close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент РФ 2337192

код для вставки
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU
(11)
2 337 192
(13)
C2
(51) МПК
D06C 23/04
(2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
(21), (22) За вка: 2004111504/12, 03.08.2001
(72) Автор(ы):
ЛЭЙРД Уилль м (US),
КРОМПТОН Кевин Р. (US)
(24) Дата начала отсчета срока действи патента:
03.08.2001
(73) Патентообладатель(и):
МАЙКРОФАЙБРС, ИНК. (US)
R U
(30) Конвенционный приоритет:
03.08.2000 US 60/222,752
(43) Дата публикации за вки: 20.09.2005
(45) Опубликовано: 27.10.2008 Бюл. № 30
2 3 3 7 1 9 2
(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: US 3916823 А, 04.11.1975. US 4294577
А, 13.10.1981. US 5180777 А, 28.04.1992. RU
2147056 С1, 27.03.2000. SU 1704509 A3,
20.01.1996. SU 113026 А, 15.05.1959.
2 3 3 7 1 9 2
R U
Адрес дл переписки:
129090, Москва, ул. Б.Спасска , 25, стр. 3,
ООО "Юридическа фирма Городисский и
Партнеры", пат.пов. С.А.Дорофееву, рег.№ 146
C 2
C 2
(62) Номер и дата подачи первоначальной за вки, из
которой данна за вка выделена: 2003105837
03.08.2001
(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТИСНЕНИЯ ПОВЕРХНОСТИ МАТЕРИАЛА (ВАРИАНТЫ) И СПОСОБ
СТАБИЛИЗАЦИИ ВРАЩЕНИЯ ШАБЛОНОВ ДЛЯ ТИСНЕНИЯ (ВАРИАНТЫ)
(57) Реферат:
За влены аэродинамические устройства дл тиснени ,
воздушные
пики
и
способы
аэродинамического
тиснени материалов,
посредством
которых
можно
вырабатывать
тисненые рисунки с необыкновенно высоким
уровнем содержани мелких деталей, с четкими
переходами между участками, подвергнутыми
тиснению, и
участками,
не
подвергнутыми
тиснению,
с
незначительным
количеством
дефектных образований и высокой степенью
равномерности по ширине тисненого материала в
сравнении с результатами, получавшимис при
использовании
обычных
известных
аэродинамических устройств дл тиснени . В
описанных аэродинамических устройствах дл тиснени используют цилиндрические вращаемые
шаблоны с воздушными пиками, расположенными в
них, дл направлени потока воздуха сквозь
отверсти в шаблоне на поверхность материала,
подвергаемую
тиснению.
Устройства
также
включают, по меньшей мере, один стабилизатор
шаблона, выполненный и устанавливаемый в
устройстве так, чтобы посредством его прилагать
силу к шаблону во врем его работы, достаточную
дл уменьшени , а предпочтительно - дл исключени колебаний
величины
зазора,
отдел ющего
поверхность
материала,
поддающуюс тиснению, от части поверхности
шаблона,
обращенной
к
обрабатываемому
материалу, наход щейс непосредственно р дом с
материалом, во врем вращени шаблона. 7 н. и 44
з.п. ф-лы, 10 ил.
Страница: 1
RU
C 2
C 2
2 3 3 7 1 9 2
2 3 3 7 1 9 2
R U
R U
Страница: 2
RUSSIAN FEDERATION
(19)
RU
(11)
2 337 192
(13)
C2
(51) Int. Cl.
D06C 23/04
(2006.01)
FEDERAL SERVICE
FOR INTELLECTUAL PROPERTY,
PATENTS AND TRADEMARKS
(12)
ABSTRACT OF INVENTION
(21), (22) Application: 2004111504/12, 03.08.2001
(24) Effective date for property rights: 03.08.2001
(72) Inventor(s):
LEhJRD Uill'jam (US),
KROMPTON Kevin R. (US)
(30) Priority:
03.08.2000 US 60/222,752
(73) Proprietor(s):
MAJKROFAJBRS, INK. (US)
R U
(43) Application published: 20.09.2005
(45) Date of publication: 27.10.2008 Bull. 30
Mail address:
129090, Moskva, ul. B.Spasskaja, 25, str. 3,
OOO "Juridicheskaja firma Gorodisskij i
Partnery", pat.pov. S.A.Dorofeevu, reg.№ 146
(54) DEVICE FOR EMBOSSING MATERIAL SURFACE (VERSIONS) AND METHOD OF EMBOSSING
2 3 3 7 1 9 2
(62) Number and date of filing of the initial
application, from which the given application is
allocated: 2003105837 03.08.2001
2 3 3 7 1 9 2
R U
(57) Abstract:
FIELD: engines and pumps, textile, paper.
SUBSTANCE: described aerodynamic embossing
devices use cylindrical rotary masks with air
pikes arranged therein to direct air flow through
the mask holes onto the material surface to be
embossed. The said devices comprise also at least
one mask stabiliser arranged in the said device
so that to apply a force to the mask sufficient
to reduce that gap between the material and the
mask area facing the material in close proximity
to the material during the mask revolution.
EFFECT:
high
quality
of
high-resolution
embossed images, reduced amount of poor areas and
high uniformity across embossed material width.
Страница: 3
EN
51 cl, 39 dwg
C 2
C 2
MASK ROTATION STABILISATION (VERSIONS)
RU 2 337 192 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Область использовани изобретени Насто ща за вка относитс к способам тиснени поверхности материала,
поддающейс тиснению, потоком воздуха или другого газа и к устройствам дл их
осуществлени , к тисненым флокированным материалам, изготавливаемым таким
образом, а более конкретно - к способам и устройствам дл стабилизации вращени цилиндрических шаблонов дл тиснени , используемых дл тиснени поверхности
материала, поддающегос тиснению, потоком воздуха или другого газа.
Предпосылки к созданию изобретени При изготовлении флокированных материалов (материалов с резаным ворсом) обычным
процессом вл етс осаждение сло флока (короткого волокна дл флокировани ) на
подложку, покрытую св зующим, и тиснение поверхности флокированного материала во
врем этого процесса в соответствии с выбранным рисунком. Обычно процесс тиснени может быть выполнен одним из нескольких способов с использованием специального
оборудовани дл этих целей. Среди этих способов тиснени имеетс способ
аэродинамического тиснени . При использовании способа аэродинамического тиснени подложку покрывают св зующим. Пока св зующее еще влажное, на него нанос т слой
коротких волокон, образующих флокированный слой. Подложку, покрытую св зующим со
слоем коротких волокон, затем провод т под шаблоном в то врем , пока св зующее еще не
затвердело. Шаблон, под которым провод т сформированный таким образом материал,
обычно имеет вид продолговатого цилиндра, содержащего отверсти , расположенные в
соответствии с желаемым рисунком, который надлежит сформировать на флокированной
поверхности. Этот шаблон дл тиснени обычно вращают с той же окружной скоростью, с
какой провод т флокированный слой под ним. Воздух, подаваемый внутрь этого
цилиндрического шаблона, направл ют вниз сквозь отверсти шаблона, и он образует
рисунок на верхней поверхности флокированного сло . Путем выбора конкретного
расположени отверстий в шаблоне и путем выборочной подачи потока воздуха сквозь эти
отверсти струи воздуха направл ют вниз из шаблона на поверхность флокированного
материала. Так как св зующее все еще не затвердело во флокированном материале, то
потоком воздуха измен ют угол расположени или существенно наклон ют к подложке
короткие волокна, преобразу флокированный слой на выбранных участках и таким
образом создава рисунок по мере вращени шаблона и перемещени флокированного
материала.
Имеетс р д известных устройств дл выполнени аэродинамического тиснени флокированных материалов. Многие такие устройства в общем работают
удовлетворительно и выполн ют тиснение рисунков на поверхности материала,
поддающейс тиснению, не содержащих существенного количества мелких деталей.
Однако типичные известные устройства обладают р дом недостатков, которые
ограничивают возможность их применени дл воспроизведени рисунков с мелкими
детал ми и привод т к получению тисненых ворсовых материалов, включающих тисненые
участки, имеющие нежелательные дефектные образовани и визуально
непривлекательные поверхностные особенности. Например, на обычном оборудовании дл аэродинамического тиснени обычно невозможно вырабатывать аэродинамически
тисненые ворсовые материалы с тиснеными рисунками, содержащими детали,
характеристические размеры которых очень маленькие, из-за чего на таком оборудовании
невозможно получать тисненый материал с тонко детализированной поверхностной
структурой. Кроме того, на типичном известном оборудовании дл аэродинамического
тиснени невозможно направл ть воздух к поддающейс тиснению поверхности материала
под требуемым контролируемым углом (например, по существу перпендикул рно
поверхности материала), и поэтому они имеют тенденцию к вырабатыванию тисненых
рисунков, имеющих смазанные или неотчетливые области перехода между участками
поверхности, подвергшимис тиснению, и участками, не подвергшимис тиснению, что
приводит к возникновению св занного с этим недостатка четкости и определенности всего
внешнего вида тисненого материала.
Страница: 4
DE
RU 2 337 192 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Помимо этого типичные известные устройства дл аэродинамического тиснени также
обладают тенденцией вырабатывать тисненые материалы, включающие тисненые участки,
распределенные по ширине материала, неравномерные по внешнему виду по ширине
материала. Кроме того, типичные известные устройства дл аэродинамического тиснени также обладают тенденцией направл ть воздух к поверхности материала под наклоном к
поверхности материала, что приводит к получению тисненой поверхности, на которой ворс
имеет общее пологое направление всего сло относительно подложки, таким образом
создава деформированный непривлекательный внешний вид тисненой поверхности,
причем этот внешний вид не точно отражает рисунок, выполненный в шаблоне,
используемом дл тиснени .
Помимо этого в типичных известных устройствах дл тиснени используют шаблоны дл тиснени , которые часто из-за производственных дефектов и допусков и/или повреждений
во врем использовани вращаютс "неправильно" (т.е. рассто ние между наружной
поверхностью шаблона и осью вращени цилиндра непосто нно по окружности шаблона), а
скорее включают существенную степень "расхождени ". "Расхождение" во врем вращени многих типичных известных шаблонов дл тиснени вызываетс отклонением от круглости
формы поперечного сечени шаблона дл тиснени (в плоскости, перпендикул рной его
продольной оси) и/или смещением оси вращени шаблона относительно продольной оси
шаблона. Такое "расхождение" в известных шаблонах дл тиснени во врем вращени вызывает отклонени минимальной величины зазора между поверхностью, поддающейс тиснению, материала, подвергаемого тиснению, и частью наружной поверхности шаблона
вблизи поверхности, поддающейс тиснению, сквозь которую направл ют воздух во врем тиснени . Такие отклонени имеют тенденцию создавать нежелательные колебани уровн определенности рисунка тиснени на поверхности материала и могут также вызывать
по вление нежелательных дефектных образований в тисненом рисунке из-за контакта
поддающейс тиснению поверхности материала с наружной поверхностью цилиндра во
врем вращени , таким образом вызыва падение ворсовых волокон материала в таких
местах. "Расхождение" во многих известных шаблонах дл тиснени также ограничивает
величину зазора между наружной поверхностью цилиндра дл тиснени и поддающейс тиснению поверхностью материала, который можно выпускать, если исключить дефектные
образовани , получающиес из-за контакта материала с наружной поверхностью шаблона
дл тиснени во врем работы устройства.
Некоторые отличительные особенности и варианты исполнени насто щего
изобретени направлены на усовершенствование аэродинамических устройств дл тиснени и способов и на получение усовершенствованных тисненых материалов,
вырабатываемых с использованием этих способов и устройств. В насто щем описании
представлен р д аэродинамических устройств дл тиснени , в которых используют
усовершенствованные воздушные пики дл направлени воздуха сквозь рисунчатый
шаблон устройства и/или в которые включают стабилизаторы шаблона дл снижени "расхождени " шаблонов и увеличени равномерности величины зазора, отдел ющего
часть наружной поверхности шаблона дл тиснени р дом с материалом от поверхности
материала, поддающейс тиснению, во врем вращени . Описанные здесь
усовершенствованные воздушные пики и устройства дл тиснени могут быть выполнены
во многих вариантах дл исключени многих упом нутых выше недостатков известных
аэродинамических устройств дл тиснени , и при их применении можно вырабатывать
тисненые материалы с рисунками с необыкновенно высоким уровнем содержани мелких
деталей с четкими переходами между нетиснеными и тиснеными участками с небольшим
количеством нежелательных дефектных образований, возникающих из-за
неравномерности величины зазора, отдел ющего часть шаблона р дом с материалом от
материала во врем вращени , и равномерность рисунка по ширине тисненого материала.
Краткое описание изобретени Указанные выше задачи решаютс тем, что создано устройство дл тиснени поверхности материала, поддающегос тиснению, потоком газа, содержащее
Страница: 5
RU 2 337 192 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
цилиндрический шаблон, имеющий внутреннюю поверхность и поверхность, обращенную к
обрабатываемому материалу; воздушную пику, включающую, по меньшей мере, одно
сопло, причем сопло выполнено и расположено по отношению к внутренней поверхности
шаблона так, чтобы испускать поток газа, подаваемого к воздушной пике, направл ть его
сквозь, по меньшей мере, одно отверстие в шаблоне и во врем работы устройства
удар ть по поверхности материала, поддающейс тиснению, при этом поток газа имеет
достаточную скорость и коллимацию дл создани видимых тисненых вм тин на
поверхности материала в рисунке, соответствующем рисунку, который определ етс по
меньшей мере одним отверстием в шаблоне; и по меньшей мере, один стабилизатор
шаблона, выполненный и установленный так, чтобы прикладывать силу к шаблону во
врем работы устройства, достаточную дл того, чтобы уменьшить колебани величины
зазора, отдел ющего поверхность материала, поддающуюс тиснению, от части
поверхности шаблона, обращенной к обрабатываемому материалу, наход щейс непосредственно р дом с материалом, во врем вращени шаблона. Указанный газ может
содержать воздух. Предпочтительно, по меньшей мере, один стабилизатор шаблона
выполнен и установлен так, чтобы прикладывать силу к шаблону во врем работы
устройства, достаточную дл того, чтобы по существу исключить колебани величины
зазора, отдел ющего поверхность материала, поддающуюс тиснению, от части
поверхности шаблона, обращенной к обрабатываемому материалу, наход щейс непосредственно р дом с материалом, во врем вращени шаблона. Кроме того, по
меньшей мере, один стабилизатор шаблона выполнен и установлен так, чтобы, по
меньшей мере, часть его находилась в контакте с поверхностью шаблона. Целесообразно,
чтобы, по меньшей мере, один стабилизатор шаблона был выполнен и установлен так,
чтобы, по меньшей мере, часть его находилась по существу в посто нном контакте с
поверхностью шаблона в течение всего времени его вращени . При этом сила,
прикладываема к шаблону посредством, по меньшей мере, одного стабилизатора
шаблона, достаточна дл того, чтобы создавать напр жение в шаблоне, и кроме того,
достаточна дл того, чтобы искажать форму шаблона во врем , по меньшей мере, части
цикла вращени шаблона. Причем, по меньшей мере, часть стабилизатора шаблона
контактирует с внутренней поверхностью шаблона. В устройстве согласно изобретению
отсутствует пересечение любой частью стабилизатора шаблона потока воздуха,
выход щего из сопла во врем вращени шаблона, и отсутствует вращение стабилизатора
шаблона во врем вращени шаблона. Стабилизатор шаблона соединен с воздушной
пикой и включает, по меньшей мере, часть компонента воздушной пики, образующего
сопло. По меньшей мере, часть стабилизатора шаблона расположена с нулевым зазором и
в контакте с внутренней поверхностью шаблона, в котором зазор, отдел ющий сопло от
внутренней поверхности шаблона, равен или превышает нулевой зазор, причем зазор,
отдел ющий сопло от внутренней поверхности шаблона, вл етс регулируемым. Уровень
силы, прикладываемой к внутренней поверхности шаблона, обратно пропорционален
зазору, отдел ющему сопло от внутренней поверхности шаблона.
В устройстве, по меньшей мере, часть стабилизатора шаблона может контактировать с
внутренней поверхностью шаблона в месте, которое находитс выше сопла. Устройство
также может содержать, по меньшей мере, два стабилизатора шаблона.
Согласно другому варианту выполнени , по меньшей мере, часть первого стабилизатора
шаблона контактирует с внутренней поверхностью шаблона в месте, которое находитс выше сопла и в котором, по меньшей мере, часть второго стабилизатора шаблона
контактирует с внутренней поверхностью шаблона в месте, которое находитс ниже сопла.
При этом максимальный первый зазор, отдел ющий поверхность материала, поддающуюс тиснению, от части поверхности шаблона, обращенной к обрабатываемому материалу и
наход щейс непосредственно р дом с материалом, без наличи силы, прикладываемой к
шаблону стабилизатором шаблона, превышает максимальный второй зазор, отдел ющий
поверхность материала, поддающуюс тиснению, от части поверхности шаблона,
обращенной к обрабатываемому материалу и наход щейс непосредственно р дом с
Страница: 6
RU 2 337 192 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
материалом, когда устройство выполнено так, чтобы оно работало при наличии силы,
прикладываемой к шаблону посредством стабилизатора шаблона. Согласно вариантам
выполнени первый зазор может превышать второй зазор на, по меньшей мере,
приблизительно 0,025 мм, приблизительно на 0,127 мм, приблизительно на 0,254 мм,
приблизительно на 1,270 мм или приблизительно на 2,540 мм.
Поставленна задача решатс также устройством дл тиснени поверхности материала,
поддающегос тиснению, потоком газа, которое содержит цилиндрический шаблон,
имеющий внутреннюю поверхность и поверхность, обращенную к обрабатываемому
материалу; воздушную пику, включающую, по меньшей мере, одно сопло, причем сопло
выполнено и расположено по отношению к внутренней поверхности шаблона так, чтобы
испускать поток газа сквозь, по меньшей мере, одно отверстие в шаблоне на поверхность
материала, поддающуюс тиснению, с достаточной скоростью и коллимацией дл создани видимых тисненых вм тин на поверхности материала в рисунке, соответствующем рисунку,
который определ етс по меньшей мере одним отверстием в шаблоне. Причем сопло
расположено так, чтобы, по меньшей мере, часть его находилось в контакте с внутренней
поверхностью шаблона при работе устройства. В этом варианте также указанный газ может
содержать воздух. Часть воздушной пики, образующей сопло, которое находитс в
контакте с внутренней поверхностью шаблона, прикладывает силу к внутренней
поверхности шаблона, достаточную, чтобы уменьшить колебани величины зазора,
отдел ющего поверхность материала, поддающуюс тиснению, от части поверхности
шаблона, обращенной к обрабатываемому материалу, наход щейс непосредственно
р дом с материалом, и достаточную дл того, чтобы по существу исключить колебани величины зазора, отдел ющего поверхность материала, поддающуюс тиснению, от части
поверхности шаблона, обращенной к обрабатываемому материалу, наход щейс непосредственно р дом с материалом. Воздушна пика может включать компонент,
образующий сопло, причем компонент, образующий сопло, содержит, по меньшей мере,
одно отверстие, образующее, по меньшей мере, одно сопло, по меньшей мере, часть
которого находитс в контакте с внутренней поверхностью шаблона. Максимальный первый
зазор, отдел ющий поверхность материала, поддающуюс тиснению, от части поверхности
шаблона, обращенной к обрабатываемому материалу, наход щейс непосредственно
р дом с материалом, без наличи силы, прикладываемой к шаблону посредством
стабилизатора шаблона, превышает второй зазор, отдел ющий поверхность материала,
поддающуюс тиснению, от части поверхности шаблона, обращенной к обрабатываемому
материалу, наход щейс непосредственно р дом с материалом, когда устройство
выполнено так, чтобы оно работало при наличии силы, прикладываемой к шаблону
посредством стабилизатора шаблона.
Также создана воздушна пика, предназначенна дл направлени газа сквозь
вращаемый шаблон на поверхность материала, поддающуюс тиснению, дл аэродинамического тиснени материала, содержаща трубу, имеющую, по меньшей мере,
одно входное отверстие; по меньшей мере, одно отверстие, наход щеес в сообщении по
текучей среде с трубой и образующее, по меньшей мере, одно сопло, выполненное и
расположенное так, чтобы направл ть поток газа сквозь шаблон на поверхность
материала, поддающуюс тиснению, причем сопло расположено так, что минимальный
зазор, отдел ющий сопло от внутренней поверхности шаблона, меньше, чем минимальный
зазор, отдел ющий сопло от продольной центральной оси трубы, при работе воздушной
пики; и по меньшей мере, один стабилизатор шаблона, присоединенный к трубе и
выступающий наружу от нее, причем стабилизатор шаблона выполнен и расположен так,
чтобы он контактировал с внутренней поверхностью шаблона во врем работы устройства,
причем в результате упом нутого контакта создаетс сила, действующа на внутреннюю
поверхность, достаточна дл уменьшени колебаний величины зазора, отдел ющего
поверхность материала, поддающуюс тиснению, от части поверхности шаблона,
обращенной к обрабатываемому материалу, наход щейс непосредственно р дом с
материалом, во врем вращени шаблона; стабилизатор дополнительно выполнен и
Страница: 7
RU 2 337 192 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
расположен так, чтобы часть стабилизатора шаблона, котора выступает дальше всего от
трубы, была отделена от продольной центральной оси трубы на минимальное рассто ние,
превышающее минимальное рассто ние, отдел ющее сопло от продольной центральной
оси трубы. При этом указанный газ может содержать воздух. В воздушной пике согласно
изобретению, по меньшей мере, один стабилизатор выполнен и расположен так, чтобы он
контактировал с внутренней поверхностью шаблона во врем работы устройства, причем в
результате упом нутого контакта создаетс сила, действующа на внутреннюю
поверхность, достаточна по существу дл исключени колебаний величины зазора,
отдел ющего поверхность материала, поддающуюс тиснению, от части поверхности
шаблона, обращенной к обрабатываемому материалу, наход щейс непосредственно
р дом с материалом, во врем вращени шаблона. Стабилизатор шаблона включает, по
меньшей мере, часть компонента воздушной пики, образующего сопло, причем компонент,
образующий сопло, содержит, по меньшей мере, одно отверстие, образующее, по меньшей
мере, одно сопло в нем. Компонент, образующий сопло, содержит первый и второй
отдел емые компоненты, причем первый и второй отдел емые компоненты установлены с
противоположных сторон выпускного отверсти , выполненного в трубе, так, что они
расположены р дом и отделены друг от друга на трубе так, чтобы зазор между смежными
обращенными друг к другу поверхност ми первого и второго отдел емых компонентов
определ л щель, образующую сопло. Причем стабилизатор шаблона содержит, по
меньшей мере, часть первого отдел емого компонента, в котором максимальный зазор,
отдел ющий первый отдел емый компонент от продольной центральной оси трубы,
превышает максимальный зазор, отдел ющий второй отдел емый компонент от
продольной центральной оси трубы, а первый отдел емый компонент устанавливают на
стороне выпускного отверсти , котора расположена выше сопла, при работе воздушной
пики. Рассто ние, отдел ющее, по меньшей мере, часть, по меньшей мере, одного
стабилизатора шаблона от продольной центральной оси трубы, вл етс регулируемым,
когда стабилизатор расположен в контакте с внутренней поверхностью шаблона.
В другом варианте исполнени устройство дл тиснени материала потоком газа
содержит средство дл аэродинамического тиснени материала, поддающегос тиснению,
путем направлени потока газа сквозь, по меньшей мере, одно отверстие во вращаемом
цилиндрическом шаблоне на поверхность материала, поддающейс тиснению; и средство
дл уменьшени колебаний величины зазора, отдел ющего поверхность материала,
поддающейс тиснению, от части поверхности шаблона, обращенной к обрабатываемому
материалу, наход щейс непосредственно р дом с материалом, во врем вращени шаблона. Газ также может содержать воздух.
Также создан способ стабилизации вращени цилиндрического шаблона устройства дл тиснени поверхности материала, поддающейс тиснению, потоком газа, включающий
следующие этапы:
расположение части поверхности шаблона, обращенной к обрабатываемому материалу,
наход щейс непосредственно р дом с поверхностью материала, поддающейс тиснению,
с первым зазором от поверхности материала, поддающейс тиснению;
расположение, по меньшей мере, части, по меньшей мере, одного стабилизатора
шаблона, по меньшей мере, частично расположенного внутри цилиндрического шаблона,
так, чтобы эта часть находилась в непосредственном контакте с поверхностью шаблона;
вращение шаблона;
направление потока газа на внутреннюю поверхность шаблона;
пропускание потока газа сквозь, по меньшей мере, одно отверстие шаблона;
нанесение удара потоком газа по поверхности материала, подающегос тиснению; и
создание рисунка из видимых тисненых вм тин на поверхности материала потоком газа,
соответствующего рисунку, который определ етс по меньшей мере одним отверстием в
шаблоне.
При этом указанный газ может содержать воздух.
Целесообразно во врем этапа направлени потока воздуха выпускать поток воздуха из,
Страница: 8
RU 2 337 192 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
по меньшей мере, одного сопла воздушной пики, котора , по меньшей мере, частично
расположена внутри шаблона, причем сопло ввод т в контакт с внутренней поверхностью
шаблона, а во врем этапа нанесени удара зазор, отдел ющий поверхность материала,
поддающегос тиснению, от части поверхности шаблона, обращенной к обрабатываемому
материалу, наход щейс непосредственно р дом с материалом, поддерживать по
существу посто нным во врем вращени шаблона.
В еще одном варианте способ стабилизации вращени цилиндрического шаблона
устройства дл тиснени поверхности материала, поддающегос тиснению, потоком газа
включает:
приложение к шаблону силы, достаточной дл уменьшени колебаний величины зазора,
отдел ющего поверхность материала, поддающуюс тиснению, от части поверхности
шаблона, обращенной к обрабатываемому материалу, наход щейс непосредственно
р дом с материалом во врем вращени шаблона;
вращение шаблона;
направление потока газа на внутреннюю поверхность шаблона;
пропускание потока газа сквозь, по меньшей мере, одно отверстие шаблона;
нанесение удара потоком газа по поверхности материала, подающегос тиснению; и
создание рисунка из видимых тисненых вм тин на поверхности материала потоком газа,
соответствующего рисунку, который определ етс по меньшей мере одним отверстием в
шаблоне.
В этом варианте указанный газ также может содержать воздух.
Этап приложени силы включает этапы:
расположение части поверхности шаблона, обращенной к обрабатываемому материалу,
с первым зазором относительно поверхности материала, поддающейс тиснению;
расположение, по меньшей мере, части, по меньшей мере, одного стабилизатора
шаблона, по меньшей мере, частично размещенного внутри цилиндрического шаблона, так,
чтобы эта часть находилась в непосредственном контакте с внутренней поверхностью
шаблона.
При этом сила, приложенна к шаблону во врем выполнени этапа приложени силы,
достаточна по существу дл исключени колебаний величины зазора, отдел ющего
поверхность материала, поддающуюс тиснению, от части поверхности шаблона,
обращенной к обрабатываемому материалу, наход щейс непосредственно р дом с
материалом во врем вращени шаблона.
Согласно еще одному варианту устройство дл тиснени материала потоком газа
согласно изобретению включает цилиндрический шаблон с множеством отверстий,
выполненных в нем; средства дл вращени шаблона относительно оси вращени ,
параллельной и совпадающей с продольной осью шаблона; средства дл поддержани материала, имеющего поверхность, поддающуюс тиснению, дл перемещени в
направлении, образующем угол, не равный нулю, относительно продольной оси шаблона;
средства дл направлени газа из цилиндрического шаблона сквозь отверсти по
направлению к поверхности, поддающейс тиснению, с достаточной скоростью и
коллимацией дл получени тиснени материала с видимыми тиснеными вм тинами в
рисунке, соответствующем рисунку, который определ етс множеством отверстий,
выполненных в шаблоне; и по меньшей мере, один стабилизатор, выполненный и
установленный так, чтобы он был сопр жен с внутренней поверхностью цилиндрического
шаблона, дл уменьшени колебаний величины зазора, отдел ющего средства дл поддержани материала от части наружной поверхности шаблона, наход щейс непосредственно р дом с поверхностью материала, поддающейс тиснению, во врем вращени шаблона.
В устройстве согласно изобретению поток газа, испускаемый из, по меньшей мере,
одного сопла и проход щий сквозь, по меньшей мере, одно отверстие в шаблоне,
направлен так, чтобы наносить удар на поверхность материала, подающегос тиснению, во
врем работы устройства, при этом поток газа имеет достаточную скорость дл того,
Страница: 9
RU 2 337 192 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
чтобы после соударени с поверхностью материала, поддающейс тиснению, создать
видимые тисненые вм тины на поверхности материала в рисунке, который определ етс по меньшей мере одним отверстием в шаблоне.
Другие преимущества, отличительные особенности, задачи и виды применени раскрытых устройств, изделий, механизмов и/или способов станут более пон тными при
ознакомлении со следующим подробным описанием со ссылками на прилагаемые чертежи,
выполненные схематично. Каждый сходный компонент, который показан на различных
фигурах, обозначен одним и тем же ссылочным номером. С целью достижени большей
сности не все компоненты обозначены на каждой фигуре, дл того чтобы обеспечить
возможность специалисту в данной области техники лучше пон ть изобретение.
Краткое описание чертежей
на фиг.1а изображен схематически вид в перспективе нетисненого ворсового материала;
на фиг.1b изображено схематически поперечное сечение ворсового материала,
представленного на фиг.1а;
на фиг.2а представлен схематически вид в перспективе тисненого ворсового материала,
изготовленного в соответствии с одним вариантом исполнени насто щего изобретени ;
на фиг.2b представлено схематически поперечное сечение ворсового материала,
представленного на фиг.2а;
на фиг.2с представлено схематически поперечное сечение ворсового материала,
сходного с материалом, представленным на фиг.2b, за исключением того, что этот
материал изготовлен согласно известному способу;
на фиг.3 представлена схема технологического процесса тиснени ворсового материала
в соответствии с одним вариантом исполнени насто щего изобретени ;
на фиг.4а схематически изображен вид в перспективе аэродинамического устройства
дл тиснени дл изготовлени тисненого рисунка на ворсовом материале (вид справа) в
соответствии с одним вариантом исполнени насто щего изобретени ;
на фиг.4b схематически изображен вид в перспективе аэродинамического устройства
дл тиснени дл изготовлени тисненого рисунка на ворсовом материале (вид слева) в
соответствии с одним вариантом исполнени насто щего изобретени ;
на фиг.4с схематически изображен вид в перспективе аэродинамического устройства
дл тиснени дл изготовлени тисненого рисунка на ворсовом материале (вид снизу) в
соответствии с одним вариантом исполнени насто щего изобретени ;
на фиг.4d схематически изображен вид цилиндра дл тиснени дл изготовлени тисненого рисунка на ворсовом материале в соответствии с одним вариантом исполнени насто щего изобретени ;
на фиг.5а представлено схематически поперечное сечение определенных компонентов
аэродинамического устройства дл тиснени , представленного на фиг.4а-4с, включа воздушную пику, установленную в нем;
на фиг.5b представлено схематически поперечное сечение определенных компонентов
аэродинамического устройства дл тиснени , представленного на фиг.4а-4с, включа воздушную пику, установленную в нем, представл ющую вариант исполнени , в котором
сопло воздушной пики находитс в непосредственном контакте с внутренней поверхностью
шаблона дл тиснени ;
на фиг.5с представлено схематически поперечное сечение определенных компонентов
аэродинамического устройства дл тиснени , представленного на фиг.4а-4с, включа воздушную пику, установленную в нем, на котором проиллюстрирована конструкци ,
представл юща стабилизатор шаблона, посредством которого поддерживают зазор, не
равный нулю, отдел ющий сопло воздушной пики от внутренней поверхности шаблона дл тиснени ;
на фиг.5d представлено схематически поперечное сечение определенных компонентов
аэродинамического устройства дл тиснени , представленного на фиг.4а-4с, включа нестабилизированный шаблон дл тиснени в первом положении вращени , при котором
часть наружной поверхности шаблона, наход ща с р дом с поверхностью материала,
Страница: 10
RU 2 337 192 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
поддающейс тиснению, и поверхность материала, подвергаема тиснению, наход тс в
контакте;
на фиг.5е представлено схематически аэродинамическое устройство дл тиснени ,
представленное на фиг.5d, с вращаемым шаблоном в положении вращени , где часть
наружной поверхности шаблона, наход ща с р дом с поверхностью материала,
поддающейс тиснению, отделена от поверхности материала, поддающейс тиснению,
максимальным зазором;
на фиг.5f схематически изображены компоненты аэродинамического устройства дл тиснени , представленного на фиг.5d и 5е, где вращаемый шаблон расположен так, чтобы
он находилс в контакте со стабилизатором шаблона;
на фиг.6а представлена схематически воздушна пика дл распределени воздуха,
предназначенна дл использовани в процессе аэродинамического тиснени согласно
одному из вариантов исполнени изобретени (вид снизу);
на фиг.6b схематически представлена воздушна пика дл распределени воздуха,
представленна на фиг.6а (вид сбоку);
на фиг.6с изображено поперечное сечение воздушной пики дл распределени воздуха,
представленной на фиг.6а;
на фиг.6d изображено поперечное сечение первого альтернативного варианта
исполнени воздушной пики дл распределени воздуха, представленной на фиг.6а;
на фиг.6е изображено сечение первого альтернативного варианта исполнени воздушной пики дл распределени воздуха, представленной на фиг.6а;
на фиг.6f изображено поперечное сечение второго альтернативного варианта
исполнени воздушной пики дл распределени воздуха, представленной на фиг.6а;
на фиг.6g изображено сечение второго альтернативного варианта исполнени воздушной пики дл распределени воздуха, представленной на фиг.6а;
на фиг.7а схематически представлена воздушна пика дл распределени воздуха,
предназначенна дл использовани в процессе аэродинамического тиснени согласно
другому варианту исполнени изобретени (вид снизу);
на фиг.7b схематически представлена воздушна пика дл распределени воздуха,
представленна на фиг.7а (вид сбоку);
на фиг.7с изображено поперечное сечение воздушной пики дл распределени воздуха,
представленной на фиг.7а;
на фиг.7d изображено сечение воздушной пики дл распределени воздуха,
представленной на фиг.7а;
на фиг.7е изображено поперечное сечение воздушной пики дл распределени воздуха,
представленной на фиг.7а;
на фиг.8а схематически представлена воздушна пика дл распределени воздуха,
предназначенна дл использовани в процессе аэродинамического тиснени согласно
еще одному варианту исполнени изобретени (вид снизу);
на фиг.8b изображена схематически воздушна пика дл распределени воздуха,
представленна на фиг.8а (вид сбоку);
на фиг.8с изображено поперечное сечение воздушной пики дл распределени воздуха,
представленной на фиг.8а;
на фиг.8d представлено сечение образующего сопло компонента воздушной пики дл распределени воздуха, представленной на фиг.8а;
на фиг.8е изображено поперечное сечение воздушной пики дл распределени воздуха,
представленной на фиг.8а;
на фиг.8f представлено поперечное сечение альтернативного варианта исполнени воздушной пики дл распределени воздуха, представленной на фиг.8а;
на фиг.8g изображено сечение образующего сопло компонента воздушной пики дл распределени воздуха, представленной на фиг.8е;
на фиг.9а схематически представлен элемент дл переориентации потока воздуха
воздушной пики, представленной на фиг.9а;
Страница: 11
RU 2 337 192 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
на фиг.9b изображено поперечное сечение элемента дл переориентации потока
воздуха, представленного на фиг.9а;
на фиг.10а схематически изображен вид в перспективе аэродинамического устройства
дл тиснени дл изготовлени тисненого рисунка на ворсовом материале (вид справа),
включающего стабилизатор шаблона, выполненный в соответствии с одним вариантом
исполнени изобретени ;
на фиг.10b схематически представлен вид в перспективе аэродинамического устройства
дл тиснени (вид слева), представленного на фиг.10а.
Подробное описание изобретени В насто щей за вке описан р д усовершенствованных устройств дл аэродинамического тиснени и принципов действи устройств д?? аэродинамического
тиснени , которые включают варианты исполнени , пригодные дл усовершенствовани действи таких устройств, в результате применени которых могут быть получены
материалы с рисунками с необыкновенно высоким уровнем содержани мелких деталей и
равномерностью тисненого рисунка и с небольшим количеством дефектных образований в
тисненом рисунке. Как более подробно описано ниже, важным фактором в работе
аэродинамических устройств дл тиснени вл етс выполнение и расположение
воздушной пики, посредством которой распредел ют воздух, пропускаемый сквозь
рисунчатый шаблон на поверхность материала в устройстве. В насто щей за вке описан со
ссылками на некоторые варианты исполнени р д усовершенствованных исполнений
воздушной пики и усовершенствованных устройств дл установки воздушной пики
относительно шаблона и материала.
Насто щее изобретение в основном направлено на создание способов и устройств дл аэродинамического тиснени материалов, поддающихс тиснению. Следует иметь в виду,
что хот изобретение описано со ссылками на варианты исполнени , приведенные ниже, в
сочетании с материалами, поддающимис тиснению, включающими флокированные,
ворсовые материалы, насто щее изобретение не ограничено этим и термин "материал,
поддающийс тиснению," в том смысле, в котором он используетс в данной за вке,
охватывает любые материалы, имеющие, по меньшей мере, одну поддающуюс тиснению
поверхность. Термин "поддающа с тиснению поверхность" означает поверхность, котора может быть посто нно или временно видимым образом изменена потоком воздуха,
удар ющим по ней. Кроме того, хот насто щее изобретение описано как изобретение, в
котором используют воздух дл тиснени поверхности, поддающейс тиснению, следует
понимать, что вместо воздуха можно использовать и другие газы, что должно быть
пон тно специалистам в данной области.
Хот в некоторых вариантах исполнени аэродинамические устройства дл тиснени ,
раскрытые здесь, могут включать воздушную пику, посредством которой направл ют поток
воздуха на поддающуюс тиснению поверхность поддающегос тиснению материала, в
предпочтительных вариантах исполнени поток воздуха, выход щего из воздуховода
(воздушной пики), пропускают сквозь шаблон перед соударением с поверхностью
материала. Под термином "шаблон" здесь понимают газонепроницаемую поверхность,
содержащую множество отверстий, выполненных в поверхности в виде рисунка. Воздух,
направл емый из воздушной пики на поверхность шаблона в таких устройствах,
наталкиваетс на сплошные газонепроницаемые участки, но проходит относительно
свободно сквозь отверсти в шаблоне, таким образом создава тисненый рисунок на
поверхности материала, задаваемый рисунком отверстий в шаблоне. Шаблоны,
предназначенные дл использовани в контексте изобретени , могут содержать плоские
или цилиндрические поверхности, причем поверхности могут быть стационарными или
подвижными относительно поверхности материала, поддающейс тиснению, во врем действи устройства дл тиснени . В предпочтительных устройствах дл тиснени используют вращаемые полые цилиндрические шаблоны, расположенные в поперечном
направлении по существу по всей ширине поверхности материала, поддающейс тиснению, и содержащие воздушную пику, расположенную в нем.
Страница: 12
RU 2 337 192 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Под термином "воздушна пика" (воздуховод) здесь понимают в широком смысле трубу,
коллектор или другой объект, посредством которого можно направл ть поток воздуха на
поверхность шаблона и/или материала, подвергаемого тиснению. В предпочтительных
вариантах исполнени , подробно описанных ниже, воздушна пика содержит
продолговатую трубу, расположенную в поперечном направлении по существу по всей
ширине материала, который подвергают тиснению на устройстве, котора содержит, по
меньшей мере, одно сопло дл направлени потока воздуха. Под термином "сопло" здесь
понимают наименьшее отверстие в воздушной пике, через которое проходит поток воздуха.
Под термином "отверстие" здесь понимают в сочетании с термином "сопло" или "сопла"
плоское или контурное межповерхностное пространство, посредством которого
обеспечивают переход между областью воздушной пики, в которой поток воздуха
ограничен, по меньшей мере, с двух смежных и противоположных сторон, определ ющих
наименьший размер в поперечном сечении воздушного потока, поверхност ми,
расположенными по существу параллельно или имеющими компонент, в координатном
направлении параллельный, но имеющий общую ориентацию, котора совмещена
относительно направлени массового расхода воздушного потока, и областью, котора может быть внешней по отношению к воздушной пике, в которой поток воздуха не
ограничен, по меньшей мере, одной из таких двух смежных и противоположных сторон.
Как более подробно показано ниже, некоторые воздушные пики, описанные здесь, могут
включать множество дискретных сопел, например множество сопел, содержащих
отдельные отверсти в воздушной пике, каждое из которых направл ет поток воздуха к
поверхности материала, поддающегос тиснению. В таких вариантах исполнени каждое из
таких отверстий содержит "сопло". В вариантах исполнени , где не все сопла имеют один
и тот же размер или где воздушна пика включает сопло, имеющее характеристический
размер, неодинаковый вдоль длины воздушной пики, слова "наименьшее отверстие в
воздушной пике, через которое проходит поток воздуха", которые определ ют "сопло",
относ тс к наименьшему отверстию в воздушной пике, через которое может проходить
люба часть или компонент потока воздуха. Другими словами, в вариантах исполнени ,
включающих сопло или сопла, неодинаковые по размеру, как об этом сказано выше,
наименьшее отверстие, через которое проходит люба заданна молекула или атом
воздушного потока перед тем, как выйти из воздушной пики, содержит "сопло".
В предпочтительных вариантах исполнени сопло или сопла в воздушной пике
выполнены и расположены так, чтобы направл ть поток воздуха сквозь, по меньшей мере,
одно отверстие в шаблоне на поверхность материала, поддающегос тиснению. Под
словами "выполнены и расположены так, чтобы направл ть поток воздуха сквозь, по
меньшей мере, одно отверстие в шаблоне на поверхность материала, поддающуюс тиснению," здесь понимают сопло (сопла), которым приданы размеры и которые
расположены в аэродинамическом устройстве дл тиснени так, что, по меньшей мере,
часть потока воздуха, выход щего из сопла (сопел), направл ют сквозь отверстие
шаблона на поверхность материала, поддающуюс тиснению.
Обычные известные воздушные пики (воздуховоды), использующиес дл получени тисненых материалов, обычно включают длинную трубу, содержащую один р д отверстий,
расположенных в продольном направлении вдоль трубы так, что они располагаютс по
всей ширине материала, когда воздушную пику располагают в рабочем положении.
Отверсти , включающие сопла воздушной пики известных конструкций, имели обычно
относительно большой диаметр (например, более приблизительно 6,35 мм). Площадь
открытого пространства в воздушной пике, образованна соплами, в обычных конструкци х
составл ет, по меньшей мере, 40% площади внутреннего поперечного сечени основного
корпуса воздушной пики. Помимо этого в обычных аэродинамических устройствах дл тиснени сопла расположены на относительно большом рассто нии от шаблона, сквозь
который направл ют воздух, составл ющем по меньшей мере 25,4 мм.
Описанные выше конструкции воздушных пик (воздуховодов) не очень хорошо подход т
дл выработки тисненых рисунков с большим числом мелких деталей в материалах,
Страница: 13
RU 2 337 192 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
которые имеют равномерный внешний вид по ширине тисненого материала. Такие
тисненые рисунки с большим числом мелких деталей в материалах очень востребованы на
рынке, и их можно изготавливать и поставл ть благодар применению
усовершенствованных устройств и способов, раскрытых здесь. Воздушные пики и
аэродинамические устройства дл тиснени , в которых используютс воздушные пики,
раскрытые здесь, могут включать р д усовершенствований в сравнении с описанными
выше известными устройствами, причем эти усовершенствовани сами по себе или в
сочетании могут способствовать решению многих из упом нутых выше проблем, присущих
известным устройствам.
Например, некоторые варианты исполнени раскрытых здесь устройств дл аэродинамического тиснени могут включать воздушные пики, которые выполнены так, что
зазор, отдел ющий сопло (сопла) от шаблона, значительно меньше, чем в известных
устройствах. В сочетании со сказанным выше или в других вариантах исполнени аэродинамические устройства дл тиснени могут включать воздушные пики, содержащие
сопло (сопла) с характеристическим размером, меньшим размера типичных известных
сопел. В сочетании со сказанным выше или в других вариантах исполнени воздушные
пики могут включать сопло (сопла), имеющие общую площадь живого сечени , значительно
меньшую в сравнении с площадью поперечного сечени трубы, определ ющей основной
корпус воздушной пики, чем типичные известные воздушные пики. В сочетании со
сказанным выше или в других вариантах исполнени может быть использован способ
тиснени , который включает испускание потока воздуха из сопла (сопел) воздушной пики
со скоростью, котора существенно выше создаваемой на обычных аэродинамических
устройствах дл тиснени . В сочетании со сказанным выше или в других вариантах
исполнени воздушные пики также могут включать сопло (сопла), выполненное в виде
непрерывной щели, в противоположность дискретным отверсти м, содержащим сопла,
обычно входившим в состав обычных известных воздушных пик. В сочетании со сказанным
выше или в других вариантах исполнени воздушные пики могут включать элементы или
дефлекторы дл переориентации потока воздуха в них и/или сопла, которым придана
определенна форма дл того, чтобы создавать более сфокусированный и сход щийс воздушный поток при проходе через них в сравнении с обычными соплами известных
воздушных пик. В сочетании со сказанным выше или в других вариантах исполнени можно
использовать один или большее число стабилизаторов шаблона, выполненных так, чтобы
прикладывать силу к вращаемому шаблону устройства во врем действи , таким образом
уменьша любые колебани величины зазора, отдел ющего поверхность, поддающуюс тиснению, материала, подвергаемого тиснению, на устройстве, от части поверхности
шаблона, обращенной к обрабатываемому материалу, наход щейс непосредственно
р дом с поверхностью материала, поддающейс тиснению, во врем вращени шаблона.
Некоторые упом нутые выше отличительные особенности изобретени , если их
использовать отдельно или в сочетании с другими упом нутыми выше отличительными
особенност ми, или в сочетании с другими отличительными особенност ми
аэродинамических устройств дл тиснени , описанных более подробно ниже, и/или в
сочетании с другими отличительными особенност ми ранее известных аэродинамических
устройств дл тиснени , то можно решать много проблем, св занных с известными
аэродинамическими устройствами дл тиснени . Например, при использовании раскрытых
здесь аэродинамических устройств дл тиснени и воздушных пик можно создать в р де
вариантов исполнени воздушный поток дл тиснени материала, имеющий высокую
степень сходимости, низкую степень турбулентности и высокую скорость, обеспечивающие
большую четкость и большее количество мелких деталей в тисненом рисунке на
поверхности материалов с помощью устройств, предложенных в насто щем изобретении.
Раскрытые устройства в р де вариантов исполнени также могут включать воздушные
пики, которые могут испускать поток воздуха с более ровным и равномерным
распределением скоростей по всей ширине области сопел воздушной пики, чем это
достигаетс в обычных известных воздушных пиках. При применении раскрытых здесь
Страница: 14
RU 2 337 192 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
аэродинамических устройств дл тиснени в некоторых вариантах исполнени также можно
снизить или по существу исключить видимые дефектные образовани при тиснении,
присутствующие в тисненых материалах и создаваемые за счет формы и конфигурации
типичных конструкций известных сопел воздушных пик, которые используют на обычных
воздушных пиках. Кроме того, в р де вариантов исполнени раскрытых здесь
аэродинамических устройств дл тиснени можно по существу исключить или уменьшить
видимые дефектные образовани при тиснении, присутствующие на поверхности тисненых
материалов и вызываемые потоком воздуха, удар ющим по поверхности материала по
диагонали к нему, который создает общую видимую направленность поверхности и
приводит к нарушению рисунка, получаемого тиснением. Кроме того, при применении
некоторых вариантов исполнени аэродинамических устройств дл тиснени можно
исключить или уменьшить видимые дефектные образовани при тиснении, получающиес из-за неравномерности зазора, отдел ющего часть шаблона, наход щуюс непосредственно р дом с материалом, от поверхности материала, поддающейс тиснению,
во врем вращени шаблона.
На фиг.1а показан обычный флокированный материал 10, который не был подвержен
тиснению, а на фиг.1b показано поперечное сечение этого материала. Материал содержит
подложку 12, покрытую слоем 14 св зующего, который, в свою очередь, покрыт слоем 16
ворса, состо щим из множества ворсовых волокон 18 малой длины, приклеенных к слою 14
св зующего.
Как показано на фиг.1b, в нетисненом ворсовом материале отдельные волокна 18 ворса
обычно ориентированы по существу параллельно друг другу и по существу
перпендикул рно поверхности сло 14 св зующего, в который они внедрены.
Подложка 12, как это показано на фигурах, включает ткань, сформированную из
основных нитей 21 и уточных нитей 23. Подложка 12 может быть изготовлена из множества
тканей, содержащих натуральные и/или синтетические волокна или их сочетани . В одном
конкретном варианте исполнени подложка может содержать смесь хлопка с
синтетическими волокнами в соотношении 65%/35% и иметь поверхностную плотность
пор дка 110,7-129,2 г/м 2. Хот в проиллюстрированном варианте исполнени в роли
подложки показана ткань, следует понимать, что в других вариантах исполнени подложка
12 может быть изготовлена из любого типа материала, подход щего дл флокировани слоем ворса, например, могут быть использованы всевозможные ткани, нетканые
материалы, трикотажные полотна, пористые или непористые пластики и бумага и т.п., что
должно быть очевидно специалистам в данной области.
Св зующее, составл ющее слой 14, может быть любым обычным св зующим,
известным в данной области, примен емым при изготовлении ворсовых материалов. К
числу таких св зующих относитс широкий р д св зующих на водной основе или на основе
неводных растворителей. Кроме того, что должно быть пон тно специалистам в данной
области, св зующие могут дополнительно включать такие компоненты, как модификаторы
в зкости, пластификаторы, термореактивные смолы, катализаторы фиксации,
стабилизаторы и другие добавки, хорошо известные в данной области. В зкость и состав
выбранного св зующего можно выбирать в соответствии с критери ми, совершенно
очевидными дл специалистов в данной области, включа , но не ограничива этим,
пористость и состав подложки 12, желаемое врем фиксации и используемую технологию,
конкретный способ нанесени ворсовых волокон 18 на слой св зующего, конечную
поверхностную плотность и желаемый гриф ворсового материала и т.д. В одном
конкретном варианте исполнени слой 14 св зующего содержит полиакриловое св зующее,
которое нанос т на подложку 12 так, чтобы иметь по существу равномерную толщину и
поверхностную плотность покрыти , составл ющую 73,8-110,7 г/м 2, ворсового материала.
Дл более подробного рассмотрени св зующих и различных добавок, которые могут быть
использованы дл получени сло 14 св зующего, возможна отсылка к патенту США №
3916823, выданному на им Хэллорана, включенному в насто щую за вку путем ссылки.
Ворсовые волокна 18, составл ющие слой 16 волокон, могут быть также выбраны из
Страница: 15
RU 2 337 192 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
широкого р да натуральных и/или синтетических волокон в соответствии с конкретными
желаемыми характеристиками ворсового материала 10. В предпочтительном варианте
исполнени ворсовый слой 16 состоит из ворсовых волокон 18, изготовленных из
синтетических полимерных материалов. В еще более предпочтительных вариантах
исполнени ворсовые волокна 18 состо т из найлоновых волокон. Волокна 18 дл флокировани могут быть естественного цвета или крашеными в зависимости от
конкретного вида применени , и слой 16 ворса может быть сформирован из ворсовых
волокон 18 одного цвета, и при этом получаетс ворсова лицева поверхность 16,
имеюща один сплошной цвет, или из множества ворсовых волокон 18, имеющих
различные цвета, и при этом получаетс ворсова лицева поверхность 16, имеюща многоцветную окраску. Дл использовани в насто щем изобретении, где печатный
рисунок перенос т на ворсовый материал, предпочтительно использовать ворсовые
волокна одного и того же цвета или неокрашеные ворсовые волокна.
Длиной ворсовых волокон 18, их линейной плотностью и плотностью волокон на единицу
площади поверхности сло 14 св зующего можно варьировать в относительно широких
пределах и выбирать дл получени ворсового материала, имеющего желаемые
характеристики дл конкретного вида применени , что очевидно дл специалистов в
данной области. В одном типичном варианте исполнени ворсовые волокна 18 могут иметь
штапельную длину в пределах около 0,635-2,032 мм (более предпочтительно - в пределах
около 1,02-1,65 мм), линейную плотность в пределах около 0,05-0,39 текс, а
поверхностную плотность ворса - в пределах около 36,9-129,2 г/м 2 материала. Слой 16
ворса может быть нанесен на подложку, покрытую св зующим, как это рассмотрено более
подробно ниже, р дом различных способов, обычных дл данной области производства,
включа использование оборудовани дл флокировани , содержащее устройства типа
бил, или оборудование дл флокировани , в котором используют электростатику,
например, описанное более подробно в патенте совместного владени США №5108777,
выданном на им Лэйерда, включенном в насто щую за вку путем ссылки. Печатный
рисунок может также быть перенесен на флокированный материал р дом обычных
способов, включа , но не ограничива этим, трафаретную печать, переводную печать с
использованием бумаги, окраску, напыление щеткой и т.д., что должно быть пон тно
специалистам в данной области.
На фиг.2а-2b показан флокированный материал 20, вл ющийс типичным материалом,
который был подвержен аэродинамическому тиснению с использованием предложенных в
насто щем изобретении устройств дл аэродинамического тиснени и способов,
осуществл емых в соответствии с насто щим изобретением. Слой 16 ворса, включающий
поверхность материала, подвергаемую тиснению, содержит множество мест 22
аэродинамического тиснени . Места 22 аэродинамического тиснени отличаютс тем, что
на этих участках ворсовые волокна приплюснуты или каким-либо другим образом
переориентированы. Р дом с местами 22 тиснени расположены отдел ющие их друг от
друга нетисненые участки 24 поверхности материала, отличающиес тем, что ворсовые
волокна 18 здесь расположены по существу перпендикул рно слою 14 св зующего.
Ориентаци ворсовых волокон на тисненых и нетисненых участках материала более
отчетливо показана на поперечном сечении материала, представленном на фиг.2b. На
фиг.2с показан сходный тисненый ворсовый материал 30, аналогичный тому, который
изготавливают в соответствии с обычными способами и на обычных аэродинамических
устройствах дл тиснени . Сравнение материала 20, подвергнутого аэродинамическому
тиснению согласно насто щему изобретению, и материала 30, подвергнутого
аэродинамическому тиснению, но изготовленного обычным способом, показывает
несколько важных различий. Во-первых, материалы, подвергнутые аэродинамическому
тиснению согласно изобретению, могут содержать тисненые участки, в которых
наименьшие, очень тонко детализированные тисненые участки имеют характеристический
размер, который значительно меньше того размера, которого можно было достигнуть при
использовании обычных устройств и способов. Например, тисненый материал 20 включает
Страница: 16
RU 2 337 192 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
самые маленькие тисненые участки 26, имеющие маленький характеристический размер
28. В противоположность этому соответствующий тисненый участок 36, полученный
обычным способом с использованием обычного устройства, имеет характеристический
размер 38, который обычно много больше. Под термином "характеристический размер"
тисненого участка здесь понимают наименьший размер в поперечном сечении участка,
измер емый от первого кра 27 нетисненого участка ворсового сло 16 поперек участка
до второго кра 29 другого нетисненого участка на противоположной стороне участка.
Можно также увидеть путем сравнени большего тисненого участка (см. фиг.2b и 2с),
что материал 20, выработанный согласно насто щему изобретению, имеет визуально
значительно больший уровень контраста между волокнами на переориентированном
участке 25 и соседнем нетисненом участке 24 ворсового сло 16 при сравнении с
материалом 30, выработанным согласно обычной технологии аэродинамического теснени .
Более конкретно переориентированные волокна на переориентированном участке 25
значительно более приплюснуты к подложке в материале 20, изготовленном согласно
насто щему изобретению. Кроме того, рассто ние 31, отдел ющее приплюснутые волокна
переориентированного участка 25 и по существу перпендикул рные волокна соседнего
нетисненого участка 24 может быть очень малым и значительно меньше, чем
эквивалентное рассто ние 37 в материале 30, выработанном по обычной технологии
аэродинамического тиснени . Таким образом, материалы, полученные аэродинамическим
тиснением на аэродинамических устройствах дл тиснени с использованием способов
согласно описанному здесь изобретению, могут обладать необыкновенно высоким уровнем
резкости и визуального контраста между тиснеными и нетиснеными участками ворсового
материала, и можно получать тисненые рисунки и визуальные эффекты, которые ранее не
могли быть достигнуты при использовании аэродинамических устройств дл тиснени и
которые можно было вырабатывать только посредством использовани более дорогих
технологий с применением валов дл тиснени .
На фиг.3 проиллюстрирован предпочтительный способ формировани и тиснени флокированного материала. Лини 100 дл изготовлени тисненого материала, показанна на фиг.3, за исключением модификаций в соответствии с насто щим изобретением
устройства 109 дл аэродинамического тиснени , описанного подробно ниже, может быть
по существу обычной по конструкции и может работать согласно способам, хорошо
известным специалистам в данной области. Такие способы и линии дл аэродинамического
тиснени широко использовали ранее, и они описаны более подробно, например, в патенте
США № 3916823, выданном на им Хэллорана. Процесс изготовлени тисненого ворсового
материала, например, сходного с материалом 20, представленным на фиг.2а, может быть
осуществлен согласно описанию, приведенному ниже. Рулон 102 подложки 12 можно
транспортировать в направлении, указанном стрелкой 105, под нат жением с рулона 102
подложки к накатываемому рулону 120 посредством обычных приводов дл управл емого
привода одного рулона (т.е. накатываемого рулона 120) или обоих рулонов. Материал
можно направл ть и поддерживать вдоль трассы процесса посредством р да
поддерживающих валов 104. В другом варианте исполнени вместо или в дополнение к
транспортированию материала посредством вращени , сообщаемого приводом,
оснащенным двигателем, накатываемого рулона/рулона подложки, материал можно
перемещать вдоль линии посредством обычного транспортирующего устройства, например
посредством ленточного или планочного конвейера. Затем на подложку 12 нанос т слой
св зующего с помощью обычного аппликатора 106, например, валичного устройства дл нанесени покрыти или устройства дл нанесени покрыти поливом, ракельным ножом,
печатным способом и т.д. Обычно св зующее нанос т на подложку с помощью ракельного
ножа, хот можно использовать и другие способы, например печать, нанесение св зующего
краскопультом и шелкотрафаретный способ. В предпочтительном варианте исполнени слой св зующего нанос т на всю верхнюю поверхность подложки 12.
Подложку 12, теперь уже покрытую слоем св зующего, пропускают к флокирующей
камере 108, включающей устройство 110 дл нанесени ворса. Во флокирующей камере
Страница: 17
RU 2 337 192 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
108, как обычно при изготовлении флокированного материала, образуют слой флока путем
нанесени на слой св зующего множества волокон 18. Обычно, как описано ниже, это
нанесение может быть достигнуто с помощью обычного бильного прутка или технологии с
применением электростатики, при которой концы ворсовых волокон 18 приклеиваютс в
существенной степени к слою св зующего. Ворсовые волокна 18 в предпочтительных
вариантах исполнени ориентируют по существу перпендикул рно слою св зующего. В
некоторых предпочтительных вариантах исполнени камера 108 флокировани может
содержать флокирующее устройство электростатического действи , работающее на
переменном токе, в котором создают переменное электростатическое поле с варьируемой
частотой, в котором оптимизируют характеристики волокна и эффективность процесса,
например так, как это описано в патенте совместного владени США № 5108777, выданном
на им Лэйерда и включенном в насто щую за вку путем ссылки.
После нанесени сло волокна подложку 111 с нанесенным флоком провод т под
цилиндром 112 дл аэродинамического тиснени , который содержит воздушную пику
(показан и описан подробно ниже), который сообщен с линией 114 подачи сжатого
воздуха. Как более подробно описано ниже, цилиндр 112 дл аэродинамического тиснени обычно содержит цилиндрическую сетку, или шаблон, имеющий отверсти и сплошные
участки в его обечайке. Кроме того, как более подробно описано ниже, сжатый воздух от
линии 114 подачи направл ют с помощью воздушной пики сквозь отверсти в
цилиндрической сетке, или шаблоне, цилиндра 112 дл тиснени дл того, чтобы
формировать тисненые участки в слое ворса материала. Тисненый рисунок формируют
путем отклонени волокон 18 ворса в слое ворса с помощью потока воздуха, проход щего
сквозь отверсти в цилиндрической сетке, или шаблоне, цилиндра 112 дл тиснени .
После прохождени сквозь отверсти в шаблоне цилиндра 112 дл тиснени воздух
удар ет по ворсовым волокнам 18 и ориентирует их в направлении, которое диктуетс частично скоростью воздуха, направлением потока воздуха и размером отверсти в
шаблоне, сквозь которое проходит воздух. Другими словами, участки сло волокон,
проход щие под отверсти ми в цилиндрическом шаблоне, переориентируютс с
образованием вм тин в тисненом рисунке, в то врем как участки, проход щие под
сплошными местами шаблона, не подвергаютс существенному воздействию воздушного
потока или переориентированию ворсовых волокон 18 в ворсовом слое. Как это пон тно
специалистам в данной области, предпочтительно, чтобы слой св зующего находилс во
влажном незафиксированном состо нии во врем процесса тиснени , чтобы ворсовые
волокна 18 не удерживались жестко св зующим и могли бы занимать свое собственное
положение и ориентацию, измененные под действием удар ющего по ним потока воздуха.
Скорость воздушного потока, удар ющего по слою ворса, должна быть существенной дл того, чтобы прикладывать силу к ворсовым волокнам 18, чтобы создавать желаемую
степень переориентации волокон.
После тиснени с помощью цилиндра 112 дл тиснени ворсовый материал провод т
через фиксирующую камеру 116 дл того, чтобы зафиксировать слой св зующего так,
чтобы тисненый рисунок стал посто нно закрепленным. Фиксирующа камера 116 может
содержать обычное фиксирующее оборудование, в которой на тисненый, но
незафиксированный ворсовый материал воздействуют радиационным облучением или
другими средствами повышени температуры дл осуществлени фиксации сло св зующего. В обычных фиксирующих камерах на флокированный материал воздействуют
источником радиационного излучени , например, инфракрасного излучени , или теплом,
или ультрафиолетового излучени . В некоторых предпочтительных вариантах исполнени камера 116 дл фиксации содержит газопламенную воздушную сушилку, хорошо известную
в данной области техники, в которой на флокированный материал воздействуют потоком
нагретого воздуха, чтобы обеспечить возможность конвективной сушки и фиксации
св зующего. После фиксации тисненый флокированный материал 118 выпускают из
камеры дл фиксации и накатывают в рулон 120. Скорость, с которой материал
транспортируют через линию 100 дл аэродинамического тиснени , можно регулировать в
Страница: 18
RU 2 337 192 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
зависимости от р да рабочих факторов, что должно быть пон тно специалистам в данной
области. В некоторых типичных вариантах исполнени скорость может быть в пределах,
приблизительно составл ющих, например, 7,62-45,72 м/мин.
На фиг.4а-4с показано устройство 109 более подробно. Аэродинамическое устройство
109 дл тиснени содержит модифицированный вариант исполнени коммерчески
поставл емого аэродинамического устройства дл тиснени (модель № АР-1 фирмы Aigle
Equipment, г. Бургано Тонинес, Итали ). В альтернативных вариантах исполнени отличительные особенности изобретени , описанные здесь, могут быть использованы с
другими коммерчески поставл емыми аэродинамическими устройствами дл тиснени или
могут быть введены в спроектированное и изготовленное по заказу аэродинамическое
устройство дл тиснени , что совершенно пон тно специалистам в данной области. Кроме
того, следует подчеркнуть, что любые конкретные размеры, габариты, материалы и т.д.,
описанные ниже и относ щиес к проиллюстрированным вариантам исполнени изобретени , вл ютс просто примерными и основаны на физических и рабочих
ограничени х конкретного проиллюстрированного варианта исполнени аэродинамического
устройства 109 дл тиснени . В других вариантах исполнени изобретени , в которых
используют альтернативные аэродинамические устройства дл тиснени , можно
использовать оборудование, имеющее другие габариты и размеры, в котором используют
другие материалы, отличные от описанных здесь. Соответственно конкретные габариты,
размеры, материалы и т.д., описанные ниже, приведены просто дл иллюстрации и могут
быть изменены в определенном масштабе, модифицированы или заменены дл применени отличительных особенностей изобретени в альтернативных
аэродинамических устройствах дл тиснени в объеме насто щего изобретени .
Флокированный нетисненый материал 111 (см. фиг.4а) транспортируют, как это описано
выше, к цилиндру 112 дл тиснени в направлении, указанном стрелкой 122. Цилиндр 112
дл тиснени включает в общем цилиндрическое центральное пространство,
расположенное над поверхностью 113, поддающейс тиснению, нетисненого материала
111, содержащее в общем цилиндрический шаблон 128, описанный более подробно ниже.
Цилиндр 112 дл тиснени имеет на каждом его конце фланец 130 шаблона уменьшенного
диаметра (показан более четко на фиг.5), посредством чего он присоединен к
вращающимс подшипникам 132 привода 134 с двигателем. Фланцы 130 шаблона
присоединены к вращающимс подшипникам 132 посредством установочных хомутов 136
шаблона, которые могут быть выполнены любой обычной конструкции, известной
специалистам в данной области техники. Привод 134 с двигателем шаблона включает
станины 138 и 140, расположенные с противоположных сторон устройства по ширине
материала 111. По меньшей мере одна из станин 138 и 140 включает в свой состав
двигатель с регулируемой скоростью (не показан), которым привод т обычный приводной
механизм, чтобы вращать шаблон 128 относительно материала 111. Приводной механизм
дл вращени цилиндра дл тиснени может быть любым подход щим приводным
механизмом, известным специалистам в данной области, включа , но не ограничива сь
этим, ременной, зубчатый, фрикционный, индукционный привод и другие механизмы,
известные специалистам в данной области. Приводной механизм показанного варианта
исполнени содержит зубчатый приводной механизм, в котором имеетс двигатель с
регулируемой скоростью (не показан), установленный на станине 140; он вращает
зубчатое колесо (не показано), которое, в свою очередь, сопр жено с зубчатым венцом
(не показан), включающим наружную поверхность вращающегос подшипника 132 в
станине 138.
В показанном варианте исполнени приводной двигатель цилиндра дл тиснени с
регулируемой скоростью может работать так, чтобы вращать цилиндр 112 дл тиснени в
направлении, указанном стрелкой 140 (т.е. в направлении, противоположном направлению
движени 122 материала 111) или более предпочтительно в направлении, указанном
стрелкой 142 (т.е. в том же направлении, что и направление 122 движени материала 111).
В известных обычных устройствах цилиндр 112 дл тиснени вращают в направлении,
Страница: 19
RU 2 337 192 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
указанном стрелкой 142, так, что скорость поверхности шаблона 128 по существу та же
сама , что и скорость материала 111, проход щего под шаблоном 128. В таких обычных
вариантах исполнени скорость вращени отверстий 144 в шаблоне 128 цилиндра 112 дл тиснени совпадает со скоростью материала 111, проход щего под ним, в результате чего
образуютс места 22 тиснени в материале 118, подвергнутом аэродинамическому
тиснению, имеющие общую длину при измерении в направлении движени 122, котора по
существу та же, что и полна длина отверсти 144 в шаблоне 128 при измерении вдоль
направлени вращени 142, посредством которого формируют место тиснени . Путем
использовани приводного двигател с регулируемой скоростью, описанного здесь, шаблон
128 можно вращать в некоторых вариантах исполнени со скоростью, котора отличаетс от скорости материала, проход щего под шаблоном, дл того чтобы создавать различные
тисненые рисунки на материале, которые имеют различный визуальный внешний вид,
одним данным шаблоном.
Например, путем вращени шаблона в направлении 142 со скоростью, большей
скорости материала, проход щего под шаблоном, можно формировать места тиснени ,
создаваемые потоком воздуха, проход щего сквозь отверсти 144, укороченные при
измерении вдоль направлени , параллельного направлению движени 122 материала, в
сравнении с эквивалентным тисненым рисунком, выработанным путем вращени шаблона
с той же скоростью, что и скорость материала. В противоположность этому путем
вращени шаблона 128 в направлении, указанном стрелкой 142, со скоростью, меньшей
скорости материала, проход щего под шаблоном, могут быть сформированы тисненые
места 122, относительно более длинные, и величина детали визуально может быть
выполнена более отчетливой в месте тиснени в сравнении с местами тиснени ,
выработанными при использовании шаблона, вращаемого с той же скоростью, что и
скорость материала. Таким образом, путем изменени скорости шаблона относительно
скорости материала может быть выработан р д различных рисунков при использовании
одного и того же шаблона. В некоторых вариантах исполнени скорость материала
отличаетс от скорости вращаемого шаблона, по меньшей мере, на множитель,
соответствующий приблизительно 2, а в других вариантах исполнени отличаетс от
скорости материала, по меньшей мере, на множитель, соответствующий приблизительно 4.
Один вариант исполнени цилиндра 112 дл тиснени показан более подробно на
фиг.4d. Цилиндр 112 дл тиснени содержит полый цилиндр, имеющий расположенный в
центре шаблон 128, определ ющий область тиснени 146, простирающуюс по ширине
материала, который надлежит подвергнуть тиснению. В показанном варианте исполнени область тиснени составл ет в пределах около 1371,6-1625,6 мм по длине. Изображенный
цилиндр 112 дл тиснени содержит область тиснени 128 шаблона, имеющую наружную
окружность, составл ющую приблизительно 635 мм. Внутренний диаметр области тиснени 128 в показанном варианте исполнени составл ет приблизительно 201,93 мм, в то врем??
как внутренний диаметр фланца 130 шаблона составл ет приблизительно 139,7 мм.
Цилиндрический шаблон 128 обычно может быть изготовлен, например, из
цилиндрической сетки, содержащей р д сплошных воздухонепроницаемых участков 141 и
р д отверстий 144, причем отверсти позвол ют воздуху проходить сквозь них.
Цилиндрический шаблон 128 может быть сформирован любым способом, обычно
используемым дл изготовлени таких шаблонов. Например, в одном варианте исполнени цилиндрический шаблон 128 может быть изготовлен с использованием хорошо известного
процесса лакировани сетки (сетки "Пента"), в котором цилиндрическую сетку, обычно
изготовленную из металла, например никел , покрывают лаком. При изготовлении шаблона
дл такого варианта исполнени сетку сначала покрывают по существу равномерным
слоем лака, затем на него нанос т маску в виде рисунка, содержащую участки, которые
могут преп тствовать прохождению ультрафиолетовых лучей, и подвергают
ультрафиолетовому облучению, которое способствует фиксации лака. Участки сетки,
расположенные под маской, соответствующей рисунку, котора преп тствует прохождению
ультрафиолетовых лучей, остаютс незафиксированными после экспозиции и могут быть
Страница: 20
RU 2 337 192 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
впоследствии удалены с сетки, таким образом оставл на сетке лаковое покрытие,
образующее шаблон, имеющий отверсти в соответствии с рисунком, который вл етс взаимодополн ющим по отношению к рисунку маски. В другом варианте исполнени шаблон может быть сформирован путем покрыти металлической сетки металлическим
слоем в виде рисунка посредством использовани гальванического процесса, хорошо
известного специалистам в данной области техники. В еще одном варианте исполнени цилиндрический шаблон 128 может быть сформирован путем непосредственного
нанесени на цилиндрическую сетку воздухонепроницаемого сло , например бумаги,
пластика или другого воздухонепроницаемого сло , и последующего вырезани выбранных
участков в воздухонепроницаемом слое дл образовани отверстий 144. Следует иметь в
виду, конечно, что участки, соответствующие отверсти м 144, могут быть вырезаны в
воздухонепроницаемом слое до использовани сло дл образовани цилиндрического
шаблона 128. В других вариантах исполнени цилиндрический шаблон 128 может быть
сформирован из шаблона, обычно используемого в процессах трафаретной печати с
вращаемыми шаблонами, или любыми другими способами, известными специалистам в
данной области, дл формировани шаблонов дл аэродинамического тиснени .
Отверсти 144 в цилиндрическом шаблоне 128 предназначены дл образовани мест 22
тиснени в тисненом материале 118, когда поток воздуха проходит сквозь отверсти и
удар ет по материалу 111 при пропуске его под цилиндром 112. Как показано на фиг.2а,
места 22 тиснени , образованные посредством отверстий 144, могут обычно иметь
сходную общую форму и ориентацию, как и отверсти в цилиндрическом шаблоне 128.
Как сказано более подробно ниже, цилиндрические шаблоны (например, шаблон 128),
изготовленные согласно описанным выше способам, хот предпочтительно должны иметь
цилиндрическую форму, по существу совершенно круглую в сечении, перпендикул рном
продольной оси шаблона, и хот они предпочтительно должны иметь продольную ось,
котора была бы расположена в центре шаблона, будучи по существу совмещенной с
продольной осью вращени цилиндра дл тиснени (например, цилиндра 112), несущего и
содержащего шаблон, часто из-за производственных дефектов, допусков при изготовлении
и монтаже, повреждений при использовании и т.д. имеют цилиндрическую форму, котора в
сечении в плоскости, перпендикул рной продольной оси, вл етс некруглой, и/или имеют
продольную ось, смещенную от продольной оси вращени цилиндра дл тиснени ,
несущего шаблон, так, что все части внутренней поверхности шаблона располагаютс не
эквидистантно от продольной оси вращени цилиндра дл тиснени . Такие неровности
формы цилиндрического шаблона и/или отклонени центральной продольной оси шаблона
от центральной продольной оси вращени цилиндра дл тиснени понуждают шаблон к
демонстрации нежелательной характеристики, называемой здесь "расхождением", когда он
выполнен так, как показано на фиг.4а и 4b, и его вращают над поверхностью (например,
113) материала, поддающейс тиснению. Более конкретно, когда шаблон вращают над
поверхностью материала, отклонени от круглости в поперечном сечении шаблона и/или
несовпадение центральной продольной оси шаблона и оси вращени цилиндра дл тиснени привод т к отклонени м величины зазора, отдел ющего поверхность материала,
подвергаемую тиснению, от части наружной поверхности шаблона, расположенной над и
наход щейс непосредственно р дом с поверхностью материала, поддающейс тиснению,
при вращении шаблона.
Это вление "расхождени " проиллюстрировано и по снено более подробно со
ссылками на фиг.5d-5f ниже. Под термином "расхождение" здесь понимают разницу между
зазором, отдел ющим поверхность материала, подвергаемую тиснению, от части наружной
поверхности шаблона, расположенной над и наход щейс непосредственно р дом с
участком поверхности материала, поддающейс тиснению, при вращении шаблона в
положении, при котором этот упом нутый выше зазор вл етс максимальным, а зазор,
отдел ющий поверхность материала, подвергаемую тиснению, от части наружной
поверхности шаблона, расположенной над и наход щейс непосредственно р дом с
участком поверхности материала, поддающейс тиснению, при вращении шаблона в
Страница: 21
RU 2 337 192 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
положении, при котором этот упом нутый выше зазор вл етс минимальным. Такое
"расхождение" вл етс нежелательным, так как колебани упом нутого выше зазора
могут создавать нежелательные колебани в уровне деталей рисунка, которые могут быть
выработаны и в общем внешнем виде тисненого рисунка, созданного на материале. Кроме
того, варианты исполнени , где желательно поддерживать часть наружной поверхности
шаблона, наход щуюс непосредственно р дом с поверхностью материала, поддающейс тиснению, на рассто нии от поверхности материала, поддающейс тиснению, меньшем
рассто ни , определ ющего "расхождение" шаблона, так как шаблон может создавать
нежелательные дефектные образовани в тисненом рисунке, вызванные
непосредственным контактом наружной поверхности шаблона с поверхностью материала,
поддающейс тиснению, во врем вращени шаблона.
Хот описанное выше вление "расхождени " может присутствовать в цилиндрическом
шаблоне, изготовленном в соответствии с любым описанным выше способом изготовлени шаблонов дл аэродинамического тиснени , степень "расхождени " имеет тенденцию
принимать наибольшее значение в шаблонах, изготовленных согласно упом нутому выше
процессу "сетка Пента". Такие шаблоны обычно легче по весу, тоньше и менее
механически жесткие, чем шаблоны, изготовленные другими упом нутыми выше
способами. Шаблоны из "сетки Пента", однако, обладают р дом отличительных
особенностей, которые делают их желательными дл использовани в способах
аэродинамического тиснени и устройствах дл их осуществлени . Например, "сетки
Пента" обычно легче и дешевле сеток, изготовленных некоторыми другими типичными
известными способами производства шаблонов (например, шаблонов, изготовленных с
применением гальванического процесса). Было установлено, что величина "расхождени ",
обычно наблюдаема при использовании шаблонов типа "сетка Пента", может составл ть
до 2,54 мм или даже больше в некоторых случа х. Как сказано более подробно ниже, одна
отличительна особенность насто щего изобретени включает стабилизацию вращени цилиндрического шаблона, используемого дл аэродинамического тиснени , с
применением одного или большего числа стабилизаторов шаблона так, чтобы шаблон
вращалс по существу действительно относительно оси вращени цилиндра дл тиснени и чтобы имело место уменьшенное колебание величины зазора, отдел ющего поверхность
материала, подвергаемую тиснению, от части поверхности шаблона, обращенной к
обрабатываемому материалу, наход щейс непосредственно р дом с поверхностью
материала, поддающейс тиснению, при вращении шаблона.
Станины 138 и 140 (см. фиг.4а) содержат также механизмы дл удерживани и
позиционировани воздушной пики (показанной и описанной более подробно ниже), причем
эта воздушна пика выполнена и расположена так, чтобы направл ть поток воздуха сквозь
отверсти 144 в шаблоне 128 на материал 111 дл того, чтобы вырабатывать участки 22
тиснени на тисненом материале 118. Дл более четкой иллюстрации механизма
поддержки и позиционировани воздушной пики воздушна пика удалена из устройства и
не показана на фиг.4а и 4b. При сборке дл работы продолговатую воздушную пику
вставл ют в отверстие 148 во вращаемый подшипник 132 так, чтобы он был расположен
внутри цилиндра 112 дл тиснени , проходил поперек ширины цилиндра 112 дл тиснени и опиралс на входную лотковую опору 150 воздушной пики и выходную лотковую опору
152 воздушной пики (более отчетливо показаны на фиг.4b) устройства 109. Отверстие
148, из которого входна часть воздушной пики выступает, когда воздушную пику
устанавливают в ее рабочее положение, имеет внутренний диаметр, который по существу
равен наружному диаметру фланцевой части 130 шаблона (т.е. около 139,7 мм, как это
показано на чертеже) цилиндра 112 дл тиснени .
При установке дл работы входна часть воздушной пики опираетс на участок 154
лотковой опоры воздушной пики входного опорного рычага 150 воздушной пики и
поддерживаетс им. Участку 154 входной лотковой опоры воздушной пики предпочтительно
приданы такие размеры и форма, чтобы они были взаимодополн ющими в отношении
размеров и формы входного участка воздушной пики, чтобы входной участок плотно и
Страница: 22
RU 2 337 192 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
надежно садилс в области лотковой опоры воздушной пики, когда устройство находитс в
работе. Входной опорный рычаг 150 воздушной пики устанавливают шарнирно на станине
138 через посредство проставки 156 и шарнирного подшипника 158 так, чтобы опорный
рычаг мог быть повернут вверх и вниз в направлени х, указанных стрелками 160, чтобы
регулировать положение воздушной пики по высоте относительно цилиндра 112 дл тиснени и чтобы регулировать зазор между соплом (соплами) воздушной пики и
внутренней поверхностью шаблона 128, как это более подробно описано ниже.
Регулирование положени воздушной пики по высоте, поддерживаемого входным
опорным рычагом 150 воздушной пики, выполн ют с помощью входного регул тора 162
положени воздушной пики по высоте. Регул тор 162 положени воздушной пики по высоте
содержит основной корпус 164, прикрепленный к лицевой поверхности станины 138
посредством кронштейна 166. Регул тор 162 положени воздушной пики по высоте
дополнительно содержит поршень 168, установленный с возможностью возвратнопоступательного движени , соединенный с входным опорным рычагом 150 воздушной пики
посредством гайки 170 на его резьбовом конце. В предпочтительных вариантах исполнени входного регул тора 162 положение воздушной пики по высоте имеет такой диапазон
перемещени , чтобы в самом нижнем положении сопло воздушной пики, вставленной в
цилиндр 112 дл тиснени , могло контактировать с самой нижней частью внутренней
поверхности шаблона дл тиснени , а самое верхнее положение обеспечивало бы
образование зазора между соплом воздушной пики и внутренней поверхностью шаблона
128 дл тиснени , который, по меньшей мере, был бы больше максимального зазора,
желаемого во врем работы устройства. В проиллюстрированном варианте исполнени регул тором 162 положени воздушной пики по высоте управл ют пневматически
посредством пневмолинии 172 дл грубого регулировани при перемещении вверх и вниз,
а кроме того, регул тор 162 включает ручку 174 дл ручного точного регулировани по
высоте, которую использует оператор дл выполнени точной регулировки. Регул тор
положени воздушной пики по высоте также, если это желательно, может содержать шкалу
176, котора может помогать оператору в определении точного и воспроизводимого
положени входной части воздушной пики.
Детали механизма, установленные на станине 140 и предназначенные дл позиционировани и поддержки опорного вала воздушной пики, причем опорный вал
располагают с противоположного конца от входной части воздушной пики (более четко
показано на фиг.6-8) представлены на фиг.4b. Опорный рычаг 152 опорного вала
воздушной пики аналогичен по конфигурации входному опорному рычагу 152 воздушной
пики и шарнирно подвижен дл того, чтобы регулировать положение по высоте дальнего
конца воздушной пики посредством дальнего регул тора 178 положени воздушной пики по
высоте, который по существу идентичен входному регул тору 162 положени воздушной
пики по высоте. Регул торы 162 и 178 положени воздушной пики по высоте в
предпочтительных вариантах исполнени настраивают так, чтобы создать по существу
равномерный зазор между соплом (соплами) воздушной пики и расположенной р дом
внутренней поверхностью цилиндра 112 дл тиснени , который по существу одинаков по
существу по всей ширине участка 128 шаблона цилиндра 112 дл тиснени . В других
вариантах исполнени , однако, регул торы положени воздушной пики по высоте можно
выставить по-разному так, чтобы некоторые сопла воздушной пики были ближе к шаблону,
чем другие, или некоторые части данного сопла, установленного на воздуховоде, были
ближе к внутренней поверхности шаблона, чем другие части.
Как показано на фиг.6-8 ниже, на которых изображен р д вариантов исполнени воздушных пик, предложенных в насто щем изобретении, расположенные нижние по
потоку концы показанных воздушных пик могут включать опорные валы, имеющие
наружные диаметры, которые обычно меньше наружных диаметров частей основного
корпуса и входных частей воздушной пики. Опорный вал воздушной пики поддерживают и
позиционируют с помощью опорного хомута 180 опорного вала воздушной пики, причем
хомут фиксируют дл поддержки рычага 152 посредством креплени 182 в виде болтов и
Страница: 23
RU 2 337 192 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
гаек. В изображенном варианте исполнени опорный хомут 180 опорного вала установлен в
пазу 184 платформы 186 опорного рычага 152. Така конфигураци позвол ет
устанавливать опорный хомут 180 опорного вала с возможностью перемещени в
направлени х, указанных стрелками 188, дл того, чтобы регулировать положение
дальнего конца воздушной пики в горизонтальном направлении внутри цилиндра 112 дл тиснени . В предпочтительных вариантах исполнени положение опорного хомута
опорного вала в горизонтальном направлении регулируют так, чтобы сопло (сопла)
воздушной пики были расположены так, чтобы его пересекала пополам ось 190 цилиндра
112 дл тиснени .
Опорный хомут 180 опорного вала также включает установочный винт и ручку 192 дл регулировани углового положени , которые можно использовать дл регулировани углового направлени воздушной пики в цилиндре 112 дл тиснени . Опорный хомут 180
также включает установочный винт 194 дл установки перпендикул рности, который
сопр гают с ответным отверстием (см. фиг.6-8) в опорном валу воздушной пики. Когда
установочный винт 194 вставл ют в ответное отверстие, он служит дл фиксации углового
положени воздушной пики так, чтобы сопло (сопла) были расположены так, чтобы
направл ть поток воздуха по существу перпендикул рно по отношению к самой нижней
части внутренней поверхности шаблона 128 цилиндра 112 дл тиснени (более отчетливо
это показано на фиг.5, внизу). В некоторых вариантах исполнени установочный винт 194
может быть вывинчен так, чтобы он не выступал в отверстие 196 опорного хомута 180
опорного вала, а воздушна пика может быть расположена и зафиксирована с
использованием установочного винта в ручке 192 дл углового регулировани так, чтобы
установить и зафиксировать опорный вал в отверстии 196 при направлении его таким
образом, чтобы сопло (сопла) было бы не перпендикул рно и/или не установлено так,
чтобы направл ть поток воздуха по существу перпендикул рно самой нижней части
внутренней поверхности шаблона 128 цилиндра 112 дл тиснени . В некоторых таких
вариантах исполнени воздушна пика может быть установлена так, чтобы поток воздуха
образовывал угол, составл ющий, например, около 5-10° относительно оси 190.
На фиг.4с показан вид устройства 109 дл тиснени с нижней стороны материала 111. В
предпочтительных вариантах исполнени устройство 109 включает опорную поверхность
236, расположенную непосредственно под шаблоном 128, которой придана така конфигураци , чтобы посредством нее поддерживать материал 111 с нижней стороны в
месте, где по расположенной р дом поверхности материала, поддающейс тиснению,
удар ют воздушным потоком, выход щим из сопла (сопел) воздушной пики, когда он
установлен в устройстве во врем работы. Хот в альтернативных представленному на
фиг.4с вариантах исполнени опорна поверхность может содержать платформу или
другую плоскую поверхность, предпочтительно, чтобы опорна поверхность была
цилиндрической, в виде опорного вала 104 дл материала, как это показано на фиг.4с.
В показанном варианте исполнени опорный вал 104 дл материала установлен на
несущих вал рычагах 198, которые опираютс на несущую вал балку 200. В некоторых
вариантах исполнени несущим вал рычагам 198 может быть придана така конфигураци ,
чтобы вертикальное положение опорного вала 104 дл материала можно было
регулировать относительно несущей вал балки 200, материала 111 и шаблона 128 в
направлени х, указанных стрелками 199. Опорный вал 104 дл материала в
предпочтительных вариантах исполнени выполн ют так, чтобы его вращать наиболее
предпочтительно в направлении движени , указанном стрелкой 201, совпадающем с
направлением движени материала 111.
В показанном варианте исполнени опорный вал 104 дл материала вращают
посредством привода, содержащего электродвигатель 202 и приводной ремень 204,
расположенного на несущей платформе 203 двигател . В альтернативных вариантах
исполнени , очевидных дл специалистов в данной области, опорный вал 104 дл материала можно вращать с помощью широкого р да механических средств. В
предпочтительном проиллюстрированном варианте исполнени установлен элемент 206
Страница: 24
RU 2 337 192 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
дл чистки поверхности контакта с наружной поверхностью 236 опорного вала 104 дл материала. Элемент 206 дл чистки поверхности служит дл соскребани и удалени любого св зующего, волокон ворса или других остатков, которые могут собиратьс на
поверхности 236 опорного вала 104 дл материала, таким образом, посредством элемента
206 можно удал ть или уменьшать любые наросты под поверхностью материала 111 во
врем работы устройства, причем эти наросты в известных устройствах приводили к
ограничению продолжительности времени работы устройств без остановов и чистки
опорной поверхности. В проиллюстрированном варианте исполнени элемент 206 дл чистки поверхности содержит нож, расположенный в контакте с наружной цилиндрической
поверхностью 236 опорного вала 104 дл материала по существу по всей ширине опорного
вала дл материала, расположенного непосредственно под участком шаблона 128
цилиндра 112 дл тиснени . В наиболее предпочтительных вариантах исполнени элемент
дл чистки поверхности располагают так, чтобы он контактировал с опорным валом вдоль
по существу всей длины вала, который находитс в контакте с изнаночной стороной
материала 111. В альтернативных вариантах исполнени может быть использовано много
других известных элементов дл чистки поверхности, которые могут быть использованы
вместо соскребающей пластины 206, например щетки, воздушные сопла, вод ные сопла и
т.д.
На фиг.5а изображено поперечное сечение одного варианта исполнени аэродинамического устройства 109 дл тиснени . С целью иллюстрации относительного
положени определенных различных элементов устройства 109 на фиг.5а показано
поперечное сечение аэродинамического устройства 109 дл тиснени с воздушной пикой в
соответствии с одним вариантом исполнени согласно изобретению, установленной в
устройстве, и с определенными детал ми окружающих несущих узлов, не изображенных
дл обеспечени сности рисунка.
Воздушна пика 210 в какой-то мере сходна по конструкции с воздушной пикой 700,
изображенной и описанной более подробно со ссылками на фиг.8а-8g, ниже. Как сказано
выше, воздушна пика 210, когда она установлена в рабочем сопр жении с
аэродинамическим устройством 109 дл тиснени , содержит входную область, опираемую
и устанавливаемую с помощью входного опорного рычага 150 воздушной пики и входного
регул тора 162 положени воздушной пики по высоте, и имеет опорный вал у его дальнего
конца, который опирают и позиционируют с помощью опорного рычага 152 опорного вала
воздушной пики и регул тора 178 положени по высоте опорного вала воздушной пики.
Воздушна пика 210 иллюстрирует один вариант исполнени воздушной пики,
посредством которого можно располагать сопло (сопла) воздушной пики р дом или в
непосредственном контакте с внутренней поверхностью шаблона. Воздушной пике 210
придают форму трубы, и она включает основной корпус 212, к которому прикрепл ют
компонент 214, образующий сопло. Компонент 214, образующий сопло, включает на его
краю сопло 216, выполненное в форме и расположенное так, чтобы обеспечить
возможность размещени сопла очень близко или в непосредственном контакте с частью
218 внутренней поверхности 223 шаблона 128, причем часть 218 внутренней поверхности
шаблона обращена к соплу и расположена р дом с ним и расположена непосредственно
против части 233 наружной поверхности шаблона, котора находитс непосредственно
р дом с материалом 111.
Часть внутренней/наружной поверхности шаблона "находитс непосредственно р дом с"
материалом или поверхностью материала, поддающейс тиснению, когда такую часть
располагают около материала или около поверхности материала, поддающейс тиснению,
с зазором, измер емым в направлении, перпендикул рном поверхности материала,
меньшим зазора, измер емого в направлении, перпендикул рном поверхности материала,
отдел ющего материал или поверхность материала, подвергаемую тиснению, и любую
другую часть внутренней/наружной поверхности шаблона. Кроме того, любой зазор
(зазоры), о котором здесь идет речь, между материалом или поверхностью материала,
поддающейс тиснению, и наружной поверхностью шаблона или частью наружной
Страница: 25
RU 2 337 192 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
поверхности шаблона, наход щейс непосредственно р дом с материалом или
поверхностью материала, поддающейс тиснению, относитс , если не определено другое,
к перпендикул рному рассто нию, отдел ющему эту часть наружной поверхности цилиндра
дл тиснени , наход щуюс непосредственно р дом с поверхностью материала,
поддающейс тиснению, от той части поверхности материала, поддающейс тиснению,
наход щейс непосредственно р дом с ней (т.е. это - наименьший зазор, отдел ющий
наружную поверхность цилиндрического шаблона от поверхности материала, поддающейс тиснению, измер емый в любой момент времени во врем вращени цилиндра дл тиснени ).
Как сказано более подробно ниже, дл того чтобы снизить до минимума падение
давлени вдоль длины воздушной пики и дл того чтобы обеспечить желаемое
распределение потока воздуха в воздушной пике, часть основного корпуса 212
предпочтительно выполнена по существу одинакового диаметра вдоль всей длины
воздушной пики, по которой протекает воздушный поток, когда воздушна пика находитс в работе. В соответствии с этим из-за физических ограничений, налагаемых
аэродинамическим устройством дл тиснени , обычные известные воздушные пики,
снабженные соплами, выполненными непосредственно в боковой стенке части основного
корпуса воздушной пики и не включающими компонента, образующего сопло, такого, как
компонент 214, образующий сопло, выступающего наружу от боковой стенки части
основного корпуса, не могут быть расположены в цилиндре дл тиснени так, чтобы сопло
находилось близи к/или в контакте с внутренней поверхностью шаблона.
Физическое ограничение, налагаемое аэродинамическим устройством дл тиснени ,
которое преп тствует тому, чтобы сопло, выполненное непосредственно в боковой стенке
обычной воздушной пики, можно было расположить р дом или в контакте с внутренней
поверхностью шаблона, заключаетс в разнице между внутренним диаметром шаблона 128
и наименьшим внутренним диаметром 219 фланца 130 шаблона и отверстием 148
аэродинамического устройства дл тиснени . Как было сказано ранее, в типичном
устройстве, в котором используют шаблон, имеющий длину наружной окружности 635 мм и
внутренний диаметр 201,93 мм и имеющий фланец с внутренним диаметром около 139,7
мм, рассто ние 220, имеющейс между внутренней поверхностью 222 отверсти 148 и
фланцем 130 шаблона и внутренней поверхностью 223 шаблона 128, составл ет
приблизительно 30,48 мм. В обычных воздушных пиках без компонента, образующего
сопло, и имеющих входную часть с диаметром, равным или сходным с диаметром части
основного корпуса, сопло, выполненное в боковой стенке части основного корпуса,
ограничено контактом входной части воздушной пики с поверхностью 222, причем этот
контакт преп тствует тому, чтобы можно было расположить сопло с зазором относительно
части 218 внутренней поверхности шаблона 128, который был бы значительно меньше
рассто ни 220.
Компонент 214, образующий сопло, который выступает вдоль существенной части
длины части 212 основного корпуса, но не выступает во входную часть основного
корпуса, может перекрывать рассто ние 220 так, чтобы обеспечивать возможность
расположени сопла 216 вблизи части 218 поверхности шаблона 128, как это желательно,
или в контакте с частью поверхности 218, если это требуетс . Компонент 214,
образующий сопло, как это описано более подробно со ссылками на фиг.8а-8g,
предпочтительно проходит вдоль длины части 212 основного корпуса по существу по всей
ширине шаблона 128 и материала 111, но не выступает в области части основного корпуса
р дом с внутренней поверхностью 222.
Обычно желательно увеличить до максимума внутренний диаметр части 212 основного
корпуса дл того, чтобы уменьшить до минимума падение давлени по длине воздушной
пики 210, когда устройство находитс в работе. Также требуетс , чтобы компоненту 214,
образующему сопло, были приданы такие размеры, при которых он выступал бы
относительно внешней поверхности части 212 основного корпуса на рассто ние, которое
позвол ло бы располагать сопло 216 в компоненте 214, образующем сопло, с желаемым
Страница: 26
RU 2 337 192 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
зазором относительно части 218 поверхности шаблона 128 и/или в контакте с частью 218
поверхности. Таким образом, компоненту 214, образующему сопло, придают такую форму и
располагают так, чтобы обеспечить возможность расположени сопла 216 с зазором
относительно части 218 поверхности, включающим в предпочтительных вариантах
исполнени зазор, равный нулю, при контакте с внутренней поверхностью, который
существенно меньше рассто ни , отдел ющего выпускное отверстие 224 в части 212
основного корпуса от части 218 поверхности, причем выпускное отверстие 224 сообщено с
соплом 216. Слова "существенно меньше" в отношении к рассмотренному выше зазору
между соплом 216 и частью 218 поверхности в сравнении с рассто нием, отдел ющим
выпускное отверстие 224 от части 218 поверхности, определ ют то, что зазор,
отдел ющий сопло 216 от части 218 поверхности, составл ет не более 60% рассто ни ,
отдел ющего выпускное отверстие 224 от части 218 поверхности, и может в некоторых
предпочтительных вариантах исполнени быть меньше 1% рассто ни , отдел ющего
выпускное отверстие в основном корпусе воздушной пики от части поверхности 218
шаблона.
В проиллюстрированном варианте исполнени часть 212 основного корпуса воздушной
пики 210 содержит алюминиевую трубу со стенкой толщиной около 3,175 мм и наружным
диаметром около 101,6 мм. В другом варианте исполнени воздушна пика 210 может быть
выполнена из р да других материалов, например пластиков и т.д., и может иметь толщину
стенки, отличную от указанной выше, что выбирают из соображений обеспечени достаточной стойкости к рабочему давлению, что очевидно дл специалистов в данной
области. Как сказано выше, часть 212 основного корпуса включает выпускное отверстие
224, сообщенное с компонентом 214, образующим сопло. Выпускное отверстие 224 может
содержать множество отверстий в боковой стенке части 212 основного корпуса; однако в
более предпочтительных вариантах исполнени выпускное отверстие 224 содержит
продолговатый паз, проход щий вдоль существенной части длины части основного
корпуса, как это показано более четко на фиг.8а-8g. Часть 212 основного корпуса может
также быть стабилизирована от воздействи внутреннего давлени путем включени одной
или большего числа внутренних ст жек 226 вдоль длины, которые могут быть приварены
или каким-либо другим способом прикреплены к части 212 основного корпуса и могут
проходить через выпускную щель 224 дл того, чтобы преп тствовать расширению части
212 основного корпуса, когда воздушна пика находитс в работе. Обычно когда
устройство работает, вход воздушной пики 210 прикрепл ют к линии 114 подачи воздуха,
как показано на фиг.3, котора предпочтительно содержит вентил тор с регулируемой
скоростью, которым можно обеспечить регулируемый потребителем объемный расход
воздуха в воздушной пике 210. Рабочее давление в воздушной пике 210 может обычно
составл ть в пределах около 25,4-2540,0 мм вод ного столба.
Компонент 214, образующий сопло, может быть изготовлен из любого подход щего
материала, что очевидно дл специалиста в данной области, а в предпочтительных
вариантах исполнени его изготавливают из жесткого металла. Компонент 214,
образующий сопло, перекрывает выпускной паз 224 части 212 основного корпуса и имеет
верхнюю скругленную поверхность 225, которой придана така форма, чтобы она
прилегала к контуру наружной поверхности части 212 основного корпуса. Компонент 214,
образующий сопло, может быть прикреплен к части 212 основного корпуса любым р дом
средств, известных специалистам в данной области. В показанном варианте исполнени компонент 214, образующий сопло, прикреплен с возможностью отсоединени к части 212
основного корпуса посредством множества болтов 228, расположенных вдоль длины
компонента, образующего сопло, с противоположных сторон от выпускного паза 224.
Компонент 214, образующий сопло, как это изображено на фигурах, включает
внутреннюю камеру 230, котора проходит вдоль длины компонента, образующего сопло,
совместно с соплом 216. Сопло 216 может содержать множество отдельных отверстий или
выходов в нижней поверхности компонента 214, образующего сопло; однако дл того,
чтобы исключить по вление дефектных образований, вызванных воздухонепроницаемыми
Страница: 27
RU 2 337 192 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
пространствами между соплами, имеющими отдельные отверсти или выходы, в
предпочтительных вариантах исполнени сопло 216 содержит продолговатый
пр моугольный паз, проход щий вдоль существенной части длины компонента 214,
образующего сопло, по ширине шаблона 128 и ширине материала 111, подвергаемого
тиснению, когда оно установлено в устройстве.
В предпочтительных вариантах исполнени паз 216 сопла проходит вдоль длины
компонента 214, образующего сопло, так, что он имеет одинаковое прот жение с пазом
224 в части 212 основного корпуса и располагаетс непосредственно под и параллельно
выпускному пазу. В изображенном варианте исполнени компонент 214, образующий
сопло, выступает наружу от части 212 основного корпуса так, что сопло 216 отделено от
выпускного отверсти 224 рассто нием, составл ющим около 31,75 мм, что вл етс достаточным не только дл того, чтобы перекрыть все рассто ние 220, отдел ющее часть
218 поверхности от поверхности 222, когда воздушна пика находитс в рабочем
положении в аэродинамическом устройстве дл тиснени . Проиллюстрированное
сочетание, например, наружного диаметра, равного 101,6 мм, части 212 основного
корпуса и компонента 214, образующего сопло, который выступает наружу от части
основного корпуса на рассто ние, составл ющее около 31,75 мм, приводит к общему
эффективному диаметру 232 воздушной пики 210, как раз достаточному дл того, чтобы
перекрыть наименьший диаметр 219 фланца 130 шаблона и отверстие 148
аэродинамического устройства дл тиснени .
Установлено согласно изобретению, что путем расположени сопла 216 очень близко к
части 218 поверхности шаблона 128, котора находитс непосредственно р дом с
материалом 111, а в некоторых предпочтительных вариантах исполнени - в контакте с
частью 218 поверхности, определ ющем нулевой зазор, степень коллимации воздушной
струи 231, выход щей из сопла, в месте, где стру проходит сквозь шаблон 128,
усиливаетс в достаточной степени в сравнении со струей воздуха, выход щей из обычных
воздушных пик в их месте прохода сквозь шаблон дл тиснени . Путем сокращени зазора,
отдел ющего сопло 216 от части поверхности 218, длина струи 231 воздуха между ее
источником в виде сопла 216 и частью 218 поверхности соответственно уменьшаетс , и
величина рассе ни струи воздуха значительно уменьшаетс или существенно
ограничиваетс , что приводит к возможности достижени более тонких уровней
детализации и улучшени внешнего вида тисненых элементов тисненого материала 118.
Как описано более подробно ниже, близкое расположение сопла 216 к части 218
поверхности шаблона 128 или контакт между соплом и поверхностью в сочетании с
возможностью посредством компонента 214, образующего сопло, эффективно
переориентировать воздушный поток от направлени , по существу параллельного
продольной оси 320 воздушной пики 210, до направлени , по существу перпендикул рного
продольной оси, может обеспечить возможность направлени потока воздуха 231 таким
образом, чтобы он протекал значительно более перпендикул рно поверхности материала
111, чем это достижимо в обычных аэродинамических устройствах дл тиснени .
Как сказано выше со ссылками на фиг.4а-4b, положение воздушной пики 210 и зазор,
отдел ющий сопло 216 от части 218 поверхности шаблона 128, может быть отрегулирован
оператором по желанию посредством манипулировани регул торами 162 и 178 положени воздушной пики по высоте. Кроме того, как и было описано выше, угловую ориентацию
сопла 216 относительно оси 190 можно отрегулировать посредством установочного винта и
ручки 192 дл углового регулировани и установочного винта 194 (см. фиг.4b) дл установки перпендикул рности. Как показано на фиг.5а, воздушную пику 210 располагают
так, чтобы согласующий паз в его опорном валу (см. фиг.8а-8g) был сопр жен с помощью
согласующего установочного винта 194 так, чтобы сопло 216 было расположено вдоль оси
190 шаблона 128 так, чтобы направить поток 231 воздуха по существу перпендикул рно
поверхности 218 и поверхности 113 материала 111, поддающейс тиснению. В
предпочтительных вариантах исполнени сопло 216 располагают так, чтобы оно было
отделено от части 218 поверхности шаблона 128 во врем работы зазором, не
Страница: 28
RU 2 337 192 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
превышающим приблизительно 19,05 мм, дл того чтобы поток 231 воздуха имел длину
между соплом 216 и частью 218 поверхности, не превышающую приблизительно 19,05 мм.
В других предпочтительных вариантах исполнени зазор, отдел ющий сопло 216 от части
поверхности 218, не превышает приблизительно 12,7 мм, а в еще некоторых вариантах
исполнени он не превышает приблизительно 6,35 мм, в еще некоторых других вариантах
исполнени он не превышает приблизительно 2,54 мм, в еще некоторых других вариантах
исполнени он не превышает приблизительно 1,27 мм, в еще некоторых других вариантах
исполнени он не превышает приблизительно 0,64 мм, в еще некоторых других вариантах
исполнени он не превышает приблизительно 0,32 мм, в еще некоторых других вариантах
исполнени он не превышает приблизительно 0,25 мм. В некоторых предпочтительных
вариантах исполнени , как упоминалось выше, сопло 216 размещают в непосредственном
контакте с частью 218 поверхности, в результате чего достигают нулевой величины зазора.
Кроме того, предпочтительно регулировать положение в вертикальном направлении
опорного вала 104 дл материала и материала 111 так, чтобы сама верхн поверхность
113 ворсового сло 16 была отделена от части 233 наружной поверхности шаблона 128,
причем эта часть 233 поверхности располагают против внутренней части 218 поверхности,
наход щейс непосредственно р дом и над ворсовым слоем 16, с зазором, не
превышающим приблизительно 0,51 мм. В других вариантах исполнени обращенную к
обрабатываемому материалу часть 233 шаблона 128 располагают от поверхности
волокнистого сло 16, поддающейс тиснению, с зазором, не превышающим
приблизительно 0,25 мм, в еще некоторых других вариантах исполнени - с зазором, не
превышающим приблизительно 0,13 мм, в еще других вариантах исполнени - с зазором,
не превышающим приблизительно 0,03 мм. Таким образом, желательно, чтобы зазор
между частью 233 поверхности и ворсовым слоем 16 был очень маленьким, но чтобы часть
233 поверхности не находилась в действительном физическом контакте с ворсовым слоем
16, при котором имеетс тенденци к нарушению ворсового сло и созданию
нежелательных визуально заметных дефектных образований. Как было упом нуто выше,
колебани зазора, отдел ющего поверхность 113 материала от части 233 поверхности во
врем вращени из-за неправильности формы или неправильности центрировани шаблона 128, вызываемого "расхождением", могут привести к серьезным дефектам или
сделать невозможным достижение упом нутых выше желаемых величин зазора, при
которых не по вл ютс дефектные образовани из-за контакта шаблона с материалом. В
изобретении также предложены средства дл стабилизации вращени шаблона с целью
преодолени или уменьшени этих недостатков. Такие средства рассмотрены более
подробно ниже.
Кроме того, как показано на фиг.5а, предпочтительно, чтобы опорна поверхность 236
опорного вала 104 дл материала была расположена так, чтобы ее сама верхн часть
238 поверхности была совмещена с осью 190 так, чтобы часть 238 поверхности находилась
непосредственно под и на некотором рассто нии от сопла 216 так, чтобы стру воздуха
231, выход ща из сопла, была направлена так, чтобы она удар ла по материалу 111 в
месте 241, где материал расположен р дом с и находитс в контакте с опорной
поверхностью 236. Така конструкци позвол ет предотвращать возможность того, чтобы
материал был отброшен назад от поверхности дл тиснени шаблона 128 струей 231
воздуха, и поддерживать желаемый зазор между шаблоном 128 и ворсовым слоем 16
материала 111, подвергаемого тиснению.
Другой путь улучшени степени коллимации струи 232 воздуха, возможности при
использовании воздушной пики 210 вырабатывать тонкий детализированный рисунок при
тиснении и осуществлени желаемого тиснени заключаетс в существенном сокращении
характеристического размера отверсти сопла 216 в сравнении с характеристическим
размером отверсти сопел в обычных воздушных пиках. Под "характеристическим
размером отверсти " сопла в насто щем описании понимают наименьший поперечный
размер сопла. В показанном варианте исполнени , где сопло 216 содержит продолговатый
пр моугольный паз, характеристический размер 240 отверсти представл ет собой ширину
Страница: 29
RU 2 337 192 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
продолговатого паза, образующего сопло 216. В вариантах исполнени , в которых сопла
содержат круглые отверсти , характеристическим размером отверсти каждого сопла
вл етс диаметр круглого отверсти , образующего сопло. Аналогично этому дл других
формах отверстий характеристический размер может быть определен путем измерени наименьшего поперечного размера отверсти конкретной формы, включающего сопло
(например, дл сопла, имеющего эллиптическую форму, характеристическим размером
отверсти вл етс длина малой оси эллипса). В предпочтительных вариантах исполнени характеристический размер отверстий сопел воздушной пики, выполненных согласно
изобретению, составл ет менее 5,08 мм. В других предпочтительных вариантах
исполнени характеристический размер отверсти сопла не превышает приблизительно
2,54 мм, в еще некоторых других вариантах исполнени он не превышает приблизительно
1,27 мм, в еще некоторых других вариантах исполнени он не превышает приблизительно
0,25 мм, в еще некоторых других вариантах исполнени он не превышает приблизительно
0,13 мм, в еще некоторых других вариантах исполнени он не превышает приблизительно
0,03 мм.
Помимо этого дл повышени степени коллимации струи 232 воздуха путем уменьшени характеристического размера сопел воздушной пики общую живую площадь сечени сопел,
по которым проходит поток воздуха, делают гораздо меньшей площади внутреннего
поперечного сечени части основного корпуса воздушной пики, по которой подают воздух
к соплу. Таким образом, в предложенных в изобретении воздушных пиках, содержащих
сопла с малым характеристическим размером отверсти , сопротивление воздушному
потоку, создаваемое соплом (соплами), в общем может составл ть значительно большую
долю общего сопротивлени в сравнении с обычными известными конструкци ми
воздушных пик. В предпочтительных вариантах исполнени обща площадь живого
сечени , обеспечиваема соплом (соплами) воздушной пики, созданного в насто щем
изобретении, не превышает приблизительно 15% внутренней площади поперечного
сечени части основного корпуса воздушной пики. В других вариантах исполнени площадь
живого сечени сопла не превышает приблизительно 7,5%, в еще некоторых других
вариантах исполнени - не превышает приблизительно 1,5%, в еще некоторых других
вариантах исполнени - не превышает приблизительно 0,1% общей живой площади
поперечного сечени части основного корпуса воздушной пики.
Благодар конструкции предложенной в изобретении воздушной пики, при которой
больша часть сопротивлени потоку воздуха создаетс соплом (соплами), падение
давлени вдоль длины воздушной пики может быть существенно уменьшено, и воздушный
поток, выход щий из сопла (сопел) вдоль длины воздушной пики, может быть намного
более равномерно распределенным, чем в обычных конструкци х воздушных пик. В
некоторых предпочтительных вариантах исполнени путем использовани сопла (сопел) с
очень маленьким характеристическим размером отверсти скорость воздушного потока
через сопло (сопла) воздушной пики можно по существу поддерживать посто нной вдоль
части длины воздушной пики, вдоль которой расположено сопло (сопла). Эта
равномерность воздушного потока, выход щего из воздушной пики вдоль ее длины, может
в результате обеспечивать высокую степень равномерности рисунка в тисненом материале
111 по существу по всей его ширине.
Также желательно согласно некоторым вариантам исполнени изобретени подавать
достаточный поток воздуха на входе воздушной пики дл создани потока воздуха,
выпускаемого из сопла (сопел), имеющего скорость, составл ющую приблизительно 3657
м/мин. В других предпочтительных вариантах исполнени значительный воздушный поток
подают так, чтобы скорость воздуха, выход щего из сопла (сопел) воздушной пики,
составл ла, по меньшей мере, около 4572 м/мин, в еще некоторых других вариантах
исполнени - по меньшей мере, около 6096 м/мин, в еще некоторых других вариантах
исполнени - по меньшей мере, около 7620 м/мин. Такие скорости воздушных потоков
существенно выше, чем те, которые использовали или достигали при использовании
обычных известных аэродинамических устройств дл тиснени , и они позвол ют при
Страница: 30
RU 2 337 192 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
использовании устройств согласно изобретению вырабатывать очень тонко
детализированные тисненые рисунки. Скорость воздушного потока, выход щего из сопла
(сопел) воздушной пики, может быть легко определена оператором устройства, на
основании учета общей площади живого сечени сопла (сопел), измеренного входного
давлени воздуха, подаваемого в воздушную пику, и рабочих диаграмм, обычно
поставл емых изготовителем вентил тора, используемого дл подачи воздуха к
аэродинамическому устройству дл тиснени . Такие измерени и определени вл ютс обычными дл специалистов в данной области.
На фиг.5b показан первый вариант исполнени стабилизаторов шаблона дл уменьшени колебаний зазора, отдел ющего поверхность 113, подвергаемую тиснению,
материала 111 от части 233 поверхности шаблона, обращенной к обрабатываемому
материалу, наход щейс непосредственно р дом с поверхностью материала,
подвергаемого тиснению, во врем вращени шаблона. Шаблон 128 в варианте
исполнени , представленном на фиг.5b, включает шаблон, отличающийс наличием
"расхождени ", о котором было сказано выше, делающего поддержание правильного
зазора, отдел ющего поверхность 113 материала от части 233 наружной поверхности
шаблона, во врем вращени шаблона и работы устройства по существу невозможной. Без
стабилизации шаблона в какой-либо форме, например в форме, проиллюстрированной на
фиг.5b и описанной ниже в других вариантах исполнени , величина зазора между частью
233 наружной поверхности шаблона и поверхностью 113 материала, наход щейс непосредственно р дом с частью 233, измен етс во врем вращени шаблона на
величину, по существу равную "расхождению", присущему шаблону, котора может
составл ть до 2,54 мм или более.
В показанном варианте исполнени стабилизаторы шаблонов содержат торцовые
поверхности 250 и 251 компонента 214, образующего сопло, расположенные на сторонах,
наход щихс выше и ниже по ходу движени шаблона на сопле 216 соответственно. В
предпочтительных вариантах исполнени поверхности 250 и 251 покрыты
антифрикционным материалом, например политетрафторэтиленом (PTFE) или другим
покрытием с уменьшенным коэффициентом трени , известным специалистам в данной
области, дл того чтобы предотвратить износ и повреждение внутренней поверхности 223
шаблона 128 во врем использовани .
Поверхности 250 и 251 компонента 214, образующего сопло, действуют как
стабилизаторы при введении их в непосредственный контакт с внутренней поверхностью
223 шаблона 128. Кроме того, в конфигурации, показанной на фиг.5b, сопло 216 отделено
от части 218 внутренней поверхности шаблона 128 нулевым зазором (т.е. находитс в
непосредственном контакте с частью 218 поверхности), что тоже желательно во многих
вариантах исполнени дл повышени уровн определенности тисненого рисунка,
создаваемого на поверхности 113 материала 111 путем уменьшени или по существу
исключени степени рассе ни потока воздуха, выход щего из сопла 216 перед контактом
с частью 218 внутренней поверхности шаблона 128.
Как более подробно описано ниже и показано на фиг.5d-5f, в предпочтительных
вариантах исполнени дл обеспечени стабилизации шаблона и дл уменьшени колебаний зазора, отдел ющего поверхность материала, подвергаемую тиснению, от части
наружной поверхности шаблона, наход щейс непосредственно р дом с материалом,
стабилизатор (стабилизаторы) шаблона, которым оснащено устройство дл тиснени ,
ввод т в контакт с/и прижимают к внутренней поверхности 223 шаблона 128 в степени,
достаточной дл приложени силы к шаблону во врем работы устройства, которой было
бы достаточно дл снижени колебаний величины зазора, отдел ющего поверхность 113
материала 111, подвергаемую тиснению, в положении 241 от части 233 наружной
поверхности шаблона, наход щейс непосредственно р дом с поверхностью материала,
поддающейс тиснению, во врем вращени шаблона, а в еще более предпочтительных
вариантах исполнени вл етс существенным по существу исключение колебаний
упом нутой выше величины зазора. В таких вариантах исполнени стабилизатор
Страница: 31
RU 2 337 192 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
(стабилизаторы) шаблона ввод т в контакт с внутренней поверхностью шаблона и
прижимают к внутренней поверхности в степени, достаточной дл создани напр жени шаблона, которое достаточно дл снижени , а предпочтительно дл исключени ,
"расхождени " шаблона и создани посто нного зазора между частью 233 поверхности,
обращенной к обрабатываемому материалу, шаблона 128 и поверхностью 113 материала
во врем аэродинамического тиснени . Как показано на фиг.5b, напр жение, создаваемое
в шаблоне из-за контакта стабилизаторов шаблона с внутренней поверхностью шаблона,
может быть достаточным дл нарушени неужесточенной формы шаблона во врем вращени . Например, неужесточенна форма шаблона 128, изображенна на фиг.5b,
показана пунктирными лини ми 252, причем эта форма нарушена из-за напр жени ,
создаваемого в шаблоне во врем работы устройства.
Действие стабилизации шаблона, обеспечиваемой согласно некоторым отличительным
особенност м изобретени , проиллюстрировано на устройстве, включающем шаблон 128,
имеющий некоторую нерегул рную эллиптическую форму и демонстрирующий в
значительной степени "расхождение" во врем работы (см. фиг.5d-5f). На фиг.5d и 5е
показано действие устройства, выполненного так, чтобы обеспечивать желаемый зазор
(dmax) между поверхностью материала, поддающейс тиснению, и частью наружной
поверхности шаблона, наход щейс непосредственно р дом с поверхностью,
поддающейс тиснению, без наличи силы, прилагаемой к шаблону стабилизатором
шаблона, а на фиг.5f показано действие того же устройства, которое выполнено так,
чтобы создавать желаемый зазор (dmax) между поверхностью материала, поддающейс тиснению, и частью наружной поверхности шаблона, наход щейс непосредственно р дом
с поверхностью, поддающейс тиснению, включа стабилизацию шаблона во врем вращени .
Поверхности 250 и 251 (см. фиг.5d-5e) стабилизатора шаблона компонента 214,
образующего сопло, не наход тс в контакте с внутренней поверхностью 223 шаблона 128,
и таким образом, нет силы, котора приложена к шаблону 128 дл стабилизации его
вращени . На фиг.5d место (А) шаблона 128 расположено "на 12 часов", в котором шаблон
эллиптической формы установлен с возможностью вращени так, чтобы зазор между
поверхностью 113 материала 111 в положении 241 и частью 233 наружной поверхности,
обращенной к обрабатываемому материалу, шаблона 128, наход щейс непосредственно
р дом с положением 241, имел минимальное значение (dmin(отсутствие силы)). Степень
"расхождени " шаблона 128 существенна, чтобы понудить поверхность, обращенную к
обрабатываемому материалу, шаблона к непосредственному контакту с материалом 111,
когда шаблон находитс в положении, представленном на фиг.5d, таким образом вызыва нежелательное нарушение поверхности материала и возникновение дефектных
образований в тисненом рисунке. На фиг.5е показана конфигураци устройства,
представленного на фиг.5d, за исключением того, что изображен шаблон 128, который
повернут в направлении, указанном стрелкой 142, на одну четверть оборота. Теперь
описанный выше зазор между поверхностью 113 материала и частью 233 поверхности,
обращенной к обрабатываемому материалу, шаблона 128 имеет максимальное значение
(dmax(отсутствие силы)). "Расхождение" шаблона 128 определ ют как разницу
(dmax(отсутствие силы)) - (dmin(отсутствие силы)).
На фиг.5f показано устройство, представленное на фиг.5d и 5e, также в состо нии дл обеспечени желаемой величины зазора (dmax) между поверхностью материала,
поддающейс тиснению, и частью наружной поверхности шаблона, наход щейс непосредственно р дом с поверхностью, поддающейс тиснению, за исключением того, что
оно находитс в таком состо нии, что шаблон 128 и воздушна пика 210 расположены в
устройстве так, что поверхности 250 и 251 компонента 214, образующего сопло, дл стабилизации шаблона наход тс в контакте с внутренней поверхностью 223 шаблона 128
так, чтобы посредством его прикладывать силу к шаблону во врем работы устройства,
достаточную дл уменьшени , а предпочтительно дл исключени колебаний упом нутой
выше величины зазора между наружной поверхностью шаблона 128 и поверхностью 113
Страница: 32
RU 2 337 192 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
материала 111 во врем вращени шаблона. Поверхности 250 и 251, включающие
стабилизаторы шаблона, предпочтительно наход тс в контакте с внутренней
поверхностью шаблона, по меньшей мере, в одном положении при вращении шаблона 128,
и в особенно предпочтительных вариантах исполнени стабилизаторы шаблона, которыми
обеспечено устройство, наход тс в контакте с внутренней поверхностью шаблона 128
посто нно в течение всего цикла вращени . Когда стабилизаторы шаблона устанавливают
в контакте с внутренней поверхностью шаблона 128, максимальна величина зазора
(dmax(сила)), отдел ющего поверхность 113, подвергаемую тиснению, материала 111 в
положении 241 от части 233 наружной поверхности шаблона 128, наход щейс непосредственно р дом с поверхностью материала, поддающейс тиснению, меньше
максимальной величины зазора, шаблона, эквивалентно установленного в устройстве
относительно материала 111, как это показано на фиг.5f, за исключением того, что
отсутствует сила, прикладываема к шаблону посредством стабилизатора
(стабилизаторов) шаблона (dmax(отсутствие силы)) (т.е. шаблона 128, продольна ось
которого отстоит от вала 104 на эквивалентном рассто нии, но без того, чтобы
поверхности 250 и 251 были в контакте с внутренней поверхностью 223 шаблона). Как
было сказано выше, в наиболее предпочтительных вариантах исполнени стабилизаторы
шаблона прижимают к внутренней поверхности шаблона так, чтобы колебани величины
зазора между частью наружной поверхности шаблона, наход щейс непосредственно
р дом с материалом, и поверхностью материала, поддающейс тиснению, по существу
были исключены во врем вращени (т.е. (dmax(наличие силы) по существу равно
(dmin(наличие силы) во врем вращени шаблона).
Величина, на которую максимальный зазор, упом нутый выше, между шаблоном и
материалом при отсутствии приложени силы (dmax(отсутствие силы)) превышает
максимальный зазор, когда устройство находитс в состо нии приложени стабилизирующей силы к цилиндрическому шаблону (dmax(наличие силы)), как показано
на фиг.5f, зависит от степени "расхождени " шаблона 128 (т.е. (dmax(отсутствие силы) (dmin(отсутствие силы)). В типичных вариантах исполнени dmax(отсутствие силы) может
превосходить dmax(наличие силы), по меньшей мере, приблизительно на 0,025 мм, а в
других вариантах исполнени - по меньшей мере, приблизительно на 0,254 мм, а в еще
некоторых других вариантах исполнени - по меньшей мере, приблизительно на 0,127 мм,
а в еще некоторых других вариантах исполнени - по меньшей мере, приблизительно на
2,54 мм. Как было сказано выше, в наиболее предпочтительных вариантах исполнени значение (dmax(отсутствие силы) - dmax(наличие силы)) выбирают так, чтобы оно по
существу было равно или слегка превышало значение (dmax(отсутствие силы) (dmin(отсутствие силы)), дл того, чтобы по существу исключить "расхождение" и
колебани величины зазора, отдел ющего поверхность, подвергаемую тиснению, от части
наружной поверхности шаблона, наход щейс непосредственно р дом с поверхностью,
поддающейс тиснению, во врем вращени шаблона.
Способ стабилизации вращени шаблона 128, как показано на фиг.5f, содержит, вопервых, расположение части поверхности шаблона, обращенной к обрабатываемому
материалу, наход щейс непосредственно р дом с поверхностью 113, поддающейс тиснению, материала 111, с первым зазором относительно поверхности материала,
поддающейс тиснению, а затем расположение стабилизаторов шаблона (поверхностей
250 и 251) относительно внутренней поверхности шаблона 128 так, чтобы стабилизаторы
шаблона находились в контакте с внутренней поверхностью шаблона 128. В наиболее
предпочтительных вариантах исполнени , где желательно по существу исключить любое
"расхождение" и таким образом по существу исключить колебани величины зазора,
отдел ющего поверхность материала, подвергаемую тиснению, от части поверхности
шаблона, обращенной к обрабатываемому материалу, наход щейс непосредственно
р дом с материалом, стабилизаторы шаблона располагают в шаблоне 128 так, чтобы, по
меньшей мере, часть их находилась в контакте с внутренней поверхностью шаблона 128 во
врем всего цикла его вращени и была прижата к внутренней поверхности шаблона с
Страница: 33
RU 2 337 192 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
достаточной силой во врем вращени , чтобы по существу исключить "расхождение".
Это может быть достигнуто, например, следующим образом. Во-первых, шаблон 128
устанавливают в устройстве и, враща , позиционируют так, как показано на фиг.5d, так,
чтобы зазор, отдел ющий поверхность 113, подвергаемую тиснению, материала 111, от
части поверхности, обращенной к обрабатываемому материалу, шаблона 128,
наход щейс непосредственно р дом с материалом, уменьшают до минимума
(т.е. dmin(отсутствие силы)). Положение вала 104 в вертикальном направлении и/или
шаблона 128 затем регулируют так, чтобы значение (dmin(отсутствие силы)) по существу
равн лось или несколько превышало желаемый зазор, отдел ющий часть поверхности,
обращенной к обрабатываемому материалу, шаблона 128, наход щуюс непосредственно
р дом с материалом, от поверхности 113 материала, поддающейс тиснению.
Стабилизаторы шаблона затем последовательно ввод т в сопр жение в виде контакта с
внутренней поверхностью 223 шаблона 128 (например, путем установки воздушной пики
210 так, чтобы поверхности 250 и 251 стабилизации шаблона находились в контакте с
внутренней поверхностью шаблона 128) и прижимают к внутренней поверхности шаблона,
если это необходимо, до тех пор, пока часть поверхности, обращенной к обрабатываемому
материалу, шаблона 128, наход ща с непосредственно р дом с материалом, и
поверхность 113 материала, подвергаема тиснению, не будут отделены друг от друга
желаемым зазором.
На фиг.5с показан один предпочтительный вариант исполнени установки
стабилизатора шаблона, выполненного таким образом, чтобы поддерживать контакт с
внутренней поверхностью шаблона во врем работы устройства, в то же врем обеспечива зазор, не равный нулю, между соплом 216 и внутренней поверхностью 223
шаблона 128. В изображенном варианте исполнени поверхность 253, расположенна выше по ходу вращени шаблона, относительно компонента 214, образующего сопло,
представл ет собой стабилизатор шаблона, наход щийс в контакте с внутренней
поверхностью 223 шаблона 128 во врем вращени . Как сказано выше, в
предпочтительных вариантах исполнени поверхность 253 предпочтительно покрывают
материалом с пониженным коэффициентом трени дл предотвращени износа и
повреждени шаблона 128 во врем использовани . Как показано на фиг.5с, компонент
214, образующий сопло, выполнен из расположенных выше и ниже по ходу вращени шаблона субкомпонентов 256 и 257, каждый из которых размещен на отдельной стороне
отверсти 224 в трубе 212. Компонент 214, образующий сопло, как это показано на
фигурах, выполнен путем установки отдел емых компонентов 256 и 257 на
противоположных сторонах выпускного отверсти 224 так, чтобы они были расположены
р дом и отделены один от другого на трубе 212 так, чтобы рассто ние между смежными
обращенными друг к другу поверхност ми 258 и 259 отдел емых компонентов определ ли
щель, образующую сопло 216. Дл обеспечени желаемой величины зазора между соплом
216 и частью внутренней поверхности 218 шаблона 128, когда поверхность 253 компонента
214, образующего сопло, дл стабилизации шаблона находитс в контакте с внутренней
поверхностью 223 шаблона 128, расположенный выше, по ходу вращени шаблона,
отдел емый компонент 256 компонента 214, образующего сопло, установлен на трубе 212 с
использованием р да проставок, или прокладок, 260, располагаемых между наружной
поверхностью трубы и верхней контурной поверхностью 225 компонента 256. Толщину
проставок, или прокладок, 260 выбирают так, чтобы они были равны желаемому зазору
между соплом 216 и частью 218 внутренней поверхности шаблона. В других вариантах
исполнени вместо использовани проставок/прокладок 260 компонент 256 может быть
просто изготовлен так, чтобы он выступал наружу от отверсти 224 и трубы 212 на
большее рассто ние, чем субкомпонент 257 или, в еще некоторых других вариантах
исполнени , один или большее число буртиков, выступов и т.д. может быть прикреплено
к/или сформировано на субкопоненте 256 так, чтобы они выступали за пределы сопла 216
и контактировали с внутренней поверхностью 223 шаблона 128. В вариантах исполнени ,
таких как последний из описанных выше альтернативных вариантов исполнени , компонент
Страница: 34
RU 2 337 192 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
214, образующий сопло, может быть образован из одного монолитного узла вместо двух
отдельных компонентов, как это изображено на фиг.5с. Кроме того, в альтернативном
варианте исполнени расположенный ниже по ходу вращени шаблона компонент 257
может быть установлен с использованием прокладок и т.д., например так, чтобы он
выступал наружу от отверсти 224 на рассто ние, превышающее максимальное
рассто ние, на которое субкомпонент 256 выступает наружу от отверсти 224. В таких
вариантах исполнени поверхность 261 должна содержать поверхность дл стабилизации
шаблона, причем эту поверхность располагают ниже по ходу вращени шаблона на сопле
216. Предпочтительно, однако, чтобы стабилизатор шаблона был расположен так, чтобы он
контактировал с внутренней поверхностью шаблона частью сопла, расположенной выше по
ходу вращени шаблона, как показано на фиг.5с, дл того чтобы предотвратить
нарастание обрывков и других материалов, которые имеют тенденцию забивать сопло.
Вообще дл устройств, оснащенных воздушными пиками, на которых установлен, по
меньшей мере, один стабилизатор шаблона, прикрепленный к/и выступающий наружу от
трубы, составл ющей, по меньшей мере, часть воздушной пики, стабилизатор выполн ют и
располагают на воздушной пике так, чтобы он контактировал с внутренней поверхностью
шаблона, когда воздушную пику устанавливают в устройстве дл работы, и дополнительно
выполн ют и располагают на воздушной пике так, чтобы часть стабилизатора шаблона,
наход ща с в контакте с внутренней поверхностью шаблона во врем работы, была
отделена от продольной оси (например, оси 320 на фиг.5с) трубы на рассто ние, которое
превышает рассто ние, отдел ющее сопло воздушной пики от продольной оси трубы. Как
показано на фиг.5с, поверхность 253 стабилизации шаблона отделена от продольной
центральной оси 320 рассто нием, которое превышает рассто ние, отдел ющее сопло 216
от продольной центральной оси 320. Кроме того, как показано на фиг.5с, желаемый зазор
между соплом 216 и частью 218 внутренней поверхности шаблона 128 может быть
достигнут путем расположени отдел емого компонента 256, наход щегос выше по ходу
вращени шаблона, компонента 214, образующего сопло, так, чтобы максимальное
рассто ние, отдел ющее компонент, наход щийс выше по ходу вращени шаблона, от
продольной центральной оси 320 (т.е. рассто ние, отдел ющее поверхность 253 от
продольной оси 320) превышало максимальное рассто ние, отдел ющее нижний по ходу
вращени шаблона отдел емый компонент 257 от продольной центральной оси 320 (т.е.
рассто ние, отдел ющее поверхность 261 от продольной оси 320) на величину, по
существу равную желаемой величине зазора, отдел ющего сопло 216 от части 218
внутренней поверхности шаблона 128.
На фиг.6а показан альтернативный вариант исполнени воздушной пики. Воздушна пика 300, как показано на фиг.6а, содержит сопловую зону 302 в части 304 основного
корпуса, расположенную так, что она обращена к наблюдателю. На фиг.6b показана
воздушна пика 300, вид сбоку. Воздушна пика 300 содержит трубу, имеющую часть 304
основного корпуса, и включает входное отверстие 306 и входной соединительный элемент
308 с резьбой, позвол ющий присоедин ть воздушную пику к линии 114 подачи воздуха к
аэродинамическому устройству дл тиснени , когда оно работает. Часть 304 основного
корпуса имеет по существу посто нный диаметр вдоль всей его длины. Часть 304
основного корпуса включает входной участок 310, расположенный выше по потоку воздуха
относительно сопловой зоны 302 и может по выбору включать небольшой концевой участок
312, расположенный ниже по потоку воздуха, относительно сопловой зоны 302 и выше по
потоку воздуха относительно герметично закрытого конца 314 части основного корпуса. В
альтернативном варианте исполнени воздушна пика 300 или люба друга воздушна пика, показанна здесь, может вместо одного входного отверсти дл присоединени к
системе подачи воздуха иметь оба открытых конца дл сообщени и присоединени к
системе подачи воздуха. Прикрепленный к концу 314, расположенному ниже по потоку
воздуха относительно части 304 основного корпуса, находитс опорный вал 316,
включающий паз 318 дл совмещени (более четко показано на фиг.6b), причем этот
опорный вал обычно имеет диаметр, меньший диаметра части 304 основного корпуса.
Страница: 35
RU 2 337 192 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
При установке в рабочее положение на аэродинамическом устройстве 109 дл тиснени входной участок 310 располагают на входной лотковой опоре 154 воздушной пики (см.
фиг.4а) так, чтобы, по меньшей мере, входной соединительный элемент 308 выступал за
пределы входной опоры 150 воздушной пики так, чтобы его можно было легко
присоединить к линии 114 подачи воздуха. Воздушную пику 300 располагают внутри
цилиндра 112 дл тиснени , и он проходит по всей ширине цилиндра дл тиснени так,
чтобы опорный вал 316 располагалс в опорном хомуте 180 опорного вала воздушной пики
аэродинамического устройства дл тиснени (см. фиг.4b), когда воздушную пику
устанавливают в рабочее положение. Обычно в предпочтительных вариантах исполнени ,
где желательно, чтобы сопловой участок 302 был расположен так, чтобы его пересекала в
плоскости симметрии ось 190 цилиндра 112 дл тиснени , паз 318 дл совмещени выполн ют так, чтобы его можно было сопр чь, когда воздушную пику устанавливают в
описанном выше рабочем положении, с установочным винтом 194 дл обеспечени перпендикул рности, таким образом обеспечива возможность выставл ть сопло
перпендикул рно, чтобы легко устанавливать и надежно фиксировать во врем работы.
Сопловой участок 302 воздушной пики 300 проходит вдоль части 304 основного корпуса
в направлении, по существу параллельном продольной оси 320 воздушной пики, так, что
он располагаетс внутри и по существу на прот жении всей ширины области 128 шаблона
цилиндра 112 дл тиснени , когда воздушна пика установлена в рабочем положении.
Соответственно сопловой участок 302 также выполнен так, чтобы он проходил по существу
по всей ширине поверхности 113 материала, поддающейс тиснению, когда устройство
работает.
В изображенном варианте исполнени сопловой участок 302 составл ет приблизительно
1371,6-1625,6 мм в длину, входной участок 310 составл ет 609,6-711,2 мм, концевой
участок 312 составл ет около 25,4-101,6 мм в длину, а опорный вал 316 составл ет
330,2-381,0 мм в длину и имеет наружный диаметр около 50,8-76,2 мм.
Сопловой участок 302 включает здесь множество отдельных сопел 324, которые в
проиллюстрированном варианте исполнени содержат множество круглых отверстий в
части 304 основного корпуса. В представленном варианте исполнени сопла 324 содержат
отверсти , просверленные непосредственно в боковой стенке части 304 основного
корпуса, однако в альтернативных вариантах исполнени сопла 324 могут быть выполнены
в отдельной плите, которую прикрепл ют винтами или другими крепежными средствами к
части 304 основного корпуса. Кроме того, в других вариантах исполнени , отверсти 324, содержащие сопла, могут быть расположены в ином пор дке в сопловом участке 302,
в отличие от представленного на фигуре. Например, в одном варианте исполнени , сопла
могут быть расположены в один р д в сопловой зоне.
Так как соплова зона 302 в представленном варианте исполнени включает сопла 324,
содержащие множество отдельных отверстий, отделенных участками 325 части 304
основного корпуса, причем участки 325 непроницаемы дл воздуха, то предпочтительно,
чтобы соплова зона 302 была отдалена от внутренней поверхности 218 шаблона 128 (см.
фиг.5), по меньшей мере, приблизительно на 19,05 мм. В проиллюстрированном варианте
исполнени , так как наружный диаметр части 304 основного корпуса по существу
посто нный (обычно он составл ет около 101,6-133,35 мм), как было сказано ранее со
ссылками на фиг.5, невозможно расположить сопла 324 сколько-нибудь плотнее к
внутренней поверхности 218 шаблона 128, чем с зазором 120 (например, составл ющим
около 30,48 мм, как показано на чертеже). Дл того чтобы уменьшить рассе ние потока
воздуха в том случае, когда сопла 324 отделены таким относительно большим
рассто нием, часть 304 основного корпуса предпочтительно включает заслонки 326,
установленные с каждой стороны сопловой зоны 302. Эти заслонки гибкие в некоторых
вариантах исполнени , и поэтому они не имеют тенденции преп тствовать вводу
воздушной пики через фланцевую область 130 цилиндра 112 дл тиснени , так как после
введени в цилиндр дл тиснени они выступают вниз от части 304 основного корпуса на
рассто ние, предпочтительно приблизительно равное рассто нию, отдел ющему сопла
Страница: 36
RU 2 337 192 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
324 от внутренней поверхности зоны шаблона цилиндра дл тиснени .
В тех вариантах исполнени , где желательно установить один или большее число
стабилизаторов шаблона на воздушной пике 300, одна или обе заслонки 326 могут быть
заменены жестким компонентом, выступающим наружу от части 304 основного корпуса,
образующим ракельный нож, который можно расположить в контакте с внутренней
поверхностью аэродинамического шаблона дл тиснени , когда воздушную пику
располагают дл работы. В таких вариантах исполнени дл того, чтобы иметь
возможность вставл ть воздушную пику в отверстие 148 устройства, общий эффективный
наибольший диаметр сочетани воздушной пики и стабилизатора не может превышать
величину 219, как это показано на Фиг 4d. В некоторых предпочтительных вариантах
исполнени жесткий ракельный нож (ножи), образующий (образующие) один или оба
компонента 326 и обеспечивающие стабилизацию шаблона, могут быть отделены от
компонента 304 основного корпуса и их можно мен ть местами с другими жесткими
компонентами различного размера, или они могут быть расположены на корпусе 304 на
варьируемых рассто ни х (при измерении вдоль окружности корпуса 304) от сопел, дл того чтобы измен ть зазор между соплами и внутренней поверхностью шаблона, когда
воздушную пику со стабилизатором (стабилизаторами) располагают дл работы в контакте
с внутренней поверхностью шаблона.
Дл того чтобы улучшить коллимацию воздушного потока, выход щего из сопел 324 и
распределение скорости воздуха вдоль сопловой зоны 302, предпочтительно, чтобы сопла
324 имели характеристический размер, определ емый диаметром отверстий, содержащих
сопла 324, который не превышает приблизительно 5,08 мм, как было сказано выше в
описании воздушной пики 210, изображенной на фиг.5а. В других вариантах исполнени характеристический размер сопел 324 не превышает приблизительно 2,54 мм, в еще
некоторых других вариантах исполнени - не превышает приблизительно 1,27 мм, в еще
некоторых других вариантах исполнени - не превышает приблизительно 0,25 мм, в еще
некоторых других вариантах исполнени - не превышает приблизительно 0,13 мм, в еще
некоторых других вариантах исполнени - не превышает приблизительно 0,03 мм.
Воздушна пика 300 показана в поперечном сечении на фиг.6с. Соплова зона 302
показана в увеличенном масштабе на фиг.6с (выделенное место). На фиг.6с показан один
предпочтительный вариант исполнени сопел 324, имеющих характеристическую длину
330 сопла, котора превышает характеристический размер 332 отверсти сопла. В
проиллюстрированном варианте исполнени характеристическа длина 330 сопла по
существу равна толщине стенки части 304 основного корпуса. Таким образом, в варианте
исполнени , изображенном на фиг.6с, показано, что предпочтительно, чтобы диаметр
сопел 324 был не больше, чем, а предпочтительно меньше толщины стенки части 304
основного корпуса. Вообще, под "характеристической длиной сопла" здесь понимают, в
контексте воздушной пики, выполненной согласно изобретению, максимальный размер
сопла при измерении в направлении, по существу параллельном общему направлению
воздушного потока в сопле (т.е. в направлении, которое обычно по существу
перпендикул рно продольной оси воздушной пики). Выполнением сопел, имеющих
характеристическую длину сопла, котора превышает характеристический размер
отверсти сопла, можно значительно сократить долю воздушного потока, котора выходит
из сопла воздушной пики в диагональном направлении относительно внутренней
поверхности шаблона, поверхности материала и продольной оси воздушной пики. В
варианте исполнени , где сопла выполнены в форме круглых отверстий, имеющих
характеристическую длину сопла, приблизительно равную диаметру отверсти ,
образующего сопло, очевидно, что по существу весь поток воздуха, направленный к
внутренней поверхности шаблона через каждое сопло, будет направлен через сопло под
углом, составл ющим, по меньшей мере, около 45° относительно продольной оси
воздушной пики, во врем работы устройства. Любой компонент воздушной струи,
образующий угол менее 45° относительно продольной оси, будет удар тьс в боковую
стенку (например, стенку 333, показанную на фиг.6с) и будет отклонен по направлению к
Страница: 37
RU 2 337 192 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
поверхности шаблона под углом относительно продольной оси воздушной пики,
составл ющим, по меньшей мере, около 45°. В еще более предпочтительном варианте
исполнени характеристическа длина 332 сопел 324 превышает характеристический
диаметр 332 отверсти , по меньшей мере, на множитель, соответствующий
приблизительно 2, в более предпочтительных вариантах исполнени - по меньшей мере, на
множитель, соответствующий приблизительно 3, в наиболее предпочтительных вариантах
исполнени - по меньшей мере, на множитель, соответствующий приблизительно 4.
На фиг.6d и 6e показаны сечени альтернативного варианта исполнени воздушной пики
300, который включает множество переориентирующих поток воздуха элементов 340,
которым приданы такие форма и расположение, чтобы они пересекали и отклон ли
воздушный поток в части 304 основного корпуса так, чтобы больша дол воздушного
потока была направлена по существу перпендикул рно к продольной оси 320 и к
поверхности 113, поддающейс тиснению, материала 111 во врем работы
аэродинамического устройства дл тиснени . Как было сказано выше, в предпочтительных
вариантах исполнени элементы 340 дл направлени воздуха предпочтительно
пересекают и направл ют поток воздуха так, что по существу весь поток воздуха выходит
из сопел 324 по направлению к материалу в направлении, составл ющим угол,
соответствующий, по меньшей мере, около 45° относительно продольной оси 320
воздушной пики. Элементы 340 дл переориентации воздушных потоков содержат р д
перегородок, которые могут быть выполнены из широкого р да материалов и могут
включать р д структур, способных отклон ть и переориентировать воздушный поток. Слова
"элемент дл переориентации воздуха", "элемент дл переориентации воздушного потока"
или "дефлектор" здесь используют расширительно по отношению к любому элементу,
расположенному в воздушной пике, которому придают такую форму, располагают так и
придают такую конфигурацию, что, по меньшей мере, часть потока воздуха, подаваемого в
воздушную пику, удар ет по элементам и переориентируетс от первоначального
направлени потока воздуха, образу угол, составл ющий менее приблизительно 45°
относительно продольной оси воздушной пики, переход к последующему направлению
воздушного потока, образующему угол, больший приблизительно 45° относительно
продольной оси воздушной пики.
В вариантах исполнени , показанных на фиг.6d и 6e, элементы 340 дл переориентации
воздушного потока содержат множество трубчатых вставок, расположенных в выпускных
отверсти х 341 части 304 основного корпуса. Элементы 340 дл переориентации
воздушного потока имеют наружный диаметр, равный или слегка меньший диаметра
выпускных отверстий 341, так что они могут быть плотно и надежно посажены в выпускные
отверсти 341, когда их устанавливают так, как это показано на фиг.6d. Элементы 340
дл переориентации воздушного потока могут в некоторых вариантах исполнени быть
посажены по прессовой посадке в выпускные отверсти 341 или дл обеспечени повышенной стабильности могут быть приварены к части 304 основного корпуса после
того, как их вставили в выпускные отверсти 341. В альтернативном варианте исполнени элементы 340 дл переориентации воздушного потока могут быть приварены или какимлибо другим способом закреплены в части 304 основного корпуса р дом с выпускными
отверсти ми 341 и сообщены с ними по текучей среде без реального их введени в
выпускные отверсти .
Сопла 324 в том виде, как они изображены, имеют характеристический размер 342
отверсти , по существу равный внутреннему диаметру элемента 340 дл переориентации
воздушного потока, и имеют характеристическую длину 344 сопла, по существу равную
длине элемента 340 дл переориентации воздушного потока при измерении в направлении,
перпендикул рном продольной оси 320 воздушной пики. В альтернативных вариантах
исполнени можно вместо того, чтобы вставл ть элементы 340 дл переориентации
воздушного потока по прессовой посадке в выпускные отверсти 341 части 304 основного
корпуса, изготавливать их с внутренним диаметром, равным или большим диаметра
выпускных отверстий 341, и прикрепл ть к внутренней поверхности части 304 основного
Страница: 38
RU 2 337 192 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
корпуса над выпускными отверсти ми 341, как описано выше, так чтобы
характеристическа длина сопла составл ла сумму из толщины стенки части 304 основного
корпуса и длины элемента 340 дл переориентации воздушного потока при измерении
вдоль направлени , перпендикул рного продольной оси 320. В таких альтернативных
вариантах исполнени предпочтительно, чтобы существенна дол обеих составл ющих
(т.е. по меньшей мере около 50%) характеристической длины сопла представл ла собой
длину элемента дл переориентации воздушного потока при измерении в направлении, по
существу перпендикул рном продольной оси основного корпуса.
В предпочтительных вариантах исполнени длина 344 (см. фиг.6d-6e) элемента 340 дл переориентации воздушного потока при измерении в направлении, по существу
перпендикул рном продольной оси 320, превышает характеристический размер 342
отверсти сопла 324 на множитель, составл ющий, по меньшей мере, приблизительно 2,
более предпочтительно - на множитель, составл ющий, по меньшей мере, приблизительно
3, а наиболее предпочтительно - на множитель, составл ющий, по меньшей мере,
приблизительно 4.
На фиг.6f и 6g показаны сечени другого альтернативного варианта исполнени воздушной пики 300, включающей часть 304 основного корпуса, содержащего один
монолитный элемент 350 дл переориентации воздушного потока. Под "монолитным"
элементом дл переориентации воздушного потока в контексте данной за вки понимают
элемент дл переориентации воздушного потока, включающий множество поверхностей
дл переориентации или отклонени потока воздуха, в котором поверхности выполнены в
едином неразделенном массиве материала или который содержит множество физически
определенных элементов, взаимно соединенных так, что они образуют непрерывную
структуру. Элемент 350 дл переориентации воздушного потока предпочтительно
располагают в части 304 основного корпуса и прикрепл ют к внутренней поверхности
части основного корпуса путем сварки или с использованием других средств креплени ,
хорошо известных специалистам в данной области. Элемент 350 дл переориентации
воздушного потока имеет габаритные ширину и длину, которые достаточны дл по
существу полного перекрывани и одинаковы по прот жению с сопловой зоной 302
воздушной пики 300. Элемент 350 дл переориентации воздушного потока выполн ет по
существу эквивалентную функцию, сходную с той, котора описана выше относительно
элементов 340 дл переориентации воздушного потока со ссылками на фиг.6d-6e. Элемент
350 дл переориентации воздушного потока может содержать проволочную сетку или сетку
из ткани, плетеную сетку, решетку или любую другую подход щую структуру, хорошо
известную специалистам в данной области. Элемент 350 (см. фиг.6g) дл переориентации
воздушного потока может содержать структуру, подобную решетке, содержащую множество
чеек 352, которые образуют каналы дл прохода потоков воздуха, ориентированные по
существу перпендикул рно продольной оси 320 воздушной пики. Ячейки 352 отделены
одна от другой р дом стенок структуры 350, образующих разделители 354. Рассто ние 356
вл етс характеристическим размером каналов 352. Вообще под термином
"характеристический размер" канала в монолитном элементе дл переориентации
воздушного потока здесь понимают наибольший размер в поперечном сечении канала при
измерении вдоль направлени , по существу параллельного продольной оси воздушной
пики.
Монолитный дефлектор 350, представленный на фиг.6f и 6g, содержит каналы 352,
включающие множество трубок квадратного сечени , расположенных в виде решетки.
Однако в альтернативных вариантах исполнени монолитный элемент дл переориентации
воздушного потока может содержать каналы, включающие множество чеек, имеющих
формы поперечного сечени , отличные от квадрата. В одном предпочтительном варианте
исполнени монолитный элемент 350 дл переориентации воздушного потока содержит
сотовую структуру, более подробно описанную со ссылками на фиг.9, содержащую
множество шестигранных чеек, расположенных в форме пчелиных сот.
В предпочтительном варианте исполнени высота 358 элемента 350 дл Страница: 39
RU 2 337 192 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
переориентации воздушного потока при измерении в направлении, по существу
перпендикул рном продольной оси воздушной пики, превышает характеристический
размер 356 на множитель, составл ющий, по меньшей мере, приблизительно 2, более
предпочтительно - на множитель, составл ющий, по меньшей мере, приблизительно 3, а
наиболее предпочтительно - на множитель, составл ющий, по меньшей мере,
приблизительно 4. Элемент 350 дл переориентации воздушного потока, когда он
выполнен и расположен так, как показано на фиг.6f-6g, предназначен дл увеличени доли воздушного потока, проход щего через сопла 324, направл емого по существу
перпендикул рно продольной оси 320 воздушной пики и по существу перпендикул рно
поверхности материала, подвергаемого тиснению, во врем работы аэродинамического
устройства дл тиснени . Другими словами, посредством монолитных элементов дл переориентации воздушного потока, выполненных в варианте, представленном на фиг.6f6g, и в других вариантах исполнени воздушных пик, описанных ниже, увеличивают
долевое количество потока воздуха, направленного через отверсти или проемы в
шаблоне аэродинамического устройства дл тиснени , ориентированного в направлении,
по существу перпендикул рном поверхности материала, подвергаемого тиснению, во
врем работы воздушной пики в сравнении с долевым количеством потока воздуха,
проход щего через отверсти в шаблоне по существу перпендикул рно поверхности
материала, подвергаемого тиснению, при использовании по существу эквивалентной
воздушной пики, но без элемента дл переориентации воздушного потока, включенного в
него.
Воздушна пика 500, изображенна на фиг.7а-7е, представл ет альтернативный вариант
исполнени , предназначенный дл обеспечени определенных преимуществ, характерных
дл воздушной пики 220, рассмотренной выше со ссылками на фиг.5а, и воздушной пики
700, рассмотренной ниже со ссылками на фиг.8а-8g. Более конкретно воздушна пика 500
выполнена так, что содержит сопло, которое может быть расположено р дом с внутренней
поверхностью шаблона дл тиснени и близко к поверхности материала, подвергаемого
тиснению. Воздушна пика 500, если она установлена в аэродинамическом устройстве 109
дл тиснени аналогично установке, показанной ранее, и включающей воздушную пику 220
(см. фиг.5а), может быть установлена относительно части 218 внутренней поверхности
шаблона 128 (см. фиг.5а) так, чтобы ее сопло 502 отсто ло от части 218 поверхности на
рассто ние, меньшее величины 220, определ ющей рассто ние нависани между
внутренней поверхностью шаблона и внутренней поверхностью цилиндра дл тиснени во
фланцевой зоне 130 (или внутренней поверхностью отверсти 148 аэродинамического
устройства 109 дл тиснени , в котором образуетс большее рассто ние нависани 220).
Сопло 502 может быть расположено с зазорами относительно части 218 поверхности,
которые сходны с предпочтительными величинами зазоров, отдел ющих поверхность 218
от сопла 216 воздушной пики 210, описанной выше со ссылками на фиг.5а, или, в
некоторых вариантах исполнени , сопло может быть установлено в непосредственном
контакте с частью 218 внутренней поверхности шаблона при нулевом зазоре.
Воздушна пика 500 содержит часть 504 основного корпуса, включающую в
предпочтительных вариантах исполнени единое щелевое сопло 502, проход щее вдоль
существенной части длины части 504 основного корпуса, и определ ет сопловую зону 506.
В альтернативных вариантах исполнени , менее предпочтительных, воздушна пика может
включать множество сопел, содержащих отдельные отверсти вместо единого щелевого
сопла. Как было сказано выше относительно воздушных пик 210 и 300, соплова зона
предпочтительно проходит по существу вдоль всей ширины области 128 цилиндра дл тиснени и поверхности 113, поддающейс тиснению, материала 111, когда воздушна пика установлена дл работы в аэродинамическом устройстве 109 дл тиснени .
Сопло 502 в предпочтительных вариантах исполнени имеет характеристический размер
отверсти , определ емый шириной 508 щели, котора меньше приблизительно 5,08 мм, а
предпочтительно находитс в предпочтительных пределах, рассмотренных выше в
отношении сопел 216 воздушной пики 210. В проиллюстрированном варианте исполнени Страница: 40
RU 2 337 192 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
ширина 508 щели по существу посто нна вдоль всей длины сопловой зоны 506. В
альтернативных вариантах исполнени щель 502 может быть сужена так, чтобы ширина
щели 508 измен лась вдоль длины сопла. Например, в некоторых таких вариантах
исполнени щель 502 может быть шире у конца сопла, ближайшего к смещенной входной
трубе 510, чем у конца, ближайшего к смещенному опорному валу 512. Така конфигураци , особенно сопел, имеющих относительно большие характеристические
размеры отверстий, может способствовать улучшению равномерности скорости
воздушного потока вдоль длины сопловой зоны 506.
На фиг.7b представлен вид сбоку воздушной пики 500, на котором показано, что
входна труба 510 и опорный вал 512 имеют центральные оси, смещенные относительно
продольной оси 320 воздушной пики. Входна труба 510 также имеет меньший диаметр,
чем часть 504 основного корпуса воздушной пики 500. Уменьшенный диаметр входной
трубы, смещенной относительно продольной оси 320, позвол ет создать нависающую
область 514, благодар которой можно расположить сопло 502 в цилиндре дл тиснени так, чтобы можно было его сместить и установить в желаемом положении вблизи или в
контакте с частью 218 внутренней поверхности шаблона 128 (см. фиг.5а и 5b). В
цилиндрах дл тиснени и устройствах дл тиснени , имеющих размеры и конфигурации,
описанные ранее со ссылками на фиг.4 и 5, воздушна пика 500 может быть выполнена
так, как и в проиллюстрированном варианте исполнени с частью 504 основного корпуса,
наружный диаметр которой составл ет около 133,35 мм (или несколько меньше 133,35 мм,
чтобы обеспечить пространство дл произвольных стабилизаторов 550 шаблона, когда они
наход тс в полностью сжатом виде, как будет по снено ниже), и может быть снабжен
смещенной входной трубой, как показано на чертеже, с наружным диаметром,
составл ющим не более приблизительно 71,12 мм. Така конфигураци обеспечивает
рассто ние нависани 514, составл ющее около 30,48 мм, достаточное дл того, чтобы
полностью перекрыть рассто ние 220, показанное выше, на фиг.5а.
Следует иметь в виду, что в вариантах исполнени аэродинамического устройства дл тиснени , в которых используют воздушную пику, сходную с воздушной пикой 500, входна труба 510 должна иметь значительную длину, чтобы наход щуюс выше по направлению
потока воздуха поверхность 518 части 504 основного корпуса можно было расположить в
цилиндре 112 дл тиснени так, чтобы он мог полностью разместитьс в большей части
внутреннего диаметра цилиндра дл тиснени во врем монтажа дл работы. Кроме того,
опорный рычаг 150 воздушной пики аэродинамического устройства 109 дл тиснени (см.
фиг.4а) должен быть выполнен так, чтобы входна лоткова опора 154 воздушной пики
была такой формы и размеров, чтобы соответствовать меньшему размеру входной трубы
510 воздушной пики 500.
Сечение предпочтительного варианта исполнени воздушной пики 500 показано на
фиг.7с, 7d и 7е. Чтобы поддерживать посто нный характеристический размер отверсти при работе воздушной пики 500 под давлением, предпочтительно часть 504 основного
корпуса стабилизировать с помощью одного или большего числа внутренних ст жек 226,
описанных выше со ссылками на воздушную пику 210, изображенную на фиг.5а. Кроме
того, в предпочтительных вариантах исполнени воздушной пики 500 воздушна пика также
содержит монолитный элемент, или дефлектор, 520 дл переориентации воздушного
потока, который может быть по существу аналогичен по конфигурации и действию
элементу 350 дл переориентации воздушного потока, описанному выше со ссылками на
фиг.6f-6g.
В вариантах исполнени , где сопло 502 расположено очень близко к внутренней
поверхности шаблона дл тиснени (например, с зазором, составл ющим менее
приблизительно 19,05 мм) или находитс в непосредственном контакте с внутренней
поверхностью шаблона, предпочтительно, чтобы толщина стенок, или разделителей, 522
структуры 520, отдел ющих чейки, или каналы, 524 была меньше характеристического
размера отверсти сопла 502. Установлено в контексте насто щего изобретени , что,
если толщина стенки 522 превышает характеристический размер отверсти сопла 502, что
Страница: 41
RU 2 337 192 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
нежелательно, то при использовании воздушной пики на тисненом рисунке материала,
подвергаемого тиснению, могут быть созданы видимые дефектные образовани . В
соответствии с этим в предпочтительных вариантах исполнени предпочтительно, чтобы
толщина стенок 522 структуры 520 была меньше, чем, а предпочтительно существенно
меньше, чем характеристический размер отверсти сопла 502. В наиболее
предпочтительном варианте исполнени толщину стенок 522 предпочтительно уменьшают
до минимума так, чтобы они были как можно тоньше, в то же врем поддержива структурную целостность дефлектора 520 во врем работы. В алюминиевых сотовых
конструкци х, например в дефлекторе 800, изображенном на фиг.9, предпочтительно,
чтобы толщина стенок не превышала приблизительно 0,051 мм. В других вариантах
исполнени толщина стенок, образующих монолитный дефлектор в виде алюминиевой
сотовой структуры, может составл ть до 0,025 мм или меньше.
Воздушна пика 500, изображенна на фиг.7а-7е, также содержит множество
произвольных компонентов 550 дл стабилизации шаблона, прикрепленных к трубе,
составл ющей часть 504 основного корпуса воздушной пики. В представленном варианте
исполнени компоненты 550 дл стабилизации шаблона расположены на обеих, выше и
ниже по ходу вращени шаблона, сторонах сопла 502 на части 504 основного корпуса.
Структура и расположение компонентов 550 дл стабилизации шаблона наиболее четко
изображены на фиг.7а, 7b и 7е. Как более четко показано на фиг.7b, компоненты 550 дл стабилизации шаблона включают основную часть 553, которую прикрепл ют к части 504
основного корпуса, и дополнительно включают элементы 554, выступающие наружу от
основной части 553 и части 504 основного корпуса и контактирующие с шаблоном,
расположенные по существу параллельно продольной оси 320 воздушной пики 500.
Элементы 554, контактирующие с шаблоном, вл ющиес компонентами стабилизатора
550 шаблона, предпочтительно покрывают, как это описано выше, покрытием, обладающим
малым коэффициентом трени , дл предотвращени повреждени внутренней
поверхности шаблона во врем вращени шаблона. Элементы 554, контактирующие с
шаблоном, поддерживают и отдал ют от цилиндрических оснований 553 посредством
штоков 555. Предпочтительно, как показано на фиг.7b и 7e, чтобы основани 553
компонентов были выполнены таких размеров и так расположены, чтобы торцовые
поверхности 559 существенно не выступали за линию 556, лежащую в плоскости сопла 502.
Как показано на фиг.7е, на элементы 554, контактирующие с шаблоном, и на
соедин ющие штоки 555 дав т пружинами 557, расположенными в кронштейнах 553
стабилизаторов 550 шаблона, имеющими тенденцию толкать элементы 554,
контактирующие с шаблоном, в направлении наружу от основного корпуса 504.
Соответственно стабилизаторы 550 шаблона вл ютс частично сжимаемыми, причем их
сжимают путем приложени силы к элементам 554, контактирующим с шаблоном,
направленной к основному корпусу воздушной пики, обеспечива зазор, отдел ющий сопло
502 от внутренней поверхности шаблона дл тиснени , в который ввод т воздушную пику
500 дл работы с возможностью регулировани , в то же врем поддержива элементы 554,
контактирующие с шаблоном, в контакте с внутренней поверхностью шаблона дл тиснени . Стабилизаторы 550, задействуемые пружинами, таким образом, позвол ют
располагать воздушную пику 500 в цилиндре 112 дл тиснени дл работы
аэродинамического устройства 109 дл тиснени так, чтобы сопло 502 могло быть
отделено от части 218 внутренней поверхности шаблона 558 дл тиснени , в то же врем поддержива элементы 554, контактирующие с шаблоном, в контакте с внутренней
поверхностью шаблона дл тиснени во врем вращени шаблона (см. фиг.5). В
соответствии с этим путем использовани регулируемых стабилизаторов 550 шаблона
зазор, отдел ющий сопло 502 от части 218 внутренней поверхности шаблона, можно
варьировать по существу от нул до величины зазора 558, в то же врем обеспечива стабилизирующую силу, действующую на внутреннюю поверхность шаблона, достаточную
дл того, чтобы снизить колебани величины зазора, отдел ющего поверхность,
подвергаемую тиснению, от части поверхности шаблона, обращенной к обрабатываемому
Страница: 42
RU 2 337 192 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
материалу, наход щейс непосредственно р дом с материалом во врем вращени шаблона.
Элементы 554, контактирующие с шаблоном, отделены от продольной оси 320
воздушной пики 500 рассто нием, которое можно регулировать посредством приложени силы к воздушной пике 500, имеющей тенденцию перемещать сопло 502 ближе к
внутренней поверхности шаблона дл тиснени , когда воздушную пику устанавливают в
устройстве так, чтобы элементы 554, контактирующие с шаблоном, находились в контакте
с внутренней поверхностью шаблона. Так как величина силы, создаваема пружинами 557,
имеющими тенденцию выталкивать элементы 554, контактирующие с шаблоном, наружу от
компонента 504 основного корпуса, пр мо пропорциональна величине, до которой пружина
557 сжимаетс , уровень силы, приложенной к внутренней поверхности 223 шаблона 128,
таким образом, обратно пропорционален зазору, отдел ющему сопло 502 от части 218
внутренней поверхности шаблона, когда элементы 554, контактирующие с шаблоном,
наход тс в контакте с внутренней поверхностью шаблона.
В альтернативных вариантах исполнени пружина 557 может быть заменена любым
другим элементом, способным прикладывать восстанавливающую силу, имеющую
тенденцию толкать элементы 554, контактирующие с шаблоном, от компонента 504
основного корпуса воздушной пики 500, когда его сжимают, которые известны
специалистам в данной области, например, включающие, но не ограничивающиес этим,
пневматические диафрагмы, различные эластичные компоненты и т.д. В еще некоторых
других предпочтительных вариантах исполнени пружины 557 могут быть заменены
гидравлическими или пневматическими цилиндрами, механическими смещающими
исполнительными механизмами или другими подобными компонентами, известными
специалистам в данной области, которые могут контролируемым образом выталкивать,
отт гивать и позиционировать элементы 554, контактирующие с шаблоном, на желаемое
предварительно заданное рассто ние относительно компонента 504 основного корпуса
воздушной пики 500. В таких вариантах исполнени степень выталкивани элементов 554,
контактирующих с шаблоном, можно регулировать вручную и/или автоматически во врем работы, чтобы также обеспечить создание желаемого предварительно заданного уровн силы, прикладываемой к шаблону дл тиснени , создаваемой элементами 554,
наход щимис в контакте с внутренней поверхностью шаблона дл тиснени дл любой
желаемой величины зазора. Уровень силы в таких вариантах исполнени может, таким
образом, быть отрегулирован независимо от величины зазора между соплом и внутренней
поверхностью шаблона, до выбранного желаемого значени дл любой желаемой
величины зазора между соплом 502 и внутренней поверхностью шаблона дл тиснени .
На фиг 8а-8g изображен предпочтительный вариант исполнени воздушной пики 700,
особенно сходный по конструкции с воздушной пикой 210, описанной ранее со ссылками на
фиг.5а-5b, за исключением того, что он включает компонент 702, образующий сопло,
выполненный так, что он содержит один или большее число элементов дл переориентации потока воздуха, или дефлекторов, и включающий произвольный
стабилизатор 900 шаблона, содержащий сжимаемый шарнирный ракельный нож.
Элементы, по существу идентичные описанным ранее в составе воздушной пики 210,
представлены на фиг.8а-8g с использованием тех же номеров позиций. Аналогично в
воздушной пике 500, представленной на фиг.7а-7е, компоненты, по существу
эквивалентные или сходные с представленными и описанными со ссылками на воздушную
пику 300, изображенную на фиг.6а-6g, также обозначены теми же номерами позиций,
которые использованы на фиг.6а-6g.
Компонент 702 (см. фиг.8а), образующий сопло, включает выполненное в нем щелевое
сопло 216, которое проходит вдоль большей части его длины, за исключением участков
703 и 705 в его расположенных выше и ниже по потоку част х соответственно. Компоненту
702, образующему сопло, предпочтительно придают такие размеры, что он выступает от
наибольшей наружной поверхности 707 (см. фиг.8b) части 212 основного корпуса на
рассто ние 709, равное или большее рассто ни 220, показанного и описанного выше со
Страница: 43
RU 2 337 192 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
ссылками на фиг.5а, таким образом обеспечива возможность размещени сопла 216 как
можно ближе к части 218 поверхности шаблона 128, как это желательно во врем работы,
или в контакте с частью 218 поверхности шаблона 128, если это желательно.
Щелевое сопло 216 может быть выполнено в компоненте 702, образующем сопло, р дом
обычных способов обработки, известных специалистам в данной области, включа , но не
ограничива сь этим, прорезание резцом, прорезание струей воды, прорезание лучом
лазера и т.д. В вариантах исполнени , включающих очень узкие щелевые сопла, например
сопла, имеющие характеристический размер отверсти , меньший приблизительно 0,51 мм,
компонент 702, образующий сопло, вместо выполнени его из единого монолитного
массива, имеющего щель 216, выполненную в ней, может содержать два отдельных
компонента, причем каждый отдельный компонент закрепл ют на противоположных
сторонах выпускного отверсти 224 части 212 основного корпуса (см. фиг.8с) так, что
они располагаютс р дом, и их отдел ют друг от друга на части основного корпуса,
например, путем использовани очень тонкой проставки (проставок) или прокладки, чтобы
зазор между смежными обращенными друг к другу поверхност ми двух компонентов
определ л щель, образующую сопло, имеющее характеристический размер отверсти сопла, по существу равный ширине проставки (проставок) или прокладки, используемых
дл отделени двух субкомпонентов компонента, образующего сопло, во врем установки
части основного корпуса (см. также приведенное выше описание со ссылками на фиг.5с).
Кроме того, как было сказано выше относительно ранее описанных воздушных пик,
выполненных согласно изобретению, воздушна пика 700 включает сопловую зону 704,
имеющую длину, определенную длиной сопла 216, причем соплова зона проходит по
существу по всей ширине шаблона 128 и поверхности 113, поддающейс тиснению,
материала 111, когда воздушную пику 700 располагают дл работы в аэродинамическом
устройстве 109 дл тиснени .
На фиг.8с и 8е представлены поперечные сечени воздушной пики 700,
иллюстрирующие один предпочтительный вариант исполнени , предназначенный дл установки элемента 800 дл переориентации потока воздуха в компоненте 702,
образующем сопло. Компонент 702, образующий сопло, включает полую камеру 708 дл размещени элемента 800 дл переориентации потока воздуха и дополнительно включает
ниже по потоку от полой камеры 708 сужающуюс камеру 710, котора служит дл дальнейшего направлени и фокусировки воздушного потока в компоненте, образующем
сопло, по направлению к щелевому соплу 216. Часть 212 основного корпуса включает
выпускное отверстие 224, включающее продолговатый паз, расположенный вдоль длины
части основного корпуса, по существу имеющий одинаковое прот жение и расположенный
параллельно щелевому соплу 216. Пола камера 708 и сужающа с камера 710 проход т
вдоль длины компонента 702, образующего сопло, так что они по существу имеют
одинаковое прот жение со щелевым соплом 216 и продолговатым пазом 224 в части 212
основного корпуса.
Элемент 800 дл переориентации потока воздуха в проиллюстрированном варианте
исполнени содержит монолитную сотовую структуру, показанную более подробно на фиг.9
и рассмотренную выше со ссылками на фиг.6 и 7. Как наиболее четко показано на фиг.8d,
9а и 9b, элемент 800 дл переориентации потока воздуха содержит множество
шестигранных чеек 802 с характеристическим размером 804 и высотой 806. В одном
варианте исполнени элемент 800 дл переориентации потока воздуха содержит
алюминиевую сотовую структуру, включающую множество шестигранных чеек 802, кажда из которых имеет характеристический размер, составл ющий около 3,18-12,7 мм.
Предпочтительно, как это было описано ранее относительно монолитных элементов 520 и
350 дл переориентации потока воздуха, чтобы толщина стенок 808 структуры,
отдел ющих чейки 802, была меньше характеристического размера отверсти сопла 216.
В одном примерном варианте исполнени толщина стенок 808 составл ет около 0,051 мм,
а в другом примерном варианте исполнени толщина стенок составл ет около 0,026 мм.
Полую камеру 708 (см. фиг.8с) предпочтительно выполн ют таких размеров и формы,
Страница: 44
RU 2 337 192 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
чтобы в ней плотно размещалс монолитный элемент 800 дл переориентации потока
воздуха, чтобы преп тствовать вибрации и перемещению элемента дл переориентации
потока воздуха во врем работы воздушной пики. Дл добавочной стабильности в
некоторых вариантах исполнени элемент 800 дл переориентации потока воздуха может
быть приварен или закреплен другим каким-либо способом в одном или большем числе
мест внутри полой камеры 708 дл того, чтобы дополнительно преп тствовать
перемещению элемента во врем работы. Как показано на фиг.8с, полую камеру 708
предпочтительно располагают в компоненте 706, образующем сопло так, чтобы элемент
800 дл переориентации потока воздуха был расположен как можно выше по потоку от
сопла 216. Расположение элемента 800 дл переориентации потока воздуха как можно
выше по потоку от сопла 216 дополнительно способствует снижению потенциальной
возможности по влени дефектных образований в тисненом рисунке на материале,
которые могут по вл тьс в результате присутстви стенок 808, отдел ющих чейки 802
элемента дл переориентации потока воздуха.
Элемент 800 дл переориентации потока воздуха предпочтительно устанавливают в
полой камере 708 так, чтобы каналы 802, образованные чейками структуры монолитного
элемента дл переориентации потока воздуха, были совмещены так, чтобы они были по
существу перпендикул рны продольной оси 320 части 212 основного корпуса. Во врем работы элемент 800 дл переориентации потока воздуха служит дл переориентации и
отклонени потока воздуха в части 212 основного корпуса так, чтобы больша дол воздушного потока, выход щего из сопла 216, была направлена по существу
перпендикул рно продольной оси 320 и поверхности 113, поддающейс тиснению,
материала 111, в сравнении с потоком воздуха, выход щим из по существу эквивалентной
воздушной пики, но без установленного в ней элемента 800 дл переориентации потока
воздуха. Следует подчеркнуть, что в вариантах исполнени , включающих воздушные пики,
в которых используют компоненты, образующие сопла (например, воздушна пика 210,
показанна на фиг.5, и воздушна пика 700, показанна на фиг.8), применение элемента
дл переориентации потока воздуха вл етс опционным и может не потребоватьс при
некоторых рабочих услови х дл того, чтобы получить желаемый эффект тиснени ,
особенно, например, тогда, когда используют воздушные пики с соплами, имеющими очень
маленький характеристический размер отверсти , например менее приблизительно 2,54
мм.
Кроме того, в воздушной пике 700, изображенной на фиг.8а-8е, включен один вариант
исполнени произвольного стабилизатора 900 шаблона, выполненного и размещенного на
воздушной пике дл приложени силы к шаблону дл тиснени , в котором воздушна пика
установлена в устройстве дл работы, чтобы уменьшить колебани величины зазора,
отдел ющего поверхность, подвергаемую тиснению, материала, подвергаемого тиснению,
от части поверхности шаблона, обращенной к обрабатываемому материалу, наход щейс непосредственно р дом с материалом во врем вращени шаблона. Стабилизатор 900
шаблона содержит шарнирные рычажные узлы 902 с пружинной нагрузкой, соединенные их
концами, контактирующими с шаблоном, с ракельным ножом 904, который в
проиллюстрированном варианте исполнени включает продолговатый шток, брус, нож и
т.п., расположенный параллельно и по существу имеющий прот жение, одинаковое с
соплом 216 компонента 702, образующего сопло. Ракельный нож 904 предпочтительно
покрыт, по меньшей мере, на его поверхности 906, контактирующей с шаблоном,
материалом, например политетрафторэтиленом, дл снижени трени , вызванного
контактом и относительным движением между поверхностью 906, контактирующей с
шаблоном, и внутренней поверхностью шаблона во врем работы.
На фиг.8е наиболее четко показан шарнирный рычажный узел 902 стабилизатора 900
шаблона. В показанном варианте исполнени включено три таких шарнирных рычажных
узла дл поддержани и расположени ракельного ножа 904; однако может быть
использовано больше или меньше таких узлов в зависимости от общей длины ракельного
ножа 904, силы, с которой ракельный нож сопр жен с внутренней поверхностью шаблона
Страница: 45
RU 2 337 192 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
во врем работы, и т.д., что должно быть пон тно специалистам в данной области.
Стабилизатор 900 шаблона может быть соединен с воздушной пикой 700 посредством
прикреплени его к компоненту 702, образующему сопло. Как показано на чертеже,
шарнирный рычажный узел 902 включает первый выступающий рычаг 908,
присоединенный к компоненту 702, образующему сопло, посредством фланца 910 и болта
228. Рычаг 908 шарнирно соединен другим его концом 912 с рычагом 914, который
включает ракельный нож или соединен концом 916 с ракельным ножом 904. В показанном
варианте исполнени пружина 918 присоединена к обоим рычагам 908 и 914 и выполнена
так, чтобы обеспечивать нагрузку, стрем щуюс поворачивать рычаг 914 относительно
рычага 908 в направлении, указанном стрелкой 920, таким образом (как и в случае
применени стабилизаторов 550 шаблона, показанных на фиг.7а-7е) стабилизатор 900
шаблона выполнен так, чтобы, когда воздушна пика 700 установлена в рабочем
положении в аэродинамическом устройстве 109 дл тиснени , зазор, отдел ющий сопло
216 от части 218 внутренней поверхности шаблона 128, в котором воздушна пика
установлена, можно было регулировать, в то же врем поддержива ракельный нож 904 в
контакте с внутренней поверхностью шаблона дл того, чтобы обеспечивать силу,
действующую на него, дл стабилизации вращени шаблона.
Помимо этого аналогично стабилизаторам 550 шаблона уровень силы, прикладываемой
к внутренней поверхности шаблона, когда ракельный нож 904 находитс в контакте с
внутренней поверхностью шаблона, обратно пропорционален зазору, отдел ющему сопло
216 от части 218 внутренней поверхности шаблона, благодар увеличению
восстанавливающей силы, создаваемой пружиной 918 при движении ракельного ножа 904
ближе к продольной оси 320 воздушной пики в направлении, указанном стрелкой 922.
Стабилизатор 900 шаблона выполнен так, чтобы он контактировал с внутренней
поверхностью шаблона дл тиснени , в котором воздушна пика 700 установлена во врем работы так, что сопло 216 расположено с любым желаемым зазором относительно части
218 внутренней поверхности шаблона в пределах от нул , когда сопло 216 находитс в
непосредственном контакте с частью 218 внутренней поверхности шаблона (т.е. когда
стабилизатор 900 шаблона находитс в сжатом состо нии), до максимальной величины
зазора 924, когда стабилизатор 900 находитс в его полностью раскрытом положении. При
установке воздушной пики 700 в аэродинамическом устройстве дл тиснени стабилизатор
900 шаблона может быть расположен в его полностью сжатом состо нии дл уменьшени до минимума габаритного диаметра воздушной пики со стабилизатором шаблона,
прикрепленным к нему. Дл того чтобы дополнительно уменьшить габаритный диаметр
воздушной пики 700 со стабилизатором 900 шаблона в полностью сжатом состо ни??,
предусмотрена возможность дополнительного поворота рычага 908 дл введени дополнительной точки (точек) поворота, позвол ющих поворачивать узел 902 по
направлению к части 212 основного корпуса так, чтобы ось поворота 912 лежала напротив
или р дом с поверхностью 926 компонента 702, образующего сопло.
Хот в изображенном варианте исполнени показана пружина в качестве средства дл создани нагрузки, в альтернативных вариантах исполнени , как было сказано выше со
ссылками на стабилизаторы 550 шаблона, может быть использован р д других известных
механизмов и/или материалов дл обеспечени восстанавливающей силы, стрем щейс выталкивать наружу ракельный нож 904. Кроме того, как сказано выше относительно
стабилизаторов 550 шаблона, нагружающие средства 918 могут быть в альтернативных
вариантах исполнени заменены механическими, пневматическими, гидравлическими и т.д.
исполнительными механизмами, выполненными так, чтобы контролируемо регулировать
положение ракельного ножа 904 относительно продольной оси 320 и сопла 216 дл того,
чтобы контролируемо регулировать уровень силы, прикладываемой к внутренней
поверхности шаблона дл тиснени , когда воздушна пика выполнена так, чтобы она
работала в устройстве и была расположена так, чтобы сопло 216 было отделено от
внутренней поверхности шаблона любым желаемым зазором в пределах от контакта сопла
с внутренней поверхностью шаблона до максимальной величины зазора (например, зазора
Страница: 46
RU 2 337 192 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
924, показанного на фиг.8е); чтобы это диктовалось габаритами конструкции
стабилизатора шаблона и диапазоном перемещени , выполн емого посредством
контролирующего позиционирующего исполнительного механизма.
Альтернативный вариант исполнени воздушной пики 700, включающий множество
элементов дл переориентации потока воздуха, но не включающий произвольный
стабилизатор 900 шаблона с установленными на шарнирах ракельными ножами, показан в
поперечном сечении на фиг.8f-8g. Компонент, образующий сопло, включает полую камеру
758, котора содержит множество элементов 760 дл переориентации воздушного потока,
включающих р д отклон ющих направл ющих, расположенных по существу вдоль всей
длины камеры 758 и отсто щих друг от друга с посто нным интервалом 762.
Направл ющие 760 предпочтительно ориентированы в камере 758 так, чтобы поверхность
764, отклон юща поток воздуха, каждой направл ющей была по существу
перпендикул рна продольной оси 320 основного корпуса 212. Как показано на фиг.8g,
компонент 756, образующий сопло, предпочтительно включает множество отсто щих друг
от друга канавок 766 в боковой стенке 768 камеры 758, предназначенных дл установки и
фиксации в них краев направл ющих 760. Канавки 766 должны иметь ширину, по существу
равную или несколько меньшую толщины 770 направл ющих 760, чтобы при введении в
канавки 766 направл ющих 760 они оставались бы неподвижными во врем работы
воздушной пики. В альтернативном варианте исполнени компонент 756, образующий
сопло, может не содержать канавок дл установки перегородок, а перегородки могут быть
вместо этого приварены или каким-либо другим способом закреплены, что хорошо известно
специалистам в данной области.
В предпочтительном варианте исполнени толщина 770 каждой перегородки 760 при
измерении в направлении, по существу параллельном продольной оси 320 части 212
основного корпуса, меньше характеристического размера отверсти щелевого сопла 216. В
одном примерном варианте исполнени толщина 770 перегородок 760 меньше 0,51 мм, в
другом примерном варианте исполнени - меньше 0,25 мм.
Также предпочтительно, чтобы высота 772 каждой направл ющей 760 при измерении
вдоль направлени , по существу перпендикул рного продольной оси 320 части 212
основного корпуса, превышала бы рассто ние 762 между каждой парой направл ющих 760
на множитель, составл ющий, по меньшей мере, приблизительно 2, в более
предпочтительных вариантах исполнени - на множитель, составл ющий, по меньшей
мере, приблизительно 3, а в наиболее предпочтительных вариантах исполнени - на
множитель, составл ющий, по меньшей мере, приблизительно 4. Хот здесь описано
несколько вариантов исполнени элементов дл переориентации воздушных потоков в
воздушной пике, специалистам в данной области пон тно, что возможен р д других
средств и структур дл обеспечени переориентации воздушных потоков дл выполнени функций, описанных здесь, и каждый такой вариант исполнени или модификации
рассматриваетс здесь как попадающий в объем насто щего изобретени .
Хот ранее проиллюстрированные и описанные стабилизаторы шаблона включают
компоненты воздушной пики или компоненты, соединенные с воздушной пикой, объем
насто щего изобретени не ограничен этими решени ми. Например, на фиг.10а и 10b
изображен альтернативный вариант исполнени аэродинамического устройства 109 дл тиснени , включающего стабилизатор 1002 шаблона, который не св зан с какой-либо
воздушной пикой в устройстве во врем работы. В изображенном варианте исполнени ракельный нож 1002 (более четко показанный на фиг.10а) опирают его концами на входной
опорный рычаг 150 воздушной пики и на опорный рычаг 152 опорного вала воздушной пики.
Стабилизатор 1002 шаблона содержит первый конец 1006, устанавливаемый в отверстии
1000 входного опорного рычага 150 воздушной пики. Стабилизатор 1002 шаблона содержит
второй конец 1008, вводимый его концом в отверстие 1004 опорного рычага 152 опорного
вала. Концы 1006 и 1008 стабилизатора 1002 шаблона присоедин ют посредством
соединительных элементов 1010 и 1012 к ракельному ножу 1014, наружную поверхность
1015 которого располагают в контакте с внутренней поверхностью шаблона 128 дл Страница: 47
RU 2 337 192 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
тиснени во врем работы так, чтобы стабилизировать вращение шаблона. Концы 1006 и
1008 имеют длину, достаточную дл того, чтобы перекрыть уменьшенный диаметр зоны
130 фланца шаблона с каждого конца вращающегос тиснильного цилиндра 112.
Соединительные рычаги 1010 и 1012 предпочтительно имеют длину, которую выбирают
так, чтобы обеспечить возможность ракельному ножу 1014 войти в непосредственный
контакт с внутренней поверхностью шаблона 128, когда входной опорный рычаг 150 и
выходной опорный рычаг 152 расположены так, чтобы обеспечить желаемый зазор между
соплом воздушной пики и внутренней поверхностью шаблона 128 дл тиснени .
В некоторых вариантах исполнени , как это проиллюстрировано здесь, отверсти 1000 и
1004 могут содержать продолговатые пазы, позвол ющие регулирование в вертикальном
направлении стабилизатора 1002 шаблона, как это показано стрелкой 1016. Така конструкци позвол ет регулировать положение ракельного ножа 1014 в вертикальном
направлении так, чтобы охватывать р д положений по высоте входного опорного рычага
150 и выходного опорного рычага 152 в соответствии с р дом желаемых зазоров между
соплом установленного воздушной пики и внутренней поверхностью шаблона 128 во врем работы. В некоторых вариантах исполнени стабилизатор 1002 шаблона может быть
нагружен пружиной или другим механизмом в направлении 1018, имеющим тенденцию
вводить ракельный нож 1014 в сопр жение с внутренней поверхностью шаблона 128. В
еще некоторых других вариантах исполнени положение по высоте стабилизатора 1002
шаблона можно вручную и/или автоматически регулировать путем введени механического, гидравлического и т.д. исполнительного механизма, которым можно
контролируемо регулировать положение по высоте стабилизатора 1002 шаблона
относительно опорных рычагов 150 и 152 во врем работы устройства.
Преимущество каждого из вышеописанных механизмов дл стабилизации шаблона
заключаетс в том, что по существу никака часть какого-либо из вышеописанных
стабилизаторов шаблона не пересекает и не нарушает поток воздуха, выход щий из сопла
воздушной пики во врем вращени шаблона и работы устройства. Соответственно
вышеописанные стабилизаторы шаблона не обладают тенденцией к созданию
нежелательных дефектных образований в тисненом рисунке из-за нарушени воздушного
потока, которым осуществл ют тиснение материала. Такое пересечение воздушного потока
стабилизаторами шаблона исключают в вышеописанных вариантах исполнени путем
создани и размещени стабилизатора шаблона относительно шаблона 128 дл тиснени таким образом, чтобы стабилизатор шаблона не поворачивалс во врем вращени шаблона. Однако в альтернативных вариантах исполнени , где образовани , вызванные
пересечением воздушного потока стабилизатором шаблона, не вл ютс пагубными дл внешнего вида тисненого материала или где такие "образовани " могут составл ть часть
желаемого тисненого рисунка, стабилизатор шаблона может быть выполнен так, чтобы он
вращалс вместе с шаблоном и пересекал траекторию воздушного потока, выход щего из
сопла воздушной пики, установленной в устройстве. В одном таком варианте исполнени (не показан) стабилизаторы шаблона могут содержать один или большее число достаточно
жестких брусьев, прикрепленных к внутренней поверхности шаблона 128 или
расположенных в сопр женном контакте с внутренней поверхностью шаблона 128, и
выступающих либо в продольном направлении между фланцами 130 шаблона
уменьшенного диаметра, либо по окружности вокруг, по меньшей мере, части внутренней
окружной поверхности шаблона 128.
Кроме того, в некоторых альтернативных вариантах исполнени стабилизаторы шаблона
могут быть выполнены так, чтобы посредством их прикладывать силу к наружной
поверхности шаблона, обращенной к обрабатываемому материалу так, чтобы
осуществл ть стабилизацию шаблона, вместо или в дополнение к приложению силы к
внутренней поверхности шаблона, как описано и проиллюстрировано ранее. Помимо этого
некоторые альтернативные варианты исполнени стабилизатора шаблона в пределах
объема насто щего изобретени могут быть выполнены так, чтобы прикладывать силу к
шаблону дл стабилизации его вращени , как было описано выше, без контактировани с
Страница: 48
RU 2 337 192 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
любой поверхностью шаблона. Посредством таких альтернативных стабилизаторов
шаблонов можно, например, создавать напр жение в шаблоне путем приложени силы к
одному или обоим торцам цилиндрического шаблона, или направл ть внутрь к центральной
точке шаблона так, чтобы несколько уменьшить ненапр женную длину шаблона и создать
кольцевое напр жение в шаблоне путем расширени его ненапр женной окружной
поверхности, или направл ть наружу от центральной точки шаблона так, чтобы несколько
увеличить ненапр женную длину шаблона и создать напр жение в шаблоне путем
уменьшени его ненапр женной окружной поверхности. В еще других альтернативных
вариантах исполнени , подпадающих под объем насто щего изобретени , сила может
быть приложена к шаблону посредством стабилизатора (стабилизаторов) без контакта
между стабилизатором (стабилизаторами) и внутренней или наружной поверхностью
шаблона путем выполнени стабилизатора (стабилизаторов) так, чтобы прикладывать силу
к шаблону посредством использовани магнитного и/или электрического пол .
Хот здесь были проиллюстрированы некоторые варианты исполнени компонентов
стабилизаторов шаблона дл стабилизации вращени аэродинамического шаблона дл тиснени во врем вращени дл уменьшени колебаний величины зазора, отдел ющего
поверхность, подвергаемую тиснению, материала, который подвергают тиснению, от части
поверхности шаблона, обращенной к обрабатываемому материалу, наход щейс непосредственно р дом с материалом во врем вращени шаблона, специалистам в
данной области должно быть пон тно, что возможен р д других средств и структур дл стабилизации шаблона дл выполнени функций, описанных здесь, и каждый из таких
вариантов или модификаций считаетс подпадающим под действие объема насто щего
изобретени .
Вообще, специалистам в данной области должно быть пон тно, что все параметры и
конфигурации, описанные здесь, следует рассматривать как примерные и что
действительные параметры и конфигурации завис т от конкретных условий, в которых
примен ют устройства и способы, предложенные насто щим изобретением. Специалисты в
данной области понимают или могут представить себе, не использу ничего, кроме
обычного опыта, что возможно создать много эквивалентов конкретных вариантов
исполнени изобретени , описанных здесь. Таким образом, пон тно, что описанные выше
варианты исполнени приведены только в качестве примеров и что в пределах объема
изобретени , определенного прилагаемой формулой и ее эквивалентами, его можно
использовать иначе, чем здесь конкретно описано. Насто щее изобретение направлено на
каждую отдельную отличительную особенность, на устройство или способ, описанные
здесь. Помимо этого любое сочетание двух или большего числа таких отличительных
особенностей, устройств или способов, обеспечивающих услови , при которых такие
отличительные особенности, устройства или способы при совмещении не вл ютс неудовлетворительными, включены в объем насто щего изобретени . В формуле
изобретени все переходные фразы или фразы включени , например, со словами:
"содержащий", "включающий", "несущий", "имеющий", "вмещающий" и т.п., следует
понимать как открытые, т.е. означающие "включающий, но не ограниченный этим". Только
переходные фразы или фразы, включени , содержащие, например, слова "состо щий из" и
"состо щий по существу из" следует понимать как полузакрытые фразы соответственно.
Формула изобретени 1. Устройство дл тиснени поверхности материала, поддающегос тиснению, потоком
газа, содержащее: цилиндрический шаблон, имеющий внутреннюю поверхность и
поверхность, обращенную к обрабатываемому материалу; воздушную пику, включающую,
по меньшей мере, одно сопло, причем сопло выполнено и расположено по отношению к
внутренней поверхности шаблона так, чтобы испускать поток газа, подаваемого к
воздушной пике, направл ть его сквозь, по меньшей мере, одно отверстие в шаблоне и во
врем работы устройства удар ть по поверхности материала, поддающейс тиснению, при
этом поток газа имеет достаточную скорость и коллимацию дл создани видимых
Страница: 49
CL
RU 2 337 192 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
тисненых вм тин на поверхности материала в рисунке, соответствующему рисунку,
который определ етс по меньшей мере одним отверстием в шаблоне; и, по меньшей
мере, один стабилизатор шаблона, выполненный и установленный так, чтобы
прикладывать силу к шаблону во врем работы устройства, достаточную дл того, чтобы
уменьшить колебани величины зазора, отдел ющего поверхность материала,
поддающуюс тиснению, от части поверхности шаблона, обращенной к обрабатываемому
материалу, наход щейс непосредственно р дом с материалом, во врем вращени шаблона.
2. Устройство по п.1, в котором указанный газ содержит воздух.
3. Устройство по п.2, в котором, по меньшей мере, один стабилизатор шаблона
выполнен и установлен так, чтобы прикладывать силу к шаблону во врем работы
устройства, достаточную дл того, чтобы, по существу, исключить колебани величины
зазора, отдел ющего поверхность материала, поддающуюс тиснению, от части
поверхности шаблона, обращенной к обрабатываемому материалу, наход щейс непосредственно р дом с материалом, во врем вращени шаблона.
4. Устройство по п.2, в котором, по меньшей мере, один стабилизатор шаблона
выполнен и установлен так, чтобы, по меньшей мере, часть его находилась в контакте с
поверхностью шаблона.
5. Устройство по п.4, в котором, по меньшей мере, один стабилизатор шаблона
выполнен и установлен так, чтобы, по меньшей мере, часть его находилась, по существу,
в посто нном контакте с поверхностью шаблона в течение всего времени его вращени .
6. Устройство по п.4, в котором сила, прикладываема к шаблону посредством, по
меньшей мере, одного стабилизатора шаблона, достаточна дл того, чтобы создавать
напр жение в шаблоне.
7. Устройство по п.6, в котором сила, прикладываема к шаблону посредством, по
меньшей мере, одного стабилизатора шаблона, достаточна дл того, чтобы искажать
форму шаблона во врем , по меньшей мере, части цикла вращени шаблона.
8. Устройство по п.4, в котором, по меньшей мере, часть стабилизатора шаблона
контактирует с внутренней поверхностью шаблона.
9. Устройство по п.8, в котором отсутствует пересечение любой частью стабилизатора
шаблона потока воздуха, выход щего из сопла во врем вращени шаблона.
10. Устройство по п.9, в котором отсутствует вращение стабилизатора шаблона во
врем вращени шаблона.
11. Устройство по п.10, в котором стабилизатор шаблона соединен с воздушной пикой.
12. Устройство по п.11, в котором стабилизатор шаблона включает, по меньшей мере,
часть компонента воздушной пики, образующего сопло.
13. Устройство по п.11, в котором, по меньшей мере, часть стабилизатора шаблона
расположена с нулевым зазором и в контакте с внутренней поверхностью шаблона и в
котором зазор, отдел ющий сопло от внутренней поверхности шаблона, равен или
превышает нулевой зазор.
14. Устройство по п.13, в котором зазор, отдел ющий сопло от внутренней поверхности
шаблона, вл етс регулируемым.
15. Устройство по п.14, в котором уровень силы, прикладываемой к внутренней
поверхности шаблона, обратно пропорционален зазору, отдел ющему сопло от внутренней
поверхности шаблона.
16. Устройство по п.11, в котором, по меньшей мере, часть стабилизатора шаблона
контактирует с внутренней поверхностью шаблона в месте, которое находитс выше сопла.
17. Устройство по п.16, содержащее, по меньшей мере, два стабилизатора шаблона.
18. Устройство по п.17, в котором, по меньшей мере, часть первого стабилизатора
шаблона контактирует с внутренней поверхностью шаблона в месте, которое находитс выше сопла, и в котором, по меньшей мере, часть второго стабилизатора шаблона
контактирует с внутренней поверхностью шаблона в месте, которое находитс ниже сопла.
19. Устройство по п.2, в котором максимальный первый зазор, отдел ющий поверхность
Страница: 50
RU 2 337 192 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
материала, поддающуюс тиснению, от части поверхности шаблона, обращенной к
обрабатываемому материалу и наход щейс непосредственно р дом с материалом, без
наличи силы, прикладываемой к шаблону стабилизатором шаблона, превышает
максимальный второй зазор, отдел ющий поверхность материала, поддающуюс тиснению, от части поверхности шаблона, обращенной к обрабатываемому материалу и
наход щейс непосредственно р дом с материалом, когда устройство выполнено так,
чтобы оно работало при наличии силы, прикладываемой к шаблону посредством
стабилизатора шаблона.
20. Устройство по п.19, в котором первый зазор превышает второй зазор на, по
меньшей мере, приблизительно 0,025 мм.
21. Устройство по п.20, в котором первый зазор превышает второй зазор на, по
меньшей мере, приблизительно 0,127 мм.
22. Устройство по п.21, в котором первый зазор превышает второй зазор на, по
меньшей мере, приблизительно 0,254 мм.
23. Устройство по п.22, в котором первый зазор превышает второй зазор на, по
меньшей мере, приблизительно 1,270 мм.
24. Устройство по п.23, в котором первый зазор превышает второй зазор на, по
меньшей мере, приблизительно 2,540 мм.
25. Устройство дл тиснени поверхности материала, поддающегос тиснению, потоком
газа, содержащее: цилиндрический шаблон, имеющий внутреннюю поверхность и
поверхность, обращенную к обрабатываемому материалу; воздушную пику, включающую,
по меньшей мере, одно сопло, причем сопло выполнено и расположено по отношению к
внутренней поверхности шаблона так, чтобы испускать поток газа сквозь, по меньшей
мере, одно отверстие в шаблоне на поверхность материала, поддающуюс тиснению с
достаточной скоростью и коллимацией дл создани видимых тисненых вм тин на
поверхности материала в рисунке, соответствующем рисунку, который определ етс , по
меньшей мере, одним отверстием в шаблоне; причем сопло расположено так, чтобы, по
меньшей мере, часть его находилось в контакте с внутренней поверхностью шаблона при
работе устройства.
26. Устройство по п.25, в котором указанный газ содержит воздух.
27. Устройство по п.26, в котором часть воздушной пики, образующей сопло, которое
находитс в контакте с внутренней поверхностью шаблона, прикладывает силу к
внутренней поверхности шаблона, достаточную, чтобы уменьшить колебани величины
зазора, отдел ющего поверхность материала, поддающуюс тиснению, от части
поверхности шаблона, обращенной к обрабатываемому материалу, наход щейс непосредственно р дом с материалом.
28. Устройство по п.27, в котором часть воздушной пики, образующей сопло, которое
находитс в контакте с внутренней поверхностью шаблона, прикладывает силу к
внутренней поверхности шаблона, достаточную, чтобы, по существу, исключить колебани величины зазора, отдел ющего поверхность материала, поддающуюс тиснению, от части
поверхности шаблона, обращенной к обрабатываемому материалу, наход щейс непосредственно р дом с материалом.
29. Устройство по п.26, в котором воздушна пика включает компонент, образующий
сопло, причем компонент, образующий сопло, содержит, по меньшей мере, одно отверстие,
образующее, по меньшей мере, одно сопло, по меньшей мере, часть которого находитс в
контакте с внутренней поверхностью шаблона.
30. Устройство по п.27, в котором максимальный первый зазор, отдел ющий
поверхность материала, поддающуюс тиснению, от части поверхности шаблона,
обращенной к обрабатываемому материалу, наход щейс непосредственно р дом с
материалом, без наличи силы, прикладываемой к шаблону посредством стабилизатора
шаблона, превышает второй зазор, отдел ющий поверхность материала, поддающуюс тиснению, от части поверхности шаблона, обращенной к обрабатываемому материалу,
наход щейс непосредственно р дом с материалом, когда устройство выполнено так,
Страница: 51
RU 2 337 192 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
чтобы оно работало при наличии силы, прикладываемой к шаблону посредством
стабилизатора шаблона.
31. Воздушна пика, предназначенна дл направлени газа сквозь вращаемый шаблон
на поверхность материала, поддающуюс тиснению, дл аэродинамического тиснени материала, содержаща : трубу, имеющую, по меньшей мере, одно входное отверстие; по
меньшей мере, одно отверстие, наход щеес в сообщении по текучей среде с трубой и
образующее, по меньшей мере, одно сопло, выполненное и расположенное так, чтобы
направл ть поток газа сквозь шаблон на поверхность материала, поддающуюс тиснению,
и по меньшей мере, один стабилизатор шаблона, присоединенный к трубе и выступающий
наружу от нее, причем стабилизатор шаблона выполнен и расположен так, чтобы он
контактировал с внутренней поверхностью шаблона во врем работы устройства, причем в
результате упом нутого контакта создаетс сила, действующа на внутреннюю
поверхность, достаточна дл уменьшени колебаний величины зазора, отдел ющего
поверхность материала, поддающуюс тиснению, от части поверхности шаблона,
обращенной к обрабатываемому материалу, наход щейс непосредственно р дом с
материалом, во врем вращени шаблона; стабилизатор дополнительно выполнен и
расположен так, чтобы часть стабилизатора шаблона, котора выступает дальше всего от
трубы, была отделена от продольной центральной оси трубы на минимальное рассто ние,
превышающее минимальное рассто ние, отдел ющее сопло от продольной центральной
оси трубы.
32. Воздушна пика по п.31, в которой указанный газ содержит воздух.
33. Воздушна пика по п.32, в которой, по меньшей мере, один стабилизатор выполнен
и расположен так, чтобы он контактировал с внутренней поверхностью шаблона во врем работы устройства, причем в результате упом нутого контакта создаетс сила,
действующа на внутреннюю поверхность, достаточна , по существу, дл исключени колебаний величины зазора, отдел ющего поверхность материала, поддающуюс тиснению, от части поверхности шаблона, обращенной к обрабатываемому материалу,
наход щейс непосредственно р дом с материалом, во врем вращени шаблона.
34. Воздушна пика по п.32, в которой стабилизатор шаблона включает, по меньшей
мере, часть компонента воздушной пики, образующего сопло, причем компонент,
образующий сопло, содержит, по меньшей мере, одно отверстие, образующее, по меньшей
мере, одно сопло в нем.
35. Воздушна пика по п.34, в которой компонент, образующий сопло, содержит первый
и второй отдел емые компоненты, причем первый и второй отдел емые компоненты
установлены с противоположных сторон выпускного отверсти , выполненного в трубе, так,
что они расположены р дом и отделены друг от друга на трубе так, чтобы зазор между
смежными обращенными друг к другу поверхност ми первого и второго отдел емых
компонентов определ л щель, образующую сопло.
36. Воздушна пика по п.35, в которой стабилизатор шаблона содержит, по меньшей
мере, часть первого отдел емого компонента и в котором максимальный зазор,
отдел ющий первый отдел емый компонент от продольной центральной оси трубы,
превышает максимальный зазор, отдел ющий второй отдел емый компонент от
продольной центральной оси трубы.
37. Воздушна пика по п.36, в которой первый отдел емый компонент устанавливают на
стороне выпускного отверсти , котора расположена выше сопла, при работе воздушной
пики.
38. Воздушна пика по п.32, в которой рассто ние, отдел ющее, по меньшей мере,
часть, по меньшей мере, одного стабилизатора шаблона от продольной центральной оси
трубы, вл етс регулируемым, когда стабилизатор расположен в контакте с внутренней
поверхностью шаблона.
39. Устройство дл тиснени материала потоком газа, содержащее: средство дл аэродинамического тиснени материала, поддающегос тиснению, путем направлени потока газа сквозь, по меньшей мере, одно отверстие во вращаемом цилиндрическом
Страница: 52
RU 2 337 192 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
шаблоне на поверхность материала, поддающейс тиснению; и средство дл уменьшени колебаний величины зазора, отдел ющего поверхность материала, поддающейс тиснению, от части поверхности шаблона, обращенной к обрабатываемому материалу,
наход щейс непосредственно р дом с материалом, во врем вращени шаблона.
40. Устройство по п.39, в котором указанный газ содержит воздух.
41. Способ стабилизации вращени цилиндрического шаблона устройства дл тиснени поверхности материала, поддающейс тиснению, потоком газа, включающий следующие
этапы: расположение части поверхности шаблона, обращенной к обрабатываемому
материалу, наход щейс непосредственно р дом с поверхностью материала,
поддающейс тиснению, с первым зазором от поверхности материала, поддающейс тиснению; расположение, по меньшей мере, части, по меньшей мере, одного
стабилизатора шаблона, по меньшей мере, частично расположенного внутри
цилиндрического шаблона, так, чтобы эта часть находилась в непосредственном контакте
с поверхностью шаблона; вращение шаблона; направление потока газа на внутреннюю
поверхность шаблона; пропускание потока газа сквозь, по меньшей мере, одно отверстие
шаблона; нанесение удара потоком газа по поверхности материала, поддающегос тиснению; и создание рисунка из видимых тисненых вм тин на поверхности материала
потоком газа, соответствующего рисунку, который определ етс по меньшей мере одним
отверстием в шаблоне.
42. Способ по п.41, в котором указанный газ содержит воздух.
43. Способ по п.42, в котором во врем этапа направлени потока воздуха, поток
воздуха выпускают из, по меньшей мере, одного сопла воздушной пики, котора , по
меньшей мере, частично расположена внутри шаблона, причем сопло ввод т в контакт с
внутренней поверхностью шаблона.
44. Способ по п.43, в котором во врем этапа нанесени удара зазор, отдел ющий
поверхность материала, поддающегос тиснению, от части поверхности шаблона,
обращенной к обрабатываемому материалу, наход щейс непосредственно р дом с
материалом, поддерживают, по существу, посто нным во врем вращени шаблона.
45. Способ стабилизации вращени цилиндрического шаблона устройства дл тиснени поверхности материала, поддающегос тиснению, потоком газа, включающий: приложение
к шаблону силы, достаточной дл уменьшени колебаний величины зазора, отдел ющего
поверхность материала, поддающуюс тиснению, от части поверхности шаблона,
обращенной к обрабатываемому материалу, наход щейс непосредственно р дом с
материалом во врем вращени шаблона; вращение шаблона; направление потока газа на
внутреннюю поверхность шаблона; пропускание потока газа сквозь, по меньшей мере, одно
отверстие шаблона; нанесение удара потоком газа по поверхности материала,
поддающегос тиснению; и создание рисунка из видимых тисненых вм тин на поверхности
материала потоком газа, соответствующего рисунку, который определ етс , по меньшей
мере, одним отверстием в шаблоне.
46. Способ по п.45, в котором указанный газ содержит воздух.
47. Способ по п.46, в котором этап приложени силы включает этапы: расположение
части поверхности шаблона, обращенной к обрабатываемому материалу, с первым
зазором относительно поверхности материала, поддающейс тиснению; расположение, по
меньшей мере, части, по меньшей мере, одного стабилизатора шаблона, по меньшей мере,
частично размещенного внутри цилиндрического шаблона, так, чтобы эта часть находилась
в непосредственном контакте с внутренней поверхностью шаблона.
48. Способ по п.46, в котором сила, приложенна к шаблону во врем выполнени этапа
приложени силы, достаточна, по существу, дл исключени колебаний величины зазора,
отдел ющего поверхность материала, поддающуюс тиснению, от части поверхности
шаблона, обращенной к обрабатываемому материалу, наход щейс непосредственно
р дом с материалом во врем вращени шаблона.
49. Устройство дл тиснени материала потоком газа, включающее: цилиндрический
шаблон с множеством отверстий, выполненных в нем; средства дл вращени шаблона
Страница: 53
RU 2 337 192 C2
5
10
15
20
25
относительно оси вращени , параллельной и совпадающей с продольной осью шаблона;
средства дл поддержани материала, имеющего поверхность, поддающуюс тиснению,
дл перемещени в направлении, образующем угол, не равный нулю, относительно
продольной оси шаблона; средства дл направлени газа из цилиндрического шаблона
сквозь отверсти по направлению к поверхности, поддающейс тиснению с достаточной
скоростью и коллимацией дл получени тиснени материала с видимыми тиснеными
вм тинами в рисунке, соответствующему рисунку, который определ етс множеством
отверстий, выполненных в шаблоне; и, по меньшей мере, один стабилизатор, выполненный
и установленный так, чтобы он был сопр жен с внутренней поверхностью цилиндрического
шаблона дл уменьшени колебаний величины зазора, отдел ющего средства дл поддержани материала от части наружной поверхности шаблона, наход щейс непосредственно р дом с поверхностью материала, поддающейс тиснению, во врем вращени шаблона.
50. Устройство по п.1, дополнительно содержащее поток газа, испускаемого из, по
меньшей мере, одного сопла и проход щего сквозь, по меньшей мере, одно отверстие в
шаблоне, причем поток газа направлен так, чтобы наносить удар на поверхность
материала, поддающегос тиснению во врем работы устройства, при этом поток газа
имеет достаточную скорость дл того, чтобы после соударени с поверхностью материала,
поддающейс тиснению, создать видимые тисненые вм тины на поверхности материала в
рисунке, который определ етс , по меньшей мере, одним отверстием в шаблоне.
51. Устройство по п.25, дополнительно содержащее поток газа, испускаемого из, по
меньшей мере, одного сопла и проход щего сквозь, по меньшей мере, одно отверстие в
шаблоне, причем поток газа направлен так, чтобы наносить удар на поверхность
материала, поддающегос тиснению во врем работы устройства, при этом поток газа
имеет достаточную скорость дл того, чтобы после соударени с поверхностью материала,
поддающейс тиснению, создать видимые тисненые вм тины на поверхности материала в
рисунке, который определ етс по меньшей мере одним отверстием в шаблоне.
30
35
40
45
50
Страница: 54
RU 2 337 192 C2
Страница: 55
DR
RU 2 337 192 C2
Страница: 56
RU 2 337 192 C2
Страница: 57
RU 2 337 192 C2
Страница: 58
RU 2 337 192 C2
Страница: 59
RU 2 337 192 C2
Страница: 60
RU 2 337 192 C2
Страница: 61
RU 2 337 192 C2
Страница: 62
RU 2 337 192 C2
Страница: 63
RU 2 337 192 C2
Страница: 64
RU 2 337 192 C2
Страница: 65
RU 2 337 192 C2
Страница: 66
RU 2 337 192 C2
Страница: 67
RU 2 337 192 C2
Страница: 68
RU 2 337 192 C2
Страница: 69
RU 2 337 192 C2
Страница: 70
RU 2 337 192 C2
Страница: 71
RU 2 337 192 C2
Страница: 72
RU 2 337 192 C2
Страница: 73
RU 2 337 192 C2
Страница: 74
RU 2 337 192 C2
Страница: 75
RU 2 337 192 C2
Страница: 76
RU 2 337 192 C2
Страница: 77
RU 2 337 192 C2
Страница: 78
RU 2 337 192 C2
Страница: 79
RU 2 337 192 C2
Страница: 80
RU 2 337 192 C2
Страница: 81
RU 2 337 192 C2
Страница: 82
RU 2 337 192 C2
Страница: 83
RU 2 337 192 C2
Страница: 84
RU 2 337 192 C2
Страница: 85
RU 2 337 192 C2
Страница: 86
RU 2 337 192 C2
Страница: 87
ьным ножом 904, который в
проиллюстрированном варианте исполнени включает продолговатый шток, брус, нож и
т.п., расположенный параллельно и по существу имеющий прот жение, одинаковое с
соплом 216 компонента 702, образующего сопло. Ракельный нож 904 предпочтительно
покрыт, по меньшей мере, на его поверхности 906, контактирующей с шаблоном,
материалом, например политетрафторэтиленом, дл снижени трени , вызванного
контактом и относительным движением между поверхностью 906, контактирующей с
шаблоном, и внутренней поверхностью шаблона во врем работы.
На фиг.8е наиболее четко показан шарнирный рычажный узел 902 стабилизатора 900
шаблона. В показанном варианте исполнени включено три таких шарнирных рычажных
узла дл поддержани и расположени ракельного ножа 904; однако может быть
использовано больше или меньше таких узлов в зависимости от общей длины ракельного
ножа 904, силы, с которой ракельный нож сопр жен с внутренней поверхностью шаблона
Страница: 45
RU 2 337 192 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
во врем работы, и т.д., что должно быть пон тно специалистам в данной области.
Стабилизатор 900 шаблона может быть соединен с воздушной пикой 700 посредством
прикреплени его к компоненту 702, образующему сопло. Как показано на чертеже,
шарнирный рычажный узел 902 включает первый выступающий рычаг 908,
присоединенный к компоненту 702, образующему сопло, посредством фланца 910 и болта
228. Рычаг 908 шарнирно соединен другим его концом 912 с рычагом 914, который
включает ракельный нож или соединен концом 916 с ракельным ножом 904. В показанном
варианте исполнени пружина 918 присоединена к обоим рычагам 908 и 914 и выполнена
так, чтобы обеспечивать нагрузку, стрем щуюс поворачивать рычаг 914 относительно
рычага 908 в направлении, указанном стрелкой 920, таким образом (как и в случае
применени стабилизаторов 550 шаблона, показанных на фиг.7а-7е) стабилизатор 900
шаблона выполнен так, чтобы, когда воздушна пика 700 установлена в рабочем
положении в аэродинамическом устройстве 109 дл тиснени , зазор, отдел ющий сопло
216 от части 218 внутренней поверхности шаблона 128, в котором воздушна пика
установлена, можно было регулировать, в то же врем поддержива ракельный нож 904 в
контакте с внутренней поверхностью шаблона дл того, чтобы обеспечивать силу,
действующую на него, дл стабилизации вращени шаблона.
Помимо этого аналогично стабилизаторам 550 шаблона уровень силы, прикладываемой
к внутренней поверхности шаблона, когда ракельный нож 904 находитс в контакте с
внутренней поверхностью шаблона, обратно пропорционален зазору, отдел ющему сопло
216 от части 218 внутренней поверхности шаблона, благодар увеличению
восстанавливающей силы, создаваемой пружиной 918 при движении ракельного ножа 904
ближе к продольной оси 320 воздушной пики в направлении, указанном стрелкой 922.
Стабилизатор 900 шаблона выполнен так, чтобы он контактировал с внутренней
поверхностью шаблона дл тиснени , в котором воздушна пика 700 установлена во врем работы так, что сопло 216 расположено с любым желаемым зазором относительно части
218 внутренней поверхности шаблона в пределах от нул , когда сопло 216 находитс в
непосредственном контакте с частью 218 внутренней поверхности шаблона (т.е. когда
стабилизатор 900 шаблона находитс в сжатом состо нии), до максимальной величины
зазора 924, когда стабилизатор 900 находитс в его полностью раскрытом положении. При
установке воздушной пики 700 в аэродинамическом устройстве дл тиснени стабилизатор
900 шаблона может быть расположен в его полностью сжатом состо нии дл уменьшени до минимума габаритного диаметра воздушной пики со стабилизатором шаблона,
прикрепленным к нему. Дл того чтобы дополнительно уменьшить габаритный диаметр
воздушной пики 700 со стабилизатором 900 шаблона в полностью сжатом состо ни?
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
2 601 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа