Установка для нанесения покрытий на длинномерное трубчатое полотно

Установка для нанесения покрытий на длинномерное трубчатое полотно

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к оборудованию для нанесения покрытий на длинномерное трубчатое полотно. Целью изобретения является расширение технологических возможностей и повышение производительности. В предлагаемом устройстве трубчатое полотно протягивают через емкость 2 с материалом покрытия на дорне 5, через головку 3, которая образует клиновую камеру 8 для нанесения материала покрытия, и калибрующую камеру 10, и устройство 4 для термообработки . В головке 3 дорн выполнен с наконечником 14 и имеет цилиндрическую ступень 15 для расправления полотна, снабженную дренажными отверстиями 18. В клиновой камере 8 материал покрытия продавливается через полотно и проходит через отверстия 18 в камеру 10, формирующую внутреннее покрытие, равное зазору между наконечником 14 и кольцом 9. Данное устройство позволяет наносить покрытие на трубчатые полотна больших диаметров. 7 ил. & (Л N3 00 со ел со Фиг. 2

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (gg 4 В 05 С ll/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМЪб СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3850944/23-05 (22) 30. 12.84 (46) 07.02.87. Бюл. № 5 (71) Научно-исследовательский институт по переработке искусственных и синтетических волокон (72) В. А. Карлов, М. И. Касаткин, А. И. Кухаренко, Ю. П. Мартыновский, Г. И. Матвеенко и Л. С. Смирнов (53) 678.056 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 292814, кл. В 29 D 23/00, 1969. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ НА ДЛИННОМЕРНОЕ ТРУБЧАТОЕ ПОЛОТНО (57) Изобретение относится к оборудованию для нанесения покрытий на длинномерное трубчатое полотно. Целью изобретения явля„,Я0„„1287953 д1 ется расширение технологических возможностей и повышение производительности. В предлагаемом устройстве трубчатое полотно протягивают через емкость 2 с материалом покрытия на дорне 5, через головку 3, которая образует клиновую камеру 8 для нанесения материала покрытия, и калибруюгцую камеру 10, и устройство 4 для термообработки. В головке 3 дорн выполнен с наконечником 14 и имеет цилиндрическую ступень 15 для расправления полотна, снабженную дренажными отверстиями 18. В клиновой камере 8 материал покрытия продавливается через полотно и проходит через отверстия 18 в камеру 10, формируюшую внутреннее покрытие, равное зазору между наконечником 14 и кольцом 9. Данное устройство позволяет наносить покрытие на трубчатые полотна больших диаметров. 7 ил.!

287953

Изобретение относится к оборудованию для формирования покрытий из вязкотекучих материалов, например расплавленных пластмасс, на трубчатое длинномерное полот но при изготовлении армированных шлангов, таких как пожарные рукава, мелиоративные шланги, воздуховоды.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей и повышение производительности.

На фиг. 1 дана установка, общий вид; на фиг.2 — головка с установленным дорном, общий вид; на фиг.3 — разрез А — А на фиг.2; на фиг.4 — разрез Б — Б на фиг.2; на фиг.5 и 6 — варианты наконе ника дорна; на фиг.7 — поперечный разрез наконечника дорна с полотном.

Установка для нанесения покрытий на длинномерное трубчатое полотно состоит из смонтированных на основании 1 и последовательно расположенных средства подачи материала покрытия в виде емкости 2, соединенной с ней головки 3, устройства 4 для термообработки покрытия и дорна 5, удерживаемого, например, роликами 6. Головка 3 выполнена составной из корпуса 7, образующего с дорном 5 клиновую камеру 8 нанесения покрытия, и кольца 9, образующего с дорном 5 калибрующую камеру 10, причем клиновая камера 8 имеет уклон к калибрующей камере 10.

Дорн 5 выполнен в виде корпуса 11 с выступами 12 (фиг.3), образующими каналы 13, по длине емкости 2 и камеры 8, а в зоне кольца 9 имеет наконечник 14 переменного сечения и цилиндрическую ступень

15 для расправления обрабатываемого полотна. Наконечник 14 крепят болтом 16.

На участке 1з зазор равен сумме толщин полотна $„и слоя наружного покрытия, а на выходном участке 1 на толшину слоя внутреннего покрытия превышает величину зазора на участке 1 з, т. е. на нем формируют внутреннее покрытие.

Дорн 5 установлен в головке 3 таким образом, чтобы каналы 13 находились в клиновой камере 8, а место перехода клиновой камеры 8 в цилиндрическую, т. е. место контакта корпуса 7 и кольца 9, было совмещено с растягивающей полотно ступенью 15, контактирующей с каналами 13 корпуса 11. Под примыкающим к клиновой камере 6 участком 1з зазора на растягивающей полотно ступени 15 расположены дренажные каналы 17, соединяющие каналы

18 с выходным участком 1 зазора. Протяженность участка 1з зазора в зависимости от вязкости материала покрытия и пористости полотна находится в пределах 5 — 40 мм. Между ступенью 15 и цилиндрическим участком наконечника имеется проточка в виде конуса 17 для равномерного распределения материала покрытия, которая расположенными на ступени 15 дренажными каналами 18 соединена с кана55 вида полотна и материала покрытия процесс нанесения покрытия регулируется выбором параметров дорна один раз при его изготовлении. В подобном случае целесообразно использовать дорн 5, растягивающая ступень лами 13, причем каналы 13 соединены между собой проточкой 19, расположенной на торце корпуса 11.

В зависимости от растяжимости полотна в поперечном направлении растягивающая ступень 15 и корпус 11 дорна выполнены с поперечным сечением, описывающий профиль которого соответствует или превышает внутренний периметр трубчатого полотна не более чем на 10Я. Степень превышения

10 определяется растяжимостью полотна и выбирается из условия свободного перемещения полотна по дорну без заклинивания.

Формирующая покрытие цилиндрическая часть наконечника 14 выполнена гладкой с поперечным сечением, профиль которого эквидистантен в сторону уменьшения на толщину слоя S, внутреннего покрытия профилю растягивающей ступени 15, который в свою очередь выполнен эквидистантным на сумму толщин полотна и слоя наружного покры20 тия контуру цилиндрического зазора между кольцом 9 и наконечником 14.

В зависимости от диаметра трубчатого полотна форма описывающего профиля дорна может быть круглой или стальной. Для диаметров до 300 мм предпочтительна окружность, а для диаметров свыше 300 мм предпочтителен профиль, ограниченный прямолинейными участками и дугами окружности, что уменьшает габариты головки 3 по длине.

Втулка растягивающей ступени 15 может быть выполнена гладкой или с выступами.

В первом случае втулка снабжена дренажными каналами 18, расположенными соосно каналам 13 корпуса 11 (фиг.2). Дренажные каналы 18 могут быть выполнены в виде концентрических пазов или цилиндрических отверстий. При такой конструкции набором наконечников и втулок для ступени 15 легко регулировать протяженность этих ступеней и толщину слоев покрытия при изменении характеристик трубчатого полотна и вида

40 материала покрытия.

При применении ограниченного ассортимента полотен и материалов покрытия предпочтительно использовать наконечник дорна (фиг.5), растягивающая ступень 15 которого выполнена с гладкой поверхностью и жест45 ко закреплена на ребрах 12 корпуса 11 дорна, а дренажные каналы 18 являются продолжением каналов 13 корпуса 11 дорна. Такая конструкция обусловлена тем, что при ограниченном ассортименте полотен и

50 материалов покрытия не требуется частая регулировка процесса нанесения покрытия, поэтому растягивающая ступень 15 может быть выполнена в виде жестко установленного кольца.

При использовании в производстве одного

1287953

dp + с1 > t„i(t. (-у 0,1R+0,0025

15 которого с гладкой поверхностью может быть выполнена за одно целое с корпусом

11 дорна.

При использовании в качестве материала покрытия высоковязкого -расплава перенос его через дренажные каналы 18 в виде отверстий затруднен, так как замкнутый контур отверстия оказывает значительное сопротивление течению материала покрытия. В этом случае растягивающая ступень 15 наконечника выполнена в виде втулки с впадинами на наружной поверхности, образующими дренажные каналы 18 (фиг.9 и 10).

При такой конструкции растягивающей ступени 15 перемещающееся полотно своей внутренней поверхностью контактирует с материалом покрытия в дренажных каналах и этим способствует его переносу на формирующую внутреннее покрытие ступень. Для того, чтобы материал покрытия по дренажным каналам 18 поступал равномерно, т. е. каждый канал должен быть выполнен им, каналы должны быть соединены между собой проточкой 20 в месте контакта ступени

15 с корпусом 11, так как ребра 12 корпуса 11 могут перекрыть каналы 18. В зависимости от вязкости материала покрытия проточки 20 выполнены с торца ступени 15 и /или корпуса 11.

При использовании материала покрытия с незначительной вязкостью достаточно выполнить проточку в ступени 15 или с торца корпуса 11. Высоковязкий материал покрытия требует выполнения проточек с торцов ступени 15 каналами 18 и корпуса 11 дорна.

Наличие каналов 18 на ступени 15 может нарушить условия перекрытия полотном зазора на участке Lz, что не дает возможности осуществить продавливание материала покрытия через полотно. Наличие каналов 18 может привести к раскрытию зазора по двум причинам. Во-первых, полотно обладает растяжимостью и может при достаточной ширине каналов 18 способствовать свободному истечению материала покрытия по наружной поверхности полотна. Во-вторых, описывающий ступень 15 с каналами 18 реальный контур неэквидистантен на толщину полотна S„è толщину наружного слоя покрытия контуру цилиндрической камеры между кольцом 9 и наконечником 14 головки 1.

Эквидистантность нарушается в месте расположения канала, так как соединяющая точки m и п канала 18 хорда отстоит ат контура цилиндрической камеры на величину

D = S„+ Н, где Н вЂ” высота сегмента, ограниченного хордой mn и дугой окружности радиуса R, которая описывает профиль ступени 15.

Наличие сегмента высотой Н вносит искажение в профиль зазора на участке 1 д и при достаточной высоте Н способствует раскрытию зазора на этом участке. Из этого следует, что ширина канала 18 не может быть произвольной и выполнена такой, чтобы не

1О

f5

55 нарушалось перекрытие полотном зазора на участке Lz. Ширина каналов 18 зависит от диаметра нитей, расположенных в полотне вдоль и поперек оси дорна, и минимального радиуса R кривизны ступени 15 контура.

Для выполнения условий перекрытия зазора ширина 1„канала 18 выполена такой, чтобы она соответствовала неравенству где do — расчетный диаметр, мм, нитей 21 полотна, расположенных вдоль оси дорна;

di — расчетный диаметр, мм, нитей полотна, расположенных поперек оси дорна;

t„— ширина, мм, дренажного канала в виде канавки;

R — минимальный радиус, мм, контура, описывающего по выступам растягивающую ступень наконечника дорна.

Выполнение ширины 1„дренажного канала 18 равной или менее суммы диаметров нитей, расположенных в полотне вдоль и поперек оси дорна, достаточно для устранения явления вдавливания полотна в дренажный канал. Это объясняется тем, что толщина полотна в зависимости от характера огибания нитей в переплетении не превышает сумму указанных диаметров. Поэтому полотно не может быть вдавлено в канавку шириной, равной или меньшей чем сумма диаметров нитей, тем более, что используют расчетные диаметры нитей, которые соответствуют цельным мононитчм и всегда меньше реальных из-за их объемности и комплексности составляющих нитей, волокон или пряжи. Такими реальными нитями, например, для тканых и тканевязаных полотен являются нити основы и утечные нити 22 (фиг.7).

Ширина 1„канала 18 также ограничена высотой сегмента Н, которая не должна быть более 0,05 мм. При такой высоте сегмента отклонение от эквидистантности ступени 15 почти отсутствует. С учетом того, что геометрическое соотношение высоты Н сегмента к корды t. в круге радитсом R определено выражением t„= V2RH +- Н-, имеем формулу для определения ширины tt канавки 12 из условия отклонения от эквидистантности

Размеры дренажных каналов 18 определяют количество материала покрытия, которое поступает из каналов 13 для формирования слоя внутреннего покрытия

Формирование слоя происходит тогда, когда дренажный канал 18 выполнен с площадью поперечного сечения, величина которой компенсирует отсутствие поступления ма1287953

5 териала покрытия по выступам 23. Это обеспечивается соотношением геометрических размеров каналов 18 и разделяющих их выступов 23 на растягивающей полотно ступени 15. Данное соотношение получено из условия равенства или различия площади поперечного сечения канала 18 и площади поперечного сечения слоя внутреннего покрытия, формирующегося на участке одного канала 18 и одного выступа 23 где t„— ширина, мм, дренажного канала;

h — глубина, мм, дренажного канала;

S< — толщина, мм, слоя внутреннего покрытия;

18 — ширина, мм, выступа.

Исходя из этого, геометрические размеры дренажных каналов и разделяющих их выступов 23 на растягивающей ступени 15 должны быть выполнены с размерами, которые соответствуют неравенству

1 (

Установка работает следующим образом.

Перед началом работы трубчатое текстильное полотно надевают на дорн 5, чтобы его свободный конец выходил за передний торец дорна. Затем полотно через емкость 2 для заполнения материалом покрытия клиновой камеры вводят в головку 3. Головку 3 устанавливают на основании таким образом, чтобы угол наклона ее к горизонтали обеспечивал уровень материала покрытия выше уровня полотна. До заполнения емкости 2 полотно с дорном вводят в головку 3 (фиг.2). Дорн 5 устанавливается в камере 8 таким образом, чтобы место перехода клиновой камеры в цилиндрическую совпадало с местом контакта ступени 15 и корпуса 11 дорна. Это достигается совмещением их торцов. После этого дорн 5 фиксируют в головке 3 держателем дорна, например роликами 6.

Свободный конец трубчатого полотна, выходящий из головки 3, заправляют в тянульное устройство (не показано), и заполняют материалом емкость 2. Установка подготовлена к работе.

Включают тянульное устройство и протягивают трубчатое полотно через емкость 2 с материалом покрытия и головку 3. Перемещаемое полотно увлекает наружной поверхностью материал покрытия в клиновую камеру 8. Возникающее в камере давление продавливает материал покрытия через полотно в каналы 13 корпуса 11 дорна, из которых созданным давлением и фрикционным действием полотна материал увлекается в формирующий слой покрытия зазор, при этом материал покрытия для формирования слоя внутреннего покрытия переносится из каналов 13 дорна по дренажным каналам 18 на ступень 15, эквидистантную на толщину внутреннего покрытия растягивающей полотно ступени 15. В результате этого формируюший покрытие зазор создает на наружной поверхности полотна предохранительное покрытие, а на внутренней поверхности полотна — герметизирующий внутренний слой.

По мере нанесения покрытия на перемещающееся полотно в емкость 2 добавляют материал покрытия, контролируя его уровень.

Полученная заготовка в дальнейшем в зависимости от вида материала покрытия подвергается сушке, нагреву и/или охлаждению для отверждения покрытия устройства 4 для термообработки или в приспособленном для этого производственном помещении. Полученный таким образом герметичный шланг складывают в плоскость и скатывают в бухту.

Данные изобретения позволяют получить за один проход герметичные шланги и рукава диаметром до 650 мм с двухсторонним покрытием на наружной и внутренней поверхностях трубчатого полотна, повысить производительность и расширить технологические возможности техники для изготовления подобных изделий.

25 Пример 1. Наносилось покрытие на тканевязаное трубчатое полотно, выработанное на кругловязанной машине марки ТВМ-1. Характеристика полотна: внутренний диаметр

600 мм, толщина полотна S„= — 0,7 мм, внутренний периметр 1825 мм, поверхностная

ЗО плотность 260 г/м, пористость 5О. Материал покрытия представляет собой дисперсию поливинилхлорида, сажи, углеродного волокна длиной 1 — 3 мм и двуокиси сурьмы в трикрезилфосфате. Данная композиция обеспечивает негорючесть изделия и придает ему свойство не накапливать заряды статического электричества.

Нанесение покрытия производилось в головке с дорном, поперечное сечение которого соответствует фиг. 4. Параметры дорна

4О и головки: высота поперечного сечения растягивающей ступени М = 60 мм, длина поперечного сечения растягивающей ступени

N = 920 мм, радиус кривизны R = 30 мм, периметр растягивающей ступени 1969 мм, длина цилиндрической камеры L = 15 мм, 45 протяженность растягивающей ступени 1з =

= 5 мм, протяженность формующей покрытие ступени L = 5 мм, ширина проточки между ступенями 5 мм, зазор на участке L> 0,8 мм, зазор S на участке 1 равен 1,1 мм. Профиль формирующей покрытие ступени эквидистантен профилю растягивающей ступени на 0,3 мм, что соответствует толщине внутреннего покрытия.

В качестве растягивающей ступени 15 использована втулка с гладкой поверхностью и дренажными каналами 18 в виде отверстий. Угол наклона. и образующей поверхности клиновой камеры 2 . Периметр растягивающий ступени наконечника на 2,4О

1287953

25

Формула изобретения

45 превышает внутренний периметр полотна, что находится в пределах растяжимости полотна по утку и способствует перемещению полотна по дорну без складок и морщин.

Полотно перемещалось в установке со скоростью 8 м/мин. После нанесения покрытия в головке 1 полученная заготовка для отверждения покрытия подвергалась нагреву при 145 — 160 с последующим охлаждением воздухом. В результате был изготовлен герметичный рукав с двухсторонним покрытием со следующими характеристиками: диаметр 570 + 5 мм, масса одного квадратного метра 1,2 — 1,3 кг, толщина внутреннего покрытия 0,3 — 0,35 мм, толщина наружного предохранительного покрытия 0,1—

0,15 мм. Данный рукав выдерживает внутреннее рабочее давление до 0 05 МПа и может быть использован в качестве воздуховода в угольных шахтах и в помещениях с повышенными требованиями по взрыво-и пожаробезопасности.

Пример 2. Наносилось покрытие на тканевязанный чехол, выработанный на кругловязальной машине МАР. Характеристика чехла: внутренний диаметр 52,5 мм, толщина чехла S, = 0,75 мм, вес одного погонного метра 110 г, нить основы лавсановая комплексная 111 текс )(5, нить утка лавсановая комплексная 111 текс р, 6, расчетный диаметр нити основы dp = 0,71 мм, расчетный диаметр уточной нити d> = 0,78 мм.

Материал покрытия: 50О-ный раствор термоэластопласта ДСТ-30 в бензине. Параметры установки и дорна: описывающий диаметр растягивающей ступени 52,5 р,Q3 мм, радиус растягивающей ступени R = 26,25 мм, длина цилиндрической камеры L = 20 мм, протяженность растягивающей ступени Lq =

10 мм, длина формирующего внутреннее покрытие участка 1 = 5 мм, ширина проточки между ступенями 5 мм, зазор на участке

Lg равен 0,8+ мм, зазор S на участке 1 ° равен 1,3 мм. Диаметр формирующей ступени на 0,5 мм эквидистантен описывающему диаметру растягивающей ступени 15, что обеспечивает получение слоя внутреннего покрытия толщиной S, = 0,5мм, при этом пористость чехла составляла Зо .

В качестве растягивающей ступени наконечника использовалась втулка с дренажными каналами в виде канавок (фиг.6).

Геометрические размерь; каналов 18 и разделяющих их выступов 23 следующие ширина канавки 1„= 1,2 мм, ширина выступов 1в = 1,6 мм, глубина каналов h = 4 мм.

По периметру растягивающей ступени 15 выполнено 66 каналов. Геометрические размеры каналов 18 и выступов 23 выполнены в соответствии с предложенными неравенствами

dp+ dy= 071+ 078) 1,2< (-„O,I 20),25+ 0,0025 = 1,27.

h=4) (— ф — + 1)

= (фб+ 1) 05= 173.

Угол наклона я составлял 1 . С помощью тянульного устройства чехол перемещался со скоростью 10 м/мин. Для отверждения покрытия полученная заготовка сушилась воздухом при 35 — 38 С. В результате при, менения предложенного способа были изготовлены образцы герметичного шланга с двухсторонним покрытием. Характеристика шланга: внутренний диаметр 50,5+ +00,5 мм, масса одного погонного метра 220 +- 8 г/м, толщина слоя внутреннего покрытия 0,05—

0,10 мм, толщина слоя наружного предохраняющего покрытия 0,5 — 0,55 мм. Изготовленныи шланг выдерживает внутреннее давление не менее 2,5 МПа и может быть использован как облегченный пожарный рукав во внутренних помещениях.

Установка для нанесения покрытий на длинномерное трубчатое полотно, содержащая переменного сечения головку и расположенный в ней дорн, образующие последовательно расположенные камеру нанесения покрытия, соединенную со средством подачи материала покрытия, и цилиндрическую калибрующую камеру для формирования покрытия, устройство для отверждения покрытия и тянущее устройство, отличающаяся тем, что,с целью расширения технологических возможностей и повышения производительности, дорн снабжен цилиндрической ступенью для расправления полотна, расположенной между камерой нанесения покрытия и цилиндрической калибрующей камерой, а камера нанесения покрытия выполнена клиновой с уклоном в сторону калибрующей камеры, причем цилиндрическая ступень дорна имеет дренажные отверстия.

1287953

1287953

1287953

Составитель М. Осипова

Редактор В. Данко Техред И. Верес Корректор А. Обручар

Заказ 7735/10 Тираж 568 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 415

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная. 4