Установка для изготовления сотопласта

 

Использование: при производстве легких и ячеистых структур. Сущность изобретения: установка содержит рамы со стержнями, имеющими возможность перемещения по траектории прямоугольника, формовочно-сварочный механизм, содержащий совершающий возвратно-поступательное перемещение с устройством для раскладки лент препрега. При этом соединение осуществляется сплавлением термопластичных композиций с одновременной термофиксацией за счет охлаждения участков гофрируемых слоев предварительно нагретой ленты с примыкающим к ним участкам ранее отформованных слоев. Нагреватель расположен в зоне сварки лент, а формирующе термофиксирующие элементы выполнены в виде охлаждаемых зубчатых колес. 2 ил.

Изобретение относится к производству легких и ячеистых сотовых структур, предназначенных для использования их в многослойных конструкциях в качестве заполнителей, основными требованиями для которых являются высокие значения удельной прочности и удельной жесткости.

Установка для изготовления сотопласта, содержащая смонтированную на основании пару направляющих, формирующие стержни, образующие плоские гребенки и сварочный блок.

Для повышения производительности процесса установка для изготовления сотопласта, содержащая смонтированную на основании пару направляющих, формующие стержни, образующие плоские гребенки и сварочный блок, согласно изобретения, снабжена парой плит, установленных с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения относительно направляющих, при этом стержни гребенок соединены посредством рамы с соответствующей плитой с возможностью горизонтального возвратно-поступательного перемещения относительно плиты для обеспечения перемещения стержней по траектории прямоугольника, а сварочный блок снабжен нагревателем, установленным в зоне сварки и выполнен в виде пары зубчатых колес, смонтированных с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно стержней для формования ячеек и их термофиксации.

На фиг. 1 показан общий вид установки для изготовления сотопласта в разрезе; на фиг. 2 разрез А А на фиг. 1.

Установка содержит общую раму 1 на которой размещены верхняя 2 и нижняя 3 плиты, имеющие возможность вертикального возвратно-поступательного перемещения относительно рамы.

На нижнем основании 4 рамы 1 смонтированы несколько пар направляющих 5.

На каждой из плит 2 и 3 установлены рамы соответственно 6,7 с несколькими рядами стержней 8 и 9, образующих гребенки. Рамы 6,7 имеют возможность горизонтального возвратно-поступательного перемещения относительно плит 2 и 3 в направлении осей стержней.

Поочередно одна из рам 6 или 7 со стержнями при помощи приводов 10 или 11, например, пневматических, фиксируется стержнями на верхних торцах направляющих 5, а другая при этом аналогичными приводами введена своими стержнями в зацепление со стержнями первой. Расстояние между направляющими 5 каждой пары соответствует высоте изготовления сотопласта 12.

Для гофрирования с одновременной сваркой над каждой парой направляющих 5 предусмотрены формовочно-сварочные механизмы 13, состоящие из одного или двух зубчатых колес с 14 и 15 с зубьями 16, перемещающихся возвратно-поступательно относительно стержней для формования ячеек и термофиксации. Одно колесо механизма обеспечивает гофрирование и термофиксацию при движении в одном направлении, другой в обратном.

Для точной раскладки ленты 17 препрега между колесами 14 и 15 смонтирован раскладочный механизм, состоящий из роликов 18 расположенных между направляющими пластинами 19, расстояние между которыми равно ширине раскладываемой ленты 17, т. е. высоте сотопласта. Под парой раскладочных роликов смонтирован нагреватель 22, подающий тепло непосредственно в зону сварки, на свариваемые поверхности лент.

На раме 1 установки со стороны верхней плиты 2 смонтирован ряд катушек - накопителей (бобин) 21, количество которых равно числу пар направляющих 5, что соответствует числу одновременно изготавливаемых сотопластов 12.

Работа установки осуществляется следующим образом.

Концы лент препрега с катушек накопителей 21 через систему роликов 22 направляются в каждую пару раскладочных роликов 18 под формующе - термофиксирующие колеса выполненные охлаждаемыми.

Пуском формовочно-сварочных механизмов 13 осуществляется перемещение (вращение колес 14 и 15 по впадинам, образованным стержнями гребенок, с вертикальным перемещением его для создания давления в месте сварки.

При этом зубья 16 колес 14 и 15 подбирают с раскладочных роликов 18 необходимую плиту предварительно разогретой ленты 17 для образования очередного гофра, формуют и одновременно термофиксируют ее.

Формовочно-сварочный механизм останавливается в крайнем положении.

Включением соответствующих приводов осуществляется горизонтальное перемещение нижней рамы 7 со стержнями 9 в направлении осей стержней относительно нижней плиты 3 в направлении осей стержней относительно нижней плиты 3 до выхода стержней этой рамы из зацепления со стержнями 8 верхнего ряда. Стержни 8 верхних рам с помощью привода 10 перемещаются вниз до фиксации стержней 8 этих рам на торцах направляющих 5.

С помощью приводов (например, пружин) нижняя плита 3 вместе с нижней рамой 7 перемещаются вверх до соответствующих упоров, после чего рама 7 со стержнями 9 приводом 23 возвращается в исходное положение относительно плиты 3, которая затем вместе с рамой 7 со стержнями 9 с помощью привода 11 смещается вниз до укладки этих стержней 9 между стержнями 8 ранее опустившейся рамы 6, находящихся на торцах направляющих 5. При этом отформованные ленты оказываются зажатыми между стержнями верхних и нижних рам 6 и 7.

Таким образом, в результате совместного перемещения плиты 3 и рамы 7 (плиты 2 и рамы 6) осуществляется движение стержней 9 (8) по траектории прямоугольника. В результате чего осуществляется попеременное извлечение стержней каждой рамы из образованных ячеек и переменная укладка их на нижние ряды стержней, находящихся в это время на торцах направляющих.

Перемещением формовочно-сварочного механизма 13 в обратном направлении осуществляется формование раскладываемых лент 17 по вышеописанной последовательности.

За счет температуры и давления, создаваемого формующе-термофиксирующими колесами 14 и 15 осуществляется соединение (сварка, склейка) участков гофрируемых слоев с примыкающими к ним участкам ранее отформованных слоев, находящихся в данный момент между стержнями верхних рам.

Соединение осуществляется сплавлением термопластичных композиций с одновременной термофиксацией за счет охлаждения. В результате одновременного формования, сварки и термофиксации верхних слоев лент с нижними последовательной послойной образовывается ячеистая структура. При этом форма ячейки сотопласта будет зависеть от формы поперечного сечения применяемых стержней и формующе-термофиксирующих инденторов.

Данная установка обеспечивает повышение производительности за счет сокращения продолжительности импульса сварки и совмещения операций формования, сварки и термофиксации, и уменьшение стоимости установки за счет упрощения кинематически формовочно-сварочного механизма.

Формула изобретения

Установка для изготовления сотопласта, содержащая смонтированную на основании пару направляющих, формующие стержни, образующие плоские гребенки и сварочный блок, отличающаяся тем, что она снабжена парой плит, установленных с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения относительно направляющих, при этом стержни гребенок соединены посредством рамы с соответствующей плитой с возможностью горизонтального возвратно-поступательного перемещения относительно плиты для обеспечения перемещения стержней по траектории прямоугольника, а сварочный блок снабжен нагревателем, установленным в зоне сварки, и выполнен в виде пары зубчатых колес, смонтированных с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно стержней для формования ячеек и их термофиксации.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2