ЗАМАСЛИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ МИНЕРАЛЬНЫХ НИТЕЙ

Полезная модель относится к области производства минеральных нитей, а именно к устройствам для замасливания свежесформованных нитей на установках для получения стеклянных и базальтовых нитей.
Известно замасливающее устройство, содержащее ролик с направляющим желобом по окружности, втулку и игольчатый клапан, причем ролик обтянут двумя слоями ткани, уменьшающими трение волокон и задерживающими замасливатель (Патент SU №283526 Кл 32а, 37/02, C03b 37/02 18.12.70).
С целью уменьшения трения и разрушения рабочей поверхности ролика, последний выполнен с внутренними радиальными канавками, сообщающимися с центральным осевым каналом втулки. Желоб по окружности ролика выполнен в виде лунки полусферической формы, являющейся его рабочей поверхностью.
Недостатком устройства является наличие слоев ткани на ролике, которые требуют частой замены, за счет чего увеличивается частота обрыва нитей, и снижается коэффициент полезного времени (КПВ) установки.
Известно устройство для замасливания непрерывного стеклянного волокна (Патент Китай № CN 202415375 U, C03b 37/22 25,02.2012), состоящее из серповидного элемента с канавкой, трубки для подачи замасливателя, герметичной емкости для сбора замасливателя, трубки для возврата замасливателя, поддона для сбора стеклянной пыли и мелкого мусора.
Недостатком этого устройства является подача замасливателя непосредственно в канавку серповидного элемента, что приводит к большому расходу замасливателя, и не гарантирует равномерное нанесения замасливателя, как по длине, так и в поперечном сечении нити.
Наиболее близкой к полезной модели по технической сущности и достигаемым результатам является роликовое замасливающее устройство, состоящее из неподвижного металлического ролика с V-образной канавкой, обтянутой двумя слоями ткани; лотка, по которому через трубку подается замасливатель и игольчатого клапана для периодического регулирования количества подаваемого замасливателя. (Производство стеклянных волокон и тканей. Под ред. Ходаковского М.Д., М.: Химия, 1973, рис. 9.5., стр. 157).
Недостатком этого устройства является неравномерность нанесения замасливателя на нить, большой расход замасливателя, необходимость частой смены ткани ролика, приводящая к снижению коэффициента полезного времени (КПВ) установки.
Задачей полезной модели является сокращение расхода замасливателя.
Технический результат полезной модели заключается в обеспечении равномерного нанесения замасливателя на нить, за счет чего снижается частота обрыва нитей и уменьшается трение нити по рабочей поверхности ролика, а следовательно, уменьшается расход замасливателя и повышается КПВ установки.
Указанный технический результат достигается тем, что замасливающее устройство для минеральных нитей содержит ролик с V-образной канавкой, трубку для подачи замасливателя, втулку, гайку для крепления устройства к панели и ванночку для сбора замасливателя, отличающееся тем, что ролик изготовлен из пористого спеченного материала с анизотропными размерами пор, причем в зоне отсутствия контакта нити с V-образной канавкой ролика пористый спеченный материал имеет меньшие размеры пор, а в зоне контакта - большие размеры пор, а замасливатель подается под давлением изнутри и через поры и поступает в V-образную канавку ролика.
На фиг. 1 представлено замасливающее устройство для минеральных нитей.
На фиг. 2 представлена схема контакта нити с роликом замасливающего устройства.
На фиг. 3. представлен вид (I) пористого спеченного материала с меньшими размерами пор в разрезе в зоне отсутствия контакта нити с V-образной канавкой ролика.
На фиг. 4. представлен вид (II) пористого спеченного материала с большими размерами пор в разрезе в зоне контакта нити с V-образной канавкой ролика.
Замасливающее устройство для минеральных нитей включает ролик (1) с V-образной канавкой с анизотропными размерами пор (I) и (II), трубку (3) для подачи замасливателя (7), втулку (2), гайку (4) для крепления устройства к панели (5) и ванночку (6) для сбора замасливателя.
Устройство работает следующим образом.
Замасливатель (7) подается под давлением по трубке(З) внутрь ролика и через пористый спеченный материал с анизотропными размерами пор поступает в V-образную канавку ролика (1). Так как большие размеры пор II предусмотрены в зоне контакта нити (8) с роликом (1), то большее количество замасливателя будет подаваться в эту зону, что обеспечивает нанесение равномерного и необходимого количества замасливателя на нить и уменьшение трения нитей по рабочей поверхности ролика. Небольшое количество замасливателя поступает в зону с меньшими размерами пор I, что приводит к подаче дополнительного количества замасливателя на нить (2), контактирующую с роликом (1). Избытки замасливателя собираются в ванночку (6).
Устройство позволяет регулировать расход замасливателя путем изменения давления внутри ролика.
Таким образом, по сравнению с известным, предлагаемое устройство обеспечивает более равномерное нанесение замасливателя на нить, за счет чего снижается частота обрыва нитей, уменьшается трение нити по рабочей поверхности ролика, а следовательно, сокращается расход замасливателя и увеличивается КПВ установки. Устройство обеспечивает необходимое нанесение замасливателя как на комплексную, так и на одиночную минеральную нить.
Пример 1. Процесс изготовления замасливающего ролика.
Для изготовления замасливающего ролика используем две заготовки, каждая из которых представляет собой усеченный конус, представленный на фиг. 5.
Для изготовления заготовок применяем железо-графитовую порошковую шихту, которая позволяет при прессовании получать необходимые для подачи замасливателя размеры пор (от 3 до 375 мкм).
Так как замасливающий ролик, а следовательно, и заготовки имеют небольшие габариты (D1=55 мм, D2=25 мм, Н=15 мм) и простую форму, то для изготовления заготовок используем горячее прессование под давлением 200 МПа и температурой 1150-1200°C.
Преимуществом горячего прессования является совмещение операций прессования и спекания заготовок.
Прессование осуществляется в пресс-форме, детали которой изготавливаются из высокоуглеродных легированных сталей (У8А) с последующей закалкой до твердости 60-65 HRC. Матрица и пуансон изготавливаются из той же стали, но с меньшей твердостью (58-60 HRC).
При горячем прессовании необходимое количество порошковой шихты (175 г) засыпаем в матрицу (свободная засыпка) (фиг. 6), которая подвергается прессованию скошенным пуансоном (фиг. 7).
Прочность получаемой заготовки достигается благодаря силам механического сцепления частиц порошка. Наличие скошенных пуансонов приводит к неравномерному распределению давления прессуемой заготовки, вследствие чего заготовки получаются с различной пористостью по высоте: у меньшего основания конуса - 300-350 мкм, у большего основания конуса -60-120 мкм. Канавку для подачи замасливателя, выполняем с использованием операции сверление.
Полученные таким образом две заготовки в виде усеченных конусов спекаются, образуя замасливающий ролик с различной пористостью.