УСТРОЙСТВО ДЛЯ СУШКИ ПРОПИТАННОГО АППРЕТИРУЮЩИМ СОСТАВОМ РАСПРАВЛЕННОГО АРМИРУЮЩЕГО ЖГУТА

Полезная модель относится к получению расправленных армирующих жгутов, пропитанных аппретирующим составом, используемых для формирования различных тканей и лент (препрегов) при изготовлении композиционных материалов на их основе.
Получение пропитанного аппретирующим составом расправленного армирующего жгута может быть осуществлена следующим образом: армирующий жгут пропитывают аппретирующим составом, его нити расправляют, например, с помощью воздушного потока (очередность указанных операций может быть иной, т.е. сначала может быть осуществлено расправление нитей армирующего жгута, а затем пропитка армирующего жгута аппретирующим составом), излишне нанесенный аппретирующий состав отжимают, затем осуществляют сушку армирующего жгута, после чего полученную ленту наматывают на бобину или катушку намотчика ленты. Способ получения пропитанного аппретирующим составом расправленного армирующего жгута может быть осуществлен, например, посредством установки, которая содержит узел смотки армирующего жгута, узел пропитки армирующего жгута аппретирующим составом, узел расправления армирующего жгута, устройство для сушки пропитанного аппретирующим составом расправленного армирующего жгута (площеного / англ. - spread), а также намотчик полученной ленты расправленного армирующего жгута (см., например, RU 2462542, D02J 1/18, 2012).
В указанной установке сушку пропитанного аппретирующим составом расправленного армирующего жгута осуществляют посредством устройства для сушки, содержащего сушильную камеру и два опорных валка, при этом сушильная камера выполнена на входе с впускной щелью, а на выходе с выпускной щелью, и имеет смонтированные внутри нее нагревательные элементы, один из опорных валков установлен перед впускной щелью сушильной камеры, а второй за выпускной щелью сушильной камеры (см., например, RU 2462542, D02J 1/18, 2012). Данное устройство для сушки является наиболее близким к заявленному устройству аналогом. Описанная в указанном патенте сушильная камера выполнена туннельного типа в виде инфракрасной печи или электронагревателя с вентилятором. При прохождении через указанное устройство для сушки расправленный пропитанный аппретирующим составом жгут просушивается, при этом осуществляется фиксация положения расправленных нитей. После устройства для сушки осуществляют намотку пропитанного аппретирующим составом расправленного армирующего жгута в виде ленты на бобину или катушку намотчика полученной ленты.
Технической проблемой известного устройства для сушки является то, что расправленный армирующий жгут при прохождении через указанное устройство находится в натянутом подвешенном положении, и в процессе сушки пропитанные аппретирующим составом нити расправленного армирующего жгута не зафиксированы в пространстве, т.е. их положение нестабильно, что приводит к снижению качества получаемого материала.
Технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что устройство для сушки пропитанного аппретирующим составом расплавленного армирующего жгута содержит сушильную камеру, два опорных валка, размотчик и намотчик термостойкой пленки, где сушильная камера образована основанием и расположенным над ним ограничительным кожухом с возможностью его подъема и опускания, выполнена на входе с впускной щелью, а на выходе с выпускной щелью, и имеет смонтированные внутри нее нагревательные элементы, при этом опорная поверхность основания между впускной и выпускной щелями выполнена в виде цилиндрической поверхности, выпуклой в направлении перемещения расплавленного армирующего жгута; один из опорных валков установлен перед впускной щелью сушильной камеры, а второй за выпускной щелью сушильной камеры; размотчик выполнен в виде приводного валка и установлен под опорным валком на входе в сушильную камеру; намотчик выполнен в виде приводного валка и установлен под опорным валком на выходе из сушильной камеры, при этом на размотчике установлен рулон с термостойкой пленкой, которая протянута с размотчика к намотчику, огибая опорный валок на входе в сушильную камеру, охватывая опорную поверхность основания сушильной камеры и прижимаясь к ней, и огибая опорный валок на выходе из сушильной камеры, с возможностью крепления ее свободного конца к намотчику и перемотки указанной термостойкой пленки с размотчика на намотчик.
Сушильная камера может быть снабжена вмонтированным в нее вытяжным вентилятором.
В качестве нагревательных элементов могут быть использованы инфракрасные нагреватели.
Термостойкая пленка предпочтительно выполнена с антиадгезионным покрытием.
По сравнению с наиболее близким аналогом предложенное устройство для сушки благодаря цилиндрической поверхности обеспечивает более равномерное выравнивание и фиксацию формы ленты по всей ширине и позволяет избежать ее искажения под действием силы поверхностного натяжения пропитки, тем самым позволяет повысить качество получаемой ленты. Описанная конструкция устройства, кроме того, позволяет упростить установку путем исключения обжимных валов. Устройство одновременно выполняет функцию отжима, дополнительного расправления углеродной ленты и ее сушки, что обеспечивает гарантированную фиксацию ленты в расправленном положении в процессе сушки. При традиционной организации линии (RU 2462542) расправленная лента в процессе сушки без дополнительно прижимного усилия может коробиться, и ее форма будет искажаться.
Вышеизложенные особенности и преимущества полезной модели будут понятны из последующего описания предпочтительного примера ее осуществления со ссылкой на прилагаемый чертеж, на котором изображена схема предлагаемого устройства 1 для сушки пропитанного аппретирующим составом расправленного армирующего жгута 2 в составе установки для получения пропитанного аппретирующим составом расправленного армирующего жгута. На указанном чертеже для представления одинаковых элементов используются одинаковые позиции.
Получение пропитанного аппретирующим составом расправленного армирующего жгута может быть осуществлено с помощью установки, посредством которой по меньшей мере один армирующий жгут 3 с узла 4 смотки подают приводными валками 5 к узлу 6 расправления армирующего жгута, где нити армирующего жгута 3 расправляют, а затем расправленные нити подают к узлу 7 пропитки для их пропитки аппретирующим составом; далее пропитанный аппретирующим составом расправленный армирующий жгут 2 поступает в устройство 1 для сушки, на выходе из которого его в виде ленты наматывают на бобину или катушку намотчика 8 для ленты.
Устройство 1 для сушки пропитанного аппретирующим составом расправленного армирующего жгута 2 содержит сушильную камеру 9, два опорных валка 10 и 11, размотчик 12, рулон термостойкой пленки 13 и намотчик 14 для термостойкой пленки 13.
Сушильная камера 9 имеет основание 15 и расположенный над ним ограничительный кожух 16. На входе сушильной камеры 9 выполнена впускная щель 17, а на выходе - выпускная щель 18.
Опорная поверхность 19 основания 15 между впускной 17 и выпускной 18 щелями выполнена в виде цилиндрической поверхности, выпуклой в направлении перемещения (на фигуре показано стрелкой А) расплавленного армирующего жгута 2.
Внутри сушильной камеры 9 смонтированы нагревательные элементы 20. В качестве нагревательных элементов 20 могут быть использованы инфракрасные нагреватели. Сушильная камера 9 снабжена вмонтированным в нее вытяжным вентилятором 21.
Перед впускной щелью 17 сушильной камеры 9 расположен опорный валок 10, а за выпускной щелью 18 сушильной камеры 9 - опорный валок 11.
Под опорным валком 10 на входе в сушильную камеру 9 установлен размотчик 12, выполненный в виде приводного валка.
Под опорным валком 11 на выходе из сушильной камеры 9 установлен намотчик 14, также выполненный в виде приводного валка.
На размотчике 12 установлен рулон термостойкой пленки 13, которая выполнена с антиадгезионным покрытием. Указанная термостойкая пленка 13 протянута с размотчика 12 к намотчику 14, огибая опорный валок 10 на входе в сушильную камеру 9, охватывая опорную поверхность 19 основания 15 сушильной камеры 9 и прижимаясь к ней, и далее огибая опорный валок 11 на выходе из сушильной камеры 9. При этом свободный конец термостойкой пленки 13 крепится к намотчику 14 с возможностью перемотки указанной термостойкой пленки 13 с размотчика 12 на намотчик 14.
Расправленный пропитанный аппретирующим составом армирующий жгут 2 поступает в устройство 1 для сушки. По опорному приводному валку 10 жгут 2 поступает через впускную щель 17 в сушильную камеру 9, при прохождении через которую он, располагаясь на термостойкой пленке 13, перемещается вместе с ней по опорной поверхности 19 основания 15 сушильной камеры 9 и через выпускную щель 18, огибая опорный валок 11, отводится от сушильной камеры 9. При этом термостойкая пленка 13 выполняя роль подложки для расправленного армирующего жгута 2, перематывается с размотчика 12 на намотчик 14, обеспечивая более легкое перемещение пропитанного аппретирующим составом расправленного армирующего жгута 2 по указанной опорной поверхности 19 основания 15 сушильной камеры 9. Благодаря тому, что опорная поверхность 19 выполнена в виде цилиндрической поверхности, выпуклой в направлении перемещения расплавленного армирующего жгута 2 (на фигуре показано стрелкой А), т.е. имеет изгиб в направлении перемещения расплавленного армирующего жгута, нити пропитанного аппретирующим составом расправленного армирующего жгута 2 прижаты к указанной поверхности 19 в процессе прохождения сушильной камеры и высушивая ленты. Это позволяет зафиксировать форму ленты, избежать искажения формы ленты под действием силы поверхностного натяжения пропитки, т.е. стабилизировать положение нитей.
Сушка ленты осуществляется с помощью нагревательных элементов 20, например, инфракрасных нагревателей, с одновременным отводом паров воды или растворителя с помощью вытяжного вентилятора 21. Лента просушивается и положение расправленных нитей фиксируется.
Высушенная лента пропитанного аппретирующим составом расправленного армирующего жгута 2 после выхода из сушильной камеры 9 через выпускную щель 18 отделяется от термостойкой пленки 13 и наматывается с натяжением на бобину или катушку намотчика 8 готовой ленты. Отработанная термостойкая пленка 13 наматывается на намотчик 14 и может быть использована повторно.
Также возможно высушенную ленту пропитанного аппретирующим составом расправленного армирующего жгута 2 после выхода из сушильной камеры 9 через выпускную щель 18 не отделять от термостойкой пленки 13 и вместе с термостойкой пленкой 13 намотать на бобину или катушку намотчика 8 готовой ленты.
Предлагаемое устройство для сушки пропитанного аппретирующим составом расплавленного армирующего жгута за счет выполнения опорной поверхности основания сушильной камеры в виде цилиндрической поверхности, выпуклой в направлении перемещения расплавленного армирующего жгута, позволяет равномерно распределять расправленные нити армирующего жгута в процессе сушки и фиксировать их взаимное положение, тем самым формировать равномерную ленту нужной ширины повышенного качества за счет стабильности ее состояния в процессе сушки.