Устройство для соединения листов из полимерных материалов

 

Использование: изобретение относится к соединению листов из композиционных материалов. Сущность изобретения: в устройстве для соединения листов из полимерных материалов механизм прошивки листов выполнен в виде вертикальных захватов волокна, горизонтальных захватов и подпружиненных держателей для мотков волокон. Вертикальные захваты волокна снабжены приводным валом с профилированными кулачками. Горизонтальные захваты имеют привод для протяжки волокна через сформированные вертикальными захватами петли. Подпружиненные держатели установлены на станине. Вертикальные захваты выполнены в виде связанных с кулачками стержней с цанговыми губками на свободном конце. Станина выполнена с отверстиями, в которых установлены вертикальные захваты волокна. 5 ил.

Изобретение относится к соединению листов из композиционных материалов.

Известно устройство для соединения листов из полимерных материалов, содержащее станину и механизм прошивки листов [1] Однако известное устройство не позволяет прошивать твердые не эластичные полимерные материалы из-за того, что игла с прошивочной нитью, попадая в отверстие в сшиваемом материале, может оборвать нить или волокно для прошивки Неравномерное движение иглы в процессе прошивки приводит к неравномерному натяжению нити или волокна, а связующее, которым пропитана нить или волокно, отверждаясь на игле, может вывести устройство из строя.

Техническим результатом изобретения является исключение обрыва нити и заклинивания прошивочных элементов в отверстии материалов, обеспечение равномер- ного натяжения нити.

Для достижения технического результата в устройстве для соединения листов из полимерных материалов, содержащем станину и механизм прошивки листов, согласно изобретению механизм прошивки листов выполнен в виде вертикальных захватов волокна, снабженных приводным валом с профилированными кулачками, горизонталь- ных захватов с приводом для протяжки волокна через сформированные вертикальными захватами петли и подпружиненных держателей для мотков волокон, установленных на станине, причем вертикальные захваты волокна выполнены в виде связанных с кулачками стержней с цанговыми губками на свободном конце, а станина выполнена с отверстиями, в которых установлены вертикальные захваты волокна.

В описываемом устройстве связующее, которым пропитана нить или волокно, на вертикальных захватах стекает по нити под действием силы тяжести, вертикальный захват в обоих движениях, т.е. входя в отверстие и выходя из него, не соприкасается со связующим, поэтому возможность полимеризации связующего на вертикальном захвате исключается, поэтому исключается и его заклинивание в отверстии.

Горизонтальный захват, проходя сквозь нити, даже если на нем и есть вероятность полимеризации, не представляет серьезной проблемы, т.к. нить непрерывно счищает наслоение с захвата старого полимеризационного слоя и наносит на него новый. Даже если и появится на горизонтальном захвате слой полимеризовавшегося связующего, захват будет также свободно проходить между нитей, не повреждая их, вследствие того, что нити будут раздвигаться несколько больше. Использование захватов для вытяжки нитей через отверстия в прошиваемых листах исключает обрыв нитей и обеспечивает их равномерное натяжение.

На фиг. 1 изображено устройство; на фиг.2 вид по стрелке А на фиг.1, на горизонтальные захваты; на фиг.3 привод профилированных кулачков, приводящих в движение захваты; на фиг.4 держатель мотков волокон; на фиг.5 узел, образовавшийся после сшивания.

Устройство для соединения листов из полимерных материалов содержит станину 1, роликовые направляющие 2, вал 3 и электромагнитную муфту 4 привода кулачковых механизмов 5 вертикальных захватов 6, установленных на валу 3. Вертикальные захваты 6 выполнены в виде стержней с цанговыми губками на свободном конце для зажима нити и установлены в отверстиях 7 станины. Электродвигатель 8 с редуктором приводит во вращение вал 3 привода кулачковых механизмов вертикальных захватов 6. Электродвигатель 9 приводит в действие механизм 10 протяжки листов композиционных материалов через механизм прошивки, к которому относятся вертикальные захваты 6, подпружиненные держатели 11, 12 и горизонтальные захваты 13.

В подпружиненные держатели 11 и 12 установлены мотки волокон, предназначенные для прошивки листов. Механизм 10 протяжки листов включает роликовые направляющие 2, двигающие сшиваемые листы. Горизонтальные захваты 13 выполнены в виде стержней с цанговыми держателями для зажима нити, установленных в отверстиях на задней вертикальной стенке станины. Электродвигатель 14 с редуктором приводит во вращение вал 15 привода кулачковых механизмов 16 горизонтальных захватов 13. Вращение на кулачковый механизм горизонтальных захватов передается через электромагнитную муфту 17. Привод кулачкового механизма 5 вертикального захвата 6 выполнен аналогично приводу кулачкового механизма 16 горизонтального захвата 13 и состоит (фиг.3) из приводного вала 3, на котором неподвижно закреплена электромагнитная муфта 4 с токосъемниками 18. Вал 3 свободно проходит через крепление диска 19, который соединен с шестерней 20 через элемент 21 крепления и пружину 22. От шестерни 20 через шестерни 23 и 24 вращение передается на профилированный кулачок 25 кулачкового механизма 5, на котором выполнен по определенному закону паз. В пазу установлен рычаг 26 привода вертикального 6 или горизонтального 13 захвата.

Подпружиненный держатель 11 (12) мотка волокон (фиг.4) состоит из возвратной пружины 27, прикрепленной одним концом к станине, а другим к корпусу 28 держателя, храповика 29, пружины 30 храповика, вала 31 с зубчаткой, на котором закреплен моток волокон. Корпус 28 держателя фиксируется на направляющих 32, обеспечивающих движение корпуса только вперед и назад. На направляющей 32 установлен упор 33 для расстопоривания храповика 29.

Устройство работает следующим образом.

На станину 1 на роликовые направляющие 2 укладывают листы 34 из композиционных материалов с заранее выполненными отверстиями 35. Отверстия выполняют такими, чтобы их диаметр совпадал с диаметром вертикального захвата 6, а шаг отверстий совпадал с расстояниями между вертикальными захватами. После установки листов на роликовые направляющие 2 включают электродвигатели 8, 9 и 14 на холостой ход. В держатели 11 и 12 устанавливают мотки 36 нитей и закрепляют концы нити 37 на противоположной стороне в держателях. После установки нитей подается ток на электромагнитную муфту 4, которая подключает кулачковый механизм вертикального захвата 6 к вращающемуся валу 3. Захват 6 движется вниз, проходит через отверстие 35 в листах 34 и захватывает нить 37 цангами из держателя 12, которая в этот момент должна быть пропитана клеем. После захвата нити вертикальный захват 6 движется вверх и при этом натягивает нить 37 через отверстие в листах вверх. При достижении вертикальным цанговым захватом максимальной высоты электромагнитная муфта 4 отключается, и вертикальный захват останавливается. В это время подается ток на электромагнитную муфту 17 горизонтального захвата 13, которая начинает передавать вращение от вала 15 на кулачковый механизм горизонтального захвата 13, который, выдвигаясь вперед, проходит через петлю, образованную вертикальным захватом 6, захватывает цангами нить 38 держателя 11 мотка и протаскивает свою петлю внутри петли, образованной вертикальным захватом. После того, как горизонтальный захват вытянул петлю на максимальную длину и остановился, вертикальный цанговый захват 6 отпускает свою петлю, и нить под действием пружины держателя 12 натягивается, захватывая при этом петлю горизонтального захвата. После этой операции включается муфта привода следующего вертикального захвата. При этом горизонтальный захват 13 открывается и выпускает свою петлю. Операция повторяется на следующих захватах.

После того как горизонтальный последний захват открыл цанги и выпустил петлю, роликовые направляющие 2, получая вращение от электродвигателя через механизм 10, прокатывают сшиваемые листы до тех пор, пока первое свободное отверстие в листах не совпадет с вертикальным захватом 6. После этого операция по прошивке повторяется, как было описано выше.

В результате прошивки после полимеризации клея на месте отверстия в листе из композиционного материала образуется узел, показанный на фиг.5. Поперек отверстия лежит горизонтальная петля, а вертикальная петля уходит в отверстие. Нить вертикальной петли, проходящая под листом, обозначена пунктиром.

Устройство предназначено для крепления листов большой протяженности и малой кривизны. Для того, чтобы выполнить крепление листов большой кривизны, необходимо использовать устройство с одним вертикальным и одним горизонтальным захватом.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ ЛИСТОВ ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее станину и механизм прошивки листов, отличающееся тем, что механизм прошивки листов выполнен в виде вертикальных захватов волокна, снабженных приводным валом с профилированными кулачками, горизонтальных захватов с приводом для протяжки волокна через сформированные вертикальными захватами петли и подпружиненных держателей для мотков волокон, установленных на станине, причем вертикальные захваты волокна выполнены в виде связанных с кулачками стержней с цанговыми губками на свободном конце, а станина выполнена с отверстиями, в которых установлены вертикальные захваты волокна.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5