Способ изготовления слоистых изделий

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ(51) М. Кл. В 29 В 23/12 ооударственнмй квинтеСомта мнннстраа СССРоо данам нзааретеннйн открепнй) Опубликовано 05.01.78 Бюя ь 1 1 .77 Дата опубликования описаии Иностранцыатаки, ференц Вандиш, Йожеф Надь, Гем Кечхеметьн Дьердь Внраг(ВНР)Иностранные предприятияМюаньатипарн Кутато Интезет н Феварошн МюаньагвпВаплапат(ВНР) 72) Авторы изобретения жухеа И) Зазввтелн(64 СПОСОБ ИЗГОГОВЛЯНИЯ СЛОИСТЫХ ЛИ 1Изобретение относится к способу изготовления путем намотки слоистых изделий, получаемых из армированной стекловолокном пласт.массы.Известны полученные намоткой конструкционные материалы н изделия различной формы н Ь размеров, главным образом трубы и контейнеры, которые могут изготавливаться из армированной стекловолокном пластмассы, в частности из широко известных полиэфирных смол, армированных стекловолокном. По этим способам непрерывный пучок стекловолокон, предва О рительно пропитываемый. какой-либо смолой, наматывают на вращающуюся жесткую оправ. ку с заданной конструкцией слоев, и по дости. женин соответствующей основы и толщины на оправке эту смолу отверждают необратимо в присутствии катализатора и путем тепловой сушки. После эгого оправку вынимают из отверждеиного изделия. Стекловолокна в этом изделии пересекаются одно с другим под определенным углом, образуя. пространственную сетку с Высокой прочностью на растяжение 1. н 1Армированные стеклонитями смолы (в общем случае группа армированных стекловолокном полиэфирных смол) могут считаться идеальным конструкционным материалом для производства контейнеров поскольку они обладают хорошей прочностной характеристикой: л = 5500 кг/см, модуль упругости Е = 2 Х 10 в кг/сме (нРи наличии 60 а/а параллельных стекловолокон в армированной структуре материала), имеют низкий удельный вес (1,4 - 1,б кг/дме), стойки к химическим вегцествам и не требуют особого технического ухода. Благодаря этим преимуществам армированные стекловолокном пластмассы особенно пригодны для изготовления транспортируемых контейнеров, баков, находящихся под давлением, подземных хранилищ и теплонзоляцнониыв контейнеров. В некоторых случаях применения таких изделий, например; для использова. ния под землей, главная нагрузка производится внешним давлением, В подобных условиях низ. кий модуль упругости (в 10 - 20 раз меньше модуля упругости сталй) снижает преимущества таких конструкций, и для соответствующей жесткости требуются более толстые стенки резервуаров. Повышенная толщина стенок, однако, означает больший вес, что неблагоприятно как с технической, так и с экономической точек зрения. Известны слоистые изделия, которые полуают при заполнении пространства между дву. я прочными несущими нагрузку слоями лег.ким по весу прочным материалом набивкизаполнителем, хорошо пристающим к этим оболочкам и имеющим хорошее сопротивление ксрезу и напряжению сжатия. Такие изделиялегки по весу и очень жестки, В качестве материала-заполнителя нашли широкое применениетвердые пенопласты такие, как полиуретан, полихлорвинил или пеноиолистирол, сотовые бумаги, отформованные куски, деревянные струж.ки и пр. Слоистые материалы легки но удель.ному весу, прочны и жестки, они обладаютхорошими теплоизоляционными свойствами,Известен способ изготовления слоистых изделий путем намотки на оправку внутреннегослоя из армированной стекловолокном пластмассы, среднего и наружного слоев изармироваиной стекловолокном пластмассы с последующим отверждением намотанной слоистойструктуры 12. Способ трудоемок и не обеспе.чивает равномерной прочности между слоями.Цель изобретения - повышение качестваполучаемых изделий,Предлагаемый способ отличается тем, чтоматериал среднего слоя образуют из предварительно сформованных элементов, последовательно уложеднвх на непрерывный ленточныйматериал.Сущность способа поясняется чертежами,где на фнг.изображено устройство для осуществленияспособа, вид спереди; на фиг. 2 -5 показаны варианты крепления элементовсреднего слоя.Способ осуществляют следующим образом.Внутреннюю оболочку 1, состоящую из армированной стекловолокном пластмассы, фор.мируют на вращающейся жесткой заданнойформы оправке 2 известным методом, предпочтительно прн помощи наматывающего барабана. Затем наматывают на внутреннюю оболочкуматериал в виде готовых элементов 3, последо.вательно уложенных на непрерывные ннття нлиполоски 4, преимущественно по спирали. Приэтом ооразуегся частично или полностью сцепленный с заполнителем слой на внутреннейоболочке. Элементарные участки элемента-заполнителя пристают к внутренней оболочке 1,что достигается при помощи,либо еще не прошедшего полимеризацию материала внутреннейоболочки, либо при помощи последовательногодобавления адгезионного вещества.Далее известным образом на имеющуюся заготовку накладывают внешнюю оболочку (на чертежах не показана), составленную из армированной стекловолокном пластмассы, причем оиа крепится на изделии с внешней стороны либо под действием собственного связующего материала, либо при помощи добавляемого адгезива-связки. Затем окончательно намотанное слоистое изделие подвергают отверждениюСогласно предпочтительному варианту способа по изобретению элементы 3 скрепляют с несущими нитями или полосками 4 перед намоткой посредством спекания, прокалки или петлевания (прошивки), полученные несущие нити нли полоски, связанные с элементами заполнителя, подают на внутреннюю оболочку изделия. Преимущество этого процесса заключаетсяв том, что элементы-блоки легко прилипают к еще мягкой основе неотвержденных внутреннего и внешнего слоев оболочки. Материал запол.нителя точно соответствует кривизне оправки, так как он либо получен с желаемым профилем, либо изготовлен из слегка гибкого материала типа сотовой конструкции. По другому варианту способа эти блоки заполнителя делаются небольшими, поэтому отклонение от кривизны 1 в оправки несущественно.Элементы 3 в виде блоков могут быть соединены с помощью непрерывной липкой ленты (см. фиг. 2, 4) или путем протягввания нитей через отверстия в элементах 3 (см. фиг. 3, 5),Предлагаемый способ пояснчется примера-.15 ми.Пример 1. Цилиндрическое полое тело диаметром 1600 и длиной 6000 мм изготавливают на обычной намоточной машине. Намотку производят с применением ровницы из стекловолокна и полиэфирной смолы. К полиэфирной смоле добавляют 1,5 вес. % перекиси бензоила, обеспечивающей температуру отвердевания вы.ше 60 С. Толщина стенок намотанной цилинд.рической оболочки равна 4 мм. После этого, не вынимая оправки 2 из машины и не срезая стекловолоконную ровницу, элементы 3 материала-заполнителя из бункера, смонтированного на салазках, непрерывно подают на полосу, образуемую ровиицей, нитей, протягиваемую между пропиточным баком и оправкой. Полоса из ровницы шириной 200 мм, размеры элемен- ЗЕ та-зап(инителя следующие: ширина 240, толщина 20, длина 40 мм.,На машине установлена подача 241 мм, темсамым элементы-блоки образуют спираль с шагом 241 мм на еще мягкой неотвердевшей внутренней оболочке. После намотки элементов ма- И териала-заполнителя без рассоединения оправки или ровиицы намотку продолжают соответственно перестроенной программе с тем, чтобы отформовать внешюю оболочку. В результате образуется внешняя оболочка изделия толщиной 4 мм. Далее нити ровницы срезают, а слоистую заготовку помещают в печь для термообработки и отверждают при 60 С в течение 4 ч, что обеспечивает жесткое соединение внутренней оболочки, элементов заполнителя на ней и внешней оболочки.Полученный из такой слоистой заготовкиготовый контейнер в 5 - 6 раз прочнее, чем контейнер со стенками толщиной 8 мм, изготовленный из одинакового количества того же материала - обычной армированной стекловолокном пластмассы, но по другой технологии.5 о Пример 2. Технология обработки та же, чтои в примере 1 с той разницей, что нити ровницы срезают после образования внутренней оболочки. Далее готовые элементы-блоки заполнителя, соединяемые., между собой полиамидными нитями и хранимые в свернутом виде, наматы.55.вают на внутреннюю оболочку путем сматывания загрузочной катушки и пропускания через отклоняющие рычаги, смонтированные на салазках намоточной машины, с соответствующей скоростью. Затем осуществляется обычная намотка для изготовления внешней оболочки. Да.лее процесс ведут, как описано впримен .587852 5Полученное изделие, аналогично изготов. ленному в примере. контейнер с чрезвычайно прочными стенками, пригодный для подземного использования.Формула изобретения Способ изготовления слоистых изделий пу. тем намотки на оправку внутреннего слоя нз армированной стекловолокном пластмассы, среднего и наружного слоев из армированной стекловолокном пластмассы с последующим отбверждением намотанной слоистой структуры,отличаощийся тем, что, с целью повышениикачества получаемых изделий, средний слой об.разуют из предварительно сформованных, элементов, последовательно уложенных на вепреФ рывный ленточный материал.Источники информации, принятые во внима.ине при экспертизе:1, Росато Д. В. и др. Намотка стеклонитью.М., Машиностроение, 969, с. 4 - 72, Заявка франции ею 2032394, кл.1 О В 29 О 9(00, 970,587852 111 ИИ 11 И Госуларственного комцтта Совга Министров СССР но делам изобретений н открытий 113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., л 4,5