Установка для виготовлення армованих волокнами пресованих виробів і спосіб експлуатації установки для виготовлення армованих волокнами пресованих виробів

 

Винахід відноситься до установки для виготовлення армованих волокнами пресованих виробів (Sheet moulding compound - SMC - листової ламінований компаунд - препрег) згідно з обмежувальної частини пункту формули 1 і, крім того, ставиться до способу експлуатації установки для виготовлення армованих волокнами пресованих виробів (SMC) згідно з обмежувальної частини пункту 12 формули винаходу.

Установка такого роду розкрито, наприклад, у заявці WO 90/06226 А1.

Завдяки своїм хорошим механічним властивостям і невисокою ціною, пресовані вироби, виготовлені за технологією SMC, є найбільш використовуваними термореактивними волокнистими пластиковими композитами. Досі для виготовлення виробів з SMC спочатку отримують сировинний матеріал, що складається з полімерної маси (полімерної композиції) і вміщеного в неї нарізаного скловолокна. Полімерна композиція наноситься на тонкі прозорі пластикові плівки (підкладки) і піддається процесу дозрівання. У сучасному виробництві процес дозрівання триває 4-5 днів і служить для загусання доданого в полімерну композицію наповнювача. Полімерна композиція складається з смол, розчинів термопласту, наповнювачів, фильѿозиция при заданій температурі перемішується до стану добре диспергованої рідини, в установці для отримання препрега до неї додається порошкоподібний або рідкий загусник, після чого вона за допомогою ракло широким рівномірним шаром наноситься на нижню і верхню плівки. На шар полімерної композиції нижньої плівки наноситься мелене скло, наприклад, нарізаний ріжучим механізмом нескінченний стекложгут. Потім на шар волокон укладається верхня плівка з полімерною композицією. Далі за допомогою валяння на стискаючих валках волокна перемішуються з полімерною композицією/просочуються, і потім готові листи препрега згортається в рулони або складаються у вигляді плоских заготовок для дозрівання. В ході процесу дозрівання полімерна композиція згущується настільки сильно, що плівки можуть бути видалені без залишку, і в процесі пресування видавлюванням скловолокно вдавлюється, відповідно, у полімерну матрицю.

З плоских заготовок або рулонів, в залежності від виготовленого в кожному випадку пресованого виробу, нарізаються мати-напівфабрикати, які просто або складені стопкою формуються у формувальному пресі.

Недоліком даного методу є те, що SMC-напівфабрикат може бути оброблений лише через тривалий час, необхідне для Ѿ, що згорнутий в рулон напівфабрикат деформується в процесі дозрівання. Якщо рулон лежить на підлозі, то виникає тиск на нижні шари препрега (SMC) і, отже, матеріал витісняється в сторони. Якщо рулон підвішений по осі, виникає зворотний, але як і раніше негативний ефект, пов'язаний з розташуванням дозріває препрега. Матеріал стікає вниз, і шари препрега в нижній частині рулону мають велику поверхневу щільність, ніж верхні шари. Неминуче різні поверхневі щільності призводять до того, що мати не тільки повинні нарезаться по довжині, але і, крім того, зважуватися, щоб всі вироби мали однакову щільність і, отже, однакову товщину. Якби поверхневі щільності шарів були постійні (однакові), необхідні SMC-напівфабрикати могли б автоматично нарезаться за допомогою пристрою для мірного різання, що значно знизило витрати виробництва і підвищило б якість пресованих виробів. Таке поєднання різних по товщині в поперечному перерізі матів-напівфабрикатів також є причиною, по якій виготовлення SMC-виробів до сьогоднішнього часу було недостатньо автоматизовано.

З ЕР 1386721 А1 відомий спосіб і установка, в основу которогоо безпосереднього виготовлення пресованих виробів. Особливо бажаним при цьому була б можливість відмови від використання плівок та здійснення управління часом дозрівання, або часом згущення препрега, головним чином за допомогою підведення тепла в підтримувану при постійній температурі згущувач-накопичувач прохідного типу. У той же час, здійснено промисловий безперервний безпосередній спосіб виготовлення армованих волокнами пресованих виробів без проміжного зберігання препрега для процесу дозрівання, має явні переваги при виробництві «точно в строк», причому суттєві проблеми складського зберігання і, зокрема, своєчасної подачі матеріалу («точно в строк») можуть бути вирішені. Особливо слід підкреслити, що з ЕР 1386721 А1 відома установка, має по можливості компактні розміри, в якій сгустителе-накопичувачі прохідного типу для здійснення процесу дозрівання, вимагає заданий час, усередині корпусу розташований термостатированной стрічковий конвеєр необхідної довжини, що має форму меандру. Завдяки наявності стрічкового конвеєра необхідної довжини і розташування окремих його секцій один над одним, процес дозрівання може бути проведений за час, соответустриальном виробництві вона є недостатньо гнучкою у використанні. Недостатня гнучкість проявляється, наприклад, в повільному встановлення необхідного температурного режиму в сгустителе-накопичувачі прохідного типу. Це виникає, зокрема, із-за прихованого накопичення теплової енергії в елементах пристрою, зокрема, в напрямних роликах і несучих частинах установки, які роблять майже неможливим зміни температури за короткий проміжок часу при зміні параметрів виробництва. Істотно також, що встановлення потрібно занадто великий час для досягнення необхідної робочої температури.

Поряд з переходом на виготовлення виробів іншого типу існує можливість, що такого роду виробнича установка буде обслуговувати не один формувальний прес, а відразу кілька формувальних пресів. Якщо один з цих пресів раптово вимикається з процесу виробництва із-за необхідності заміни обладнання, проведення ремонту або технічного обслуговування або недостатнє завантаження, виробнича установка для виготовлення препрега повинна бути здатна видавати інша кількість готового матеріалу. Однак традиційні установки мають у цьому сенсі обмеження. Наприклад, час проходу полімерної композиції, або,дит до малого виходу готового матеріалу в одиницю часу, однак у той же час збільшується тривалість перебування в сгустителе-накопичувачі. Однак для використання полімерної композиції для безпосереднього виробництва у формувальному пресі є відносно невеликий часовий діапазон, так що існує можливість того, що в описаному вище прикладі збільшення тривалість перебування препрега в сгустителе-накопичувачі призводить до його повного затвердіння і, відповідно, матеріал стане непридатним. Виникає і протилежна ситуація, при якій препрег виявляється ще недостатньо дозрілим.

Замість цього, зрозуміло, кількість речовини, що наноситься на полімерну композицію, може бути зменшена за допомогою ракло, що також зменшить кількість препрега, що виготовляється в одиницю часу, що, в свою чергу, через нестачу речовини, викличе занадто швидке дозрівання в сгустителе-накопичувачі і, відповідно, виготовлений препрег буде непридатний чи буде в стані, близькому до непригодному. Також, наприклад, буде обмежений діапазон кількості подаваної полімерної композиції, якщо, наприклад, при високообъемном виробництві підведення тепла занадто малий або тепло не проникає глибоко в препрег, або п�е може належним чином скеровуватися, тобто регулюватися, та/або стає неможливим належне просочування скловолоконних ниток.

Описані вище приклади не є винятковими, оскільки вищезазначені установки є цілком придатними, однак виявляються безперспективними при активному використанні можливості регулювання виробничих параметрів установки для виготовлення препрега: зокрема, тоді, коли передбачено їх використання для постачання різних повністю навантажених формувальних пресів з можливою зміною використовуваного пристрою, при різних вимогах за часом і обсягами продукції, що виготовляється.

Крім того, слід зазначити JP 4135704 А й FR 1324495 А.

Завдання винаходу полягає в тому, щоб запропонувати установку і спосіб експлуатації установки для виготовлення армованих волокнами листів препрега для безпосереднього виробництва SMC-виробів, яка мала б суттєво більший робочий діапазон і більш просте технічне пристрій щодо кількості виробленого матеріалу в одиницю часу в залежності від необхідності, порівняно з рівнем техніки. При цьому повинна бути вирішена завдання, зокрема, щодо встановлення, що складається в томли дозріванні препрега точка виходу листа препрега розташовувалася локально в одному і тому ж місці.

Рішення завдання для установки полягає в тому, що

- щонайменше, серед елементів транспортного ділянки є щонайменше одна безперервно циркулює стрічка, і для зміни транспортного ділянки передбачені щонайменше одне виконавче пристосування з відповідним виконавчим пристосуванням; та/або

- принаймні серед елементів транспортного ділянки є щонайменше одна секція стрічкового конвеєра, яка виконана з можливістю зміни її довжини за допомогою виконавчого пристосування та/або зміни її положення за допомогою виконавчого пристосування; та/або

- щонайменше, серед елементів транспортного ділянки є щонайменше один опорний столик, довжина і положення якого змінюються за допомогою виконавчого пристосування.

Рішення завдання щодо способу полягає в тому, що за допомогою принаймні одного пристрою керування, що забезпечує автоматичне управління та/або автоматичне регулювання щонайменше одного формувального преса, щонайменше одного передавального пристрою, згущувача та пристрої для виготовлення безперервних листів препрега, регулюється вихідну до�гласно винаходу установки і, відповідно, способу тепер можливо кращим чином виробляти листи препрега для безпосереднього використання, причому

або можуть обслуговуватися кілька формувальних пресів,

або можуть використовуватися абсолютно різні пристрої (за обсягами і часу виробництва),

або можуть використовуватися сверхвисокоактивние полімерні композиції, які придатні для формування протягом короткого проміжку часу.

Передбачається, що подача полімерної композиції для нанесення рівномірним шаром з ракло на плівку або стрічковий конвеєр принципово забезпечена, причому він подається в готовому вигляді у відповідній кількості чи проводиться безпосередньо на місці на пристосованому виробничому обладнанні.

Зазначені вище переваги стають вирішальними, якщо до складу однієї установки для виготовлення SMC-виробів входять одночасно кілька формувальних пресів. Зокрема, є кращим, що здійснюється повне і автоматичне керування всією установкою, що включає в себе пристрій для виготовлення листів препрега, щонайменше, один формувальний прес і включене між цими двома головними елементами передавальний �риостановки роботи або виконання технічного обслуговування формувальних пресів, робота передавального пристрою та/або відповідних частин установки для виготовлення листів препрега автоматично регулюється і оптимізується для забезпечення формувальних пресів препрегом, в залежності від необхідних потреб.

В основі роботи формувального преса, щодо його робочих елементів, лежить те, що при всіх описаних вище запрессовках передбачений мінімальний догляд та очищення робочих елементів. Крім того, існують інтервали технічного обслуговування, яке також проводиться регулярно, однак триває лише кілька хвилин. Керуючий пристрій регулює процес виробництва препрега таким чином, що, згідно з очікуваними вимогами, через розподільчий механізм пресів завжди може бути передано потрібно кількість препрега. У той же час, керуючий пристрій не допускає, щоб через проведення технічного обслуговування або очищення виникало перевиробництво препрега, який не може бути оброблений.

Згідно пропонованого у винаході рішенням, виробнича установка може оптимально реагувати на зміну параметрів виробництва, і ця реакція не повинна обмежуватися зміною швидкості руху конвеєра і виходн�ження точки виходу листа препрега з установки, так щоб не було необхідності в просторових зміни між точкою виходу і наступними пристроями, такими як формувальні преси, передавальні пристрої або подібні пристрої. Зокрема, тепер виявилося можливим змінити додатковий істотний елемент процесу дозрівання препрега, якому в рівні техніки досі не приділялося уваги, - безпосередньо довжину ділянки, на якій проходить дозрівання. Зміна цього параметра виробляється переважно незалежно від інших параметрів.

Замість цього в цій ситуації може бути змінений додатково щонайменше один параметр, зокрема підведення тепла до препрегу в процесі дозрівання. Особливо доцільним при цьому є застосування НВЧ-пристрою, який, незалежно від розташування і руху стрічки конвеєра, може підводити теплову енергію до препрегу. Теплопередача за рахунок конвекції є, наскільки можливо, здійсненною і загальноприйнятою, проте високоякісні стрічки конвеєра для протяжки листів препрега мають хороші ізолюючі властивості, зокрема, якщо не використовуються захисні плівки.

В іншому не є нагально необхідним, щоб в установці листи пазаться можливим відмовитися від конвеєрних стрічок при використанні захисних плівок, тоді, якщо плівки досить міцні, вони можуть виконувати завдання конвеєрних стрічок і, зокрема, проводити листи препрега через згущувач і, відповідно, через ділянку згущення. Доцільним у цьому випадку є розташування між напрямними роликами опорних пристосувань, наприклад, опорних столиків, здатних, переважно телескопічно або по принципу клапана, за допомогою відповідних пристосувань змінювати свою довжину, і, отже, розміри опорної поверхні для стрічок конвеєра або плівки з листом препрега.

Також можливо, що одна частина ділянки згущення є нерухомо закріпленої, а друга частина ділянки згущення змінюється по довжині, так що, зокрема, на великих виробничих установках ділянку згущення може складатися фізично з двох пристроїв, з одного нерухомо закріпленого ділянки згущення (пристрою) і однієї ділянки згущення (пристрої), довжина якого може бути збільшена.

Щодо передавального пристрою необхідно відзначити, що воно по суті може складатися з кількох функціональних елементів, які далі можуть не включатися в склад або можуть бути не представлені, оскільки не всі можливі варіанти про�тенією включає в себе область від точки виходу листа препрега з області виробництва препрега. Точка виходу при різних основних часи дозрівання препрега переважно є однією і тією ж. Щодо листів препрега, цей момент, однак, залежить від багатьох факторів, і існує, швидше, діапазон основних часів дозрівання, який визначається моментами «наискорейшая можлива обробка» і «найпізніша можлива обробка». На часи, що знаходяться поза діапазону основних часів дозрівання, утворюється або недозрілий, або перезрілий препрег, який, по суті, далі вже не може бути пресований. При самої пізньої обробці має, зрозуміло, також враховуватися час, що витрачається передавальним пристроєм, тобто до вступу в формувальний прес. Передавальний пристрій переважно містить ріжучий пристрій, при необхідності пристрій для відділення від листів препрега додаткових захисних плівок, пристрій для утворення стоси листів препрега з одного або декількох листів препрега, пристрої для доставки листів/стоси листів препрега до одному або декільком формувальним пресам і відповідне передавальний пристрій для передачі листів/стоси листів препрега у формувальний прес. Вищезазначені волокна переважно є р�делія.

Що стосується визначення точок входу і виходу, слід зазначити, що вони, по суті, розташовані всередині згущувача, однак при необхідності вони можуть бути винесені на задню частину попереду розташованого пристрої, а саме валяльного і пропитивающего пристрою, та/або на подальше пристрій, а саме ріжучий пристрій.

Перевагою і наслідком запропонованого у винаході способу здійснення всіх технологічних етапів, а також ознак установки є те, що армовані волокнами напівфабрикати з препрега, які мають належної пластичністю, можуть надходити на етап безпосереднього виробництва SMC-виробів для подальшої переробки в армовані волокнами термореактивні пресовані вироби, що означає, що запропонований у винаході безпосередній спосіб виробництва SMC-виробів дозволяє забезпечувати споживача високо відтворюваними термореактивною матеріалами, армованими довгими волокнами.

Інші бажані варіанти здійснення винаходу описані в залежних пунктах формули і роз'яснюються нижче в описі доданих схематичних креслень. На них представлено:

фіг. 1 - зразковий схематичний вигляд збоку біля�сований волокнами пресованих виробів допомогою пресування у формувальному пресі з напрямком процесу виготовлення зліва направо, причому листи препрега містяться між двома безперервними конвеєрними стрічками без прокладок з плівки, причому транспортний ділянку в сгустителе розташовується по суті в площині, нахиленій до вертикальної або горизонтальної площини;

фіг. 2 - приблизний схематичний вигляд збоку початкового вузла установки, згідно фіг. 1, причому листи препрега містяться між двома плівками і направляються допомогою кількох неперервних конвеєрних стрічок, а транспортний ділянку в сгустителе розташовується по суті вертикально;

фіг. 3 - приблизний вигляд установки з нагрівачем, розташованим між пристроєм для виготовлення листів препрега та згущувачів, причому лист препрега в сгустителе повертається з допомогою направляючих роликів і направляється по суті в горизонтальній площині;

фіг. 4 - варіант здійснення установки, згідно фіг. 1, причому лист препрега розташовується між плівками і прямує через згущувач, і для підтримки листа препрега між напрямними роликами розташовані опорні столики;

фіг. 5 - детальне зображення можливого згущувача, що містить декілька секцій стрічкового конвеєра, які можуть переміщатися горизонтально і/або хвилююче відрегульовано по висоті;

фіг. 6 інше детальне зображення можливого змінюваного транспортного ділянки в сгустителе з великим числом переміщуються напрямних роликів;

фіг. 7 - схематичне зображення керуючого та/або регулюючого пристрою з мінімальною кількістю необхідних сполук для здійснення пропонованого способу функціонування встановлення пропонованого типу.

На фіг. 1 представлений вид збоку установки, яка також придатна для здійснення пропонованого способу, однак може функціонувати самостійно. Вона призначена для виготовлення армованих волокнами пресованих виробів (SMC) за допомогою пресування і включає в себе такі основні вузли, як змішуючий пристрій 1 з ділянкою А подання полімерної композиції, ділянка стиснення і просочування і область З згущення. Змішувальна установка для змішування окремих компонентів або дозуюча ванночка для полімерної композиції не представлені. В установці, згідно фіг. 1, в смешивающем пристрої 1, валяльном і пропитивающем пристрої 14, як і в сгустителе-накопичувачі 25 прохідного типу не застосовуються захисні плівки, але використовуються дві постійно готові безперервні стрічки 2 і 3, які проводять лист п�я полімерна композиція 9 наноситься рівномірним шаром 5 з ракло 4 на нижню стрічку 2. Потім на нижній шар 5 полімерної композиції насипаються волокна 6 рубленого скловолокна, або довгі або короткі волокна. Також, зокрема, для виготовлення несучих деталей конструкцій, можуть закладатися безперервні волокна або волокнисті мати. У той же час проводиться нанесення шару 8 полімерної композиції з допомогою ракло 7 на верхню стрічку 3. Після з'єднання обох шарів полімерної композиції 5 (з волокнами б) і 8 і пропускання їх через нижні і верхні валки 11 і 13, на ділянці стиснення і просочування (валяльном і пропитивающем пристрої 14) утворюється лист препрега 10, причому 6 волокна просочуються і перемішуються з полімерною композицією 9. Потім утворений таким чином аркуш препрега 10 за допомогою направляючих роликів 30, переважно приводних, при цьому постійно перебуваючи на стрічках 2 і 3, направляється через згущувач 25 для дозрівання. Транспортний ділянку X області згущення З сгустителе 25 по суті визначається точкою входу 32 в згущувач 25 і точкою виходу 23 у ріжучого механізму 17 або недалеко від нього. Позначення транспортного ділянки «X» призвело б до графічної перевантаження схематичних креслень 1-6, тому транспортний ділянку у своїй змінної формі абстрак�я від стрічок 2 і 3 і підводиться до ріжучого механізму 17, переважно відноситься до передавального пристрою 19. В ріжучому механізмі 17 лист препрега, у відповідності з заданими вимогами, нарізається по довжині і/або ширині і за допомогою передавального механізму, розташованого в передавальному пристрої 19, в даному випадку транспортної стрічки, у вигляді мату-напівфабрикату 18 підводиться до формовочному пресу 20, у формувальному пресі 20 пресується в пресоване виріб 21 і повністю твердне. Якщо тепер необхідно змінити довжину транспортного ділянки X, напрямні ролики 30 допомогою виконавчого пристосування 26 встановлюються на потрібній відстані один від одного. Для подальшого утримання стрічок 2 і 3 у встановленні в натягнутому стані, верхня стрічка 3, у відповідності із зміною положення направляючих роликів 30, відпускається або додатково натягується за допомогою виконавчого пристосування 26, розташованого поза згущувача. Ця ж процедура для нижньої стрічки 2 здійснюється аналогічно, за допомогою виконавчого пристосування 26.

На фіг. 2 представлений схематичний вигляд збоку початкового вузла установки, згідно фіг. 1. На відміну від установки, представленої на фіг. 1, тут на дільниці змішування А змішує пристрою 1 Ѹ 15 зверху і знизу на конвеєрні стрічки. Завдяки плівкам, виявляється можливим відокремити один від одного окремі вузли установки. Поряд з можливим об'єднанням і передачею листа препрега 10 в валяльное і просочує пристрій 14, раціональним є представлений варіант, при якому аркуш препрега 10 продовжує прямувати циркулюючими стрічками 2 і 3. Перебудова транспортної дільниці X проводиться аналогічно, як на фіг. 1, за допомогою виконавчих пристроїв 26, 26 та 26, причому один або кілька напрямних роликів можуть переміщатися. Після точки виходу 23 плівки переважно відокремлюються від аркуша препрега 10 перед передавальним пристроєм 19 допомогою двох намотувальних валків плівки 36, оскільки після дозрівання вони ще мають відносно клейку поверхню. Передача так званого препрега є відомим рівнем техніки і не повинна бути більш глибоко описана тут. Примітним є те, що стрічки 2 і 3 рухаються, по суті, вертикально і виконавче пристосування 26 виробляє регулювання у вертикальному напрямку.

На фіг. 3 представлений наступний варіант установки з нагрівачем 24, розташованим між пристроєм 38 для виготовлення безперервних листів препрега 10 і згущувачів 25, прву в горизонтальній площині. Нагрівач 24 переважно виконаний у вигляді СВЧ - або ВЧ-нагрівача, однак можливо також застосування звичайних конвекційних нагрівачів або теплового тунелю в області ділянку підведення тепла W.

Щоб уникнути провисання листа препрега, що знаходиться в плівках, в області транспортної дільниці X між точкою входу 32 і точкою виходу 23 розташовані опорні столики 35. Опорні столики 35 можуть телескопічно змінювати свою довжину допомогою відповідних виконавчих пристроїв та/або можуть бути рухомими. Поверхні опорних столиків 35 переважно мають малі втрати на тертя з боку плівок і, відповідно, листа препрега 10. Поряд з напрямними валками 30, переміщаються при виникненні необхідності змінити довжину транспортного ділянки X, може бути передбачено розташування пари прийомних валків 31, переважно з рифленою поверхнею або поверхнею з великим тертям, які можуть тримати в напруженні лист препрега 10 в області згущення З і, в той же час, підтримувати намотувальні валки плівки 36. У той же час, з допомогою пари прийомних валків 31 запобігається можливість того, що процес відділення плівки почнеться вже в області згущення, оскільки вони (намо�нт установки, згідно фіг. 1 і 2, причому лист препрега 10 направляється через згущувач 25, розташовуючись тільки між плівками. Такий пристрій у певному відношенні має переваги, які полягають у тому, що при цьому забезпечується суворе поділ вузлів установки відділення пристрою 38 для виготовлення листів препрега 10 від згущувача 25 для дозрівання листів препрега 10. Також при цьому, на відміну від запропонованих вище установок, не є необхідними передбачені додаткові виконавчі пристосування 26, подовження або скорочення транспортного ділянки X може бути без проблем здійснене тільки за допомогою регулювання виконавчого пристосування 26 напрямних роликів 30. У кращому варіанті здійснення винаходу тут розміщуються обігріваються жорстко закріплені опорні столики 35 та/або обігріваються напрямні ролики 30. Нагрівання окремих пристроїв здійснюється за допомогою центрального керуючого пристрою і, відповідно, залежить від необхідної в кожному випадку вихідний продуктивності згущувача 25. В описаному вище прикладі вихід препрега 10, зрозуміло, може бути зменшений в той момент, коли, щонайменше, один направляючий роспособления 26. Це відбувається переважно не моментально, а узгоджено із загальною швидкістю виробництва запропонованим пристроєм 38.

Для пояснення можливо принципу, на якому грунтується спосіб, як зазначено далі, передбачено центральний пристрій управління 37, переважно володіє можливостями автоматичного управління і регулювання. Можливий цикл регулювання полягає в тому, що в якості керуючого впливу приймається інформація про необхідній кількості матів-напівфабрикатів 18 і, отже, обсяги виготовлення безперервного листа препрега 10 в одиницю часу. Наприклад, прес виконує 100 циклів пресування. Якщо пресу треба, відповідно, по одному мату-напівфабрикату 18 кожну хвилину, то необхідні потреби становлять 100 матів-напівфабрикатів для 100 циклів пресування за 100 хвилин. Якщо кожні 10 циклів пресування потрібне проведення проміжного процесу очищення обладнання, який триває одну хвилину, час подачі 100 матів-напівфабрикатів 18 збільшується до 110 хвилин, причому за 10 хвилин необхідні 10 матів-напівфабрикатів і далі протягом однієї хвилини з-за проведення процесу очищення жодного мата-напівфабрикату не може бути подано формувальний п листів препрега в такій конфігурації не може здійснюватися з розбивкою на такти. Згідно пропонованого у винаході способом, керуючий пристрій 37 регулює виробництво листа препрега 10 на 100 хвилин таким чином, що під час проведення 10 циклів пресування подається необхідна кількість матів-напівфабрикатів 18, а протягом часу очікування можливого наступного циклу пресування з згущувача 25 не виходить жодного листа препрега 10. Зрозуміло, це лише спрощене уявлення способу, оскільки керуючий пристрій 37, у відповідності з необхідним часом виконання роботи передавального пристрою 19 для заготівлі і передачі мата-напівфабрикату 18, має, відповідно, працювати з випередженням. З цих причин пропонується також варіант установки, згідно фіг. 4, оскільки особливо в цьому випадку обидва вузла виготовлення листів препрега і згущувач повністю невід'ємні один від одного в плані управління та регулювання, а також не пов'язані між собою за допомогою проходять через обидва вузла стрічок 2 або 3 і не повинні бути пов'язані з допомогою додаткових виконавчих пристроїв 26, 26, необхідних для управління і регулювання.

У спрощеному уявленні цикл регулювання всієї установки в цілому виглядає наступним чином: керуючим впливом навколишнього середо� 20, 20, 20,, причому, можливо, вступ одного або декількох збурюючих впливів, передбачених інформують про події, таких як заміна обладнання, очищення обладнання, інтервали технічного обслуговування обладнання, формувального преса 20, передавального пристрою 19, переважно від декількох формувальних пресів 20 з відповідним розгалуженням передавального пристрою 19. При цьому для компенсації збурюючих впливів, переважно для регулювання вихідної кількості препрега 10 довжина транспортного ділянки X в сгустителе 25 і/або швидкість процесу виготовлення змінюється у відповідності з необхідними потребами. Крім того, для регулювання вихідної кількості препрега 10, виходить з згущувача 25, регулюється кількість теплової енергії, що підводиться нагрівачем 24 впродовж транспортного ділянки X. Замість цього, зрозуміло, в сгустителе 25 можуть бути також встановлені додаткові нагрівачі, а саме на опорних столиках 25 та/або на напрямних роликах 30. Принципове розгляд керуючого пристрою 37 представлено в описі до фіг. 7.

На фіг. 5 представлено детальне зображення іншого можливого згущувача 25, що містить декілька знз за допомогою виконавчого пристосування 29 та/або вертикально окремо або як єдине ціле за допомогою виконавчого пристосування 33. Зрозуміло, виконавче пристосування 29 може бути призначено також, чи тільки для зміни довжини секції стрічкового конвеєра 28. Для підтримки в сгустителе 25 може бути розташоване передавальний пристрій 19 для листів препрега 10, виконане у вигляді додаткового стрічкового конвеєра на спрямовуючий ролику або (не показано) на єдиному спрямовуючий ролику, здатного переміщатися за допомогою виконавчого пристосування 27, переважно у вертикальному напрямку. Даний варіант здійснення винаходу є, наприклад, також придатним для того, щоб після цілеспрямованого припинення виробництва з використанням плівок помістити лист препрега 10 на різну кількість секцій стрічкового конвеєра 28, причому в даному випадку тільки дві секції стрічкового конвеєра 28 активно включені для передачі листа препрега 10 через область згущення С. Замість цього, зрозуміло, можуть використовуватися всі секції стрічкового конвеєра 28, здатні зміщуватися в горизонтальному напрямку і мають, відповідно, власну циркулюючу стрічку або інші засоби для транспортування (багаторядний роликовий конвеєр, кроковий механізм, вібраційний пристрій або подоб�бач невеликому контакті секцій стрічкового конвеєра 28 з листом препрега 10, при цьому лист препрега 10 майже безпосередньо викладається на останній стрічковий конвеєр. Подовження транспортного відрізка X до найбільшої довжини здійснюється, якщо транспортні секції з допомогою виконавчого пристосування 29 розсуваються так, що лист препрега 10 повністю лягає на поверхні секцій стрічкового конвеєра 28 і таким чином переміщується. Для здійснення граничного положення, секції стрічкового конвеєра 28 можуть бути, наскільки можливо, розсунуті в протилежних напрямках один від одного, так що лист препрега 10 вільно висить до того моменту, поки він не ляже на відповідну наступну секцію стрічкового конвеєра 28. Тут також проявляється можливість здійснення невеликий, компактної конструкції всієї установки в цілому, особливо згущувача 25 з регульованим транспортним відрізком X.

На фіг. 6 представлений схожий принцип пристрою для виготовлення тонких листів препрега 10, причому в сгустителе 25 з великим числом переміщуються напрямних роликів 30 в області згущення Із встановлений змінний транспортний відрізок X. Скорочення транспортного відрізка X і, відповідно, області згущення С до найкоротшої довжини здійснюється, якщо направляющ�допомогою виконавчого пристосування 26 розташовуються таким чином, що лист препрега 10 проходить по лінії, близькій до лінії від точки входу 32 до точки виходу 23. Таке розташування представлено в лівій частині креслення, причому валки, зазначені як приводні валки 34 при подовженому в даний момент транспортному ділянці X, будуть перебувати у показаному штриховою лінією положенні направляючих валків 30. Доцільним є здійснення в області згущення З, щонайменше, проходу зі стисненням (валкою), так що напрямні ролики 30, або привідні валки 34, розташовуються подібно валянням в валяльном і пропитивающем пристрої і сприяють певному натягу плівок на аркуші препрега 10 і валку листа препрега 10.При необхідності на лист препрега може насуватися тільки один приводний валок 34, так що за допомогою цього зсуву здійснюється подовження транспортної дільниці X в області згущення С.

Нарешті, на фіг. 7 представлено істотно макроскопічне і схематичне зображення пристрою управління 37 і регулювання з мінімальною кількістю необхідних з'єднань окремих елементів установки для здійснення пропонованого можливого способу функціонування установки подібного типу. При цьому, щонайменше, один , �про щонайменше, з одним із наступних елементів установки: формувальним пресом 20, передавальним пристроєм 19, згущувачів 25 і пристроєм 38 для виготовлення безперервних листів препрега 10. Стосовно абстрактних принципів автоматичного керування та автоматичного регулювання, варто відзначити, що пристрій управління 37 переважно містять функціональну обчислювальну машину загального призначення, яка за допомогою спеціальних інтерфейсів через пристосовану техніку автоматичного управління і датчики пов'язана з окремими елементами установки для зворотного контролю фактичних параметрів і порівняння з заданими параметрами і повинна поперемінно або одночасно виконувати завдання з автоматичного управління і регулювання, зокрема, в залежності від того, з яким вузлом установки пов'язаний керуючий або регулюючий канал. Для зображення управління бажаної регульованою величиною, тобто транспортним ділянкою X, пристрій управління 37 пов'язано з згущувачів 25 з допомогою стрілки, що не виключає, що через сенсори назад надходить або запитується по мірі необхідності інформація про стан і відповідних регулюваннях для точного регулювання �стов препрега 10, включає в себе змішуючий пристрій 1 і валяльное і просочує пристрій 14, причому лист препрега 10 переважно передається безпосередньо в згущувач 25 на регульований транспортний ділянку X, там дозріває і потім переходить в передавальний пристрій 19 для подачі виготовлених матів-напівфабрикатів 18 у відповідні формувальні преси 20, 20, 20,.

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАЛЬНИХ ПОЗИЦІЙ

1 - змішуючий пристрій

2 - нижня стрічка

3 - верхня стрічка

4 - нижня ракля

5 - шар полімерної композиції

6 - волокна

7 - верхня ракля

8 - шар полімерної композиції

9 - полімерна композиція

10 - лист препрега

11 - нижні валки

12 -

13 - верхні валки

14 - валяльное і просочує пристрій

15 - подаючий валок плівки

16 - ножова колодка

17 - ріжучий механізм

18 - мат-напівфабрикат

19 - передавальний пристрій

20 - формувальний прес

21 - пресоване виріб

22 - направляючий ролик

23 - точка виходу

24 - нагрівач

25 - згущувач

26 - виконавче пристосування

27 - виконавче пристосування

28 - секція стрічкового конвеєра

29 - виконавче пристосування

30 - напрямні ролики

31 - пара при столик

36 - намоточний валок плівки

37 - пристрій управління

38 - пристрій для виготовлення листів препрега 10

А - ділянка подачі полімерної композиції

В - ділянка стиснення і просочування

З - ділянка згущення

W - ділянка підведення тепла

X - транспортний ділянку (фіг. 7)

1. Установка для безперервного виготовлення армованих волокнами листів препрега (10) в ході виготовлення армованих волокнами пресованих виробів (SMC) за допомогою пресування видавлюванням у формувальному пресі (20), причому в наступному порядку є: пристрій (38) для виготовлення листів препрега (10), що складається з змішує пристрої (1) для з'єднання щонайменше однієї полімерної композиції (9) з волокнами (6) і валяльного і пропитивающего пристрою (14) для перемішування волокон (6) з полімерною композицією (9) з утворенням листа препрега (10), згущувач (25) для дозрівання листа препрега (10), ріжучий механізм (17) для нарізки листа препрега (10) на мати-напівфабрикати (18) і передавальний пристрій (19) для подальшої передачі щонайменше одного мата-напівфабрикату (18) у формувальний прес (20), причому в сгустителе (25) між точкою входу (32) листа препрега (10) в згущувач (25) і точкою виходу (23) листа преежду точкою входу (32) і точкою виходу (23) по суті всередині згущувача (25) розташовано щонайменше одне виконавче пристосування (26, 27, 29, 33), і причому
щонайменше серед елементів транспортної дільниці (X) є щонайменше два направляючих ролика (30) і щонайменше один направляючий ролик (30) за допомогою виконавчого пристрою (26) може бути встановлений на змінюваному в деякому діапазоні відстані від другого направляючого ролика (30), відрізняється тим, що,
щонайменше, серед елементів транспортної дільниці (X) є щонайменше одна безперервно циркулює стрічка (2 і/або 3), і для зміни транспортного ділянки (X) передбачено щонайменше одне виконавче пристосування (26) з відповідним виконавчим пристроєм (26'); та/або
щонайменше серед елементів транспортної дільниці (X) є щонайменше одна секція стрічкового конвеєра (28), яка виконана з можливістю зміни її довжини за допомогою виконавчого пристрою (29) і/або зміни її положення за допомогою виконавчого пристрою (33); та/або
щонайменше, серед елементів транспортної дільниці (X) є щонайменше один опорний столик (35), довжина і положення якого змінюються за допомогою виконавчого пристосування.

2. Установка по п. 1, яка відрізняється тим, що передбачені � плівку або стрічковий конвеєр.

3. Установка по п. 1, яка відрізняється тим, що передбачена плівка та/або безперервні стрічки (2, 3), які проводять лист препрега (10) з допомогою направляючих роликів (22, 30) через установку.

4. Установка по п. 1, яка відрізняється тим, що утворений лист препрега (10), постійно перебуваючи на плівках та/або стрічках (2, 3), спрямовується через згущувач (25).

5. Установка по п. 1, яка відрізняється тим, що розташовано щонайменше одне додаткове виконавче пристосування (26', 26") поза згущувача (25) для подальшого утримання стрічок (2, 3) у встановленні в натягнутому стані.

6. Установка по п. 1, яка відрізняється тим, що між валяльним і пропитивающим пристроєм (14) і точкою виходу (23) розташований щонайменше один нагрівач (24), переважно СВЧ-пристрій, і зокрема нагрівач (24) розташований переважно у виробничій лінії перед точкою входу (23) та/або в сгустителе (25).

7. Установка по п. 1, яка відрізняється тим, що опорний столик (35) за допомогою відповідних пристосувань виконаний телескопічним та/або по принципу клапана та/або рухомим і переважно має малі втрати на тертя з боку плівок і, відповідно, листа преперга.

8. Установка по п. 1, яка відрізняється тим, що предусмотрющая намотувальні валки плівки (36).

9. Установка по п. 1, яка відрізняється тим, що розміщуються обігріваються опорні столики 35 та/або обігріваються напрямні ролики (30).

10. Установка по п. 1, яка відрізняється тим, що напрямні ролики (30) виконані приводними та/або у вигляді приводних валків (34).

11. Установка по п. 1, яка відрізняється тим, що передбачено виконавче пристосування (27), за допомогою якого передавальний пристрій для листів препрега (10) може переміщатися в згущувач (25).

12. Спосіб експлуатації установки по одному з пп.1-11 для безперервного виготовлення армованих волокнами листів препрега (10) в ході виготовлення армованих волокнами пресованих виробів (SMC) за допомогою пресування видавлюванням у формувальному пресі (20), при якому пристрої (38) для виготовлення листів препрега (10) щонайменше одна полімерна композиція (9) і волокна (6) з'єднуються разом на ділянці (А) змішування і потім на ділянці (В) валяння і просочування утворюють лист препрега (10), потім лист препрега (10) через транспортний ділянку (X) подається в згущувач (25) і при цьому по суті дозріває, і після виходу з дільниці згущення безперервний лист препрега (10) за допомогою ріжучого механізму (17) нарізається на мати-напівфабрикати (18), і один формувальний прес (20) і у формувальному пресі (20) формується в пресоване виріб (21), відрізняється тим, що вихідна кількість препрега (10) регулюється у відповідності з необхідним споживанням формувальних пресів(20, 20', 20", ...) за допомогою принаймні одного пристрою (37) управління, яке для забезпечення автоматичного управління та/або автоматичного регулювання взаємодіє щонайменше з одним формувальним пресом (20), щонайменше одним передавальним пристроєм (19), згущувачів (25) і пристроєм (38) для виготовлення безперервних листів препрега (10).

13. Спосіб за п. 12, відрізняється тим, що для регулювання вихідної кількості препрега (10) довжину транспортного ділянки (X) в сгустителе і/або швидкість процесу виготовлення змінюють відповідно з необхідним споживанням.

14. Спосіб за п. 12 або 13, відрізняється тим, що для регулювання кількості препрега (10), виходить з згущувача (25), кількість теплової енергії, що підводиться нагрівачем (24), узгодять з довжиною транспортного ділянки (X).

15. Застосування установки по одному з пп.1-11 та/або способу по одному з пп.12-14 для декількох формувальних пресів(20, 20', 20", ...) або для різних пристроїв або високоактивних полімерних композицій.



 

Схожі патенти:

Формованное виріб для автомобільних панелей

Винахід відноситься до композитного формованному виробу і до способу виробництва пористого формованого вироби. Композитне формованное виріб містить щонайменше один поліамідний армуючий шар, що складається з поліамідної матриці та армуючих волокон. Поліамідний армуючий шар є пористим внаслідок консолідації матричного матеріалу у вигляді волокон, порошку або пластівців та армуючих волокон з використанням процесу із застосуванням насиченого стисненого пара. Винахід забезпечує підвищення фізико-механічних властивостей виробів. 2 н. і 11 з.п. ф-ли, 4 іл.

Спосіб і пристрій для виготовлення заготовок з армованого волокном синтетичного матеріалу

Винахід відноситься до способу і пристрою виготовлення заготовок з армованого волокном синтетичного матеріалу. На першому кроці безперервно подаються шари волокнистого матеріалу пластично деформують поперечно певним чином, а на другому кроці отриманий профіль цілеспрямовано згинають шляхом поздовжнього пластичного деформування, причому радіус поздовжнього пластичного деформування є регульованим. Винахід забезпечує зменшення часу виготовлення деталей. 2 н. і 11 з.п. ф-ли, 18 іл.

Композитні вироби та спосіб їх виготовлення (варіанти)

Винахід відноситься до галузі будівництва і стосується композитних виробів та способи їх виготовлення. Спосіб включає виготовлення шару, що містить формуемий листовий матеріал, виготовлення основи, накладення шару листового матеріалу на поверхню основи і пресування листового матеріалу з основою, причому основа являє собою матеріал, структура якого має відкриті осередки, такий, що газ і/або пар можна витісняти з неї в процесі пресування, і частина листового матеріалу під час пресування перетікає на поверхню основи. Винахід підвищує технологічність і якість композитних виробів. 2 н. і 30 з.п. ф-ли, 14 іл.

Спосіб виготовлення багатошарового компонента

Винахід відноситься до способу виготовлення панелі з багатошарового композиційного матеріалу

Спосіб виготовлення виробу з полімерного композиційного матеріалу

Винахід відноситься до способу виготовлення виробу з полімерного композиційного матеріалу, наприклад рельєфного заповнювача, шляхом пластичного деформування термопластичного препрега

Вулканізатор для затвердіння багатошарових деталей літаків

Винахід відноситься до вулканизатору для енергозберігаючого затвердіння багатошарових деталей для літаків, що містять пористу, механічно досить міцну серцевину з шарами покриття, нанесеними на одну або на обидві сторони, в якому багатошарова деталь укладена між притискним поршнем, опорної подушкою і бічними стінками вулканизатора, внаслідок чого формоутворення відбувається в істотно замкнутому внутрішньому просторі, при цьому принаймні один шар покриття і/або серцевина містять отверждаются інтенсивний пластичний матеріал

Спосіб виготовлення формованих виробів

Винахід відноситься до способу виготовлення формованих виробів і до формованим виробам, виготовленим цим способом

Спосіб виготовлення рельєфного заповнювача

Винахід відноситься до галузі виготовлення легких рельєфних заповнювачів, які можуть бути використані в конструкціях багатошарових панелей в літакобудуванні та інших галузях промисловості
Up!