Устройство для соединения листов из композиционных материалов

 

Использование: в оборудовании для соединения листов из композиционных материалов. Сущность изобретения: в устройстве для соединения листов из композиционных материалов механизм прошивки листов выполнен в виде вертикального захвата волокна и держателей челнока с расположенной в нем шпулей. Вертикальный захват волокна закреплен на одной из горизонтальных балок и выполнен в виде стержня с цанговыми губками. Держатели челнока закреплены на другой горизонтальной балке. Вертикальный захват связан с приводом посредством кулачка с пазом. Кулачок снабжен закрепленным на нем толкателем и установленным в пазу кулачка чечевицеобразным роликом с держателем. Держатель закреплен на вертикальном захвате. Устройство снабжено установленным на направляющих подпружиненным механизмом натяжения волокна с ограничителем его движения. Кроме того, механизм натяжения волокна выполнен в виде корпуса с установленной в нем катушкой с волокном, храповика с собачкой и упора расстопоривания собачки храповика. Храповик жестко связан с катушкой. Собачка удерживается в положении фиксации храповика при помощи пружинной пластины. Упор расстопоривания собачки храповика установлен на направляющих. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к оборудованию для соединения листов из композиционных материалов.

Известно устройство для соединения листов из композиционных материалов, содержащее станину с вертикальными кронштейнами, связанными горизонтальными балками, направляющие и механизм прошивки листов с приводом.

Однако в известном устройстве игла с прошивочной нитью в процессе прохода ее через отверстия в сшиваемом материале будет заклинивать своим телом нить в отверстии, что будет вызывать обрыв нити, которой производится сшивка листов. Кроме того, игла в процессе прошивки движется неравномерно, из верхней мертвой точки игла движется равноускоренно до середины пути, затем ее движение замедляется, и игла останавливается в нижней мертвой точке. В результате в средней части траектории иглы нить получает сильный рывок, который приводит к неравномерному натяжению нити при прошивке, что влияет на качество шва.

Нить в процессе сшивания листов из композиционных материалов должна быть пропитана связующим, поэтому на конце иглы будет скапливаться полимеризованное связующее, что приведет в конечном счете к разрушению отверстия в материале, поломке иглы или обрыву нити.

Технический результат изобретения обеспечение равномерного натяжения нити, исключение ее обрыва.

Для этого в устройстве для соединения листов из композиционных материалов, содержащем станину с вертикальными кронштейнами, связанными горизонтальными балками, направляющие и механизм прошивки листов с приводом, согласно изобретению механизм прошивки листов выполнен в виде закрепленного на одной из горизонтальных балок вертикального захвата волокна, выполненного в виде стержня с цанговыми губками, и закрепленных на другой горизонтальной балке соосно вертикальному захвату волокна держателей челнока с расположенной в нем шпулей, при этом вертикальный захват связан с приводом посредством кулачка с пазом, снабженного закрепленным на нем толкателем и установленным в пазу кулачка чечевицеобразным роликом с держателем, закрепленным на вертикальном захвате, причем устройство снабжено установленным на направляющих подпружиненным механизмом натяжения волокна с ограничителем его движения.

Кроме того, механизм натяжения волокна выполнен в виде корпуса с установленной в нем катушкой с волокном, жестко связанного с катушкой храповика с собачкой, удерживаемой в положении фиксации храповика при помощи пружинной пластины, и установленного на направляющих упора расстопоривания собачки храповика.

В предлагаемом устройстве используется метод вытяжки нитей через отверстия в листах из композиционных материалов, скрепляемых прошивкой. При этом исключается обрыв нити, обеспечивается ее равномерное натяжение.

На фиг.1 изображено устройство; на фиг. 2 механизм натяжения волокна.

Устройство для соединения листов из композиционных материалов содержит станину 1 с вертикальными кронштейнами и горизонтальными балками. В вертикальных кронштейнах установлены ролики 2 механизма протяжки листов, связанные с приводом 3, включающим электродвигатель 4. На горизонтальных балках установлен механизм прошивки листов, включающий электродвигатель 5 механизма привода 6 челнока 7, держатель 8 челнока с установленной в нем шпулей 9 с волокном. Шпуля 9 (с целью обеспечения равномерного натяга волокна) установлена внутри челнока 7 вдоль его длины, а волокно крепится к вертикальной части станины 1 в держателе 10. Челнок 7 движется в горизонтальной плоскости, параллельной скрепляемым листам. В держателях 8 челнок установлен свободно.

Электродвигатель 11 привода кулачка 12 связан с цанговым вертикальным захватом 13 волокна через держатель 14. Движение от кулачка 12 передается на вертикальный захват 13 через держатель 14. Вертикальный захват 13 выполнен в виде стержня с цанговыми губками. Толкатель 15 закреплен на кулачке 12 и вращается вместе с ним. При достижении захватом 13 крайнего нижнего положения толкатель 15 отжимает механизм расфиксации волокна и расфиксирует захват, нить отпускается из него. Пружина 16 натяга волокна входит в состав механизма 17 натяжения волокна, который содержит направляющую 18. Ограничитель 19 движения механизма натяжения волокна установлен на направляющей 18. Пружинный держатель 20 волокна закреплен на станине 1.

Механизм натяжения волокна 17 (фиг.2) включает также корпус 21, в котором установлена катушка 22 с волокном, жестко связанная с храповиком 23. Храповик 23 фиксируется собачкой 24, удерживаемой в положении фиксации храповика пружинной пластиной 25. На направляющей 18 имеется упор 26 расстопоривания собачки 24 храповика 23. К корпусу 21 механизма натяжения волокна крепится пружина 16 натяга волокна. Вертикальный захват 13 волокна закреплен на одной из горизонтальных балок станины, а держатели 8 челнока на второй горизонтальной балке соосно вертикальному захвату. Кулачок 12 выполнен с пазом, в котором установлен чечевицеобразный ролик (не показан), связанный с держателем 14. Держатель 14 закреплен на вертикальном захвате 13.

Устройство работает следующим образом.

В механизм 17 натяжения волокна устанавливается катушка 22 с волокном, свободный конец волокна крепится в пружинном держателе 20. Устанавливаются на протяжные ролики 2 скрепляемые листы 27 композиционного материала таким образом, чтобы отверстие в скрепляемых листах совпало с цанговым вертикальным захватом 13. В челнок 7 устанавливается шпуля 9 с волокном. Свободный конец нити волокна крепится в держателе 10. Челнок 7 устанавливается в держатели 8. Цанговый вертикальный захват 13 устанавливается в верхнее положение, челнок 7 отведен в одно из своих крайних положений. Кулачок 12 имеет паз с тремя точками самопересечения центрового профиля. Держатель 14 закреплен одним концом к цанговому захвату 13, имеет на другом конце чечевицеобразный ролик, скользящий в пазу кулачка 12. Паз имеет винтовые витки постоянного шага для медленного движения цангового вертикального захвата 13 вверх с постоянной скоростью и винтовой виток для быстрого перемещения захвата 13 вниз. Захват 13 быстро движется вниз, после включения электродвигателя 11 и начала вращения кулачка 12. С помощью толкателя 15 цанговый вертикальный захват 13 в крайнем нижнем положении открывается и по прохождению толкателя 15 захватывает нить волокна и начинает вытягивать ее вверх, через отверстие в скрепляемых листах. Когда нить волокна поднимается достаточно высоко над листами, включается электродвигатель 5 механизма привода 6 челнока 7. Челнок 7 входит между нитями цангового вертикального захвата 13. Нити проходят между челноком 7 и держателями 10 челнока. После того, как челнок 7 прошел через нити волокна захвата 13, он останавливается. Цанговый вертикальный захват 13, поднявшись до конца вверх, упирается в верхнюю горизонтальную балку станины 1 и открывается. Нить волокна под действием пружины 16 затягивается под листы 27, образуя с нитью челнока 7 шов крепления. Электродвигатель 4 через привод 3 вращает ролик 2 и передвигает листы до следующего отверстия. Когда отверстие совпадает с цанговым вертикальным захватом 13, захват начинает быстро двигаться вниз, захватывает нить и начинает подниматься. Механизм 17 натяжения с мотком волокна из крайнего положения начинает двигаться в сторону отверстия, преодолевая натяжение пружины 16. Когда механизм 17 натяжения волокна достигнет ограничителя 19 на направляющей 18 (фиг.2), собачка 24, дойдя до упора 26, расфиксирует храповик 23 и освободит катушку 22, волокно будет отматываться по мере поднятия цангового вертикального захвата 13. При ослаблении натяга волокна механизм 17 натяжения волокна под действием пружины 16 стремится вернуться в исходное положение. При этом собачка 24 уходит от упора 26 и фиксирует храповик 23 и катушку 22 волокна.

При поднятии цангового вертикального захвата 13 челнок 7 переходит в исходное положение, проходя между волокнами цангового вертикального захвата 13. При достижении захватом 13 крайнего верхнего положения последний открывается, волокно под действием механизма 17 натяжения вытягивается в отверстие и с волокном челнока 7 образует шов на верхней части одного из скрепляемых листов композиционного материала. Далее цикл повторяется.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ ЛИСТОВ ИЗ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее станину с вертикальными кронштейнами, связанными горизонтальными балками, направляющие и механизм прошивки листов с приводом, отличающееся тем, что механизм прошивки листов выполнен в виде закрепленного на одной из горизонтальных балок вертикального захвата волокна, выполненного в виде стержня с цанговыми губками, и закрепленных на другой горизонтальной балке соосно с вертикальным захватом волокна держателей челнока с расположенной в нем шпулей, при этом вертикальный захват связан с приводом посредством кулачка с пазом, снабженного закрепленным на нем толкателем, и установленным в пазу кулачка чечевицеобразным роликом с держателем, закрепленным на вертикальном захвате, причем устройство снабжено установленным на направляющих подпружиненным механизмом натяжения волокна с ограничителлем его движения.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что механизм натяжения волокна выполнен в виде корпуса с установленной в нем катушкой с волокном, жестко связанного с катушкой храповика с собачкой, удерживаемой в положении фиксации храповика при помощи пружинной пластины, и установленного на направляющих упора расстопоривания собачки храповика.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2