Намоточный станок

 

Использование: изобретение относится и оборудованию для изготовления трубных элементов из волокнистых полимерных материалов методом намотки. Сущность изобретения: бобины накопителя установлены за пределами оправки и их ось перпендикулярна оси оправки, а направляющие ролики, один из которых имеет бочкообразную форму, установлены на взаимно перпендикулярных осях, закрепленных на каретке раскладчика, на которой установлена с возможностью вертикального перемещениям пропиточная ванна. Станок дополнительно содержит узел нанесения отвердителя на волокнистую арматуру и приспособление для образования отверстий во фланцевых буртах трубного элемента, причем узел нанесения отвердителя расположен по ходу перемещения волокнистой арматуры перед пропиточной ванной. Каретка раскладчика станка имеет поворотный рычаг с роликами для укладки и прикатки ленты на оправку, при этом поворотный рычаг установлен на двух взаимно перпендикулярных осях, одна из которых параллельна, а другая - перпендикулярна оси оправки. 3 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области переработки полимерных композиционных волокнистых материалов методом намотки, в частности к оборудованию, а именно, намоточным станкам для изготовления трубных элементов из волокнистых полимерных материалов.

Известен намоточный станок для изготовления трубчатых изделий из волокнистых полимерных композитов методом намотки, содержащий станину, смонтированные на ней бобины накопителя волокнистой арматуры, оправку, установленный на каретке раскладчик с направляющими материал элементами и пропиточную ванну (1).

Известный станок не обеспечивает достаточной точности ориентации укладываемого на оправку ленточного материала при его транспортировании, что снижает качество изделия.

Для исключения указанных недостатков в станке для изготовления трубчатых изделий из волокнистых полимерных композитов методом намотки, содержащем станину, смонтированные на ней бобины накопителя волокнистой арматуры, оправку, установленный на каретке раскладчик с направляющими материал элементами и пропиточную ванну, согласно изобретению, бобины накопителя установлены за пределами оправки горизонтально с продольной осью, расположенной перпендикулярно оси оправки, а направляющие элементы образованы рядом роликов, один из которых выполнен бочкообразным, смонтированных на системе рычагов, закрепленных на каретке с возможностью взаимоперпендикулярного перемещения.

При этом станок снабжен узлом нанесения отвердителя на арматуру, имеющим наносный валик, погруженный в ванну на 1/3 его диаметра.

Кроме того, станок снабжен приспособлением для образования отверстий во фланцах трубчатого изделия.

Также в станке пропиточная ванна установлена на каретке раскладчика с возможностью вертикального перемещения.

Существо изобретения поясняется на чертежах.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема станка. На фиг.2 сечений А-А фиг.1.

Станок для намотки полимерных композиционных волокнистых материалов состоит из смонтированных на станине 1 вращающейся оправки 2 и каретки 3 раскладчика. На станке 1 установлены накопители 4 с волокнистой арматурой в виде лент, ось которых перпендикулярна оси оправки 2. На станке 1 также находится устройство 5 для регулировки натяжения волокнистой арматуры.

На каретке 3 раскладчика установлена пропиточная ванна 6 с лентонаправляющими 7, отжимными 8, поворотными 9 бочкообразной формы и прокаточными роликами 10. Каретка 3 раскладчика имеет поворотный рычаг 11 с роликами для укладки и прикатки волокнистой арматуры на оправку 2, который установлен на двух взаимноперпендикулярных осях, одна из которых 12 параллельна, а другая 13 перпендикулярна оси оправки 2. Пропиточная ванна 6 имеет возможность вертикального перемещения, а лентонаправляющие ролики 7 закреплены на поворотном рычаге 11 каретки 3 и имеют возможность перемещения по вертикали вместе с ванной 6 и отдельно от нее при заправке ленты. Пропиточная ванна 6 снабжена подогревателем 14. Перед пропиточной ванной 6 установлен узел 15, который жестко закреплен на каретке 3, для нанесения катализатора на волокнистую арматуру.

По торцам оправки 2 расположены приспособления 16 для образования болтовых отверстий в фланцевых буртах трубных элементов. С целью улучшения санитарно-экологических условий работы и удобства обслуживания при установке и съема оправки станок снабжен капсюляцией, которая имеет поворотную приводную крышу 17.

Станок работает следующим образом.

На станину 1 установлены накопители 4 с волокнистой арматурой в виде ленты различной ширины. Затем волокнистая арматура протягивается через устройство 5 регулировки натяжения, узел 15 нанесения катализатора и поступает в пропиточную ванну 6, пропитывается смолой и поступает через отжимные 8, поворотные 9 ролики на оправку 2 с последующей прокаткой арматуры к последней с помощью прикаточного ролика 10. После намотки корпуса трубного элемента осуществляют намотку фланцевых буртов. При этом по достижению диаметра фланцевых болтовых отверстий на фланцевый бурт с помощью приспособления 16 накладывают специальные стержни для образования отверстий под болты и продолжают намотку фланцевого бурта до достижения необходимого размера. При использовании фенольных смол холодного отверждения используется узел 15 нанесения катализатора на поверхность наполнителя.

Пример работы намоточного станка. Для изготовления трубных элементов методом намотки с повышенными характеристиками химической и термической стойкости используются углеродные и стеклянные волокнистые материалы. В качестве связующего применяют жидкую фенолфемолоформальдегидную смолу СФЖ-309 (ГОСТ 20907-75) холодного отверждения. Для отверждения используют катализатор-бензол сульфокислоту (ТУ 6-36-0204229-25-89).

Углеродный материал марки Урал Т-22 (ГОСТ 28005-88) используют для изготовления футеровочного (внутреннего) слоя и фланцевых буртов труб. Стеклянный материал марки ТСФ-(7а)-7с (ГОСТ 10146-74) используют для изготовления конструкционного (наружного) слоя трубы.

Катализатор для отверждения фенольной смолы бензолсульфокислота наносится на поверхность волокнистой арматуры путем прохождения ее через ребристый ролик узла 13, который находится на каретке 3 станка перед ванной 6 со смолой СФЖ-309. Ребристый ролик 18 погружен в расплав катализатора на 1/3 высоты ролика. Различное расположение ребер ролика, их ширина и расположение позволяет регулировать количество наносимой бензолсульфокислоты. Возможно нанесение бензолсульфокислоты на поверхность волокнистой арматуры на предварительной стадии технологического процесса на пропиточной машине. Волокнистая арматура с нанесенной бензолсульфокислотой поступает на намоточный станок аналогичным способом в накопителях 4. В этом случае волокнистая арматура проходит над узлом 15, не касаясь ролика.

Накопители 4 с углеродной и стеклянной волокнистой арматурой устанавливаются на станине 1 станка. Ширина ленты углеродной арматуры для изготовления фланцевого бурта трубы равна 20-40 мм, ширина ленты углеродной и стеклянной арматуры для изготовления соответственно футеровочного и конструкционного слоев трубы равна 100-250 мм.

На станине 1 станка устанавливается оправка 2 (диаметром 50-60 мм) с антиадгезионным слоем. Углеродная арматура для изготовления футеровочного слоя протягивается из накопителя 4 через устройство для регулировки натяжения 5, узел 15 для нанесения бензолосульфокислоты, пропиточную ванну 6 с фенолоформальдегидной смолой, лентонаправляющие ролики 7, отжимные ролики 8, поворотные ролики 9 и затем принимается на оправку 2 с прикаткой прокаточными роликами 10.

После намотки футеровочного слоя аналогичным способом осуществляется изготовление конструкционного слоя из стеклянной арматуры. Затем производят намотку фланцевых буртов из углеродной арматуры шириной 20-40 мм с формированием отверстий под болтовое соединение либо проводят намотку фланцевого бурта без формирования болтовых отверстий.

При технологической необходимости при намотке осуществляется подогрев смолы в пропиточной ванне подогревателями 14. Длина изготовляемой трубы 1-3 метра, диаметр до 600 мм. После изготовления трубы последнюю снимают вместе с оправкой со станка и устанавливают другую оправку и цикл намотки осуществляют в том же порядке. Затем трубу снимают с оправки.

Намоточный станок позволяет изготовлять трубы с применением препрегов, например, со связующим типа "Ремохлор" (модифицированное эпоксифенольное) для футеровочного слоя. В этом случае препрег с накопителями 4 протягивается аналогичным способом, описанным выше, за исключением того, что препрег не касается ребристого ролика 18 узла 15 и лентопротяжные ролики 7 приподняты из ванны 6, т.е. препрег не пропитывается смолой.

Намоточный станок предназначен для изготовления химически стойких труб из полимерных композиционных волокнистых материалов. В качестве связующего используются жидкие фенольные смолы холодного отверждения. Для футеровочного слоя трубы применяют углеродные волокнистые материалы. Трубы, изготовленные на данном станке, имеют более высокую и химическую и термическую стойкость.

Формула изобретения

1. Намоточный станок для изготовления трубчатых изделий из волокнистых полимерных композитов методом намотки, содержащий станину, смонтированные на ней бобины накопителя волокнистой арматуры, оправку, установленный на каретке раскладчик с направляющими материал элементами и пропиточную ванну, отличающийся тем, что бобины накопителя установлены за пределами оправки горизонтально с продольной осью, расположенной перпендикулярно оси оправки, а направляющие элементы образованы рядом роликов, один из которых выполнен бочкообразным, смонтированных на системе рычагов, закрепленных на каретке с возможностью взаимно перпендикулярного перемещения.

2. Станок по п.1, отличающийся тем, что снабжен узлом нанесения отвердителя на арматуру, имеющим наносной валик, погруженный в ванну на 1/3 его диаметра.

3. Станок по п.1, отличающийся тем, что снабжен приспособлением для образования отверстий во фланцах трубчатого изделия.

4. Станок по п.1, отличающийся тем, что пропиточная ванна установлена на каретке раскладчика с возможностью вертикального перемещения.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2