Способ изготовления радиально-армированных стеклопластиковых оболочек и устройство для его осуществления

(51) М. Кл.В 29 Р 23/00 Еооударстаеиннй конитет по делан изобретений и открытий(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РАДИАЛЬНО-АРМИРОВАННЫХ СТЕКЛОПЛАСТИКОВЫХ ОБОЛОЧЕК И УСТРОИСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯИзобретение относится к способу получения радиально-армированных стеклопластиковых оболочек, способных выдерживать большие внешние давления, и к устройству для его осуществления. Оно может быть использовано в химической промышленности, для создания конструкций, работающих в сверхглубоких скважинах, как корпуса научно-исследовательских глубоководных аппаратов и т. д.Известные способы изготовления радиально-армированных стеклопластиковых оболочек сложны и трудоемки. Они не позволяют полностью использовать все преимущества радиального армирования.Известен способ получения радиально- армированных цилиндрических изделий прес- сованием с одновременной пропиткой связующим плоских кольцевых заготовок, полученных путем тороидальной намотки стеклонаполнителя на кольцевую оправку, которая перед прессованием удаляется, например, вымыванием 11. Недостатками этого способа являются его чрезвычайная технологическая сложность и трудоемкость, так как требуется огромное количество кольцевых оправок разового пользования и оборудование для их изготовления, кроме этого, в процессе вымывания оправок неизбежны необратимые изменения состава стекла и удаление поверхностно-активных веществ (замасливателей, апретов и т. д.). В процессе помещения заготовки в пропиточный пресс происходит отклонение направления волокон от радиального, что снижает несущую способность получаемого изделия, Способ полностью исключает автоматизацию процесса изготовления изделия и предусматривает изготовление только цилиндрических оболочек.Известен также способ изготовления радиально-армированных труб и устройство для его осуществления.Способ включает формирование заготовок из волокнистого материала с расположением волокон по радиусу оболочки, их сборку и склеивание на оправке. Устройство для осуществления способа состоит из прессформы, пуансона и механизма подачи во локнистого материала 12.Известный способ и устройство предполагают изготовление цельной трубы путем постепенной запрессовки арматуры в форму, причем невозможно получить оболочкииз однонаправленной ленты для повышения несущей способности.Цель изобретения - повышение несущей способности оболочек и упрощение процесса их изготовления.Сущность предлагаемого способа поясняется схемой устройства для его осугцествления, представленной на фиг. 1 и конструкцией оболочки - .на фиг. 2.Способ осуществляется следующим образом.Вначале путем резки однонаправленной ленты и сборки ее в пакет с последующим прессованием изготавливают кольцевой сегмент. Полученные сегменты укладывают на оправку со смещением относительно друг друга и склеивают, получая оболочку.Устройство для радиального армирования оболочек включает рулон с лентой 1, подаюший механизм в виде приводных роликов 2, пресс-форму 3 в виде кольцевого сегмента, пуансон 4 с режущей кромкой 5. Кольцевые сегменты 6, из которых собирается радиально армированная оболочка, изготавливают прессованием пакета однонаправленной предварительно пропитанной стеклоленты 1 пуансоном 4 в подогреваемой кольцевой пресс-форме 3. Пуансон, имеющий режущу 1 о кромку 5, одно времейно рубит стеклоленту на куски определенных размеров, набирает и прессует пакет.Устройство работает следуюшим образом.Подаю 1 цие ролики 2, синхронно связанные с пуансоном, подают ленту 1 к прессформе 3, ориентируя ее по радиусу. За каждый ход пуансона подпрессовывается нарезанный кусок стеклоленты к пакету, После набора пакета его отверждают с одновременным прессованием. Извлечение готового сегмента производят выталкиванием его из пресс-формы. На участке сборки производят склеивание кольцевых сегментов 6 (фиг, 2) на оправке 7, покрытой разделительным слоем.После соответствующей механической обработки кольцевых сегментов из них можно изготавливать сферические оболочки и другие тела вращения.Пример. Изготавливают цилиндрическую радиально-армированную стеклопластиковую оболочку с внутренним диаметром 300 мм и внешним -- 340 мм, Длина оболочки 500 мм. В качестве стеклонаполнителя используют предварительно пропитанную стеклоленту 33 - 18 шириной 50 мм. Толщина оболочки 200 мм. Поперечное сечение кольцевой пресс-формы 50 Х 20 мм. Радиусы кривизны пресс-формы соответственно равны внутреннему и наружному радиусам изготавливаемой оболочки. Угол а кольцевого сегмента (фиг. 2) принят равным 60. В кольцевой пресс-форме набирают пакет из кусков однонаправленной предварительно пропитанной стеклоленты с углом а=65 (с припуском на опрессовку).Затем включают обогрев пресс-формы и отверждают пакет с одновременным прессованием его под давлением 100 в 1 кг/см.Опрессовку пакета производят до угла а= =- 60 (ставят ограничитель хода пуансона).Для сборки оболочки изготовляют 60 кольцевых сегментов. Сборку и склейку сегментов производят на цилиндрической оправке диаметром 300 мм связующим, аналогичным 15 тому, каким пропитан стеклонаполнитель.После снятия склеенных сегментов с оправки получают готовое изделие.В процессе формования кольцевых сегментов в кольцевой пресс-форме волокна стеклоносителя ориентирувтся строго по радиусу. Это позволяет достаточно полно реализовать преимущества радиального армирования и создать оболочки, способные выдержать большие внешние давления. Использование заготовок в виде кольцевых сего ментов дает возможность исключить промежуточные этапы изготовления радиально- армированной оболочки, что значительно упрощает процесс изготовления изделия.Формула изобретения1. Способ изготовления радиально-армированных стеклопластиковых оболочек, включающий формование заготовок из волокнистого материала с расположением волокон по радиусу оболочки, их сборку и склеивание на оправке, отличающийся тем, что, с целью повышения несущей способности оболочек и упрощения процесса их изготовления, заготовки формуют в виде кольцевых сегментов из однонаправленной ленты.2. Устройство для осушествления способа, включающее пресс-форму, пуансон и механизм подачи волокнистого материала, отличающееся тем, что механизм подачи волокнистого материала расположен радиально относительно пресс-формы в виде кольцевого сегмента, в торце которой установлен пуансон с, режущей кромкой.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР419095, кл. В 29 Р 23/12, 191.2. Патент США3485693, кл. 156 -75, 1968 (прототип).732142 1 "о " едактор Л. Уаакоаказ 1628/11 Государственного комитета СССР лам изобретений и открытий ква, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Патентъ, г. Ужгород, ул. Проектная,1130лиал НИИП по 35, М ППП