Устройство для пропитки волокон с регулировкой определенного объемного содержания волокон - RU2020108690A
Код документа: RU2020108690A
Формула
1. Устройство для пропитки волокон (1) матричным материалом, включающее узел пропитки волокон матричным материалом, отличающееся тем, что оно включает узел (100) для регулировки объемного содержания волокон, имеющее по меньшей мере одно отверстие (107), через которое пропускают пропитанные волокна (1), причем минимальный размер поперечного сечения (111) каждого отверстия (107) рассчитывают таким образом, чтобы можно было удалять столько матричного материала, сколько требуется для достижения заданного объемного содержания волокон, причем узел (100) для установки объемного содержания волокон включает верхнюю часть (101; 131) и нижнюю часть (103; 133), и причем отверстие (107) выполнено соответственно частично в нижней части (103, 133) и частично в верхней части (101; 131).
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что площадь поперечного сечения по меньшей мере одного отверстия (107) в узле (100) для регулировки объемного содержания волокон уменьшается в направлении движения волокон в рабочем режиме.
3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что каждое отверстие (107) в узле (100) для регулировки объемного содержания волокон обладает максимальной шириной и максимальной высотой, которые соответственно соответствуют по меньшей мере диаметру ровницы.
4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что каждое отверстие (107) в узле (100) для регулировки объемного содержания волокон выполнено с возможностью регулировки.
5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что узел (100) для регулировки объемного содержания волокон включает верхнюю часть (101) и нижнюю часть (103), которые соответственно имеют выемку (105), причем при смонтированном узле (100) для регулировки объемного содержания волокон
выемка (105) в нижней части (103) и выемка (105) в верхней части (101) перекрывают друг друга, образуя отверстие (107), и поперечное сечение отверстия является регулируемым посредством позиционирования верхней части (101) относительно нижней части (103).
6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что узел пропитки волокон включает ванну для размещения матричного материала.
7. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что оно включает нижнюю часть (21), в которой расположена ванна (5), и крышку (23) для закрывания, причем при смонтированной крышке (23) между крышкой (23) и нижней частью (21) на сторонах, через которые волокна (1) поступают в устройство и выходят из устройства, выполнен, соответственно, зазор (39, 41).
8. Устройство по одному из пп. 5 и 7, отличающееся тем, что верхняя часть (101) узла (100) для регулировки объемного содержания волокон расположена на крышке (23), а нижняя часть (103) узла (100) для регулировки объемного содержания волокон расположена в нижней части (21) устройства для пропитки.
9. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что нижняя часть (21) устройства для пропитки имеет наклонную поверхность (25) с наклоном в сторону ванны (5), по которой скапывающий с волокон (1) матричный материал может стекать обратно в ванну (5).
10. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что на крышке (23) смонтирован отклоняющий элемент (33; 45, 47), посредством которого волокна (1) при смонтированной крышке (23) оттесняются в ванну (5).
11. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что оно включает узел стекания по меньшей мере с одним съемником (27) со снимающей кромкой (29), над которой в рабочем режиме перемещаются пропитанные волокна.
12. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что узел (100) для регулировки объемного содержания волокон сконструировано и расположено таким образом, что сторона узла (100) для регулировки объемного содержания волокон, с которой в него подают волокна, погружена в ванну (5), тогда как сторона узла (100), с которой из него выходят волокна, расположена вне ванны (5).
13. Устройство по п. 12, отличающееся тем, что узел (100) для регулировки объемного содержания волокон имеет выходящую в матричный материал фильеру (123) с минимальным поперечным сечением и примыкающий к фильере (123) канал (125), через который пропускаются пропитанные волокна и который заканчивается вне матричного материала.
14. Устройство по п. 12, отличающееся тем, что узел (100) для регулировки объемного содержания волокон выполнено в стенке ванны (5).
15. Устройство по п. 12, отличающееся тем, что в стенке ванны (5) выполнено отверстие для подачи волокон (1).
16. Устройство по п. 12, отличающееся тем, что в ванне (5) размещены по меньшей мере два съемника (53), которые воздействуют на волокна (1) попеременно сверху и снизу, причем съемники (53) в частности расположены таким образом, что их снимающие кромки в рабочем режиме располагаются ниже жидкостного уровня матричного материала.
17. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в ванне размещены отклоняющие элементы (57), по которым движутся волокна (1).
18. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что имеется подача и отвод продувочного газа.
19. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно имеет патрубок для подачи матричного материала.
20. Способ регулировки объемного содержания волокон при пропитке волокон (1) в устройстве по п. 1, который включает следующиe стадии: (а) пропитку волокон (1) матричным материалом, (b) пропускание пропитанных волокон (1) через по меньшей мере одно отверстие (107) узла (100) для регулировки объемного содержания волокон, причем через каждое отверстие (107) узла (100) для регулировки объемного содержания волокон пропускают по меньшей мере два волокна (1), и причем каждое отверстие (107) имеет минимальную площадь поперечного сечения (111), вычисляемую по уравнению
,
где n - число волокон, пропускаемых через отверстие в рабочем режиме;
Tex - значение текс волокон, (г/1000 м);
ϕ - объемное содержание волокон;
ρ - плотность волокон.
21. Способ по п. 20, отличающийся тем, что волокна (1) являются углеродными волокнами, стеклянными волокнами или арамидными волокнами.
22. Способ по п. 20, отличающийся тем, что матричный материал выбран из ненасыщенных полиэфиров, сложных виниловых эфиров, эпоксидных смол, полиуретанов и их исходных продуктов.
23. Способ по п. 20, отличающийся тем, что волокна перед подачей в матричный материал или после подачи в матричный материал через
отверстие (59) в стенке содержащей матричный материал ванны (5) разделяют на элементарные волокна, группы из небольшого числа волокон или отдельные ровницы, пропускают по отклоняющим элементам (57), после отклоняющих элементов вновь объединяют в пучки и направляют в узел (100) для регулировки объемного содержания волокон.
24. Способ по п. 20, отличающийся тем, что в ванне предусмотрены съемники (53), над которыми пропускают волокна (1), причем снимающие кромки съемников (53) расположены ниже жидкостного уровня матричного материала.
