RU2506357C1 - Способ получения пневмоперепутанного углеволокна - Google Patents
Способ получения пневмоперепутанного углеволокна Download PDFInfo
- Publication number
- RU2506357C1 RU2506357C1 RU2012135501/12A RU2012135501A RU2506357C1 RU 2506357 C1 RU2506357 C1 RU 2506357C1 RU 2012135501/12 A RU2012135501/12 A RU 2012135501/12A RU 2012135501 A RU2012135501 A RU 2012135501A RU 2506357 C1 RU2506357 C1 RU 2506357C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pneumo
- carbon fibre
- carbon fiber
- barrel
- entangling
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Inorganic Fibers (AREA)
- Preliminary Treatment Of Fibers (AREA)
Abstract
Приложение № 1
Изобретение относится к подготовительной фазе получения шихты на основе углеволокна, а также получения углеродной ваты для изготовления углепластиковых деталей и силовых элементов. Способ получения пневмоперепутанного углеволокна содержит подачу углеволокна, его резку и перемещение отрезков углеволокна в воздушный поток. Причем углеволокно режут в направляющем патрубке, а затем полученные отрезки углеволокна подают в воздушный поток ствола под углом 45º±10°. После чего направляют рубленое углеволокно в гофрированный рукав, где создают турбулентный воздушный поток с пограничным слоем превышающим радиуса гофра. Пневмоперепутывание осуществляют в гофрированном рукаве, длина которого не менее двух диаметров воздушного ствола, после чего укладывают пневмоперепутанное углеволокно в контейнер. Технической задачей предлагаемого изобретения является увеличение производительности способа резки и пневмоперепутывания углеволокна, повышение интенсивности и эффективности процесса пневмоперепутывания. 4 ил.
Description
Изобретение относится к подготовительной фазе получения шихты на основе углеволокна, а также получения углеродной ваты для изготовления углепластиковых деталей и силовых элементов. Способ можно использовать для получения углеволоконной теплоизоляции, работающей при высоких температурах, и углеволоконного заполнителя.
Известен способ резки и пневмоперепутывания комплексных химических нитей (см. пат. РФ № 2074582,Кл. D02G от 27.02.1997), который основан на подаче однонаправленного жгута из нитей через щель, расположенную под углом 15º. Жгут подают в направляющий патрубок сжатым воздухом, которым производят пневмоперепутывание нитей.
Ближайшим техническим решением с предлагаемым изобретением является способ резки и пневмоперепутывания искуственного волокна (Пат. СССР № 106957, Кл. B03d 1/02 от 15.11.56). Этот способ включает резку нитей искуственного волокна вращающимся ножом, перемещение нитей подвижным поршнем и воздушным потоком. Затем отрезки нитей сжатым воздухом перемещают в эжектор, выполненный в виде расширяющегося воздушного патрубка, где осуществляют пневмоперепутывание нитей.
Этот способ имеет следующие недостатки: подачу жгута искусственных волокон осуществляют с помощью подвижного поршня и воздушного потока. Это снижает производительность такого способа, которая ограничена примитивным подающим устройством. Пневмоперепутывание нитей осуществляют в эжекторе, выполненном в виде расширяющегося воздушного патрубка, что резко снижает интенсивность перепутывания.
Технической задачей предлагаемого изобретения является увеличение производительности способа резки и пневмоперепутывания углеволокна, повышение интенсивности и эффективности процесса пневмоперепутывания.
Указанная техническая задача решается следующим образом: углеволокно режут в направляющем патрубке, а затем полученные отрезки углеволокна подают в воздушный поток ствола под углом 45º±10º, после чего направляют рубленое углеволокно в гофрированный рукав, где создают турбулентный воздушный поток с пограничным слоем, превышающим радиус гофра, причем пневмоперепутывание осуществляют в гофрированном рукаве, длина которого не менее двух диаметров воздушного ствола, после чего укладывают пневмоперепутанное углеволокно в контейнер.
Способ пневмоперепутывания углеволокна поясняется следующими чертежами.
На фиг.1 показано устройство для осуществления способа получения пневмоперепутанного углеволокна.
На фиг.2 дана схема подачи и рубки углеволоконного жгута в направляющем патрубке.
На фиг.3 изображена бобина с многорядной укладкой на ней углеволоконного жгута.
На фиг.4 показан узел подачи углеволоконного жгута в направляющем патрубке.
Устройство для осуществления способа пневмоперепутывания углеволокна состоит из корпуса со стволом 1 подачи сжатого воздуха, выполненного из тонкостенной металлической трубы, в нижней части которой установлен направляющий патрубок 2. На конце ствола с помощью хомута 4 закреплен гофрированный рукав 3. Через ствол 1 и гофрированный рукав 3 подается воздушный поток 5, имеющий скорость 15…30 м/с.
Через направляющий патрубок в ствол засасывается рубленный на отрезки жгут углеволокна 6. Он эжектируется воздушным потоком 5 через срез 7 патрубка 2.
Из выходного конца гофрированного рукава 3 расщепленная масса жгута, превращенного в пневмоперепутанное волокно 8, поступает в контейнер 9, установленный под концевой частью рукава 3.
Углеродное волокно 6 подают в направляющий патрубок 2 с бобины 10. Подача волокна осуществляется подающими роликами 11, приводимыми во вращение электродвигателем 15 через редуктор 14. Ролики и их привод закреплены на направляющем патрубке 2. На ролики нанесено фрикционное покрытие для увеличения силы трения между ними и углеродным волокном.
Между подающими роликами 11 и концевым срезом 7 направляющего патрубка 2 установлен механизм резки волокна. Резка осуществляется вращающимся ножом 13, расположенным в корпусе резки 12. На корпусе механизма резки закреплен редуктор 14 и электродвигатель 15 для привода ножа в действие.
Длина гофрированного рукава L должна быть более чем в два раза больше расстояния l от среза 7 направляющего патрубка 2 до гофрированного рукава 3.
Плоскость среза 7 направляющего патрубка выполнена под углом β к продольной оси ствола. Этот угол составляет ±15º. Высота - h направляющего патрубка 2 внутри ствола составляет 0,1-0,3 от диаметра - D.
Направляющий патрубок 2 расположен под углом α к продольной оси ствола 1, который находится в пределах 45º±10º. Диаметр d направляющего патрубка в 3-4 раза меньше диаметра ствола D.
Установка направляющего патрубка 2 в стволе 1 под углом 45º±10º и расположение плоскости среза 7 направляющего патрубка под углом ±15º к направлению движения воздушного потока 5 обеспечивают создание эжектирующего эффекта, т.е. создание разрежения в зоне среза 7 движущимся в стволе 1 воздушным потоком со скоростью 15…30 м/с.
Созданное эжектором в зоне среза 7 разрежение способствует продвижению по направляющему патрубку 2 отрезков углеволокна, получаемых после резки жгута вращающимся ножом 13. Кроме того, разрежение способствует интенсивному расщеплению фрагментов 6 углеволокна на отдельные углеродные филаменты.
Для дальнейшего расщепления и эффективного пневмоперепутывания углеволокно потоком воздуха загоняется в гофрированный рукав 3, который расположен на расстоянии - 1 от среза 7 направляющего патрубка 2.
Диаметр гофрированного рукава должен быть больше диаметра ствола D на величину, равную 2r, величину двух радиусов элемента гофра или шага одного элемента гофрированного рукава.
Длина А рубленых отрезков углеродного волокна должна быть 3-4 диаметра d направляющего патрубка, но меньше диаметра ствола D.
Для повышения интенсивности пневмоперепутывания углеволокна на внутренних ребрах гофра длина гофрированного рукава 3 задается не менее двух диаметров D воздушного ствола.
Указанные выше относительные параметры устройства для осуществления предлагаемого способа обеспечивают оптимизацию процесса движения рубленых отрезков углеволокна, полного расщепления их на филаменты с последующим активным миксированием и получение пневмоперепутанного углеволокна заданной плотности.
Способ получения пневмоперепутанного углеволокна осуществляется следующим образом: в ствол 1 корпуса устройства пневмоперепутывания подают сжатый воздух и создают направленный воздушный поток 5. Затем включают электродвигатель 15 подачи и рубки углеволокна 6 вращающимся ножом 13. Углеволокнный жгут с помощью роликов 11 подается с бобины 10 в направляющий патрубок 2. Длина А рубленых отрезков 6 углеволокна должна быть менее диаметра D воздушного ствола 1. Поэтому они без большого сопротивления воздушным потоком эжектируются в гофрированный рукав 3, где отрезки волокна распадаются на отдельные филаменты, происходит их интенсивное взаимное пневмоперепутывание в турбулентном потоке воздуха, в пульсирующем пограничном слое на внутренних ребрах гофрированного рукава.
Толщина пограничного слоя движущегося потока воздуха превышает высоту ребер гофра - r, а расстояние между ребрами его - 2r обеспечивает завихрение отдельных отрезков углеволокна. Из гофрированного рукава пневмоперепутанное углеволокно 8 падает в контейнер 9.
Полученное готовое пневмоперепутанное углеволокно применяют для изготовления шихты - смеси исходных материалов для получения металлоуглепластиковых, углепластиковых и углеродонаполненых материалов. Для этой цели в пневмоперепутанное углеволокно добавляют пек, металлопорошок или связующее, а затем получают готовые изделия: детали, узлы, силовые элементы.
По сравнению с известными способами получения пневмоперепутанного волокна предлагаемое изобретение позволяет повысить производительность процесса получения пневмоперепутанного углеволокна и улучшить его качественные параметры. По предлагаемому способу можно получить равномерную перепутанность углеволокна заданной плотности и требуемого объемного веса, что обеспечивает высокое качество получаемых деталей из углеволокна, подготовленного предлагаемым способом.
Устройство для осуществления предложенного способа имеет простую конструкцию, малый вес и высокую надежность в работе.
Claims (1)
- Способ получения пневмоперепутанного углеволокна содержащий подачу углеволокна, его резку и перемещение отрезков углеволокна в воздушный поток, отличающийся тем, что углеволокно режут в направляющем патрубке, а затем полученные отрезки углеволокна подают в воздушный поток ствола под углом 45º±10º, после чего направляют рубленое углеволокно в гофрированный рукав, где создают турбулентный воздушный поток с пограничным слоем, превышающим радиус гофра, причем пневмоперепутывание осуществляют в гофрированном рукаве, длина которого не менее двух диаметров воздушного ствола, после чего укладывают пневмоперепутанное углеволокно в контейнер.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012135501/12A RU2506357C1 (ru) | 2012-08-20 | 2012-08-20 | Способ получения пневмоперепутанного углеволокна |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012135501/12A RU2506357C1 (ru) | 2012-08-20 | 2012-08-20 | Способ получения пневмоперепутанного углеволокна |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2506357C1 true RU2506357C1 (ru) | 2014-02-10 |
Family
ID=50032244
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012135501/12A RU2506357C1 (ru) | 2012-08-20 | 2012-08-20 | Способ получения пневмоперепутанного углеволокна |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2506357C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2604319C2 (ru) * | 2014-12-29 | 2016-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет) (МАИ) | Способ получения расщепленного углеволокна и устройство для его осуществления |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1118722A1 (ru) * | 1983-08-26 | 1984-10-15 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Легкого И Текстильного Машиностроения | Устройство дл пневмоперепутывани нитей |
RU2074582C1 (ru) * | 1994-05-31 | 1997-02-27 | Научно-исследовательский институт прикладной механики им.акад.В.И.Кузнецова | Устройство для пневмоперепутывания комплексных химических нитей |
RU2074581C1 (ru) * | 1994-05-31 | 1997-02-27 | Научно-исследовательский институт прикладной механики им.акад.В.И.Кузнецова | Устройство для аэродинамического текстурирования комплексных химических нитей |
US6088892A (en) * | 1996-02-15 | 2000-07-18 | Heberlein Fibertechnology, Inc. | Method of aerodynamic texturing, texturing nozzle, nozzle head and use thereof |
-
2012
- 2012-08-20 RU RU2012135501/12A patent/RU2506357C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1118722A1 (ru) * | 1983-08-26 | 1984-10-15 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Легкого И Текстильного Машиностроения | Устройство дл пневмоперепутывани нитей |
RU2074582C1 (ru) * | 1994-05-31 | 1997-02-27 | Научно-исследовательский институт прикладной механики им.акад.В.И.Кузнецова | Устройство для пневмоперепутывания комплексных химических нитей |
RU2074581C1 (ru) * | 1994-05-31 | 1997-02-27 | Научно-исследовательский институт прикладной механики им.акад.В.И.Кузнецова | Устройство для аэродинамического текстурирования комплексных химических нитей |
US6088892A (en) * | 1996-02-15 | 2000-07-18 | Heberlein Fibertechnology, Inc. | Method of aerodynamic texturing, texturing nozzle, nozzle head and use thereof |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2604319C2 (ru) * | 2014-12-29 | 2016-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет) (МАИ) | Способ получения расщепленного углеволокна и устройство для его осуществления |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1324177C (zh) | 包芯丝制造装置和包芯丝制造方法 | |
CA2752906C (en) | Method and apparatus for making fiber reinforced composite tubes | |
WO2018048805A1 (en) | Additive manufacturing system having in-head fiber teasing | |
CN101370608B (zh) | 通过缠绕卷状材料的条生产管的机器 | |
KR20200021049A (ko) | 그래핀계 섬유, 얀, 복합체, 및 이들의 제조방법 | |
BG62249B1 (bg) | Устройство за рязане на укрепен влакнест материал | |
CN110753610B (zh) | 用于形成纤维材料管的方法和设备 | |
RU2506357C1 (ru) | Способ получения пневмоперепутанного углеволокна | |
RU2512779C1 (ru) | Устройство для получения пневмоперепутанного углеволокна | |
US3250602A (en) | Method for continuously wrapping formed filaments of a rotor about an internal core | |
CN113386329A (zh) | 一种纤维缠绕机及缠绕方法 | |
US9353470B2 (en) | Apparatus and method for producing a fibrous product | |
CN103434155A (zh) | 一种带螺纹槽的复合电缆导管的生产工艺 | |
RO118414B1 (ro) | Dispozitiv pentru debitarea continua a unui fascicul de fibre cu orientare aleatoare | |
CN107416582A (zh) | 一种碳纤维预浸丝束背衬纸剥离方法和装置 | |
CN109591331B (zh) | 一种免胶纤维棒料生产线 | |
US20130146392A1 (en) | Method and machine for producing a sound-deadening insert for silencer of an exhaust-gas discharge system of an internal-combustion engine | |
US3144687A (en) | Method for forming and processing textile fibers and filamentary materials | |
JP6752996B1 (ja) | 風力発電用ブレードの主桁に適用される炭素繊維引抜材の製造設備 | |
CN209890815U (zh) | 应用于摇绞机的扎绞线穿线装置 | |
US3259939A (en) | Apparatus for forming and processing textile fibers and filamentary materials | |
EP3191697B1 (en) | Method and machine for producing a tubular element to acoustically and/or thermally insulate a component of a motor vehicle | |
KR930006007B1 (ko) | 정방사(精紡絲) 제조방법 및 장치 | |
CN103305987B (zh) | 一种醋酸纤维生产纺丝中的卷曲机 | |
CN221211961U (zh) | 一种割纱线机构 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140821 |