Иглопробивная машина

Настоящая полезная модель относится к области производства нетканых материалов, в частности, к иглопробивным машинам для проработки иглами волокнистых конструкций при изготовлении каркасов тормозных дисков для самолетов или наземных транспортных средств. Иглопробивная машина содержит опорную плиту, расположенную с возможностью пошагового перемещения в вертикальном направлении. Над указанной опорной плитой установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещения в вертикальном направлении иглопробивная головка, в которой смонтированы рядами множество вертикально расположенных крючковых игл. При этом иглы выполнены, по меньшей мере, двух разных длин, расположены в иглопробивной головке с чередованием по длине как в одном ряду, так и в соседних рядах, при этом иглы в соседних рядах расположены со смещением. Иглы различной длины, расположенные в иглопробивной головке с чередованием по длине, проникают в волокнистый материал на различную глубину, тем самым обеспечивая уплотнение слоев по всей их толщине и получение волокнистой конструкции, которая имеет равномерную структуру по толщине и повышенную стойкость против расслоения, то есть разъединения слоев под действием усилий сдвига, которым могут подвергаться тормозные диски.

Настоящая полезная модель относится к области производства нетканых материалов, в частности, к иглопробивным машинам для проработки иглами волокнистых конструкций при изготовлении каркасов тормозных дисков для самолетов или наземных транспортных средств.

В тормозных дисках при торможении создаются высокие усилия сдвига, которые могут привести к расслаиванию дисков. Поэтому при изготовлении дисков должна быть сведена к минимуму неравномерность их структуры.

Тормозные диски изготавливают из кольцевых каркасов, состоящих из множества наложенных друг на друга волокнистых слоев, которые соединяют посредством пробивки в поперечном слоям направлении с помощью комплекта крючковых игл. Проработка иглами наложенных друг на друга волокнистых слоев обеспечивает смещение волокон поперечно слоям.

Известна иглопробивная машина, содержащая опорную плиту, на которой могут быть наложены друг на друга волокнистые слои, множество игл, установленных в держателе над опорной плитой, с возможностью возвратно-поступательного движения в направлении, поперечном слоям (см., например, FR 2825382, опубл. 06.12.2002). Распложенные на опорной плите волокнистые слои по мере их наложения друг на друга пробивают посредством игл, при этом в процессе наложения слоев осуществляют опускание опорной плиты. Иглы, установленные в держателе, снабжены зазубринами, крючками или скобами. Они проникают в волокнистую структуру наложенных друг на друга слоев для захвата волокон, которые перемещаются поперечно слоям и связывают их между собой.

Недостатком известной иглопробивной машины является то, что для обеспечения соединения первых слоев каркаса необходимо осуществлять избыточное иглопробивание, что приводит к увеличению плотности каркаса в этих первых слоях, а также то, что она не обеспечивает равномерной плотности иглопробивки, которая необходима для получения готового кольцевого каркаса.

Задачей, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является создание иглопробивной машины, которая позволяет устранить указанные недостатки, и при выполнении операций иглопробивания различных слоев, образующих кольцевой каркас тормозного. диска, обеспечивает его равномерное уплотнение независимо от глубины проникания игл и деформации прорабатываемой конструкции, т.е. равномерную плотность иглопробивания по всей толщине волокнистой конструкции, а также постоянную толщину различных слоев.

Поставленная задача решается за счет создания иглопробивной машины, содержащей опорную плиту, расположенную с возможностью пошагового перемещения в вертикальном направлении, иглопробивную головку, установленную над указанной опорной плитой с возможностью возвратно-поступательного перемещения в вертикальном направлении, и множество вертикально расположенных крючковых игл, смонтированных рядами в иглопробивной головке. В соответствии с полезной моделью иглы выполнены, по меньшей мере, двух разных длин, расположены в иглопробивной головке с чередованием по длине как в одном ряду, так и в соседних рядах, при этом иглы в соседних рядах расположены со смещением.

Таким образом, за счет выполнения игл различной дины обеспечивается равномерная плотность иглопробивания волокнистой конструкции по всей толщине слоев волокнистого каркаса.

Вышеизложенные особенности и преимущества предлагаемой полезной модели будут понятны из последующего описания предпочтительного примера ее осуществления со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых для представления одинаковых элементов используются одинаковые позиции:

на фиг.1 представлена схема иглопробивной машины в соответствии с настоящей полезной моделью;

на фиг.2 - вид снизу на иглопробивную головку, выполненную в виде кольца с расположенными на ней крючковыми иглами;

на фиг.3 - вид снизу на иглопробивную головку, выполненную в виде сектора с расположенными на ней крючковыми иглами.

Иглопробивная машина содержит опорную плиту 1, выполненную из твердого и прочного материала, установленную с возможностью перемещения в вертикальном направлении. Над опорной плитой 1 расположена с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения иглопробивная головка 2, в которой смонтировано рядами множество вертикально расположенных крючковых игл 3. Иглы 3 выполнены, по меньшей мере, двух разных длин, расположены в иглопробивной головке 2 с чередованием по длине как в одном ряду, так и в соседних рядах, при этом иглы 3 в соседних рядах расположены со смещением.

Опорная плита 1 может быть выполнена с отверстиями 4 напротив игл 3. При этом при иглопробивании кольцевые слои 5 каркаса приводятся во вращение предусмотренными для этого приспособлениями.

Опорная плита 1 может быть выполнена с возможностью вращения вместе с наложенными на него кольцевыми слоями 5 волокнистого материала. В этом случае опорная плита 1 выполнена с покрытием, в которое иглы 3 могут входить без их повреждения.

Для формирования иглопробивного волокнистого каркаса кольцевые слои 5 накладывают на опорную плиту 1 один слой на другой. Иглопробивная головка 2 приводится в вертикальное возвратно-поступательное движение посредством приводного устройства (на фигурах не показано), и кольцевые слои 5 прорабатывают иглами 3. Крючья игл 3 захватывают волокна в наложенных друг на друга слоях 5 и протягивают захваченные волокна в поперечном слоям 5 направлении. Эти перенесенные в поперечном направлении волокна придают иглопробивной конструкции связность и стойкость к расслоению, тем самым придавая им механическую прочность, которая позволяет им оказывать сопротивление усилиям сдвига при приложении тормозного момента в тормозных дисках. При этом плотность пробивки устанавливается отдельно для каждого типоразмера и требуемых свойств кольцевого каркаса. Она может совпадать для различных по габаритам изделий.

При наложении нового волокнистого слоя опорную плиту 1 смещают вертикально вниз с помощью приводных средств (на фигурах не показаны) на определенный шаг, соответствующий толщине прорабатываемого слоя, и пробивку иглами 3 осуществляют в нескольких слоях. Механические характеристики получаемого таким способом готового изделия зависят от действительной плотности иглопробивки, используемой в волокнистой конструкции. Поскольку иглы 3 выполнены различной длины и расположены в иглопробивной головке 2 с чередованием по длине, то они проникают в волокнистый материал на различную глубину, тем самым обеспечивая уплотнение слоев по всей их толщине.

Таким образом, получают волокнистую конструкцию, которая имеет равномерную структуру по толщине и повышенную стойкость против расслоения, то есть разъединения слоев под действием усилий сдвига, которым могут подвергаться тормозные диски.

Описанный выше пример осуществления следует во всех аспектах рассматривать лишь как иллюстративный и не обуславливающий никаких ограничений. Следовательно, могут быть использованы другие примеры осуществления настоящего изобретения и примеры внедрения, которые не выходят за пределы описанных здесь существенных признаков.

Например, слои могут формироваться из колец или укладываемых встык сегментов колец, которые вырезаны из волокнистой структуры, например из ткани, холста с одним или несколькими направлениями волокон. Слои могут быть также сформированы плоско навитыми витками.

Иглопробивание может быть предусмотрено не только в иглопробивной машине с прямолинейной подачей, но также и в циркулярной машине, где иглопробивная головка 2 может быть выполнена как в виде сектора с расположенными на ней крючковыми иглами 3 (см. фиг.3), так и в виде планки.

Иглопробивная машина, содержащая опорную плиту, расположенную с возможностью пошагового перемещения в вертикальном направлении, иглопробивную головку, установленную над указанной опорной плитой с возможностью возвратно-поступательного перемещения в вертикальном направлении, и множество вертикально расположенных крючковых игл, смонтированных рядами в иглопробивной головке, иглы выполнены, по меньшей мере, двух разных длин, расположены в иглопробивной головке с чередованием по длине как в одном ряду, так и в соседних рядах, при этом иглы в соседних рядах расположены со смещением.