УСТРОЙСТВО ПРОПИТКИ СВЯЗУЮЩИМ

Полезная модель относится к области пропитки ячеистых и пористых материалов, в частности, тканей, лент, жгутов, нитей и может быть использована, например, при изготовлении крупногабаритных изделий из композиционных материалов в различных отраслях промышленности.
Известно «Устройство для пропитки листовых материалов» по патенту РФ №2257416, содержащее установленные на станине ванну с рабочим составом, в которую погружен рифленый вал, а также питающий и вспомогательный транспортеры и разглаживающий вал, при этом оно содержит опорное средство с упругим контртелом, рабочий орган, выполненный в виде рифленой плоскости и установленный с возможностью возвратно-поступательного движения в вертикальной плоскости посредством кривошипа, устройство для съема готового полуфабриката, расположенное в конце рабочей ветви питающего транспортера, устройство для создания гидродинамического клина, установленное на ванне с возможностью горизонтального и вибрационного перемещения, и прижимной валик для контактирования рифленого вала с питающим транспортером, разглаживающий вал установлен непосредственно в начале рабочей ветви питающего транспортера.
Недостатком «Устройства для пропитки листовых материалов» по патенту РФ №2257416 является неравномерное распределение рабочего состава в пропитываемом листовом материале, так как пропитка проводится путем механического воздействия на листовой материал рабочим органом в виде рельефной поверхности, который обеспечивает периодическое сжатие и растяжение листового материала.
Известно «Устройство ультразвуковой пропитки» по патенту РФ №2224649, принятое в качестве ближайшего аналога, содержащее ванну со связующим, прижимные ролики для перемещения наполнителя вдоль дна ванны, ультразвуковую колебательную систему, состоящую из преобразователя электрических колебаний в ультразвуковые, концентратора механических колебаний и рабочего инструмента, размещенную над поверхностью ванны со связующим таким образом, что рабочий инструмент погружается в связующее, при этом рабочий инструмент колебательной системы выполнен в виде пластины со скругленными краями, имеющей криволинейную излучающую рабочую поверхность с поперечным размером, установленным из условия обеспечения однослойного размещения наполнителя по ширине инструмента в процессе пропитки, и с продольным размером, выбранным из условия обеспечения требуемой степени пропитки при заданной скорости протягивания наполнителя через ванну со связующим, ультразвуковая колебательная система размещена над ванной со связующим с возможностью расположения акустической оси колебательной системы под углом к поверхности связующего в ванне, часть рабочего инструмента расположена над поверхностью связующего, прижимные ролики установлены с возможностью обеспечения механического контакта наполнителя с излучающей поверхностью ультразвуковой колебательной системы в процессе протягивания наполнителя вдоль поверхности рабочего инструмента, нижняя стенка ванны в месте расположения над ней рабочего инструмента колебательной системы выполнена под углом к поверхности связующего в ванне и перпендикулярна акустической оси колебательной системы, расстояние от поверхности рабочего инструмента до дна равно половине длины волны ультразвуковых колебаний в связующем на рабочей частоте колебательной системы.
Недостатком «Устройства ультразвуковой пропитки» по патенту РФ №2224649 является неравномерное распределение связующего в пропитываемом наполнителе, так как рабочий инструмент колебательной системы не обеспечивает равномерный нанос связующего по ширине наполнителя, а также удаление воздушных пузырьков из наполнителя, находящегося в ванне со связующим, затруднено.
Перед заявляемой полезной моделью поставлена задача обеспечения равномерности распределения связующего в арматуре.
Поставленная задача в заявляемой полезной модели решается за счет того, что устройство пропитки связующим содержит герметичный корпус, внизу которого расположен бункер для сбора излишков связующего, на герметичном корпусе установлены коллектор подачи рабочего газа, коллектор подачи связующего, клапан отвода из герметичного корпуса рабочего газа, подающий арматуру вал, принимающий пропитанную арматуру вал, при этом на входе арматуры внутрь герметичного корпуса над бункером для сбора излишков связующего, выше уровня связующего в герметичном корпусе, установлен направляющий вал, ниже направляющего вала, по направлению движения арматуры установлен погруженный в связующее наконечник колебательной системы, в состав которой также включены пьезоэлектрический преобразователь и волновод, между направляющим валом и колебательной системой установлен напыляющий на арматуру связующее, по крайне мере, один распылитель, распылитель соединен шлангом для подвода рабочего газа с коллектором подачи рабочего газа и шлангом для подвода связующего с коллектором подачи связующего, выше уровня связующего в герметичном корпусе, по направлению движения арматуры установлены валы и эластичные губки для отжима излишков связующего, за выходом из герметичного корпуса установлен принимающий пропитанную арматуру вал.
Заявленная полезная модель отличается от известного технического решения по патенту РФ №2224649 тем, что на входе арматуры внутрь герметичного корпуса над бункером для сбора излишков связующего, выше уровня связующего в герметичном корпусе, установлен направляющий вал, ниже направляющего вала, по направлению движения арматуры установлен погруженный в связующее наконечник колебательной системы, в состав которой также включены пьезоэлектрический преобразователь и волновод, между направляющим валом и колебательной системой установлен напыляющий на арматуру связующее, по крайне мере, один распылитель, распылитель соединен шлангом для подвода рабочего газа с коллектором подачи рабочего газа и шлангом для подвода связующего с коллектором подачи связующего, выше уровня связующего в герметичном корпусе, по направлению движения арматуры установлены валы и эластичные губки для отжима излишков связующего, за выходом из герметичного корпуса установлен принимающий пропитанную арматуру вал.
Указанное отличие позволило получить технический результат, а именно, обеспечило равномерное распределение связующего в арматуре.
На фиг.1 представлена схема устройства пропитки связующим, показано два распылителя связующего.
Устройство пропитки связующим (фиг.1) содержит герметичный корпус 1, внизу которого расположен бункер 2 для сбора излишков связующего, на герметичном корпусе 1 установлены коллектор 3 подачи рабочего газа, коллектор 4 подачи связующего, клапан 5 отвода из герметичного корпуса 1 рабочего газа, подающий арматуру 6 вал 7, принимающий пропитанную арматуру 6 вал 8, при этом на входе 9 арматуры 6 внутрь герметичного корпуса 1 над бункером 2 для сбора излишков связующего, выше уровня 10 связующего в герметичном корпусе 1, установлен направляющий вал 11, ниже направляющего вала 11, по направлению движения арматуры 6 установлен погруженный в связующее наконечник 12 колебательной системы 13, в состав которой также включены пьезоэлектрический преобразователь 14 и волновод 15, между направляющим валом 11 и колебательной системой 13 установлен напыляющий на арматуру 6 связующее, по крайней мере, один распылитель 16, распылитель 16 соединен шлангом 17 для подвода рабочего газа с коллектором 3 подачи рабочего газа и шлангом 18 для подвода связующего с коллектором 4 подачи связующего, выше уровня 10 связующего в герметичном корпусе 1, по направлению движения арматуры 6 установлены валы 19 и эластичные губки 20 для отжима излишков связующего, за выходом 21 из герметичного корпуса 1 установлен принимающий пропитанную арматуру 6 вал 8.
-5
-7
-7
-5
Устройство работает следующим образом (фиг.1). Арматуру 6 подают с вала 7 через вход 9 внутрь герметичного корпуса 1 на направляющий вал 11. Направляющий вал 11 находится выше уровня 10 связующего в герметичном корпусе 1. С направляющего вала 11 арматура 6 направляется к колебательной системе 13, состоящей из пьезоэлектрического преобразователя 14, волновода 15 и наконечника 12. Между направляющим валом 11 и колебательной системой 13 установлен напыляющий на арматуру 6 связующее, по крайне мере, один распылитель 16. Распылитель 16 соединен шлангом 17 для подвода рабочего газа с коллектором 3 подачи рабочего газа и шлангом 18 для подвода связующего с коллектором 4 подачи связующего. Арматура 6 последовательно подается в факел распыления каждого распылителя 16. Распыленное связующее в виде капель размером порядка 10…10 м напыляется на арматуру 6, натянутую между направляющим валом 11 и наконечником 12 колебательной системы 13. Капли связующего проникают в ячейки и поры арматуры 6, равномерно пропитывая арматуру 6 по всей толщине. При напылении связующего на арматуру 6 исключается возникновение замкнутых газовых (воздушных) включений в пропитанной связующим арматуре 6. Из-за малых размеров капель газ (воздух), содержащийся в ячейках и порах арматуры 6, может беспрепятственно мигрировать и выходить на поверхность арматуры 6, что повышает равномерность распределения связующего. Для более качественной пропитки связующим арматуры 6 можно настроить группу распылителей 16, состоящую, например, из двух распылителей 16 (фиг.1), таким образом, чтобы по направлению движения арматуры 6 первый распылитель 16 имел наиболее мелкий распыл (размер капель порядка 10 м), второй - крупный распыл (размер капель порядка 10 м). Наиболее мелкие капли будут проникать на большую глубину в толщу пропитываемой арматуры 6, давая беспрепятственный выход газу (воздуху), находящемуся в арматуре 6 на ее поверхность. Колебательная система 13 обеспечивает обработку арматуры 6 ультразвуковыми колебаниями высокой интенсивности, создаваемыми пьезоэлектрическим преобразователем 14 колебательной системы 13, усиливаемыми волноводом 15 и через наконечник 12 вводимыми в арматуру 6 и связующее. Погруженный в связующее наконечник 12 колебательной системы 13 выполняют в виде пластины со скругленными краями, имеющей криволинейную излучающую рабочую поверхность (например, выпуклую, сферическую). Направляющий вал 11 и валы 19 расположены выше уровня 10 связующего таким образом, что обеспечивают натяжение и протягивание арматуры 6 вдоль всей поверхности наконечника 12. Натяжение устанавливается достаточным для обеспечения постоянного контакта арматуры 6 с наконечником 12 колебательной системы 13. Электрический ток определенной частоты подают на пьезоэлектрический преобразователь 14, который изменяет свои размеры с той же частотой. Подсоединенный к пьезоэлектрическому преобразователю 14 волновод 15 с многократным уменьшением площади поперечного сечения, в виде конуса или пирамиды, позволяет резко увеличить амплитуду ультразвуковых колебаний при сохранении частоты. Прижимая погруженную в связующее арматуру 6 к наконечнику 12 колебательной системы 13, вводят ультразвуковые колебания в пропитанную арматуру 6, что приводит к выравниванию концентрации связующего по толщине арматуры 6. Ультразвуковые колебания от колебательной системы 13 передаются на арматуру 6, находящуюся выше уровня 10 связующего, между направляющим валом 11 и валами 19. Колебания арматуры 6 приводят к выравниванию наноса связующего на поверхность арматуры 6, так как излишек напыленного или нанесенного связующего стряхивается с пропитанной арматуры 6 в бункер 2 для сбора излишков связующего. Оставшиеся излишки связующего отжимаются из пропитанной арматуры 6 при ее протягивании через валы 19 (один из валов обычно делается прижимным, то есть прижимается к ответному валу) и эластичные губки 20, выполненные из резины. Таким образом, пропитанная арматура 6 содержит необходимое оптимальное количество связующего, газовые включения отсутствуют. Излишки связующего стекают в бункер 2 герметичного корпуса 1. Пропитанную арматуру 6 через выход 21 выводят из герметичного корпуса 1 и далее подают на вал 8, принимающий пропитанную арматуру 6. Отработанный рабочий газ выводится из герметичного корпуса 1 через клапан 5 отвода рабочего газа.
Полезная модель позволила получить технический результат, а именно, обеспечило равномерное распределение связующего в арматуре.