ТКАЦКИЙ СТАНОК ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ТКАНИ ИЗ ЛЕНТ В ВИДЕ ПЛОЩЕНЫХ ЖГУТОВ ВОЛОКНИСТОГО МАТЕРИАЛА

Полезная модель относится к ткацким станкам для получения ткани из лент в виде площеных жгутов волокнистых материалов и может быть использована, в частности, для получения углеродных, базальтовых тканей, стеклотканей, а также комбинированных тканей (например, ткани из угле- и стекловолокна).
Площеный (расправленный) жгут представляет собой ленту, состоящую из множества объединенных волокон. Ткани из площеных (расправленных) жгутов (особенно, углеродные ткани) используются в качестве армирующих элементов для композиционных волокнистых материалов с повышенными эксплуатационными свойствами.
Основными преимуществами композиционных материалов на основе площеных жгутов (по сравнению с обычными волокнами) являются:
- более плотная упаковка получаемых тканей,
- повышенная прочность на разрыв, прочность на сдвиг и вязкость разрушения композиционных материалов,
- меньшая толщина слоев в композиционных материалах, что обеспечивает снижение концентрации напряжений, вызванной использованием слоев с различной ориентацией.
Таким образом, использование лент в виде площеных жгутов в составе тканей при изготовлении композиционных материалов позволяет повысить технические характеристики получаемых материалов, снизить стоимость изделий за счет использования более «тяжелых» жгутов, получить изделия, которые невозможно изготовить из традиционных тканей и лент (например, тонкостенные).
Наиболее близким по конструкции аналогом заявленного ткацкого станка является станок для изготовления ткани (полотна) из ивовых лент (см. авторское свидетельство СССР SU 54524, 28.02.1939). Ткацкий станок содержит средства для подачи лент основы в одной плоскости (ху) вдоль оси (у), две ремизные рамы, установленные с возможностью перемещения и снабженные щелевыми отверстиями для размещения в них лент основы, средство для подачи ленты утка в плоскости (ху) вдоль оси (х), перпендикулярной оси (у), средство для отрезания ленты утка, средство для перемещения ленты утка вдоль оси (х) в виде грейфера с захватом, обеспечивающего протягивание ее между лентами основы, протяжные валы и средство намотки получаемой ткани. Однако указанный станок не может быть использован для получения тканей из волокнистых площеных жгутов поскольку конструкция грейфера с пружинным зажимом обеспечивает захват утка только за один конец, что не позволит правильно позиционировать уток из волокнистого материала.
Задачей заявленной полезной модели является создание станка для получения ткани из лент в виде площенных жгутов волокнистых материалов.
Технический результат заявленной полезной модели заключается в повышении качества получаемой ткани из площеных волокнистых жгутов за счет повышения точности позиционирования лент утка относительно лент основы и исключения повреждений лент из волокнистых жгутов.
Указанный технический результат достигается за счет того, что ткацкий станок для получения ткани из лент в виде площеных жгутов волокнистого материала содержит средства для подачи лент основы в одной плоскости (ху) вдоль оси (у), две ремизные рамы, установленные с возможностью перемещения вдоль оси (z), перпендикулярной плоскости (ху), и снабженные щелевыми отверстиями для размещения в них лент основы, средство для подачи ленты утка в плоскости (ху) вдоль оси (х), перпендикулярной оси (у), средство для перемещения ленты утка вдоль оси (х) с обеспечением протягивания ее между лентами основы, средство для отрезания ленты утка, средство для перемещения ленты утка вдоль оси (у), протяжные валы и средство намотки получаемой ткани, при этом средство для перемещения ленты утка вдоль оси (у) снабжено захватными элементами концов утка, имеющими плоские захватные поверхности.
Кроме того, указанный технический результат достигается в предпочтительных вариантах реализации за счет того, что:
- средство для перемещения ленты утка вдоль оси (х) выполнено в виде рапиры, снабженной захватным элементом конца утка, имеющим плоские захватные поверхности,
- средство для перемещения ленты утка вдоль оси (у) выполнено в виде рамы, установленной с возможность перемещения вдоль оси (у) и на концах которой размещены упомянутые захватные элементы,
- средство для перемещения ленты утка вдоль оси (у) снабжено механизмом регулировки натяжения ленты утка,
- станок дополнительно содержит держатель для фиксации конца ленты утка при ее отрезании, при этом держатель выполнен в виде захвата,
- ремизные рамы установлены в параллельных плоскостях с возможностью перекрестного перемещения,
- станок дополнительно содержит узел подачи разделительной пленки в средство намотки получаемой ткани.
В отличие от известного аналога, заявленный станок имеет средство перемещения утка вдоль оси (у) с захватными элементами концов утка, имеющими плоские захватные поверхности, которое позволяет производить точное позиционирование ленты утка из площеного волокнистого жгута в ткани без ее повреждения, что обеспечивает повышение качества получаемой ткани.
Предпочтительная конструкция заявленного устройства показана на фиг.1, при этом на фиг.2-9 показана работа устройства.
Заявленный станок содержит средства 1 подачи лент основы 2 в одной плоскости (ху) вдоль оси (у), по меньшей мере две ремизные рамы 3, средство 4 подачи ленты утка 5 в плоскости (ху) вдоль оси (х), перпендикулярной оси (у), средство 6 отрезания ленты утка 5, средство 7 перемещения ленты утка 5 вдоль оси (х) с обеспечением протягивания ее между лентами основы 2, средство 8 перемещения ленты утка вдоль оси (у), протяжные валы 9 и средство 10 намотки получаемой ткани.
Средство 1 для подачи лент основы 2 выполнено в виде бобин, установленных с возможностью подачи лент в одной плоскости (ху), которая, предпочтительно, является вертикальной плоскостью.
Ремизные рамы 3 установлены друг над другом в параллельных плоскостях и предназначены для формирования зева в процессе плетения. Ремизные рамы 3 имеют галева - направляющие для лент основы, снабженные щелевыми отверстиями (выполненными в плоскости (xz)) для пропускания в них лент основы 2. При этом количество устанавливаемых в ткацком станке ремизных рам 3 и расположение отверстий галев зависит от типа плетения ткани, которое необходимо получить. В частности, в случае получения ткани полотняного плетения заявленных станок имеет две ремизные рамы, при этом отверстия в верхней ремизной раме (верхних галевах) смещены относительно отверстий в нижней раме (в нижних галевах) вдоль оси (х) (см. фиг.1), т.е. в направлении оси (х) отверстия поочередно выполнены в верхней и нижней ремизных рамах 3. Таким образом, одна половина лент основы 2 пропускается через верхнюю раму, а вторая - через нижнюю. При этом для получения более сложных плетений в заявленном устройстве возможна установка большего количества ремизных рам 3, а также иное расположение щелевых отверстий. Ремизные рамы 3 установлены с возможностью перемещения вдоль оси (z) (в плоскости хz), перпендикулярной плоскости (ху). При этом в процессе работы станка ремизные рамы 3 движутся перекрестно (в разные стороны), обеспечивая тем самым зевообразование.
Средство 4 подачи утка 5, выполнено в виде бобины, установленной с возможностью подачи ленты утка 5 вдоль оси (х).
Средство 6 отрезания утка установлено на пути следования ленты утка 5 и может быть выполнено в виде ножниц.
В устройстве также может быть предусмотрен держатель 11 утка, предназначенный для фиксации конца ленты утка 5 при ее отрезании. Данный держатель может быть выполнен в виде захвата (зажима).
Средство 7 перемещения ленты утка вдоль оси (х) предназначено для протягивания ленты утка 5 в зев, образующийся между лентами основы 2. Конструктивно средство 7 может быть выполнено в виде рапиры, установленной с возможностью перемещения вдоль оси (х), и на конце которой размещен захватный элемент 12 конца утка (фиксируемого держателем 11), имеющий плоские захватные поверхности.
Средство перемещения 8, предназначено для перемещения отрезанной ленты утка 5 вдоль оси (у). Конструктивно данное средство может быть выполнено в виде рамы, на концах которой размещены захватные элементы 13 концов утка, имеющие плоские захватные поверхности (например, зажимы вилочного типа). Указанная конструкция средства 8 обеспечивает правильное позиционирование ленты утка 5 в получаемой ткани. Средство 8 может быть также снабжено механизмом регулировки натяжения ленты утка (на чертежах не показан) облегчающего позиционирование ленты утка.
Средство намотки 10 конструктивно представляет из себя бобину для намотки на нее получаемой ткани.
Кроме того, станок может дополнительно содержать узел подачи разделительной пленки в средство намотки 10 получаемой ткани (на чертежах не показано), выполненное в виде дополнительной бобины. При этом обеспечивается одновременная намотка ткани и разделительной пленки на бобину средства намотки 10. Разделительная пленка предохраняет слои ткани от слипания и повреждений. В качестве разделительной пленки могут быть использованы, например, полипропиленовая или полиэтиленовая пленка, а также силиконизированная бумага.
Работа заявленного устройства описана на примере получения ткани полотняного плетения при вертикальном расположении элементов станка (ленты основы подаются в вертикальной плоскости ху). При этом работа станка заключается в циклическом повторении следующих операций (фаз):
Фаза I (фиг.2). Захватный элемент 12 средства 7 перемещения ленты утка вдоль оси (х) (рапира 7) зажимает ленту утка 5, держатель 11 утка разжимается, освобождая уток.
Фаза II (фиг.3). Рапира 7 перемещается горизонтально вдоль оси (х) протягивая ленту утка 5 между лентами основы 2.
Фаза III (фиг.4). Держатель 11 утка сжимается и фиксирует ленту утка 5. Средство 8 перемещения утка вдоль оси (у) (рама 8) перемещается вверх, захватные элементы 13 зажимают ленту утка 5, ножницы 6 отрезают ленту утка 5, захватный элемент 12 рапиры 7 разжимается, отпуская уток.
Фаза IV (фиг.5). Рама 8 перемещается вниз, при этом натяжение утка увеличивается посредством механизма регулировки натяжения.
Фаза V (фиг. 6). Рама 8 опускается до заданной позиции, обеспечивая позиционирование ленты утка 5.
Фаза VI (фиг. 7). Протяжные валы 9 протягивают полотно на ширину утка, наматывая полученную ткань на бобину 10 (при необходимости вместе с разделительной пленкой). Рама 8 с захватными элементами 13 движется вниз синхронно с полотном, сохраняя при этом натяжение утка 5. Ремизные рамы 3 синхронизированно перемещаются в «нулевую» позицию так, чтобы щелевые отверстия оказались в одной плоскости.
Фаза VII (фиг.8). Ремизные рамы 3 перекрестно перемещаются в новые позиции, обеспечивая переплетение нитей основы 2 и ленты утка 5 для следующего цикла.
Фаза VIII (фиг.9). Захватные элементы 13 разжимаются. Рапира 7 перемещается до ленты утка 5 между нитями основы 2, возвращаясь в исходное положение.
Таким образом, заявленное устройство позволяет получать качественные ткани из площеных волокнистых жгутов различного плетения.
Следует отметить, что заявленная полезная модель не ограничена частными случаями ее реализации, раскрытыми в описании. Возможны также иные формы выполнения рассмотренного устройства в объеме приведенных существенных признаков заявленной полезной модели.