Тянущее устройство

 

Изобретение относится к оборудованию для непрерывного изготовления изделий из полимерных композиционных материалов типа профилей, а именно к тянущим устройствам. Изобретение позволяет повысить точность и равномерность прижима, уменьшить динамические нагрузки на изделие. Тянущее устройство содержит основание со смонтированными на нем нижней и верхней рамами. На каждой из рам установлены цепные передачи со сменными прижимными элементами, закрепленными на звеньях цепи. Верхняя рама смонтирована на основании с возможностью поворота ее вокруг горизонтальной оси и перемещения в вертикальной плоскости. Натяжение цепей имеет также дополнительную регулирующую систему натяжения, установленную перед ведомой звездочкой. Эта система натяжения выполнена в виде звездочки, закрепленной на рычаге с возможностью перемещения ее в сторону цепи. Кроме того, перемещение верхней рамы в вертикальной плоскости осуществлено посредством двух спаренных пневмоцилиндров. Каждый из цилиндров шарнирно соединен с рамой и основанием и имеет индивидуальное регулирование. Приведено также выполнение прижимных элементов и закрепление их на звеньях верхней и нижней цепей. Верхняя и нижняя рамы имеют опорные поверхности для роликов цепей. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к оборудованию для непрерывного изготовления изделий из полимерных композиционных материалов (ПКМ) типа профилей, а именно к тянущим устройствам.

Известно тянущее устройство, предназначенное для непрерывного изготовления изделий из ПКМ типа профилей, состоящее из расположенных один над другим замкнутых транспортеров со звездочками, установленных на траверсах, прижимов, контактирующих с внутренними поверхностями рабочих ветвей транспортеров, средств их перемещения [1].

Средства перемещения прижимов представляют собой шарнирно соединенные с ними и траверсами пары рычагов. Один из пары рычагов шарнирно связан дополнительным рычагом со штоком силового цилиндра, смонтированного на ходовом винте. Одна из звездочек каждого транспортера установлена на ползуне, закрепленном на подпружиненном штоке. На транспортерах для зажима изделия установлены башмаки.

Тянущее устройство имеет "жесткую" силовую схему без "обратной связи" на электропривод. Поворот рычагов относительно траверс приводит к возрастанию усилия сжатия до значения, которое может привести к разрушению механизмов либо к разрушению изделия.

Поскольку раздвижка верхней и нижней частей устройства затруднена, усложнены заправка жгута, а также ремонт устройства. Прижимные элементы - башмаки верхней и нижней цепей с неизбежностью будут смещаться относительно друг друга в процессе пултрузии в силу разной вытяжки цепей. Это приводит к ухудшению поверхности изделия за счет сдвигового действия между верхней и нижней частями, в результате чего возможны задиры, пережимы и другие дефекты профиля. Кинематическая система тянущего устройства неустойчива из-за большого количества шарниров, требуются дополнительные устройства, фиксирующие шарниры, это ведет к усложнению конструкции в целом.

Известно тянущее устройство [2], содержащее раму со смонтированными на ней подвижными верхним и нижним корпусами, в которых размещены гусеничные транспортеры. Устройство имеет два привода: один обеспечивает прижим с заданным усилием верхнего и нижнего транспортеров, обеспечивая зажим протягиваемого изделия, второй осуществляет вращение гусеничных транспортеров, обеспечивая протяжку отформованного изделия. Вращение транспортеров осуществляют от одного двигателя через шлицевой вертикальный раздаточный вал и двух шестеренчатых пар, находящихся на различных уровнях. В этом случае система получается жесткая.

Привод прижима имеет электродвигатель, реверсивный редуктор, две цепные передачи и две звездочки. Длина цепной передачи, управляющей перемещением верхнего транспортера по отношению к нижнему, значительна, что затрудняет сохранение синхронности перемещения его по вертикали с нижним, учитывая, что они получают вращение от одного редуктора, а длинную цепь сложно поддерживать в натянутом состоянии из-за ее растяжения. В процессе эксплуатации возникает разность в шаге перемещения верхнего и нижнего транспортеров, что сказывается отрицательно на качестве протягиваемого изделия. Кроме того, тензодатчики в таких условиях работают нестабильно и велик риск "раздавить" изделие при прижиме. Кроме того, такая система сложна в регулировке во время технологического режима - сложно переместить транспортеры относительно друг друга, например, на 0,5 мм.

Главным недостатком такого тянущего устройства является его "жесткость", как протягивающего, так и прижимного механизмов, что не позволит управлять качеством изделия. Кроме того, практически исключена возможность его эксплуатации в момент захода в тянущее устройство отвержденного изделия, т.е. момент, когда появляется граница разделена армирующий материал (в данном случае стекловолокно) - отвержденное изделие.

Техническим результатом изобретения является повышение точности и равномерности прижима, уменьшение динамических нагрузок на изделие.

Для достижения указанного технического результата в тянущем устройстве, содержащем основание со смонтированными на нем нижней и верхней рамами, на каждой из которых установлены цепные передачи со сменными прижимными элементами, закрепленными на звеньях цепи и выполненными с рабочей поверхностью, эквидистантной поверхности изготавливаемого изделия, и систему натяжения цепей, причем верхняя рама смонтирована на основании с возможностью перемещения ее в вертикальной плоскости, согласно изобретению верхняя рама смонтирована на основании с возможностью поворота ее вокруг горизонтальной оси, а каждая из цепей снабжена дополнительной регулирующей системой натяжения, установленной перед ведомой звездочкой и выполненной в виде звездочки, закрепленной на рычаге с возможностью перемещения в сторону цепи.

При этом перемещение верхней рамы в вертикальной плоскости может быть осуществлено посредством двух спаренных пневмоцилиндров, каждый из которых шарнирно соединен с рамой и основанием и имеет индивидуальное регулирование.

Результирующее усилие спаренных пневмоцилиндров смещается при работе в сторону привода тянущего устройства по горизонтали от центра тяжести. Это обеспечивает уменьшение изгибающего воздействия на направляющие стойки, обеспечивает свободный проход профиля во время начала протяжки.

Прижимные элементы тянущего устройства могут быть закреплены на звеньях верхней и нижней цепей при помощи клинового соединения с обеспечением самозатяжки в процессе работы.

Прижимные элементы верхней и нижней цепей могут быть установлены зеркально относительно друг друга. На верхней и нижней рамах жестко закреплены опорные поверхности для роликов цепей.

Выполнение систем регулирования натяжения верхней и нижней цепей в соответствии с заявляемым техническим решением позволяет в каждый момент времени прижимные элементы верхней и нижней цепей, входящие в сцепление с протягиваемыми профилями, расположить зеркально относительно друг друга, исключить сдвиг верхних прижимных элементов относительно нижних, что особенно важно при формовании изделий, имеющих выпукло-вогнутый профиль. Это обеспечивает отсутствие "пережимания" тела профиля на рабочей части тянущего устройства, на выходе из тянущего устройства не наблюдается шелушения и задиров по поверхности формуемого изделия.

Закрепление прижимных элементов с помощью самозатягивающегося при работе клинового соединения позволяет быстро произвести переналадку при переходе на изготовление изделий другой конфигурации.

В процессе работы пултрузионной установки контролируется усилие натяжения верхней и нижней цепей, разница, возникающая, например, по мере износа цепей, выравнивается по мере необходимости посредством дополнительной регулирующей системы натяжения. Конструкция тянущего устройства обладает надежностью в работе, удобна в эксплуатации.

На фиг. 1 представлена конструкция тянущего устройства, вид сбоку; на фиг. 2 - узел крепления прижимного элемента тянущего устройства в разрезе.

Тянущее устройство содержит основание 1, на котором неподвижно закреплена нижняя рама 2 при помощи кронштейнов 3. На раме 2 расположены ведущая звездочка 4 и ведомая 5, между которыми натянута цепь 6, натяжение цепи регулируется болтами 7. На звеньях цепи закреплены прижимные элементы 8 с помощью клинового соединения 9. По направляющим стойкам 10 от двух спаренных пневмоцилиндров 11, 12 перемещается вверх и вниз верхняя рама 13. На верхней раме 13 расположены ведущая звездочка 14 и ведомая 15, между которыми натянута цепь 16 с закрепленными на ней прижимными элементами 17. Натяжение цепи регулируется болтами 18.

Прижимные элементы 8, 17 выполнены в виде сменных колодок, закрепляемых на нижней и верхней цепях клиньями соответственно самозатягивающимися в процессе работы. Рабочая поверхность колодок эквидистантна контуру изготавливаемого профиля.

Направляющие 19 скреплены с рамой 13 с возможностью поворота вокруг оси 20. Каждый из спаренных пневмоцилиндров 11, 12 соединен с рамой и основанием при помощи шарниров 21, 22 и 23, 24 соответственно.

Перед ведомыми звездочками 5, 15 расположены дополнительные регулирующие системы натяжения каждой из нижних и верхних цепей, выполненные в виде закрепленных на рычагах 25, 26 звездочек 27, 28, поджимаемых к цепи посредством пневмоцилиндров 29, 30, закрепленных на нижней и верхней рамах с помощью шарниров 31, 32 соответственно.

Ролики нижней цепи 6 перемещаются по опорной поверхности 33, жестко закрепленной на нижней раме 2, а ролики верхней цепи 16 перемещаются по опорной поверхности 34, жестко закрепленной на верхней раме 13.

Движение ведущей звездочке 4 нижней цепи придается редуктором 35 и электродвигателем 36 через ременную передачу 37.

Движение ведущей звездочке 14 верхней цепи придается редуктором 38 и электродвигателем 39 через ременную передачу 40.

Работа устройства. С помощью пневмоцилиндров 11, 12 верхняя рама по стойкам 10 поднимается на направляющих 19 вверх, поворачивается вокруг оси 20 для увеличения расстояния между прижимными элементами верхней и нижней цепей на входе в тянущее устройство. Жгут из композиционного материала заправляется в тянущее устройство, после чего верхняя рама спускается до соприкосновения прижимных элементов 9, 17 с протягиваемым профилем 41. Затем посредством спаренных пневмоцилиндров 11, 12 прикладывают дополнительное усилие, обеспечивающее протяжку профиля, одновременно располагают зажимные элементы верхней и нижней цепей на выходе зеркально относительно друг друга. Одновременно включают приводы 36, 39 верхней и нижней цепей. Основные системы натяжения обеспечивают цепям натяжение, которое на ведущих ветвях будут всегда больше, чем на ведомых на величину тянущего усилия. Они служат для установки осей ведомых звездочек 5, 15 нижней и верхних рам строго в вертикальной плоскости и обеспечивают возможность синхронного прохождения звеньев цепей вместе с зубьями ведомых звездочек верхней и нижней цепей зеркально относительно друг друга. При "схватывании" колодок 17,8 верхней и нижней цепей с изделием 41 цепи нагружаются тянущим усилием, которое вытягивает их в разной степени (из-за различия в изготовлении, износа звеньев цепей, различной плотности и т.п.).

В силу этого колодки 8, 17 нижней и верхней цепей смещаются в продольном направлении относительно друг друга. Для исключения смещения прижимных элементов в пневмоцилиндры 29, 30 подают давление заданной величины и передвигают звездочки 27, 28 дополнительных регулирующих систем натяжения в сторону цепей на величины, обеспечивающие "выборку" всех зазоров верхней и нижней цепей, а также создают равные усилия в ведомой и ведущей частях каждой из цепей за колодками, захватывающими изделие 41, и перед ним.

Формула изобретения

1. Тянущее устройство, содержащее основание со смонтированными на нем нижней и верхней рамами, на каждой из которых установлены цепные передачи со сменными прижимными элементами, закрепленными на звеньях цепи и выполненными с рабочей поверхностью, эквидистантной поверхности изготавливаемого изделия, и систему натяжений цепей, причем верхняя рама смонтирована на основании с возможностью перемещения ее в вертикальной плоскости, отличающееся тем, что верхняя рама смонтирована на основании с возможностью поворота ее вокруг горизонтальной оси, а каждая из цепей снабжена дополнительной регулирующей системой натяжения, установленной перед ведомой звездочкой и выполненной в виде звездочки, закрепленной на рычаге с возможностью перемещения ее в сторону цепи.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что перемещение верхней рамы в вертикальной плоскости осуществлено посредством двух спаренных пневмоцилиндров, каждый из которых шарнирно соединен с рамой и основанием и имеет индивидуальное регулирование.

3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что прижимные элементы закреплены на звеньях верхней и нижней цепей при помощи клинового соединения с обеспечением самозатяжки в процессе работы.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что прижимные элементы верхней и нижней цепей установлены зеркально относительно друг друга.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на верхней и нижней рамах жестко закреплены опорные поверхности для роликов цепей.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2