close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент РФ 2336168

код для вставки
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
RU
(19)
(11)
2 336 168
(13)
C2
(51) МПК
B29C 53/56
(2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
(21), (22) За вка: 2006140582/12, 16.11.2006
(72) Автор(ы):
Олейник Борис Дмитриевич (RU)
(24) Дата начала отсчета срока действи патента:
16.11.2006
(73) Патентообладатель(и):
Олейник Борис Дмитриевич (RU)
(45) Опубликовано: 20.10.2008 Бюл. № 29
R U
Адрес дл переписки:
614053, г.Пермь, ул. Гарцовска , 68-10, Б.Д.
Олейнику
2 3 3 6 1 6 8
своей оси планшайбу. На ней размещены бобины с
армирующими нит ми, пропиточным устройством и
раскладчиком, криволинейна оправка, отдельные
исполнительные механизмы, приводы движени оправки и планшайбы и средства программного
управлени .
Планшайба
расположена
горизонтально,
а
оправка
установлена
в
вертикальной плоскости с возможностью поворота
относительно своего центра кривизны. При этом
оправка
имеет
на
торцах
криволинейные
концевики,
а
станина
криволинейные
направл ющие, при этом концевики вставлены в
направл ющие. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
R U
(57) Реферат:
Изобретение относитс к технологическому
оборудованию дл формовани изделий из
композиционных материалов на основе прочных
волокон и полимерного св зующего и может
примен тьс дл изготовлени криволинейных
труб, отводов, колен и других изделий методом
намотки. Техническим результатом за вленного
изобретени вл етс упрощение конструкции
станка, снижение трудоемкости изготовлени и
стоимости станка, повышение его надежности.
Станок дл намотки криволинейных труб из
композиционных материалов, содержащий станину,
установленную с возможностью вращени вокруг
Страница: 1
RU
C 2
C 2
(54) СТАНОК ДЛЯ НАМОТКИ КРИВОЛИНЕЙНЫХ ТРУБ ИЗ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
2 3 3 6 1 6 8
(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: US 3397847 А, 20.08.1968. КАЛИНЧЕВ
В.А., МАКАРОВ М.С., Намотанные
стеклопластики, Москва, «Хими », 1986,
стр.194-196. US 2001017183 A, 06.03.2001.
C 2
C 2
2 3 3 6 1 6 8
2 3 3 6 1 6 8
R U
R U
Страница: 2
RUSSIAN FEDERATION
(19)
RU
(11)
2 336 168
(13)
C2
(51) Int. Cl.
B29C 53/56
(2006.01)
FEDERAL SERVICE
FOR INTELLECTUAL PROPERTY,
PATENTS AND TRADEMARKS
(12)
ABSTRACT OF INVENTION
(21), (22) Application: 2006140582/12, 16.11.2006
(72) Inventor(s):
Olejnik Boris Dmitrievich (RU)
(24) Effective date for property rights: 16.11.2006
(73) Proprietor(s):
Olejnik Boris Dmitrievich (RU)
(45) Date of publication: 20.10.2008 Bull. 29
R U
Mail address:
614053, g.Perm', ul. Gartsovskaja, 68-10,
B.D. Olejniku
C 2
2 3 3 6 1 6 8
R U
reduction of manufacture labour intensity
machine cost and increase of its reliability.
3 cl, 1 dwg
Страница: 3
EN
and
C 2
(57) Abstract:
FIELD: technological processes.
SUBSTANCE: machine for winding of curvilinear
pipes from composite materials contains bed plate
and faceplate installed with the possibility of
spinning motion. Reels with reinforcing threads,
impregnation device and handler are installed on
it, as well as curvilinear holder, separate
actuating mechanisms, drives of holder and
faceplate motion and program control means.
Faceplate is installed horizontally, and holder
is
installed
in
vertical
plane
with
the
possibility
of
rotation
in
relation
to
its
curvature center. At that holder has curvilinear
ends at its butt ends, and bed plate curvilinear guides, and that ends are inserted
into guidelines.
EFFECT: simplification of machine design;
2 3 3 6 1 6 8
(54) MACHINE FOR CURVILINEAR PIPES WINDING FROM COMPOSITE MATERIALS
RU 2 336 168 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Изобретение относитс к технологическому оборудованию дл формовани изделий из
композиционных материалов на основе прочных волокон и полимерного св зующего и
может примен тьс дл изготовлени криволинейных труб, отводов, колен и других
изделий методом намотки.
Известен станок СНП-3 дл намотки криволинейных труб [В.А.Калинчев, М.С.Макаров,
Намотанные стеклопластики, М., изд-во "Хими ", 1986 г., стр.194...196]. Станок
содержит станину, две колонны, соединенные вверху траверсой, каретку, вертикально
расположенную планшайбу с размещенными на ней бобинами с армирующими нит ми,
пропиточным устройством и раскладчиком, стол с закрепленной на нем горизонтально
криволинейной оправкой, вставленной в центральное отверстие планшайбы, отдельные
исполнительные механизмы и приводы движени оправки и планшайбы, средства
программного управлени . Приводы и исполнительные механизмы станка обеспечивают
четыре вида движений: вращение планшайбы вокруг своей горизонтальной оси,
пр молинейное горизонтальное движение оправки вместе со столом, перпендикул рное к
нему пр молинейное горизонтальное движение планшайбы с кареткой, доворот
планшайбы при ее движении вдоль оправки в плоскость, перпендикул рную оси оправки.
На каждое из четырех видов движений имеютс отдельные приводы и исполнительные
механизмы. Управл юща программа обеспечивает синхронизацию этих движений и
получение при намотке заданной схемы армировани криволинейной трубы. Станок
полностью механизирует процесс намотки и обеспечивает воспроизводимость ее качества
от издели к изделию.
К причинам, преп тствующим достижению указанного ниже технического результата при
использовании известного устройства, относитс то, что в известном устройстве намотка
осуществл етс совокупностью движений по четырем управл емым координатам: две
координаты линейных перемещений и две координаты угловых перемещений. Станки с
таким количеством управл емых координат (4...5 координат) относ т к сложным.
Соответственно дл них требуетс сложна управл юща программа. Станок СНП-3
сложен и в конструктивном исполнении - содержит большое количество узлов,
исполнительных механизмов и приводов. Расположение вращающейс планшайбы в
вертикальной плоскости затрудн ет конструктивное исполнение и работу пропиточного
устройства. В целом, все эти недостатки привод т к увеличению трудоемкости
изготовлени и стоимости станка, а также к снижению его надежности.
Известен также станок дл намотки криволинейных труб [патент US №3397847 А, кл.
В29С 53/58, опубл. 20.08.1968]. Этот станок вл етс наиболее близким к за вл емому
решению, он вз т в качестве прототипа. Станок содержит станину, установленную на ней
горизонтально планшайбу, котора имеет возможность вращатьс относительно своей
вертикальной оси. На планшайбе в круговую размещены бобины с армирующими нит ми и
лентами, элементы нитетракта, пропиточные устройства и раскладчики. Над планшайбой в
вертикальном положении расположена криволинейна оправка, одним торцом она
прикреплена к поворотному рычагу, соединенному с механизмом поворота. Другой конец
оправки не закреплен и располагаетс в верхней части планшайбы. Оправка имеет
возможность поворота в вертикальной плоскости относительно своего центра кривизны.
Станок содержит также отдельные исполнительные механизмы и приводы вращени планшайбы и поворота оправки в вертикальной плоскости, средства программного
управлени .
Признаки прототипа, вл ющиес общими с за вл емым изобретением, - станина,
установленна с возможностью вращени вокруг своей оси планшайба с размещенными на
ней бобинами с армирующими нит ми, пропиточным устройством и раскладчиком,
криволинейна оправка, отдельные исполнительные механизмы и приводы движени оправки и планшайбы, средства программного управлени , при этом планшайба
расположена горизонтально, а оправка установлена в вертикальной плоскости с
возможностью поворота относительно своего центра кривизны.
К причинам, преп тствующим достижению указанного ниже технического результата при
Страница: 4
DE
RU 2 336 168 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
использовании известного устройства, относитс следующее. Расположение
криволинейной оправки над планшайбой приводит к значительному увеличению диаметра
и высоты планшайбы; так при диаметре оправки около 600 мм и длине 1,5 м (при
изготовлении крупногабаритной криволинейной трубы) диаметр планшайбы должен быть
не менее двух длин оправки, т.е D?2Ч1,5=3 м, а высота около 2 м. С увеличением
габаритов планшайбы увеличиваетс трудоемкость и стоимость изготовлени станка.
Крепление оправки за один торец при больших ее габаритах не обеспечивает необходимой
жесткости системы при намотке. Значительный вес оправки и усилие нат жени армирующих нитей и лент изгибают и закручивают соединительные элементы поворотного
механизма. При большом числе таких циклов, что характерно дл процесса намотки,
происходит накопление усталости металла, тем самым снижаетс надежность станка.
Кроме этого, при намотке в районе незакрепленного конца оправки ухудшаетс качество
укладки ленты вследствие значительных несанкционированных смещений конца оправки.
Содержащеес на планшайбе значительное количество нитетрактов, пропиточных
устройств, раскладчиков усложн ют конструкцию станка и его обслуживание при намотке.
Задача, на решение которой направлено за вл емое изобретение, - упрощение
конструкции станка, уменьшение его габаритов, снижение трудоемкости изготовлени и
стоимости станка, повышение его надежности.
Поставленна задача решаетс за счет того, что в известном станке, содержащем
станину, установленную с возможностью вращени вокруг своей оси планшайбу с
размещенными на ней бобинами с армирующими нит ми, пропиточным устройством и
раскладчиком, криволинейную оправку, отдельные исполнительные механизмы и приводы
движени оправки и планшайбы, средства программного управлени , при этом планшайба
расположена горизонтально, а оправка установлена в вертикальной плоскости с
возможностью поворота относительно своего центра кривизны, оправка имеет на торцах
криволинейные концевики, а станина - криволинейные направл ющие, при этом концевики
вставлены в направл ющие. При повороте оправка проходит через центральное отверстие,
выполненное в планшайбе; оправка, концевики и направл ющие имеют одинаковые
радиусы кривизны и один центр кривизны; длина концевиков не менее длины оправки;
концевики и направл ющие имеют в поперечном сечении пр моугольную форму.
Отличительными признаками предлагаемого станка вл етс то, что оправка имеет на
торцах криволинейные концевики, а станина - криволинейные направл ющие, при этом
концевики вставлены в направл ющие; при повороте оправка проходит через центральное
отверстие, выполненное в планшайбе; оправка, концевики и направл ющие имеют
одинаковые радиусы кривизны и один центр кривизны; длина концевиков не менее длины
оправки; концевики и направл ющие имеют в поперечном сечении пр моугольную форму.
Рассмотрим отличительные признаки более подробно, сравнива прототип с
предлагаемым решением:
- в прототипе оправка с механизмом поворота соединена одним торцом, второй торец
свободен, что при больших габаритах оправки не обеспечивает необходимой жесткости
системы; в предлагаемом решении оправка имеет установочные концевики на обеих
торцах, концевики вставлены в направл ющие станины, это обеспечивает жесткость
системы;
- в прототипе оправка при повороте движетс над планшайбой и в ее верхней части,
что дл больших размеров оправки требует значительных габаритов планшайбы
(например, при оправке диаметром около 600 мм и длине примерно 1,5 м размеры
планшайбы составл ют: диаметр около 3 м, высота около 2 м); в предлагаемом решении
оправка при повороте проходит через центральное отверстие, выполненное в планшайбе,
что позвол ет уменьшить габариты планшайбы примерно в 2 раза, а соответственно
уменьшить трудоемкость изготовлени и стоимость станка;
- в прототипе радиус криволинейной траектории движени оправки обеспечиваетс настройкой соединительных элементов механизма поворота оправки; в предлагаемом
решении это обеспечиваетс криволинейной формой концевиков и направл ющих,
Страница: 5
RU 2 336 168 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
равенством радиусов кривизны концевиков, направл ющих и оправки, единым центром
кривизны.
Кроме этого, в предлагаемом станке концевики и направл ющие имеют в поперечном
сечении пр моугольную форму (а не круглую), что упрощает их изготовление на
механообрабатывающих станках, позвол ет оптимально задать требуемую изгибную
жесткость, а также точнее ориентировать оправку в вертикальной плоскости. В прототипе
на планшайбе размещено значительное количество нитетрактов, пропиточных устройств,
раскладчиков; это усложн ет конструкцию станка и его обслуживание при намотке. В
предлагаемом решении количество таких элементов уменьшено до минимума, т.е. по
одной штуке каждого вида.
Благодар наличию этих отличительных признаков упрощаетс конструкци станка,
уменьшаютс его габариты, снижаетс трудоемкость изготовлени и стоимость станка,
повышаетс его надежность.
На чертеже изображен станок дл намотки криволинейных труб из композиционных
материалов, вид сбоку (в разрезе).
Станок имеет станину 1, на ней находитс горизонтальна планшайба 2 с вертикальной
осью 3 вращени . На планшайбе 2 размещены бобины 4 с армирующими нит ми,
пропиточное устройство 5 со св зующим, раскладчик 6 ленты 7, пропитанной св зующим
(другие элементы нитетракта не показаны). В центральное отверстие 8 планшайбы 2
проходит криволинейна оправка 9, ее ось 10 находитс в вертикальной плоскости и
касаетс оси 3 планшайбы 2 в точке 11. Оправка 9 своими торцами соединена с длинными
криволинейными концевиками 12 с тем же радиусом кривизны, что и ось оправки 9.
Концевики 12 вставлены в криволинейные направл ющие 13, закрепленные на станине 1.
Раскладчик 6 ленты 7 расположен на планшайбе 2 так, что его ролики наход тс в одной
плоскости с точкой касани 11 и центром кривизны 14 оправки 9. Планшайба 2 имеет
возможность вращатьс 15 вокруг своей оси 3. Вращение обеспечиваетс отдельным
исполнительным механизмом и приводом (они на чертеже не показаны). Оправка 9 имеет
возможность поворота 16 вдоль своей оси 10 относительно своего центра кривизны 14.
Поворот обеспечиваетс отдельным исполнительным механизмом и приводом (они на
чертеже не показаны). Исполнительный механизм соединен с торцом 17 концевика 12.
Поворот оправки 9 возможен с реверсом в крайних положени х, подобно ма тнику. Станок
имеет средства программного управлени , они на чертеже не показаны. Помимо этого к
станку прилагаетс комплект оправок, концевиков и направл ющих дл намотки различных
типоразмеров криволинейных труб 18.
Станок работает следующим образом. Бобины 4 с армирующими нит ми устанавливают
на планшайбу 2, концы нитей провод т по нитетракту и собирают в пучок, который затем
пропускают через пропиточное устройство 5 и подают в виде ленты 7 со св зующим на
раскладчик 6. Оправка 9 поворачиваетс (поднимаетс ) в верхнее положение и на нее
закрепл етс начало ленты. Затем устанавливаетс в начальное положение управл юща программа и включаютс приводы. Согласно программе планшайба 2 начинает вращатьс с заданной угловой скоростью и наматывать ленту со св зующим на оправку 9.
Одновременно с этим движением согласно программе начинает движение и оправка 9, она
делает поворот с заданной угловой скоростью относительно своего центра кривизны 14 и
постепенно опускаетс в нижнее положение. В результате сложени этих движений
планшайбы 2 и оправки 9 лента 7 укладываетс на оправку 9 по спиральной траектории от
одного кра оправки до другого. Шаг витков спирали будет зависеть от заданного
программой соотношени угловых скоростей планшайбы 2 и оправки 9. Когда оправка
окажетс в нижнем положении, выполн етс реверс, и она начинает движение (поворот)
вверх, при этом вращение планшайбы 2 с раскладчиком 6 ленты 7 продолжаютс . Вновь
образованные спиральные витки пересекаютс с предыдущими, в результате получаетс спирально-перекрестный рисунок укладки ленты 7. Далее такие циклы намотки
повтор ютс многократно, при этом после каждого цикла в точках реверса управл юща программа дает команду на доворот планшайбы 2, чтобы последующие спирали витков
Страница: 6
RU 2 336 168 C2
5
10
15
20
смещались относительно предыдущих на расчетную величину и равномерно покрывали
всю поверхность оправки 9. Полное покрытие поверхности оправки витками ленты 7
соответствует одному слою пластика. Последующие слои наматываютс аналогичным
образом до набора заданной толщины трубы 18. Затем оправка 9 с намотанной трубой 18
снимаетс со станка и транспортируютс на следующую технологическую операцию отверждение. После отверждени следует разборка и распрессовка элементов оправки и
отделение готовой криволинейной трубы из композиционного материала.
Формула изобретени 1. Станок дл намотки криволинейных труб из композиционных материалов, содержащий
станину, установленную с возможностью вращени вокруг своей оси планшайбу с
размещенными на ней бобинами с армирующими нит ми, пропиточным устройством и
раскладчиком, криволинейную оправку, отдельные исполнительные механизмы и приводы
движени оправки и планшайбы, средства программного управлени , при этом планшайба
расположена горизонтально, а оправка установлена в вертикальной плоскости с
возможностью поворота относительно своего центра кривизны, отличающийс тем, что
оправка имеет на торцах криволинейные концевики, а станина - криволинейные
направл ющие, при этом концевики вставлены в направл ющие.
2. Станок по п.1, отличающийс тем, что при повороте оправка проходит через
центральное отверстие, выполненное в планшайбе.
3. Станок по п.1, отличающийс тем, что оправка и концевики имеют одинаковый радиус
кривизны.
25
30
35
40
45
50
Страница: 7
CL
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
1
Размер файла
174 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа