2024035277 A2 WO2024035277 A2 WO 2024035277A2 RU 2023000298 W RU2023000298 W RU 2023000298W WO 2024035277 A2 WO2024035277 A2 WO 2024035277A2
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- tow
- polymer composite
- conveyor
- unit
- grips
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 53
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 49
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 37
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 29
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 20
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 9
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 claims description 9
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 8
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 6
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 6
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 abstract description 4
- 238000003825 pressing Methods 0.000 abstract 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 13
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 4
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000002557 mineral fiber Substances 0.000 description 1
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C31/00—Handling, e.g. feeding of the material to be shaped, storage of plastics material before moulding; Automation, i.e. automated handling lines in plastics processing plants, e.g. using manipulators or robots
- B29C31/04—Feeding of the material to be moulded, e.g. into a mould cavity
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C53/00—Shaping by bending, folding, twisting, straightening or flattening; Apparatus therefor
- B29C53/02—Bending or folding
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
- E04C5/00—Reinforcing elements, e.g. for concrete; Auxiliary elements therefor
- E04C5/07—Reinforcing elements of material other than metal, e.g. of glass, of plastics, or not exclusively made of metal
Definitions
- the claimed group of inventions relates to a method for manufacturing curved polymer composite rods used as connecting elements in three-layer enclosing structures, as well as to a device for their manufacture.
- the closest technical solution is the production line and method for manufacturing continuous curved polymer composite rods according to RF patent No. 2665536, B29C 53/82, publ. 08/30/2015 Bulletin. No. 25, which describes a production line for the production of continuous curved polymer composite rods, containing a creel with rovings, an impregnation bath, a squeezing device, a winding unit, a bundle laying unit, which is equipped with a unit for reciprocating movement of the bundle in a plane perpendicular to its movement and is connected with a device for forming a curved rod, which is a conveyor with grippers installed on it, on which a curing oven is mounted, while
- the forming device contains a device for removing a continuous curved polymer composite rod, as well as a method for producing continuous curved polymer composite rods, characterized in that the roving is unwinded from a creel, impregnated with a compound in an impreg
- the technical result of the claimed group of inventions is the improvement of the design of the production line and the method of manufacturing continuous curved polymer composite rods to increase strength (achieving shape stability due to high-quality baking of the curved rod), quality and reliability (durability) during further operation of the connecting products for three-layer fencing manufactured on the production line structures while simultaneously increasing the productivity of the production line, ensuring its versatility, reducing fire hazards in production.
- the production line for the production of continuous curved polymer composite rods containing a creel with rovings, an impregnation bath, a squeezing device, a winding unit, a strand laying unit, is equipped with a unit for reciprocating movement of the strand in a plane perpendicular to its movement and is connected to the device forming a curved rod, which is a conveyor with grippers mounted on it, on which a curing oven is mounted, wherein the molding device contains a device for removing a continuous curved polymer composite rod, and a tensioning and drying device is located between the creel with rovings and the heated impregnation bath roving threads, between the winding unit and the tow laying unit there is a furnace for preheating the tow, the carriage of the tow laying unit is made with at least one guide hole, the forming device additionally contains a heating device for the grippers and a cooling device for the cured composite rod
- the method of manufacturing continuous curved polymer composite rods characterized by the fact that the roving is unwinded from a creel, impregnated with a compound in an impregnation bath, the excess compound is squeezed out in a squeezing device, the resulting bundle is directed to the winding unit and then to the laying device, feed it to the conveyor grips of the device molding, forming a curved configuration of the rope, it is moved by means of a conveyor into the curing oven, the cured curved polymer composite rod is wound onto a winding device through a removal device, or cut into measured pieces, and the roving threads wound from the creel bobbins are stretched and dried in a tensioning and drying device , then sent to a heated bath, where they are impregnated with a heated compound, the tow coming out of the winding unit is sent to the preheating furnace, the tow coming out of the preheating furnace is sent to at least one guide hole
- the carriage of the harness laying unit is made with at least one guide hole
- the forming device additionally contains a device for heating the grips and a device for cooling the cured composite rod;
- the conveyor is made in the form of one central one moving in the chute chains;
- the conveyor has brackets with grips with grooves installed on them.
- the stretched and dried roving threads are sent to a heated bath, where they are impregnated with a heated compound;
- the tow coming out of the preheating furnace is directed into at least one guide hole of the carriage of the tow laying unit;
- the set of new essential distinctive features, along with the features known from the prior art, is sufficient to solve the specified technical problem and obtain the technical result provided by the inventions - improving the design of the production line and the method of manufacturing continuous curved polymer composite rods on it to obtain products with increased strength properties.
- FIG. 1 is a schematic representation of the production line (top view); in Fig. 2 - front view of the production line; in Fig. 3 - view of a gripper mounted on a conveyor for laying a composite rod.
- a polymer composite rod is a thermoset reinforced with mineral fibers, for example, glass, basalt.
- the production line for the production of curved polymer composite rods shown in Fig. 1, 2, 3, contains a creel 1 (Fig. 1) having bobbins with rovings 2, a device 3 for tensioning and drying roving threads (fiberglass), a heated impregnation unit (standard electric or water heating, for example from 20°C to 50°C) compound bath 4, squeezing device 5, winding unit 6, oven (for example, standard electric oven) 7 preheating tow 8, laying device 9, device 10 (Fig. 1, 2) molding, cutting device 11 (Fig. 1) or winding device 12.
- a creel 1 Fig. 1
- a device 3 for tensioning and drying roving threads fiberglass
- a heated impregnation unit standard electric or water heating, for example from 20°C to 50°C
- squeezing device standard electric or water heating, for example from 20°C to 50°C
- winding unit 6 oven for example, standard electric oven
- the device 9 for laying the harness 8 consists of a carriage 13 with two guide holes 14 (Fig. 2), a guide 15 (Fig. 1, 2) for moving the carriage 13 (Fig. 1) and a drive 16 for the linear movement of the carriage 13.
- the device 9 for laying the tow is connected to the device 10 (Fig. 1, 2) for forming the cured curved rod 29 (Fig. 2) and is located with it in the same plane.
- the molding device 10 (Fig. 1,2) with the function of curing and drawing contains a conveyor 17 (Fig.2) with brackets 18 (Fig.1,3) fixed on it with grips 19 (guides) having grooves 20 (Fig.3 ) for fixing the formation of the uncured bundle 8 (Fig. 1), as well as a device 21 (Fig. 1, 2) for heating the grips in the form of two heating elements located on both sides of the conveyor, an oven 22 for curing (polymerization) of the composite rod, a cooling device 23 (for example, a fan unit) of a cured composite rod, a unit 24 for cleaning the grips (for example, brushes) from resin residues, a lubrication unit 25 (for example, an oily rag) of the grips.
- the conveyor 17 serves to move the tow 8 (Fig.1) along the molding device 10 (Fig.1,2): moving the tow 8 (Fig.1) into the curing (polymerization) oven 22 (Fig.1,2) ), and then into the cooling device 23.
- the oven 22 for curing (polymerization) of the composite rod can be infrared, microwave, radiation, convection, etc.
- Conveyor 17 (Fig. 2) is an endless conveyor having one moving central chain 26 (Fig. 1, 2) located in a chute (not shown in Fig.).
- the relative position of the grips 19 (Fig. 1, 3) of the conveyor 17 (Fig. 2) specifies the bending configuration of the polymer composite rod, which at the bending point must have a certain radius of curvature to maintain the strength properties of the rod, which is served by the grips 19 (Fig. 1, 3 ), made with grooves 20 ( Figure 3).
- the amplitude of movement of the carriage 13 (Fig. 1) with guide holes 14 (Fig. 2) of the bundle laying unit 9 (Fig. 1) slightly exceeds the distance between the grips 19 (Fig. 1, 3) in a plane perpendicular to the direction of movement of the conveyor 17 (Fig. .2).
- the grippers 19 Due to the circular movement of the conveyor 17 with grippers 19 installed on it (Fig. 1, 3) along the upper and lower surfaces of the forming device 10 (Fig. 1, 2), the grippers 19 (Fig. 1) move from the starting point (not shown in Fig. shown) to the end point (not shown in the figure) of the conveyor 17 ( Figure 2) and their subsequent return to the starting point of the conveyor 17.
- the grips 19 (Fig. 1) When moving the grips 19 ( Figure 1) along the bottom surface of the conveyor 17 ( Figure 2), they cleaning using unit 24 (Fig. 1,2) cleaning the grips from resin residues, lubrication using the unit 25 (Fig.2) lubrication of the grippers and heating using the device 21 for heating the grippers 19.
- the production line includes a control panel 27 (Fig.1).
- the production line works as follows.
- the rovings 2 are unwound from the reels (not shown in the figure) of the creel 1, the fiberglass is tensioned and dried in device 3, and then the fiberglass is impregnated in a heated impregnation bath 4, for example, with an epoxy compound, the excess compound is squeezed out of the rovings 2 in the squeezing device 5 and the rovings 2 impregnated with the compound are directed to the winding unit 6.
- the resulting uncured tow 8 which has a cylindrical cross-section at the exit from the winding unit 6, is fed into the furnace 7 for preheating the tow 8. Then the tow 8 is sent to the laying device 9.
- the uncured molded tow 8 ( Figure 1) is moved to the curing (and polymerization) oven 22 ( Figures 1,2), where it is cured to obtain a cured curved polymer composite rod 29 ( Figure 2).
- the conveyor 17 is moved into the oven 22 (Fig. 1, 2) for curing (and polymerization) of the composite rod 29 (Fig. 2) by means of a drive (electric motor with gearbox) through drive sprockets (not shown in Fig.).
- the curved polymer rod coming out of the curing (and polymerization) oven 22 (Fig. 1, 2) is directed to the cooling device 23, from where it is fed to the removal device 28 (Fig. 1) of the continuous curved polymer composite rod 29 (Fig. 2) .
- the removal device 28 (Fig. 1) is made attached to the frame (not shown in Fig.) of the production line.
- the finished cured rod 29 (Fig. 2), when the conveyor 17 moves, “runs” alternately onto two guides (not shown in Fig.) of the removal device 28 (Fig. 1), located, for example, at an acute angle to the horizontal plane of the conveyor frame 17 ( Figure 2), as a result of which the finished cured rod 29 is raised above the grips 19 ( Figures 1,3), which ensures its removal alternately from each of the grips 19.
- the rod 29 ( Figure 2) is fed to the cutting device I ( Figure 1) or fed to winding device 12.
- the operation of the production line for the production of curved polymer composite rods is controlled from the control panel 27.
- pre-tensioning of the roving threads and its pre-drying are provided before further impregnation with an epoxy compound, which allows you to create a better base for further production of rods, since pre-tensioning allows you to align the roving threads and create a more monolithic structure, and preliminary drying (getting rid of excess moisture) allows you to ensure better adhesion of the roving threads to the compound in a heated impregnation bath.
- the roving threads in the impregnation bath are impregnated with a cold compound
- the roving threads are impregnated with a warm epoxy compound, due to the increase in the fluidity of the heated compound they achieve better impregnation of roving threads.
- the presence of a heating device for the grips allows maintaining the temperature of the preheated rod at the points of contact with the grips, which ensures stability of polymerization (strength ) of the rod along its entire length (surface), including in places of kinks, which, with its further use, will ensure durability (protection from destruction of the enclosing structures) of the object of operation.
- the presence of a cooling device for the cured composite rod makes it possible to speed up the polymerization process, therefore increasing the productivity of the production line (reducing time for production).
- the conveyor is equipped with one chain, which can be equipped with different types of brackets with different pitches (since it is possible to reinstall the brackets) and with different geometric dimensions, thus on one line it is possible to produce curved rods (finished products) of various geometries, which ensures the versatility of the claimed device.
- a grip cleaning unit allows you to clean the grips from residual compound (resin), and a grip lubrication unit allows you to protect the grips from sticking of the compound and improve the removal of the molded rod from the grips.
- the stated technical result is achieved, which consists in obtaining durable (high-quality baked) continuous curved polymer composite rods (including in places of their kinks), which during operation provide a reliable connection in three-layer fencing designs,
- the proposed technological line has constructive unity and implements a common functional purpose (functional unity).
- the claimed device and method are interconnected by a single inventive concept.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Robotics (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Abstract
The claimed group of inventions relates to a device and method for producing bent polymer composite bars for triple-layered enclosure structures. The technical result, which consists in an improvement to a production line and method, is achieved in that a production line contains a roving creel rack, a device for tensioning and drying roving filaments, a heated impregnation bath, a pressing device, a winding assembly, a tow preheating oven, a forming device comprising a tow laying assembly, a conveyor with a single moving chain and, mounted on said conveyor, arms provided with heated jaws, a bar curing oven, devices for cooling and removing bars, and a control panel. A method for producing a composite bar consists in unwinding roving from the creel rack, tensioning and drying the roving, impregnating same with a compound in the heated bath, pressing and winding a tow, preheating the tow in the oven, forming the tow, curing same, cooling, and coiling the finished bar on a coiling device, or cutting the finished bar, the entire process being controlled using a control panel.
Description
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ НЕПРЕРЫВНЫХ ИЗОГНУТЫХ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИТНЫХ СТЕРЖНЕЙ TECHNOLOGICAL LINE AND METHOD FOR MANUFACTURING CONTINUOUS CURVED POLYMER COMPOSITE RODS
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ TECHNICAL FIELD
Заявленная группа изобретений относится к способу изготовления изогнутых полимерных композитных стержней, применяющихся в качестве соединительных элементов в трехслойных ограждающих конструкциях, а также к устройству для их изготовления. The claimed group of inventions relates to a method for manufacturing curved polymer composite rods used as connecting elements in three-layer enclosing structures, as well as to a device for their manufacture.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ BACKGROUND ART
Наиболее близким техническим решением (прототипом) является технологическая линия и способ изготовления непрерывных изогнутых плимерных композитных стержней по патенту РФ № 2665536, В29С 53/82, опубл. 30.08.2015 Бюл. № 25, в котором описана технологическая линия для изготовления непрерывных изогнутых полимерных композитных стержней, содержащая шпулярник с ровингами, пропиточную ванну, отжимное устройство, обмоточный узел, узел укладки жгута, который снабжен узлом возвратно-поступательного перемещения жгута в плоскости, перпендикулярной его движению и связан с устройством формовки изогнутого стержня, представляющим собой транспортер с установленными на нем захватами, на котором смонтирована печь отверждения, при этом
устройство формовки содержит устройство съема непрерывного изогнутого полимерного композитного стержня, а также способ изготовления непрерывных изогнутых полимерных композитных стержней характеризующийся тем, что ровинг сматывают со шпулярника, пропитывают компаундом в пропиточной ванне, отжимают излишек компаунда в отжимном устройстве, направляют полученный жгут на обмоточный узел и далее на устройство укладки, подают его на захваты транспортера формовочного узла, формуя изогнутую конфигурацию жгута, перемещают его посредством транспортера в печь отверждения, отвержденный изогнутый полимерный композитный стержень через устройство съема наматывают на намоточное устройство, либо нарезают его на мерные куски. The closest technical solution (prototype) is the production line and method for manufacturing continuous curved polymer composite rods according to RF patent No. 2665536, B29C 53/82, publ. 08/30/2015 Bulletin. No. 25, which describes a production line for the production of continuous curved polymer composite rods, containing a creel with rovings, an impregnation bath, a squeezing device, a winding unit, a bundle laying unit, which is equipped with a unit for reciprocating movement of the bundle in a plane perpendicular to its movement and is connected with a device for forming a curved rod, which is a conveyor with grippers installed on it, on which a curing oven is mounted, while The forming device contains a device for removing a continuous curved polymer composite rod, as well as a method for producing continuous curved polymer composite rods, characterized in that the roving is unwinded from a creel, impregnated with a compound in an impregnation bath, the excess compound is squeezed out in a squeezing device, the resulting bundle is directed to a winding unit, and then onto the laying device, it is fed to the grippers of the conveyor of the molding unit, forming a curved configuration of the bundle, it is moved through the conveyor into the curing oven, the cured curved polymer composite rod is wound through the removal device onto a winding device, or it is cut into measured pieces.
Недостатки прототипа: Prototype disadvantages:
1) отсутствие устройства натяжения и просушки нитей ровинга не позволяет предварительно натянуть и просушить ровинг перед пропиткой его компаундом; 1) the absence of a device for tensioning and drying the roving threads does not allow pre-tensioning and drying the roving before impregnating it with the compound;
2) холодная ванна (выполненная без подогрева) не обеспечивает качественную пропитку компаундом нитей ровинга; 2) a cold bath (made without heating) does not provide high-quality impregnation of the roving threads with the compound;
3) отсутствие печи предварительного нагрева жгута не позволяет провести процесс полимеризация жгута, поэтому на технологической линии постоянно возникает вытекание компаунда из жгута, что ведет к засорению вытекающим компаундом механизмов устройства и увеличению степени огнеопасности на технологической линии; 3) the absence of a furnace for preheating the tow does not allow the process of polymerization of the tow to be carried out, so the compound constantly leaks out of the tow on the production line, which leads to clogging of the device mechanisms with the leaking compound and an increase in the degree of fire hazard on the production line;
4) применение направляющих роликов каретки укладки жгута не способствует стабильности формы полученного жгута; 4) the use of guide rollers for the bundle laying carriage does not contribute to the stability of the shape of the resulting bundle;
5) не обеспечивается стабильность полимеризации стержня по всей его длине (в том числе в местах перегиба), т. к. захваты выполнены без нагрева;5) stability of polymerization of the rod is not ensured along its entire length (including in places of inflection), since the grips are made without heating;
6) отсутствие устройства охлаждения отвержденного композитного стержня удлиняет процесс его полимеризации и снижает производительность прототипа; 6) the absence of a cooling device for the cured composite rod lengthens the process of its polymerization and reduces the productivity of the prototype;
7) выполнение транспортера в виде двух параллельных цепей не позволяет
изгототавлива ь различные геометрические размеры изогнутых полимерных композитных стержней; 7) making the conveyor in the form of two parallel chains does not allow manufacture of various geometric sizes of curved polymer composite rods;
8) прилипание сформованного изогнутого полимерного композитного стержня к захватам затрудняет его съем. 8) Adhesion of the molded curved polymer composite rod to the grippers makes it difficult to remove.
Технической проблемой, решаемой созданием заявленной группы изобретений является то, что важнейшей задачей продолжает оставаться обеспечение граждан качественным и доступным жильем. Известно, что панельные дома строятся быстро, т. к. на строительную площадку привозят почти готовый дом, но только в разобранном виде, поэтому ответственная задача по сбору конструкции возлагается на строителей, которые должны располагать надежными соединительными элементами, обеспечивающими ограждающие конструкции внешних стеновых панелей жилых помещений многоквартирноых домов от обрушений, в том числе в период катастроф. Безопасность и надежные условия проживания человека в панельном доме, а также сохранность имущества и инженерного оборудования помещения достигается за счет применения в качестве соединительных элементов наружных трехслойных ограждающих конструкций изогнутых полимерных композитных стержней, которые обладают повышенной прочностью, и соответственно обеспечивают повышенную надежность объекта при эксплуатации. The technical problem solved by the creation of the declared group of inventions is that the most important task continues to be providing citizens with high-quality and affordable housing. It is known that panel houses are built quickly, since an almost finished house is brought to the construction site, but only in disassembled form, therefore the responsible task of assembling the structure rests with the builders, who must have reliable connecting elements that ensure the enclosing structures of the external wall panels of residential buildings premises of apartment buildings from collapse, including during disasters. Safety and reliable living conditions for people in a panel house, as well as the safety of property and engineering equipment of the premises, is achieved through the use of curved polymer composite rods as connecting elements of external three-layer enclosing structures, which have increased strength and, accordingly, provide increased reliability of the object during operation.
Техническим результатом заявленной группы изобретений является усовершенствование конструкции технологической линии и способа изготовления непрерывных изогнутых полимерных композитных стержней для повышения прочности (достижения стабильности формы вследствие качественной пропеченности изогнутого стержня), качества и надежности (долговечности) при дальнейшей эксплуатации изготавливаемых на технологической линии соединительных изделий для трехслойных ограждающих конструкций с одновременным повышением производительности технологической линии, обеспечением ее
универсальности, снижением пожароопасности на производстве. The technical result of the claimed group of inventions is the improvement of the design of the production line and the method of manufacturing continuous curved polymer composite rods to increase strength (achieving shape stability due to high-quality baking of the curved rod), quality and reliability (durability) during further operation of the connecting products for three-layer fencing manufactured on the production line structures while simultaneously increasing the productivity of the production line, ensuring its versatility, reducing fire hazards in production.
Технический результат достигается тем, что технологическая линия для изготовления непрерывных изогнутых полимерных композитных стержней, содержащая шпулярник с ровингами, пропиточную ванну, отжимное устройство, обмоточный узел, узел укладки жгута снабжен узлом возвратно- поступательного перемещения жгута в плоскости, перпендикулярной его движению и связан с устройством формовки изогнутого стержня, представляющим собой транспортер с установленными на нем захватами, на котором смонтирована печь отверждения, при этом устройство формовки содержит устройство съема непрерывного изогнутого полимерного композитного стержня, причем между шпулярником с ровингами и пропиточной ванной, выполненной с подогревом, расположено устройство натяжения и просушки нитей ровинга, между обмоточным узлом и узлом укладки жгута расположена печь предварительного нагрева жгута, каретка узла укладки жгута выполнена по меньшей мере с одним направляющим отверстием, устройство формовки дополнительно содержит устройство нагрева захватов и устройство охлаждения отвержденного композитного стержня, транспортер выполнен в виде одной движущейся в желобе центральной цепи, на которой установлены кронштейны с установленными на них захватами, имеется пульт управления. При этом устройство формовки изогнутого стержня содержит узел очистки захватов от остатков смолы. При этом устройство формовки изогнутого стержня содержит узел смазки захватов. The technical result is achieved by the fact that the production line for the production of continuous curved polymer composite rods, containing a creel with rovings, an impregnation bath, a squeezing device, a winding unit, a strand laying unit, is equipped with a unit for reciprocating movement of the strand in a plane perpendicular to its movement and is connected to the device forming a curved rod, which is a conveyor with grippers mounted on it, on which a curing oven is mounted, wherein the molding device contains a device for removing a continuous curved polymer composite rod, and a tensioning and drying device is located between the creel with rovings and the heated impregnation bath roving threads, between the winding unit and the tow laying unit there is a furnace for preheating the tow, the carriage of the tow laying unit is made with at least one guide hole, the forming device additionally contains a heating device for the grippers and a cooling device for the cured composite rod, the conveyor is made in the form of one moving There is a control panel in the central chain chute, on which the brackets with grips mounted on them are installed. In this case, the device for forming a curved rod contains a unit for cleaning the grips from resin residues. In this case, the device for forming a curved rod contains a lubrication unit for the grippers.
Технический результат достигается также тем, что способ изготовления непрерывных изогнутых полимерных композитных стержней, характеризующийся тем, что ровинг сматывают со шпулярника, пропитывают компаундом в пропиточной ванне, отжимают излишек компаунда в отжимном устройстве, направляют полученный жгут на обмоточный узел и далее - на устройство укладки, подают его на захваты транспортера устройства
формовки, формуя изогнутую конфигурацию жгута, перемещают его посредством транспортера в печь отверждения, отвержденный изогнутый полимерный композитный стержень через устройство съема наматывают на намоточное устройство, либо нарезают его на мерные куски, причем смотанные с бобин шпулярника нити ровинга натягивают и просушивают в устройстве натяжения и просушки, затем направляют в подогреваемую ванну, где их пропитывают подогретым компаундом, вышедший из обмоточного узла жгут направляют в печь предварительного нагрева, жгут, вышедший из печи предварительного нагрева, направляют по меньшей мере в одно направляющее отверстие каретки узла укладки жгута, до укладки жгута на захваты осуществляют их предварительный нагрев при помощи устройства нагрева захватов, вышедший из печи отверждения изогнутый полимерный композитный стержень охлаждают в устройстве охлаждения, управление процессом изготовления непрерывных изогнутых полимерных композитных стержней осуществляют с пульта управления. При этом захваты очищают посредством устройства очистки захватов. При этом захваты смазывают посредством устройства смазки захватов. The technical result is also achieved by the fact that the method of manufacturing continuous curved polymer composite rods, characterized by the fact that the roving is unwinded from a creel, impregnated with a compound in an impregnation bath, the excess compound is squeezed out in a squeezing device, the resulting bundle is directed to the winding unit and then to the laying device, feed it to the conveyor grips of the device molding, forming a curved configuration of the rope, it is moved by means of a conveyor into the curing oven, the cured curved polymer composite rod is wound onto a winding device through a removal device, or cut into measured pieces, and the roving threads wound from the creel bobbins are stretched and dried in a tensioning and drying device , then sent to a heated bath, where they are impregnated with a heated compound, the tow coming out of the winding unit is sent to the preheating furnace, the tow coming out of the preheating furnace is sent to at least one guide hole of the carriage of the tow laying unit, before laying the tow on the grippers They are preheated using a grip heating device, the curved polymer composite rod coming out of the curing oven is cooled in the cooling device, and the process of manufacturing continuous curved polymer composite rods is controlled from the control panel. In this case, the grippers are cleaned using a grip cleaning device. In this case, the grippers are lubricated by means of a grip lubrication device.
Новыми существенными отличительными признаками заявляемого технического решения (линии) являются следующие признаки: New significant distinctive features of the proposed technical solution (line) are the following features:
— между шпулярником с ровингами и пропиточной ванной с подогревом, расположено устройство натяжения и просушки нитей ровинга; — between the creel with rovings and the heated impregnation bath, there is a device for tensioning and drying the roving threads;
— пропиточная ванна с эпоксидным компаундом выполнена с подогревом;— the impregnation bath with epoxy compound is heated;
— между обмоточным узлом и узлом укладки жгута расположена печь предварительного нагрева жгута; — between the winding unit and the bundle laying unit there is a preheating furnace for the bundle;
— каретка узла укладки жгута выполнена, по меньшей мере, с одним направляющим отверстием; — the carriage of the harness laying unit is made with at least one guide hole;
— устройство формовки дополнительно содержит устройство нагрева захватов и устройство охлаждения отвержденного композитного стержня;— the forming device additionally contains a device for heating the grips and a device for cooling the cured composite rod;
— транспортер выполнен в виде одной движущейся в желобе центральной
цепи; — the conveyor is made in the form of one central one moving in the chute chains;
— на транспортере выполнены кронштейны с установленными на них захватами с канавками. — the conveyor has brackets with grips with grooves installed on them.
Новыми существенными отличительными признаками заявляемого способа являются следующие признаки: New significant distinctive features of the proposed method are the following features:
— смотанные с бобин шпулярника нити ровинга натягивают и просушивают в устройстве натяжения и просушки; — the roving threads wound from the creel bobbins are stretched and dried in a tensioning and drying device;
— затем натянутые и просушенные нити ровинга направляют в подогреваемую ванну, где их пропитывают подогретым компаундом; — then the stretched and dried roving threads are sent to a heated bath, where they are impregnated with a heated compound;
— вышедший из обмоточного узла жгут направляют в печь предварительного нагрева; — the bundle coming out of the winding unit is sent to the preheating furnace;
— жгут, вышедший из печи предварительного нагрева, направляют по меньшей мере в одно направляющее отверстие каретки узла укладки жгута;— the tow coming out of the preheating furnace is directed into at least one guide hole of the carriage of the tow laying unit;
— до укладки жгута на захваты осуществляют их предварительный нагрев при помощи устройства нагрева захватов; — before laying the bundle on the grips, they are preheated using a grip heating device;
— вышедший из печи отверждения изогнутый полимерный композитный стержень охлаждают в устройстве охлаждения; — the curved polymer composite rod coming out of the curing oven is cooled in a cooling device;
— управление процессом изготовления непрерывных изогнутых полимерных композитных стержней осуществляют с пульта управления. — the process of manufacturing continuous curved polymer composite rods is controlled from the control panel.
Совокупность новых существенных отличительных признаков наряду с известными из уровня техники признаками достаточна для решения указанной технической проблемы и получения обеспечиваемого изобретениями технического результата — усовершенствования конструкции технологической линии и способа изготовления на ней непрервыных изогнутых полимерных композитных стержней для получения изделий, обладающих повышенными прочностными качествами. The set of new essential distinctive features, along with the features known from the prior art, is sufficient to solve the specified technical problem and obtain the technical result provided by the inventions - improving the design of the production line and the method of manufacturing continuous curved polymer composite rods on it to obtain products with increased strength properties.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Сущность предлагаемых технических решений, их реализуемость и
возможность промышленного применения иллюстрируется чертежами (Фиг.1,2,3), где: на Фиг.1 - схематическое изображение технологической линии (вид сверху); на Фиг. 2 - вид на технологическую линию спереди; на Фиг. 3 - вид на смонтированный на транспортере захват для укладки композитного стержня. The essence of the proposed technical solutions, their feasibility and the possibility of industrial application is illustrated by drawings (Fig. 1, 2, 3), where: Fig. 1 is a schematic representation of the production line (top view); in Fig. 2 - front view of the production line; in Fig. 3 - view of a gripper mounted on a conveyor for laying a composite rod.
На чертежах (Фиг.1,2,3) имеются следующие обозначения: The drawings (Fig. 1, 2, 3) contain the following symbols:
1- шпулярник; 1- creel;
2 - ровинги; 2 - rovings;
3 - устройство натяжения и просушки нитей ровинга3 - device for tensioning and drying roving threads
(стекловолокна); (fiberglass);
4 - пропиточная подогреваемая ванна; 4 - heated impregnation bath;
5 - отжимное устройство; 5 - squeezing device;
6 - обмоточный узел; 6 - winding unit;
7 - печь предварительного нагрева жгута; 7 - furnace for preheating the tow;
8 - жгут; 8 - tourniquet;
9 - устройство укладки; 9 - laying device;
10 - устройство формовки; 10 - forming device;
11 - отрезное устройство;
- намоточное устройство; - каретка; - направляющие отверстия; - направляющая; - привод; - транспортер; - кронштейны; - захваты; - канавки захватов; - устройство нагрева захватов ; - печь отверждения (полимеризации) композитного стержня;- устройство охлаждения; - узел очистки захватов от смолы; - узел смазки захватов; - цепь транспортера; - пульт управления; - устройство съема; - отвержденный изогнутый стержень.
ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ11 - cutting device; - winding device; - carriage; - guide holes; - guide; - drive unit; - conveyor; - brackets; - grips; - gripper grooves; - heating device for grippers; - oven for curing (polymerization) of the composite rod; - cooling device; - unit for cleaning the grips from resin; - grip lubrication unit; - conveyor chain; - Remote Control; - removal device; - cured curved rod. OPTION FOR IMPLEMENTATION OF THE INVENTION
Полимерный композитный стержень представляет собой реактопласт, армированный минеральными волокнами, например, стеклянными, базальтовыми. A polymer composite rod is a thermoset reinforced with mineral fibers, for example, glass, basalt.
Технологическая линия для изготовления изогнутых полимерных композитных стержней, представленная на Фиг.1,2,3, содержит шпулярник 1 (Фиг.1) имеющий бобины с ровингами 2, устройство 3 натяжения и просушки нитей ровинга (стекловолокна), пропиточную подогреваемую (стандартный электрический или водяной подогрев, например от 20°С до 50°С ) компаунд ванну 4, отжимное устройство 5, обмоточный узел 6, печь (например, стандартная электрическая печь) 7 предварительного нагрева жгута 8, устройство 9 укладки, устройство 10 (Фиг.1,2) формовки, отрезное устройство 11 (Фиг.1) или намоточное устройство 12. The production line for the production of curved polymer composite rods, shown in Fig. 1, 2, 3, contains a creel 1 (Fig. 1) having bobbins with rovings 2, a device 3 for tensioning and drying roving threads (fiberglass), a heated impregnation unit (standard electric or water heating, for example from 20°C to 50°C) compound bath 4, squeezing device 5, winding unit 6, oven (for example, standard electric oven) 7 preheating tow 8, laying device 9, device 10 (Fig. 1, 2) molding, cutting device 11 (Fig. 1) or winding device 12.
Устройство 9 укладки жгута 8 состоит из каретки 13 с двумя направляющими отверстиями 14 (Фиг.2), направляющей 15 (Фиг.1,2) перемещения каретки 13 (Фиг.1) и привода 16 линейного перемещения каретки 13. The device 9 for laying the harness 8 consists of a carriage 13 with two guide holes 14 (Fig. 2), a guide 15 (Fig. 1, 2) for moving the carriage 13 (Fig. 1) and a drive 16 for the linear movement of the carriage 13.
Устройство 9 укладки жгута связано с устройством 10 (Фиг.1,2) формовки отвержденного изогнутого стержня 29 (Фиг.2) и расположено с ним в одной плоскости. The device 9 for laying the tow is connected to the device 10 (Fig. 1, 2) for forming the cured curved rod 29 (Fig. 2) and is located with it in the same plane.
Устройство 10 (Фиг. 1,2) формовки с функцией отверждения и протяжки содержит транспортер 17 (Фиг.2) с закрепленными на нем кронштейнами 18 (Фиг.1,3) с захватами 19 (направляющими), имеющими канавки 20 (Фиг.З) для фиксации формования неотвержденного жгута 8 (Фиг.1), а также устройство 21 (Фиг.1,2) нагрева захватов в виде двух нагревательных элементов, расположенных по обе стороны транспортера, печь 22 отверждения (полимеризации) композитного стержня, устройство 23 охлаждения
(например, блок вентиляторов) отвержденного композитного стержня, узел 24 очистки захватов (например, щетки) от остатков смолы, узел 25 смазки (например, промасленная ветошь) захватов. The molding device 10 (Fig. 1,2) with the function of curing and drawing contains a conveyor 17 (Fig.2) with brackets 18 (Fig.1,3) fixed on it with grips 19 (guides) having grooves 20 (Fig.3 ) for fixing the formation of the uncured bundle 8 (Fig. 1), as well as a device 21 (Fig. 1, 2) for heating the grips in the form of two heating elements located on both sides of the conveyor, an oven 22 for curing (polymerization) of the composite rod, a cooling device 23 (for example, a fan unit) of a cured composite rod, a unit 24 for cleaning the grips (for example, brushes) from resin residues, a lubrication unit 25 (for example, an oily rag) of the grips.
Транспортер 17 (Фиг.2) служит для перемещения жгута 8 (Фиг.1) вдоль устройства 10 (Фиг.1,2) формовки: перемещения жгута 8 (Фиг.1) в печь 22 (Фиг.1,2) отверждения (полимеризации), а затем - в устройство 23 охлаждения. Печь 22 отверждения (полимеризации) композитного стержня может быть инфракрасной, СВЧ, радиационной, конвекционной и т. п. The conveyor 17 (Fig.2) serves to move the tow 8 (Fig.1) along the molding device 10 (Fig.1,2): moving the tow 8 (Fig.1) into the curing (polymerization) oven 22 (Fig.1,2) ), and then into the cooling device 23. The oven 22 for curing (polymerization) of the composite rod can be infrared, microwave, radiation, convection, etc.
Транспортер 17(Фиг.2) представляет собой бесконечный конвейер, имеющий одну движущуюся центральную цепь 26 (Фиг.1,2), расположенную в желобе (на фиг. не показан). Взаимное расположение захватов 19 (Фиг.1,3) транспортера 17 (Фиг.2) задает конфигурацию изгиба полимерного композитного стержня, который в точке изгиба должен иметь определенный радиус кривизны для сохранения прочностных свойств стержня, чему служат захваты 19 (Фиг.1,3), выполненные с канавками 20 (Фиг.3). Conveyor 17 (Fig. 2) is an endless conveyor having one moving central chain 26 (Fig. 1, 2) located in a chute (not shown in Fig.). The relative position of the grips 19 (Fig. 1, 3) of the conveyor 17 (Fig. 2) specifies the bending configuration of the polymer composite rod, which at the bending point must have a certain radius of curvature to maintain the strength properties of the rod, which is served by the grips 19 (Fig. 1, 3 ), made with grooves 20 (Figure 3).
Амплитуда перемещения каретки 13 (Фиг.1) с направляющими отверстиями 14 (Фиг.2) узла 9 (Фиг.1) укладки жгута незначительно превышает растояние между захватами 19 (Фиг.1,3) в плоскости, перпендикулярной направлению перемещения транспортера 17 (Фиг.2). The amplitude of movement of the carriage 13 (Fig. 1) with guide holes 14 (Fig. 2) of the bundle laying unit 9 (Fig. 1) slightly exceeds the distance between the grips 19 (Fig. 1, 3) in a plane perpendicular to the direction of movement of the conveyor 17 (Fig. .2).
Вследствие кругового движения транспортера 17 с установленными на нем захватами 19 (Фиг.1,3) по верхней и нижней поверхностям устройства формовки 10 (Фиг.1,2) происходит перемещение захватов 19 (Фиг.1) из начальной точки (на фиг. не показана) в конечную точку (на фиг. не показана) транспортера 17 (Фиг.2) и последующий их возврат в начальную точку транспортера 17. При перемещении захватов 19 (Фиг.1) по нижней поверхности транспортера 17 (Фиг.2) происходит их очистка при помощи узла 24 (Фиг.1,2) очистки захватов от остатков смолы, смазка при помощи узла
25 (Фиг.2) смазки захватов и нагрев при помощи устройства 21 нагрева захватов 19. В состав технологической линии входит пульт управления 27 (Фиг.1). Due to the circular movement of the conveyor 17 with grippers 19 installed on it (Fig. 1, 3) along the upper and lower surfaces of the forming device 10 (Fig. 1, 2), the grippers 19 (Fig. 1) move from the starting point (not shown in Fig. shown) to the end point (not shown in the figure) of the conveyor 17 (Figure 2) and their subsequent return to the starting point of the conveyor 17. When moving the grips 19 (Figure 1) along the bottom surface of the conveyor 17 (Figure 2), they cleaning using unit 24 (Fig. 1,2) cleaning the grips from resin residues, lubrication using the unit 25 (Fig.2) lubrication of the grippers and heating using the device 21 for heating the grippers 19. The production line includes a control panel 27 (Fig.1).
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ INDUSTRIAL APPLICABILITY
Технологическая линия работает следующим образом. Ровинги 2 сматывают с бобин (на фиг. не показаны) шпулярника 1, осуществляют натяжение и просушку стекловолокна в устройстве 3, а затем стекловолокно пропитывают в пропиточной подогреваемой ванне 4, например, эпоксидным компаундом, отжимают избыток компаунда из ровингов 2 в отжимном устройстве 5 и направляют пропитанные компаундом ровинги 2 на обмоточный узел 6. Полученный неотвержденный жгут 8, имеющий на выходе из обмоточного узла 6 цилиндрическое сечение, подают в печь 7 предварительного нагрева жгута 8. Затем жгут 8 направляют в устройство укладки 9. The production line works as follows. The rovings 2 are unwound from the reels (not shown in the figure) of the creel 1, the fiberglass is tensioned and dried in device 3, and then the fiberglass is impregnated in a heated impregnation bath 4, for example, with an epoxy compound, the excess compound is squeezed out of the rovings 2 in the squeezing device 5 and the rovings 2 impregnated with the compound are directed to the winding unit 6. The resulting uncured tow 8, which has a cylindrical cross-section at the exit from the winding unit 6, is fed into the furnace 7 for preheating the tow 8. Then the tow 8 is sent to the laying device 9.
Каретка 13 устройства 9 укладки с заправленным неотвержденным жгутом 8, совершая возвратно-поступательные движения по направляющим 15 (Фиг.1,2) перпендикулярно движению транспортера 17 (Фиг.2), осуществляет укладку неотвержденного жгута 8 (Фиг.1) на захваты 19 (Фиг.1,3) транспортера 17 (Фиг.2). The carriage 13 of the laying device 9 with the tucked uncured bundle 8, making reciprocating movements along the guides 15 (Fig. 1, 2) perpendicular to the movement of the conveyor 17 (Fig. 2), lays the uncured bundle 8 (Fig. 1) onto the grippers 19 ( Fig.1,3) conveyor 17 (Fig.2).
Укладку неотвержденного жгута 8 (Фиг.1) на захваты 19 (Фиг.1,3) транспортера 17 (Фиг.2) осуществляют следующим образом: каретка 13 (Фиг.1) с направляющими отверстиями 14 (Фиг.2) устройства 9 (Фиг.1) укладки жгута 8 занимает крайнее правое положение. В этот момент неотвержденный жгут 8 захватывается захватом 19 (Фиг.1) (предварительно нагретым в устройстве 21 (Фиг.1,2) нагрева захватов) устройства 10 формовки за счет движения транспортера 17 (Фиг.2). Устройство 21 (Фиг.1,2) нагрева захватов 19 (Фиг.1,3), расположенное под транспортером 17 (Фиг.2) - ближе к
устройству 9 (Фиг.1) укладки, осуществляет поочередный нагрев захватов 19 (Фиг.1,3), расположенных на кронштейнах 18 (Фиг.1), закрепленных на транспортере 17 (Фиг.2). Нагрев захватов 19 (Фиг.1,3) осуществляется до укладки неотвержденного жгута 8 (Фиг.1), т. е. до его захвата захватом 19 (Фиг.1,3). Далее каретка 13 (Фиг.1) с направляющими отверстиями 14 (Фиг.2) перемещается в противоположное крайнее левой положение. В дальнейшем процесс повторяется. Laying of the uncured bundle 8 (Fig.1) on the grips 19 (Fig.1,3) of the conveyor 17 (Fig.2) is carried out as follows: carriage 13 (Fig.1) with guide holes 14 (Fig.2) of device 9 (Fig. .1) when laying the harness 8 is in the extreme right position. At this moment, the uncured tow 8 is captured by the gripper 19 (Fig. 1) (pre-heated in the device 21 (Fig. 1, 2) for heating the grippers) of the molding device 10 due to the movement of the conveyor 17 (Fig. 2). Device 21 (Fig. 1, 2) for heating grips 19 (Fig. 1, 3), located under the conveyor 17 (Fig. 2) - closer to the stacking device 9 (Fig. 1) alternately heats the grips 19 (Fig. 1, 3) located on the brackets 18 (Fig. 1) mounted on the conveyor 17 (Fig. 2). Heating of the grips 19 (Fig. 1,3) is carried out before laying the uncured tow 8 (Fig. 1), i.e., before it is captured by the grip 19 (Fig. 1, 3). Next, the carriage 13 (Fig. 1) with guide holes 14 (Fig. 2) moves to the opposite leftmost position. Subsequently, the process is repeated.
Посредством транспортера 17 неотвержденный сформованный жгут 8 (Фиг.1) перемещают в печь 22 (Фиг.1,2) отверждения (и полимеризации), где его отверждают до получения отвержденного изогнутого полимерного композитного стержня 29 (Фиг.2). Перемещение транспортера 17 в печь 22 (Фиг.1,2) отверждения (и полимеризации) композитного стержня 29 (Фиг.2) осуществляют посредством привода (электродвигатель с редуктором) через приводные звездочки (на Фиг. не показаны). By means of the conveyor 17, the uncured molded tow 8 (Figure 1) is moved to the curing (and polymerization) oven 22 (Figures 1,2), where it is cured to obtain a cured curved polymer composite rod 29 (Figure 2). The conveyor 17 is moved into the oven 22 (Fig. 1, 2) for curing (and polymerization) of the composite rod 29 (Fig. 2) by means of a drive (electric motor with gearbox) through drive sprockets (not shown in Fig.).
Изогнутый полимерный стержень, вышедший из печи 22 (Фиг.1,2) отверждения (и полимеризации), направляют в устройство 23 охлаждения, откуда его подают на устройство съема 28 (Фиг.1) непрерывного изогнутого полимерного композитного стержня 29 (Фиг.2). Устройство съема 28 (Фиг.1) выполнено прикрепленным к раме (на Фиг. не показана) технологической линии. The curved polymer rod coming out of the curing (and polymerization) oven 22 (Fig. 1, 2) is directed to the cooling device 23, from where it is fed to the removal device 28 (Fig. 1) of the continuous curved polymer composite rod 29 (Fig. 2) . The removal device 28 (Fig. 1) is made attached to the frame (not shown in Fig.) of the production line.
Готовый отвержденный стержень 29 (Фиг.2) при движении транспортера 17 «наезжает» поочередно на две направляющие (на Фиг. не показаны) устройства съема 28 (Фиг.1), расположенные, например, под острым углом к горизонтальной плоскости рамы транспортера 17 (Фиг.2), в результате чего готовый отвержденный стержень 29 приподнимается над захватами 19 (Фиг.1,3), что обеспечивает его съем попеременно с каждого из захватов 19. The finished cured rod 29 (Fig. 2), when the conveyor 17 moves, “runs” alternately onto two guides (not shown in Fig.) of the removal device 28 (Fig. 1), located, for example, at an acute angle to the horizontal plane of the conveyor frame 17 ( Figure 2), as a result of which the finished cured rod 29 is raised above the grips 19 (Figures 1,3), which ensures its removal alternately from each of the grips 19.
Далее стержень 29 (Фиг.2) подают на отрезное устройство И (Фиг.1) или
подают на намоточное устройство 12. Next, the rod 29 (Figure 2) is fed to the cutting device I (Figure 1) or fed to winding device 12.
Управление работой технологической линии для изготовления изогнутых полимерных композитных стержней осуществляют с пульта 27 управления. The operation of the production line for the production of curved polymer composite rods is controlled from the control panel 27.
В отличие от прототипа, в котором отсутствует устройство натяжения и просушки нитей ровинга, в предложенном техническом решении благодаря наличию устройства натяжения и просушки нитей ровинга, обеспечивается предварительная натяжка нитей ровинга и его предварительная просушка перед дальнейшей пропиткой эпоксидным компаундом, что позволяет создать более качественную основу для дальнейшего изготовления стержней, т. к. предварительное натяжение позволяет выровнять нити ровинга и создать более монолитную структуру, а предварительная просушка (избавление от лишней влаги) позволяет обеспечить более качественную адгезию нитей ровинга с компаундом в пропиточной нагреваемой ванне. Unlike the prototype, which does not have a device for tensioning and drying roving threads, in the proposed technical solution, due to the presence of a device for tensioning and drying roving threads, pre-tensioning of the roving threads and its pre-drying are provided before further impregnation with an epoxy compound, which allows you to create a better base for further production of rods, since pre-tensioning allows you to align the roving threads and create a more monolithic structure, and preliminary drying (getting rid of excess moisture) allows you to ensure better adhesion of the roving threads to the compound in a heated impregnation bath.
В отличие от прототипа, где нити ровинга в пропиточной ванне пропитывают холодным компаундом, т. к. отсутствует устройство подогрева пропиточной ванны с компаундом, в предложенном техническом решении благодаря наличию подогреваемой пропиточной ванны обеспечивается пропитка нитей ровинга теплым эпоксидным компаундом, благодаря увеличению текучести нагретого компаунда достигают более качественной пропитки нитей ровинга. Unlike the prototype, where the roving threads in the impregnation bath are impregnated with a cold compound, since there is no device for heating the impregnation bath with the compound, in the proposed technical solution, due to the presence of a heated impregnation bath, the roving threads are impregnated with a warm epoxy compound, due to the increase in the fluidity of the heated compound they achieve better impregnation of roving threads.
В отличие от прототипа, где отсутствует печь предварительного нагрева жгута, что вызывает засорение составляющих элементов технологической линии и повышение пожароопасности на рабочем месте, в предложенном техническом решении благодаря наличию печи предварительного нагрева в жгуте происходит предварительная полимеризация, что препятствует вытеканию компаунда из жгута и засорение вытекающим компаундом механизмов технологической линии (в том числе каретки, цепи транспортера,
захватов), а это снижая пожароопасность на производстве. Unlike the prototype, where there is no furnace for preheating the tow, which causes clogging of the component elements of the production line and increasing the fire hazard in the workplace, in the proposed technical solution, due to the presence of a preheating furnace in the tow, preliminary polymerization occurs, which prevents the compound from flowing out of the tow and clogging with the resulting compound of the production line mechanisms (including carriages, conveyor chains, grips), and this reduces the fire hazard in production.
В отличие от прототипа, где отсутствуют направляющие отверстия у каретки узла укладки жгута, а имеются направляющие ролики, расположенные напротив друг друга (использование которых не способствует стабильности формы жгута), в предложенном техническом решении выполнены направляющие отверстия в каретке узла укладки жгута, что позволяет сохранить структуру стержня за счет отсутствия его повреждений, обеспечивая стабильность его формы, что при дальнейшей эксплуатации обеспечивает долговечность соединительного элемента трехслойных ограждающих конструкций, а следовательно — самих ограждающих конструкций. Unlike the prototype, where there are no guide holes in the carriage of the harness laying unit, but there are guide rollers located opposite each other (the use of which does not contribute to the stability of the shape of the harness), in the proposed technical solution, guide holes are made in the carriage of the bundle laying unit, which allows saving the structure of the rod due to the absence of its damage, ensuring the stability of its shape, which during further operation ensures the durability of the connecting element of three-layer enclosing structures, and, consequently, the enclosing structures themselves.
В отличие от прототипа, где отсутствует устройство нагрева захватов и происходит остывание стержня в точках контакта с захватами, снижая качество изделия, в предложенном техническом решении наличие устройства нагрева захватов позволяет сохранять температуру предварительно нагретого стержня в точках контакта с захватами, что обеспечивает стабильность полимеризации (прочности) стержня по всей его длине (поверхности), и в том числе - в местах перегибов, что при дальнейшей его использовании обеспечит долговечность (защиту от разрушений ограждающий конструкций) объекта эксплуатации. Unlike the prototype, where there is no device for heating the grips and the rod cools down at the points of contact with the grips, reducing the quality of the product, in the proposed technical solution, the presence of a heating device for the grips allows maintaining the temperature of the preheated rod at the points of contact with the grips, which ensures stability of polymerization (strength ) of the rod along its entire length (surface), including in places of kinks, which, with its further use, will ensure durability (protection from destruction of the enclosing structures) of the object of operation.
В отличие от прототипа, где отсутствует устройство охлаждения отвержденного композитного стержня, в предложенном техническом решении наличие устройства охлаждения отвержденного композитного стержня позволяет ускорить процесс полимеризации, следовательно повысить производительность технологической линии (сокращение времени на выпуск продукции). Unlike the prototype, where there is no cooling device for the cured composite rod, in the proposed technical solution, the presence of a cooling device for the cured composite rod makes it possible to speed up the polymerization process, therefore increasing the productivity of the production line (reducing time for production).
В отличие от прототипа, где транспортер выполнен в виде двух параллельных цепей, что не позволяет изготавливать изогнутые стержни
различной геометрии, т. к. геометрию стержня создает расстояние между цепями и расположение зацепов на этих цепях, в предложенном техническом решении транспортер оснащен одной цепью, которую можно оснащать разного вида кронштейнами с разным шагом (т. к. имеется возможность переустановки кронштейнов) и с разными геометрическими размерами, таким образом на одной линии можно изготавливать изогнутые стержни (готовую продукцию) различной геометрии, что обеспечиваяет универсальность заявленного устройства. Unlike the prototype, where the conveyor is made in the form of two parallel chains, which does not allow the production of curved rods different geometries, since the geometry of the rod is created by the distance between the chains and the location of the hooks on these chains, in the proposed technical solution the conveyor is equipped with one chain, which can be equipped with different types of brackets with different pitches (since it is possible to reinstall the brackets) and with different geometric dimensions, thus on one line it is possible to produce curved rods (finished products) of various geometries, which ensures the versatility of the claimed device.
В предложенном техническом решении, в отличие от прототипа, наличие узла очистки захватов позволяет очистить захваты от остатков компаунда (смолы), а узел смазки захватов позволяет предохранить захваты от прилипания компаунда и улучшить съем сформованного стержня с захватов. In the proposed technical solution, in contrast to the prototype, the presence of a grip cleaning unit allows you to clean the grips from residual compound (resin), and a grip lubrication unit allows you to protect the grips from sticking of the compound and improve the removal of the molded rod from the grips.
Предложенные технические решения за счет наличия новых конструктивных особенностей устройства и способа изготовления на технологической линии изогнутых полимерных композитных стержней повышают производительность заявленного устройства. The proposed technical solutions, due to the presence of new design features of the device and the method of manufacturing curved polymer composite rods on a production line, increase the productivity of the claimed device.
Таким образом, благодаря усовершенствованию технологической линии и способу изготовления на ней изделий достигается заявленный технический результат, заключающийся в получении прочных (качественно пропеченных) непрерывных изогнутых полимерных композитных стержней (в том числе в местах их перегибов), которые при эксплуатации обеспечивают надежное соединение в трехслойных ограждающих конструкциях, Thus, thanks to the improvement of the technological line and the method of manufacturing products on it, the stated technical result is achieved, which consists in obtaining durable (high-quality baked) continuous curved polymer composite rods (including in places of their kinks), which during operation provide a reliable connection in three-layer fencing designs,
Осуществление предложенной группы изобретений позволяет решить заявленную техническую проблему и обеспечить достижение заявленного технического результата. The implementation of the proposed group of inventions makes it possible to solve the stated technical problem and ensure the achievement of the stated technical result.
Предложенная технологическая линия имеет конструктивное единство и реализует общее функциональное назначение (функциональное единство).
Заявленные устройство и способ связаны между собой единым изобретательским замыслом. The proposed technological line has constructive unity and implements a common functional purpose (functional unity). The claimed device and method are interconnected by a single inventive concept.
Предложенные технические решения явным образом не следует из уровня техники. В процессе патентного поиска не выявлены технические решения, совпадающие с их существенными отличительными признаками, следовательно, заявленная группа изобретений удовлетворяет условию патентоспособности «изобретательский уровень». The proposed technical solutions do not clearly follow from the prior art. During the patent search process, no technical solutions were identified that coincide with their essential distinctive features; therefore, the claimed group of inventions satisfies the patentability condition of “inventive step”.
В уровне техники не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленной группы изобретений. The prior art has not found an analogue characterized by features identical to all the essential features of the claimed group of inventions.
Заявитель апробировал (испытал) предложенное устройство и способ его работы, что подтвердило назначение, реализуемость и работоспособность, в связи с чем заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности "промышленная применимость».
The applicant approved (tested) the proposed device and its method of operation, which confirmed its purpose, feasibility and performance, and therefore the claimed invention meets the patentability condition of “industrial applicability”.
Claims
ФОРМУЛА FORMULA
Технологическая линия для изготовления непрерывных изогнутых полимерных композитных стержней, содержащая шпулярник с ровингами, пропиточную ванну, отжимное устройство, обмоточный узел, узел укладки жгута снабжен узлом возвратно-поступательного перемещения жгута в плоскости, перпендикулярной его движению и связан с устройством формовки изогнутого стержня, представляющим собой транспортер с установленными на нем захватами, на котором смонтирована печь отверждения, при этом устройство формовки содержит устройство съема непрерывного изогнутого полимерного композитного стержня, отличающаяся тем, что между шпулярником с ровингами и пропиточной ванной, выполненной с подогревом, расположено устройство натяжения и просушки нитей ровинга, между обмоточным узлом и узлом укладки жгута расположена печь предварительного нагрева жгута, каретка узла укладки жгута выполнена по меньшей мере с одним направляющим отверстием, устройство формовки дополнительно содержит устройство нагрева захватов и устройство охлаждения отвержденного композитного стержня, транспортер выполнен в виде одной движущейся в желобе центральной цепи, на которой установлены кронштейны с установленными на них захватами, имеется пульт управления. A technological line for the production of continuous curved polymer composite rods, containing a creel with rovings, an impregnation bath, a squeezing device, a winding unit, a bundle laying unit equipped with a unit for reciprocating movement of the bundle in a plane perpendicular to its movement and is connected to a device for forming a curved rod, which is a conveyor with grippers installed on it, on which a curing oven is mounted, wherein the molding device contains a device for removing a continuous curved polymer composite rod, characterized in that between the creel with rovings and the heated impregnation bath, there is a device for tensioning and drying the roving threads, between the winding unit and the bundle laying unit there is a furnace for preheating the bundle, the carriage of the bundle laying unit is made with at least one guide hole, the forming device additionally contains a heating device for the grips and a cooling device for the cured composite rod, the conveyor is made in the form of one central chain moving in the groove , on which brackets with grips installed on them are installed, there is a control panel.
2. Технологическая линия по п.1, отличающаяся тем, что устройство формовки изогнутого стержня содержит узел очистки захватов от остатков смолы. 2. The production line according to claim 1, characterized in that the device for forming the curved rod contains a unit for cleaning the grips from resin residues.
3. Технологическая линия по п. 1, отличающаяся тем, что устройство формовки изогнутого стержня содержит узел смазки захватов. 3. The production line according to claim 1, characterized in that the device for forming a curved rod contains a grip lubrication unit.
4. Способ изготовления непрерывных изогнутых полимерных композитных стержней, характеризующийся тем, что ровинг сматывают со шпулярника, пропитывают компаундом в пропиточной ванне, отжимают излишек компаунда в отжимном устройстве, направляют полученный жгут на обмоточный узел и далее - на устройство укладки, подают его на захваты транспортера устройства формовки, формуя изогнутую конфигурацию жгута,
перемещают его посредством транспортера в печь отверждения, отвержденный изогнутый полимерный композитный стержень через устройство съема наматывают на намоточное устройство, либо нарезают его на мерные куски, отличающийся тем, что смотанные с бобин шпулярника нити ровинга натягивают и просушивают в устройстве натяжения и просушки, затем направляют в подогреваемую ванну, где их пропитывают подогретым компаундом, вышедший из обмоточного узла жгут направляют в печь предварительного нагрева, жгут, вышедший из печи предварительного нагрева, направляют по меньшей мере в одно направляющее отверстие каретки узла укладки жгута, до укладки жгута на захваты осуществляют их предварительный нагрев при помощи устройства нагрева захватов, вышедший из печи отверждения изогнутый полимерный композитный стержень охлаждают в устройстве охлаждения, управление процессом изготовления непрерывных изогнутых полимерных композитных стержней осуществляют с пульта управления. 4. A method for manufacturing continuous curved polymer composite rods, characterized by the fact that the roving is unwinded from a creel, impregnated with a compound in an impregnation bath, the excess compound is squeezed out in a squeezing device, the resulting bundle is directed to a winding unit and then to a laying device, fed to the conveyor grippers forming devices, forming a curved tow configuration, it is moved by means of a conveyor into a curing oven, the cured curved polymer composite rod is wound onto a winding device through a removal device, or cut into measured pieces, characterized in that the roving threads wound from the creel bobbins are pulled and dried in a tensioning and drying device, then sent to a heated bath, where they are impregnated with a heated compound, the tow coming out of the winding unit is sent to the preheating furnace, the tow coming out of the preheating furnace is sent to at least one guide hole of the carriage of the tow laying unit, before laying the tow on the grippers, they are preheated Using the grip heating device, the curved polymer composite rod coming out of the curing oven is cooled in the cooling device, and the process of manufacturing continuous curved polymer composite rods is controlled from the control panel.
5. Способ по п.З, отличающийся тем, что захваты очищают посредством устройства очистки захватов. 5. The method according to claim 3, characterized in that the grips are cleaned using a grip cleaning device.
6. Способ по п.4 или 5, отличающийся тем, что захваты смазывают посредством устройства смазки захватов.
6. Method according to claim 4 or 5, characterized in that the grips are lubricated by means of a grip lubrication device.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2022121819 | 2022-08-11 | ||
RU2022121819A RU2793176C1 (en) | 2022-08-11 | Technological line and method for manufacturing continuous curved polymer composite rods |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2024035277A2 true WO2024035277A2 (en) | 2024-02-15 |
WO2024035277A3 WO2024035277A3 (en) | 2024-04-25 |
Family
ID=89852209
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/RU2023/000298 WO2024035277A2 (en) | 2022-08-11 | 2023-10-06 | Production line and method for producing continuous bent polymer composite bars |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
WO (1) | WO2024035277A2 (en) |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02112927A (en) * | 1988-10-24 | 1990-04-25 | Mitsui Constr Co Ltd | Continuous manufacture of structural material |
RU2417889C1 (en) * | 2010-02-01 | 2011-05-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Коммерческое научно-производственное объединение "Уральская армирующая компания" | Composite reinforcement production line |
RU118913U1 (en) * | 2012-03-14 | 2012-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") | DEVICE FOR MANUFACTURE OF REINFORCED ARTICLES FROM POLYMERIC COMPOSITE MATERIALS |
RU2597385C2 (en) * | 2015-01-29 | 2016-09-10 | Игорь Александрович Мехоношин | Process line for production of composite rebars |
RU2665536C1 (en) * | 2017-03-15 | 2018-08-30 | Валерий Николаевич Николаев | Production line and method of continuous curved polymeric composite rods manufacture |
CN208305469U (en) * | 2018-05-30 | 2019-01-01 | 江苏海川新材料科技有限公司 | A kind of FRP tendons production line using novel glue dipping tank |
-
2023
- 2023-10-06 WO PCT/RU2023/000298 patent/WO2024035277A2/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2024035277A3 (en) | 2024-04-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5876553A (en) | Apparatus for forming reinforcing structural rebar | |
US5593536A (en) | Apparatus for forming reinforcing structural rebar | |
GB2081638A (en) | Making segmented pultrusions | |
KR19980701322A (en) | PULTRUSION METHOD AND APPARATUS | |
KR20020033740A (en) | Composite utility poles and methods of manufacture | |
JP2014509964A (en) | Fiber reinforced reinforcing bars containing molded parts and concrete panels containing molded reinforcing bar parts | |
RU132106U1 (en) | TECHNOLOGICAL LINE FOR THE PRODUCTION OF NON-METAL REINFORCEMENT | |
WO2024035277A2 (en) | Production line and method for producing continuous bent polymer composite bars | |
RU2793176C1 (en) | Technological line and method for manufacturing continuous curved polymer composite rods | |
EA047292B1 (en) | TECHNOLOGICAL LINE AND METHOD FOR MANUFACTURING CONTINUOUS CURVED POLYMER COMPOSITE RODS | |
CN110005248B (en) | High-insulativity lightweight composite cross arm and production method thereof | |
CN205148950U (en) | Glass fiber pultrusion grid continuous production line moving core mould circulation mechanism | |
RU2620804C1 (en) | Processing line for the composite reinforcement manufacturing | |
RU2665536C1 (en) | Production line and method of continuous curved polymeric composite rods manufacture | |
RU2626039C1 (en) | Method of seamless tubular body circumferential additional reinforcement formation, method of reinforced plastic producing (versions) and devices for implementation of indicated methods | |
RU129538U1 (en) | DEVICE FOR MANUFACTURING COMPOSITE REINFORCEMENT | |
CN216914916U (en) | Pultrusion workpiece production equipment and pultrusion workpiece | |
RU118913U1 (en) | DEVICE FOR MANUFACTURE OF REINFORCED ARTICLES FROM POLYMERIC COMPOSITE MATERIALS | |
RU2620803C1 (en) | Composite reinforcement production method | |
KR102236570B1 (en) | Press-forming and heating apparatus for glass fiber reber | |
CN110001083B (en) | High-insulativity lightweight composite material cross arm production system | |
RU2394135C1 (en) | Process line for manufacturing grid reinforcement | |
RU107803U1 (en) | TECHNOLOGICAL LINE FOR THE PRODUCTION OF NON-METAL REINFORCEMENT | |
US11760039B2 (en) | Apparatus and process for producing pultruded FRP rebar | |
RU2549401C2 (en) | Process line for manufacturing of pipes (versions), plant for pipe manufacturing and holder for pipe manufacturing (versions) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 23853124 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A2 |