ПУЛТРУЗИОННАЯ УСТАНОВКА

Полезная модель относится к изготовлению изделий из полимерных композиционных материалов пултрузией и позволяет изготавливать стержни, устойчивые к растяжению и сжатию, которые могут найти применение в области медицины, например, в стоматологии.
Известна установка для изготовления длинномерных профильных изделий из композиционных материалов, содержащая шпулярник с бобинами, направляющие элементы, формирователь профиля заготовки профильного изделия, имеющий продольный паз, формирующую фильеру и тянущее устройство (патент РФ №2010719, МПК В 29 С 55/30, В 29 D 9/00).
Известно устройство, реализующее способ изготовления длинномерных профильных изделий из полимерных композиционных материалов, включающий формирование заготовки из непрерывных армирующих волокон, пропитку связующим, формирование профиля путем протяжки через профилирующую фильеру с одновременным отверждением материалов (патент РФ №2009037, МПК В 29 С 55/30, В 29 L 9/00, 1994).
Формирование заготовки из длинномерных материалов с пропиткой полимерным связующим известно из ряда патентов США (патент №2024962, НКИ 425-67, 1935; патент №2386411, НКИ 425-70, 1943; патент №3051936, НКИ 425-70, 1959).
Все эти устройства предназначены для изготовления крупногабаритных стержней и труб и не могут использоваться для изготовления стержней малых диаметров.
Задачей настоящего изобретения является изготовление стержней, работающих в сложно-напряженных условиях, а именно при кручении, т.е. при награзках на сжатие, растяжение и изгиб.
Наиболее близким аналогом, принятым за прототип, является установка по патенту РФ №2170175, МПК В 29 С 55/30; В 29 В 15/14, опубл. 2001.07.10. содержащая шпулярник с бобинами, направляющие элементы, формирователь профиля заготовки, пропиточное и тянущее устройства.
Недостатком этой установки, как и предыдущих устройств, является то, что ее нельзя использовать для изготовления качественных стержней малых диаметров,
работающих в сложно-напряженных условиях, а именно, при нагрузках на сжатие, растяжение и изгиб. Кроме того, они имеют низкие технологические возможности, так как изготавливают стержни и трубы определенного диаметра.
Задачей полезной модели является создание легко переналаживаемой и удобной в обслуживании установки, имеющей высокие технологические возможности и позволяющей изготавливать стержни малых диаметров, работающие в сложно-напряженных условиях, а именно, при кручении.
Для этого предлагаемая установка содержащит шпулярник с бобинами, направляющие элементы, пропиточное и тянущее устройства, обогреваемую формующую фильеру. Новым является то, что перед входом в пропиточную ванну установлены направляющие гребенки, фильера выполнена с возможностью перемещения перпендикулярно оси в горизонтальной плоскости и имеет несколько каналов различного диаметра, а для обеспечения передачи усилия по всей длине установки она снабжена тянуще-приемным узлом, размещенным после пропиточной ванны и выполненным в виде съемного барабана.
Такое выполнение установки дает следующие преимущества.
Установка гребенок перед входом в пропиточную ванну обеспечивает необходимую продольную ориентацию нитей, что позволяет обеспечить выход качественного изделия.
Выполнение фильеры с возможностью перемещения перпендикулярно оси в горизонтальной плоскости позволяет обеспечить соосность работающего канала (канала с выбранным диаметром) и установки, что также обеспечивает выход качественного изделия.
Выполнение в фильере каналов различного диаметра позволяет увеличить технологические возможности установки, а именно, изготавливать штифты различного даиметра в зависимости от потребностей.
Тянуще-приемный узел, размещенный после пропиточной ванны и выполненный в виде съемного барабана, обеспечивает прямолинейное перемещение материала и облегчает съем готового изделия, что позволяет улучшить качество стержней и удобство обслуживания.
На фиг.1 прилагаемого чертежа схематично изображена предлагаемая установка.
Установка содержит содержит шпулярник 1, на котором размещены шпули 2 со стекловолокном, имеющие направляющие кольца 3, обеспечивающие ровный съем нитей со шпуль и их ориентацию, собирающую гребенку 4, для сохранения
необходимой продольной ориентации нитей, станину с опорами 5, на которой крепятся узлы установки: собирающий валик 6, пропитывающая ванна 7, прогружающий узел 8, сменная отжимная фильера 9, диаметр отверстия которой выбирается в соответствии с диаметром стержня, печь предварительного нагрева 10 с двухточечным регулятором температуры 11, формующая фильера 12, снабженная элетрообогревателем 13, и имеющая четыре канала для получения стержней различного диаметра (1,10 мм; 1,25 мм; 1,35 мм; 1,50 мм), тянуще-приемный барабан 14 и узел привода 15.
Установка работает следующим образом.
Устанавливают необходимое количество шпуль 2 со стекловолокном на шпулярник 1, поднимают погружающий узел 8 над верхней поверхностью ванны 7, для обеспечения прямолинейного движения формующую фильеру 8 устанавливают таким образом, чтобы ось канала с выбранным диметром, соответствующим диаметру стержня, совпадала с осью установки, протягивают волокна от шпуляринка 1 по всему тракту установки через направляющие кольца 3, собирающую гребенку 4, собирающий валик 6, отжимную фильеру 9 печь предварительного нагрева 10, формующую фильеру 12 и закрепляют на тянуще-приемном барабане 14. Затем устанавливают на пульте управления необходимые параметры технологического процесса, заливают подготовленное связующее в пропитывающую ванну 7, опускают погружающий узел 8 и включают обогреватели (на чертеже не показаны). После достижения температуры узлов заданного уровня включают привод установки 16 и опускают погружающий узел 8, прижимая нити со стекловолокном для пропитки нитей связующим, при прохождении нитей через собирающую гребенку 4 их сводят до ширины 150 мм, собирающий валик 6 формирует нити до ширины 40 мм, в пропитывающей ванне 7 происходит совемещение стекловолокна с эпоксидным связующим, отжимная фильера 9 снимает с поверхности образовавшегося жгута излишки связующего, в печи предварительного нагрева 10 жгут пропитанных волоки подогоревается до заданной температуры и подется в форующую фильеру 12, где изделие формуется, фиксируется его форма за счет отверждения связующего и подается на тянуще-приемный барабан 14. После окончания работы погружающий узел 8 так, чтобы волокна не проходили через связующее, продолжить протяжку до начала намотки на тянуще-барабан 14 непропитанных волокон, остановить привод 16, выключить электрообогреватели 13, зафиксировать последние витки стержня на тянуще-приемном барабане 14 клейкой лентой, отрезать сухие волокна, снять барабан 14 и
снять с него полученный стержень. Затем промыть пропитывающую ванну 7, погружающий узел 8 и отжимную фильеру 9.
Такая установка удобна в обслуживании, позволяет изготавливать качественные стержни малых диаметров, работающих в сложно-напряженных условиях, является легко переналаживаемой.