Циркулярна голкопробивна машина та спосіб циркулярного голкопробивання

1. Циркулярна голкопробивна машина для голкопробивання кільцевого каркаса, формованого з матеріалу волокнистої структури, який підлягає голкопробиванню, що має вертикально рухомий голкопробивний стіл (12), що служить горизонтальною опорою для кільцевого каркаса (10), голкопробивну головку (14), яка має певну кількість гачкових голок (140), розташовану вертикально над голкопробивним столом у зоні голкопробивання і приводиться у вертикальний зворотнопоступальний рух, яка відрізняється тим, що кільцевий каркас розташований безпосередньо на голкопробивному столі і виконаний з можливістю обертання за допомогою протягувальних засобів, при цьому голкопробивний стіл під час згаданого обертання залишається нерухомим. 2. Циркулярна голкопробивна машина за п. 1, яка відрізняється тим, що протягувальні засоби, які утворюють привід кільцевого каркаса, включають комплект конічних фрикційних валків (20а, 20b, 20с) для утримання постійного контакту з кільцевим каркасом. 3. Циркулярна голкопробивна машина за п. 2, яка відрізняється тим, що комплект конічних фрикційних валків включає три конічних фрикційних валки, розташовані з кутовим кроком 120°. 2 (19) 1 3 Даний винахід відноситься до текстильних конструкцій, оброблюваних голкопробиванням, і у вужчому аспекті, голкопробивної машини циркулярного типу. Голкопробивні машини циркулярного типу в даний час добре відомі, як показують, наприклад, патентна заявка Франції №2626294 і європейська заявка ЕР 0849389. У цих відомих машинах голкопробивання текстильної конструкції досягається за допомогою відносного кутового обертання круглої опорної плити, або столу, що підтримує цю конструкцію, і голкопробивної голівки, що здійснює вертикальний зворотно-поступальний рух. Звичайно голкопробивна голівка здійснює зворотнопоступальний рух, а стіл обертається щодо голкопробивної голівки, положення якої є фіксованим відносно до обертання. Крім того, для утримання каркаса на столі під час його обертання і забезпечення достатнього зчеплення цей стіл вкривають матеріалом, що допускає голкопробивання, як-от шари повсті з поліпропіленових волокон зв'язаних одне з одним склеюванням або зшиванням [див., наприклад, міжнародну заявку ЕР 0232059], або комплект ворсових (щіткових) матів [ЕР 0849389]. Ця конструкція циркулярних машин із повстяним або щітковим покриттям столу має безліч недоліків. По-перше, важкість забезпечення зв'язаності перших шарів каркаса звичайно змушує виконувати надлишкове голкопробивання. Воно призводить до змінювання щільності голкопробивання каркаса на рівні цих перших шарів і, крім того, створює проблему при видаленні каркаса, що його необхідно відокремити від щітки або видаляти разом із повстю. Далі, оскільки волокна, що проколюються голками, як-от вуглецеві волокна, звичайно мають високу крихкість, це призводить до суттєвого забруднення щітки і потребує її частого очищення, щоб уникнути засмічення машини, шкідливого для процесу формування каркаса. І, нарешті, еластичність, забезпечувана за рахунок наявності щітки або повсті, викликає їхнє сплющування, що зростає в міру збільшення товщини каркаса і перешкоджає точному визначенню положення верхньої поверхні цього каркаса, а, отже, й точному управлінню глибиною проколювання голками. Задача, на рішення якої спрямований даний винахід, полягає в усуненні зазначених недоліків за рахунок створення циркулярної голкопробивної машини нового типу, що забезпечує виготовлення кільцевих каркасів особливо рівномірної або однорідної структури. Задачею винаходу є також створення машини, добре пристосованої для голкопробивання текстильних конструкцій, формованих із крихких волокон, зокрема, вуглецевих волокон. Відповідно до винаходу розв'язання поставлених задач досягається за рахунок створення голкопробивної машини циркулярного типу для голкопробивання кільцевого каркаса, формованого з матеріалу волокнистої структури, який підлягає голкопробиванню, що має вертикально рухливий голкопробивний стіл, який служить горизонтальною опорою для кільцевого з каркаса, і голкопробивну голівку, яка має певну кількість тачкових голок. 75132 4 Голкопробивна голівка розташована вертикально над голкопробивним столом у зоні голкопробивання і приводиться у вертикальний зворотнопоступальний рух. Машина за винаходом характеризується тим, що кільцевий каркас розташований безпосередньо на голкопробивному столі і приводиться в обертання за допомогою протягувальних засобів, що включають конічні фрикційні валки і конічний контрвалок, при цьому голкопробивний стіл під час згаданого обертання залишається нерухомим. За рахунок цієї принципово нової конструкції циркулярної голкопробивної машини з "гладкою" опорною плитою або столом забезпечується можливість виготовляти кільцеві каркаси, що мають рівномірну щільність обробки голками по всій товщині каркаса і постійну товщину різноманітних шарів. Згідно з кращим прикладом виконання протягувальні засоби, що утворюють привід кільцевого каркаса, мають комплект конічних фрикційних валків, утримуваних у постійному контакті з кільцевим каркасом. Переважно, цей комплект конічних фрикційних валків має три конічних фрикційних валки, розташовані з кутовим кроком 120°, а кожен з них приводиться в обертання незалежним блоком, що має двигун і редуктор. Голкопробивний стіл має множину отворів, виконаних з можливістю прийому зазначених тачкових голок під час перших проходів голкопробивання, і бажано вкритий антифрикційним матеріалом. Відповідно до кращого приклада здійснення, призначеного конкретно для виготовлення каркасів на основі крихких волокон, голкопробивний стіл утворює верхню стінку всмоктувальної коробки, призначеної для відведення волокнистих відходів. Голкопробивна машина за винаходом може додатково мати принаймні один конічний контрвалок, розташований у заглибленні голкопробивного столу і призначений для взаємодії принаймні з одним із вказаних конічних протягувальних валків. Переважно цей контрвалок установлений з можливістю вільного обертання. Даний винахід відноситься також до способу голкопробивання, здійснюваного на описаній циркулярній голкопробивній машині. Спосіб циркулярного голкопробивання кільцевого каркаса, полягає в тому, що згідно зі способом розміщують кільцевий каркас безпосередньо на голкопробивному столі, який є вертикально рухливим та служить горизонтальною опорою для кільцевого каркасу, приводять кільцевий каркас в обертання за допомогою протягувальних засобів, причому під час обертання голкопробивний стіл залишається нерухомим, голкопробиваючий кільцевий каркас голкопробивною голівкою, що розташовують вертикально над голкопробивним столом та приводять у вертикальний зворотно-поступальний рух. Крім того, спосіб голкопробивання включає додатковий етап відведення волокнистих відходів, одержаних під час етапу голкопробивання. Перелік фігур креслень Приклади здійснення даного винаходу, що не є обмежувальними, його додаткові особливості і переваги будуть докладніше описані нижче з по 5 75132 6 силаннями на додані креслення, на яких: тійному контакті з кільцевим каркасом. Переважно Фіг.1 зображує на вигляді збоку циркулярну цей комплект має три конічних фрикційних валки голкопробивну машину відповідно до винаходу, 20, які розташовані з кутовим кроком 120° і привоФіг.2 зображує на вигляді зверху циркулярну дяться в обертання кожним незалежним блоком голкопробивну машину за Фіг.1, ілюструючи протя22а, 22b, 22с, що має двигун і редуктор. гувальні засоби для приведення в обертання тексЗа рахунок використання цієї спеціальної тильної конструкції, що підлягає голкопробиванню, конструкції, в якій кільцевий каркас лежить безпоФіг.3 зображує варіант виконання протягувасередньо на голкопробивному столі (тобто прямо льних засобів для приведення в обертання тексспирається на стіл без якогось проміжного елеметильної конструкції, що підлягає голкопробиванню. нта), може бути легко вирішена проблема видаДані, що підтверджують можливість здійсненлення цього каркаса (у відомих рішеннях було неня винаходу обхідне відділення каркаса від щіткового покриття На Фіг.1 схематично показана циркулярна голабо від повсті з поліпропіленових волокон, попекопробивна машина відповідно до винаходу. редньо жорстко закріплених на голкопробивному Зазвичай у процесі циркулярного голкопробистолі). В заявці, одночасно поданій заявником давання кільцеві текстильні пласти або шари укланого винаходу й названій "Голкопробивна машина, даються і проколюються голками на столі (опорній оснащена пристроєм автоматичного видалення плиті) для формування обробленого голками вокаркасів", описаний пристрій для видалення каркалокнистого каркаса кільцевої форми. Ці шари мосів, спеціально виконаний для такої конфігурації жуть бути сформовані попередньо з кілець або циркулярної голкопробивної машини, що може суміжних сегментів кільця, вирізаних з тканини або класифікуватися як машина з "гладким" столом. нетканих полотен з волокнами одного напрямку Ця можливість ковзання по столі може посилюваабо багатьох напрямків. Вони можуть бути також тися шляхом оснащення столу покриттям з антисформовані за допомогою витків, що пласко вклафрикційного матеріалу, як-от тефлон® (політетдаються з поданням від живильника, подібного до рафторетилен). Крім того, в даній конструкції розглянутого в заявці, одночасно поданій заявниусувається також важкість забезпечення зв'язаноком даного винаходу і названій "Пристрій подання сті перших шарів, що мала місце у відомих голкопбезперервної спіральної стрічки в голкопробивній робивних машинах і потребувала надлишкової машині". Крім того, такі шари можуть бути сфоробробки голками цих перших шарів. мовані витками з деформованих плетених шнурів У варіанті здійснення за Фіг.3 протягувальні або витками з плоскої деформованої структури. засоби додатково мають принаймні один конічний Кільцевий каркас 10, який, зокрема, може явконтрвалок 24. Переважно цей контрвалок, усталяти собою каркас гальмівного диска з композитновлений із можливістю вільного обертання, розного матеріалу, спирається безпосередньо на ташований у заглибленні 122 голкопробивного опорну плиту 12, що утворює голкопробивний стіл. столу 12 навпроти конічного протягувального валСтіл приводиться в обертання і проходить через ка (наприклад, валка 20а) і призначений для взаєзону дії вузла голкопробивання, що має голкопромодії з ним. В альтернативному варіанті цей контбивну голівку (плиту) 14, що перекриває певний рвалок може також приводитися в обертання з сектор голкопробивного столу (крайні лінії сектора тією самою швидкістю, що й розташований наперекриття показані штрих-пунктирними лініями на впроти нього притискний протягувальний валок. Фіг.2). Таке розташування кільцевого каркаса між притисГолкопробивна плита приводиться в зворотнокним (привідним) валком і контрвалком (вільного поступальний рух в напрямку, перпендикулярному обертання, або що його приводять в обертання) до столу, за допомогою привідного засобу 16 на забезпечує краще протягання, особливо в тих викшталт кривошипно-шатунного механізму. Голки падках, коли каркас має значний діаметр. Крім 140, встановлені на голкопробивний плиті, постатого, для каркасів дуже великих діаметрів може чені зазублинами, гачками або скобами для заховиявитися доцільним передбачити контрвалок для плення волокон у накладених один на одного шакожного протягувального валка. рах та їхнього перенесення, при проколюванні У випадку використання вуглецевих волокон голками, поперечно до шарів кільцевого каркаса. для виготовлення кільцевого каркаса 10 вважаєтьГолкопробивний стіл 12 має систему отворів 120, ся доцільним видаляти усмоктуванням волокнисті локалізованих у ділянці взаємодії з голкопробиввідходи в процесі голкопробивання. Волокна цього ною плитою і виконаних навпроти кожної голки для типу мають природну крихкість, створюючи значну заходу голок у ці отвори при проколюванні перших кількість волокнистих відходів, що їх доцільно вишарів кільцевого каркаса. При кожному циклі обдаляти, щоб не засмічувати машину. Для цього робки голками нового текстильного шару голкопперфорований голкопробивний стіл 12 установлеробивний стіл зміщується вертикально за допомоний над усмоктувальною коробкою 26, утворюючи гою привідних засобів 18 на певний крок її верхню стінку. В нижній стінці цієї коробки є виопускання, що відповідає товщині оброблюваного пускний отвір 260, сполучений зі звичайним усмокшару. тувальним пристроєм (не показано), призначеним Відповідно до винаходу (див. Фіг.2), приведендля збору відведених усмоктуванням волокон. У ня в обертання, або протягування кільцевого картакому прикладі виконання за наявності одного каса 10 здійснюється за допомогою комплекту коабо кількох контрвалків, розташованих у заглибнічних валків 20а, 20b, 20с, вкритих фрикційним ленні або заглибленнях голкопробивного столу, матеріалом, як-от поліуретан, або будь-яким інвони очевидним чином оснащуються кожухами шим синтетичним каучуком, і утримуються в посдля забезпечення ізоляції від усмоктувального 7 75132 8 пристрою. самий час дані про це положення дозволяють точЗа рахунок даного винаходу усуваються багано контролювати глибину проколювання, що є вато недоліків, обумовлених використанням обертожливим параметром процесу голкопробивання для вого столу зі щітковим або повстяним покриттям, а забезпечення виготовлення кільцевих каркасів із саме: ліквідується важкість забезпечення зчепрівномірними розмірними характеристиками, як це лення перших шарів каркаса і важкість видалення показано в патентній заявці Франції №0102869, каркаса після обробки голками. Крім того, усуваподаній заявником даного винаходу і названій "Гоється важкість визначення точного положення лкопробивна машина, оснащена пристроєм для верхньої поверхні каркаса, обумовлена прогином виміру глибини проникнення голок". щітки або повсті в процесі голкопробивання. В той Комп’ютерна верстка Л. Купенко Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601