Намоточный станок
Владельцы патента RU 2488541:
Открытое акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения (RU)
Изобретение относится к оборудованию для изготовления изделий из композиционно-волокнистых материалов методом намотки. Намоточный станок содержит приводную и опорную бабки, каретку, лентопротяжный тракт, натяжное устройство и корректировочное устройство. Каретка перемещается по направляющим. Лентопротяжный тракт включает бобину с лентой. Корректировочное устройство выполнено в виде замкнутой цепи. Цепь натянута на две звездочки. На каждом звене цепи расположены свободно вращающиеся шипованные ролики. Исключается сползание ленты в сторону уклона оправки. Увеличивается деформативность ленты. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.
Изобретение относится к оборудованию для изготовления изделий из композиционных волокнистых материалов путем намотки их на оправки различной формы.
Известен намоточный станок по а.с. №2342308, содержащий приводную и опорную бабки с закрепленной в них оправкой, установленные па станине, каретку, перемещающуюся по направляющей, проложенной вдоль оси оправки, и несущую раскладчик наматываемого на оправку материала.
Известно также намоточное устройство по а.с. №2280004, имеющее приводную и опорную бабки с закрепленной в них оправкой, установленные на станине, нитетракт (раскладчик наматываемого материала).
Конструкция данных устройств обусловлена и максимально приспособлена для намотки изделий нитью - легко деформируемым в процессе переработки материалом.
Задачей изобретения является расширение технических возможностей станка при намотке лентой изделий с переменным радиусом за счет исключения сползания ленты в сторону уклона оправки и увеличения деформативности самой ленты.
Существенным признаком, обеспечивающим достижение этой цели, является выполнение устройства корректировки положения кромки наматываемой ленты в зависимости от угла конусности оправки в виде натянутой на две звездочки замкнутой цепи, на каждом звене которой расположены свободно вращающиеся шипованные ролики, а под одной из ветвей цепи, контактирующей с наматываемой лентой, расположена пластина, исключающая прогиб цепи от натяжения ленты.
Другим существенным признаком является дополнительное снабжение станка просечным устройством, встроенным в лентопротяжный тракт.
На фиг.1 изображена схема намоточного станка; на фиг.2 показано устройство лентопротяжного тракта; на фиг.3 и 4 представлена конструкция устройства корректировки положения кромки наматываемой ленты; на фиг.5 схематично представлена конструкция просечного устройства; на фиг.6 - вид ленты после просечки; на фиг.7 - вид ленты при наложении на оправку.
Основными составными частями намоточного станка (фиг.1) являются проводная 1 и опорная 2 бабки, расположенные на станине 3, каретка 4, перемещающаяся по направляющим 5, проложенным вдоль оси станка.
На каретке 4 установлен лентопротяжный тракт 6, конструкция которого изображена на фиг.2. Он включает в себя бобину 7 с лентой 8. На валу бобины установлен тормоз 9, создающий предварительное натяжение ленты, постоянство предварительного натяжения которой обеспечивается устройством 10, отслеживающим изменения диаметра рулона ленты.
Рабочее же натяжение ленты при намотке ее на оправку 11 обеспечивается натяжным устройством 12.
В состав лентопротяжного тракта также входит устройство 13 слежения и корректировки положения кромки ленты, а также другие устройства, необходимые для выполнения процесса изготовления изделия методом намотки: нагревательное устройство 14, прикаточный обогреваемый вал 15, обеспечивающий уплотнение наматываемого на оправку материала, и просечное устройство 16, обеспечивающее улучшение деформируемости ленты при намотке на оправку с большими углами конусности.
Устройство 13 слежения и корректировки положения кромки ленты представлено на фиг.3 и 4. Оно выполнено в виде замкнутой цепи 17, натянутой на две звездочки 18 и 19, одна из которых является приводной. На каждом звене цепи в обоймах 20 на осях 21 в подшипниках 22 расположены свободно вращающиеся шинованные ролики 23, а под одной из ветвей цепи, контактирующей с наматываемой лентой 8, установлена пластина 24, взаимодействующая с элементами 25 цепи 17 и исключающая прогиб цепи от натяжения ленты.
Просечное устройство 16 (фиг.5) снабжено ножами 26, выполняющими просечки в ленте 8 по форме, представленной на фиг.6 или 7.
Станок работает следующим образом.
Лента 8 с бобины 7 при заправке проводится через весь лентопротяжный тракт и закрепляется на оправке 11. Затем при вращении оправки и перемещении каретки 4 с лентопротяжным трактом 6 с заданным шагом вдоль оси станка полосы ленты ложатся с таким же шагом на оправку, оформляя будущее изделие (заготовку изделия).
Однако, это не вызывает проблем при намотке изделий цилиндрической формы и изделий с относительно небольшой конусностью, когда естественное стремление к сползанию наматываемой ленты в сторону уклона компенсируется силами трения ленты по поверхности оправки.
Когда же этих сил недостаточно из-за увеличенного угла конусности оправки, происходит постепенное сползание ленты в сторону уклона, рассогласование шага наложения полос ленты па оправку и шага перемещения лентопротяжного тракта на каретке станка, а, соответственно, и искажение характера наложения полос ленты вплоть до невозможности ведения процесса.
В данном техническом исполнении намоточного станка устройство 13 слежения и корректировки положения кромки ленты по сигналу об ее отклонении от заданного положения производит сдвиг ленты в сторону, противоположную уклону оправки, выравнивая положение ленты на оправке, То есть происходит дискретная корректировка положения ленты на оправке при отслеживании положения ее кромки.
При увеличенных углах конусности оправки, когда мер по корректировке положения кромки лепты недостаточно, используется просечное устройство 16, увеличивающее деформативность ленты. Шаг и величина просечек (фиг.6и 7) выбираются таким образом, чтобы сохранить эффективную длину перерезаемых волокон и часть волокон оставить неповрежденными для сохранения прочности ленты в целом.
Просечное устройство представляет собой двойную гильотину, совершающую перемещение перпендикулярно плоскости ленты.
В процессе намотки изделия производится уплотнение материала прикаточным обогреваемым валом 15.
1. Намоточный станок, содержащий приводную и опорную бабки с установленной в них оправкой для изделия, каретку, перемещающуюся по направляющим, проложенным вдоль оси оправки, лентопротяжный тракт, включающий бобину с лентой, натяжное устройство и устройство слежения и корректировки положения кромки ленты, отличающийся тем, что устройство корректировки положения кромки ленты выполнено в виде натянутой на две звездочки замкнутой цепи, на каждом звене которой расположены свободно вращающиеся шипованные ролики, а под одной из ветвей цепи, контактирующей с наматываемой лентой, на прямолинейном участке между звездочками установлена пластина, исключающая прогиб цепи от натяжения ленты.
2. Намоточный станок по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен просечным устройством, встроенным в лентопротяжный тракт.
