Устройство для пропитки волокнистого материала

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<ц895701 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 26. 05. 80 (21) 2929906/23-05 с присоединением заявки Ю— (23)Приоритет(5 l } М. Кл.

В 29 G 7/00 государственный квинтет

ЕССР.

Опубликовано 07.р1.82, B neHb " 1 ао делам нзабретеннй и открытий (53} УДК 678. 027 .94 (088.8)

Дата опубликования описания 1р,0 1.82 (72) Авторы изобретения

В. В. Чесноков и Г. Е, фрегер!

Ворошиловградский машиностроительный иттетитут -., /

".=- / (7I ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОПИТКИ ВОЛОКНИСТОГО МАТЕРИАЛА

1о

Изобретение относится к устройст. вам для переработки термореактивных материалов, а именно к устройствам для пропитки стеклонитей, и может быть использовано при изготовлении изделий из композиционных материалов методом намотки в авиационной, химической, судостроительной и других отраслях промышленности.

Известны устройства для пропитки волокнистых материалов, конструкции которых оснсваны на принципе протяги" вания пропитываемого материала через систему валков, погруженных в ванну со связующим(Ц

Известны также устройства для пропитки волокнистого материала, содержащие корпус с соосно расположенными профильными полостями для протягивания пропитываемых волокон навстречу потоку связующего, средства для подвода и отвода связующего и намоточный барабан(2

В известном устройстве пропитываемый армирующий материал во время пропитки находится в устройстве в натянутом состоянии, волокна материала, плотно упакованные на входе в устройство, находятся в таком состоянии .на протяжении всего процесса пропитки. При этом плотная упаковка волокон затрудняет проникновение связующего внутрь пропитываемого материала, воздушные включения, имеющиеся в материале, не удаляются потоком связующего, а закупориваются внешними пропитанными слоями и остаются в структуре материала. Качественную пропитку и удаление воздуха из структуры материала на известном устройстве можно достичь при высоких давлениях, что вызывает дополнительные технические трудности. Недопропитка материала н- всю глубину, воз" душные раковины, переносимые жгутом .9 материал, отрицательно сказываются на прочности и диэлектрических

895701

50

55 свойствах композитов, Эти дефекты способствуют ускоренному старению пластика вследствие ионизации воздуха, находящегося в порах.

Целью изобретения является улучшение качества пропитки.

Для достижения поставленной цели устройство,- содержащее корпус с соосно расположенными профильными полостями для протягивания пропитываемых волокон навстречу потоку связующего, средства подвода и отвода связующего и намоточный барабан, снаб. жено установленным с возможностью перемещения на выходе волокон и контактирующим с ними роликом, смонтированным на рычаге, шарнирно закрепленном на корпусе и взаимодействующим с профильным кулачком, кинематически связанным с приводом наиоточного барабана, а корпус снабжен выполненными из электропроводного материала аксиально расположен" ным в средней части кольцом и входной.дюзой, соединенной с источником электризации, и выполнен из электроизоляционного материала.

На чертеже схематически представлено предлагаемое устройство, разрез.

Устройство для пропитки волокнистого материала, содержит корпус 1, выполненный из изолирующего материала с соосно расположенными профильными полостями для протягивания пропитываемых волокон навстречу потоку связующего, средство подвода связующего в камеру - патрубок 2 и средство отвода его - патрубок 3. Пучок волокой направляется в устройство через входную дюзу 4 с гребенкой.

В средней части корпус имеет заземленное кольцо 5 из электропроводящего материала. На выходе волокон из устройства установлен периодически перемещающийся направляющий ролик 6, создающий пульсирующее их движение через устройство. Перемещение ролику 6 задает кулачок 7, имеющий кинематическую связь с приводом намоточного барабана.

Входная дюза 4 с гребенкой соединены с источником 8 электризации, в качестве которого может быть принят незаземленный привод, работающий от временной передачи с сильно электризующимся ремнем, или электростатическая машина.

Устройство работает следующим образом.

Д

Волокна протягиваются через устройство, огибают направляющий ролик

6, который отклоняет их от прямолинейного положения, поступают на натяжное и раскладывающее устройства и на .матываются на намоточный барабан соот" ветствующей конфигурации (не показан на чертеже) . Отклоняющий волокна от прямолинейного положения направляющий ролик 6 при перемещении, задаваемом ему кулачком 7,устраняет на какой-то период времени натяжение волокон на участке между натяжным устройством и устройством для пропитки.

Под действием силы, создаваемой встречным потоком связующего, часть пропитанного ослабленного пучка волокон возвращается в камеру устройства и в этот момент находится в камере в расслабленном состоянии и, проходя через входную дюзу 4 с гребенкой, наэлектризовывается. Гребенка 9 в данном случае служит для большего контакта поверхности волокон с электризующими поверхностями. Потенциал, полученный волокнами, частично теряется при соприкосновении их со связующим, но они остаются все же наэлектризованными.В момент, когда временно пучок волокон ослабляется за счет сил отталкивания между однояменно заряженными волокнами,он увеличивается по сечению (как показано на рисунке штриховыми линиями), способствуя лучшему проникновению связующего вглубь материала, при этом воздух, находящийся в структуре волокон, уносится связующим в виде воздушных пузырей. Эффект усиливается за счет того, что электростатическое поле волокон наводит в заземленном кольце 5 электрический заряд противоположного знака, при этом образуется электростатическое поле в зоне пропитки, которое также способствует получению более качественной пропитки волокнистого материала, Таким образом достигается качественная пропитка армирующего материала, что повышает качество композита.

Ролик 6 периодически перемещается кулачком 7, создавая пульсирующее движение волокон через устройство.

Для того, чтобы обеспечить стабильное качество пропитки по всей длине волокон частота колебаний ролика определяется из условия, чтобы каждый участок волокон, протягиваемый через камеру пропитки, между соседними ослаблениями не превышал длины камеры. Частота колебаний направляющего ролика 6 определяется переда-. точным отношением кинематической связи между скоростями намоточного барабана и кулачка.

Данное устройство обеспечивает лучшие условия пропитки. Для достижения качественной пропитки и получения материала с низким процентом содержания пор не требуется создавать высокое давление в камерах для пропитки а следовательно, нет необходимости в применении дополнительных сложных узлов и агрегатов для создания и контроля давления связующего в устройстве. Высокое качество пропитки, достигаемое на предлагаемом устройстве, позволяет повысить прочностные (на 10-15ь), акустические и диэлектрические характеристики материала.

Формула изобретения

Устройство для пропитки волокнистого материала, содержащее корпус

95701

4 с соосно расположенными проФильными полостями для протягивания пропитываемых волокон навстречу потоку связующего, средства подвода и отвода свя% зующего и намоточный барабан, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с це лью улучшения качества пропитки, оно снабжено установленным с возможностью перемещения на выходе волокон и кон4Ф тактирующим с ними роликом, смонтированным на рычаге, шарнирно закрепленном на корпусе и взаимодействующим с профильным кулачком, кинематически связанным с приводом намоточного ба З рабана, а корпус снабжен выполненными из электропроводного материала аксиально расположенным в средней части кольцом и входной дозой, соединенной с источником электризации, 26 и выполнен из электроизоляционного материала.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе уз 1. Авторское свидетельство СССР

М 477004, кл. В 29 6 7/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке N 2833850,кл. В 29 G 7/00, 1979 (прототип).

895701

Составитель М. Осипова

Редактор Т. Морозова Техред Ж.Кастелевич Корректор A. дзятко

Заказ 11572/21 Тираж 672 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий . 113035, Москва, Ж-35, Раумская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г,.Ужгород, ул. Проектная, 4