close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY 14191

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2011.04.30
(12)
(51) МПК (2009)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
F 16J 9/00
B 21F 11/00
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РАЗРЕЗНОГО КОЛЬЦА ИЗ
ПОЛИМЕРНОГО МАТЕРИАЛА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО
ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
(21) Номер заявки: a 20081555
(22) 2008.12.04
(43) 2010.08.30
(71) Заявители: Вершина Георгий Александрович; Пилатов Александр Юрьевич (BY)
(72) Авторы: Вершина Георгий Александрович; Пилатов Александр Юрьевич
(BY)
BY 14191 C1 2011.04.30
BY (11) 14191
(13) C1
(19)
(73) Патентообладатели: Вершина Георгий
Александрович; Пилатов Александр
Юрьевич (BY)
(56) BY 3359 C1, 2000.
BY 7340 C1, 2005.
BY 6279 C1, 2004.
SU 1050792 A, 1983.
SU 1652707 A1, 1991.
(57)
1. Способ изготовления разрезного кольца из полимерного материала, включающий
резку шнура полимерного материала на части длиной, равной развертке кольца, отличающийся тем, что перед резкой шнур обжимают с приложением постоянного усилия со
стороны ведомого ролика механизма подачи с упругой поверхностью, установленного на
регулируемой эксцентриком опоре, после чего шнур протягивают до прижима для пригибания шнура к ведущему ролику и направляют шнур от механизма подачи к отрезному
устройству, где осуществляют резку шнура при непрерывно вращающемся ведущем ролике, а после резки осуществляют окончательную гибку полученной части шнура на упоре с формообразующей кромкой.
2. Устройство для изготовления разрезного кольца из полимерного материала, включающее механизм подачи с ведущим и ведомым роликами и отрезное устройство, отличающееся тем, что содержит прижим (12) для пригибания шнура к ведущему ролику (3) и
Фиг. 1
BY 14191 C1 2011.04.30
упор (14) с формообразующей кромкой, обращенной к ведущему ролику (3), для окончательной гибки отрезанной части шнура; отрезное устройство (2) выполнено в виде взаимодействующего с ведущим роликом (3) механизма подачи калиброванного ведомого
ролика (9), установленного на регулируемой эксцентриком (7) опоре (8), на торцевой поверхности (10) которого жестко закреплен резец (11); при этом ведомый (5) ролик механизма подачи выполнен с поверхностью (4) из упругого материала, установлен на
регулируемой эксцентриком (18) опоре (19) и связан с ведущим роликом (3) упругой передачей, обеспечивающей равную линейную скорость этих роликов в зоне контакта, а
прижим (12) и упор (14) установлены между ведомым роликом механизма подачи и ведомым роликом отрезного устройства.
Изобретение относится к области технологии машиностроения, а именно к способам и
устройствам для изготовления разрезных защитных или уплотнительных колец из полимерных материалов, в частности фторопласта.
Известно устройство [1] для формирования из пруткового шнура кольца. В данном
устройстве формирования колец шнур подается к формирующим кольцо элементам, а отделение сформированного кольца от остального шнура осуществляется движением пуансона, одновременно с которым кольцо принудительно удаляется из устройства. Данное
устройство обеспечивает повышение производительности формирования колец за счет
усовершенствованного, по сравнению с аналогами, механизма удаления колец из данного
устройства.
Следует отметить сложность конструкции, большие размеры рассматриваемого
устройства, а также трудности его использования для изготовления разрезных колец из
полимерных материалов, в частности фторопласта.
Известен способ [2], согласно которому при изготовлении защитных колец из полимерных термопластичных материалов спираль, намотанную на калибр с внутренним диаметром, равным диаметру кольца, термически обрабатывают, а затем разрезают
разрезным приспособлением на готовые изделия по винтовой линии.
Известный способ [2] реализуется с помощью устройства, в котором формообразование колец производится вращением калиброванной по диаметру оправки, куда наматывается подаваемый из экструдера шнур. Разрезное устройство выполнено в виде плоского
ножа.
К недостаткам данного способа следует отнести: для сохранения формы кольца требуется дополнительная термофиксация, а также пониженную точность изготовления.
Известен способ [3] для производства кольцевых изделий из удлиненного шнура, поступающего без необходимой для упрочнения его материала термообработки. Данный
способ обеспечивает нагревание индукционными токами и закалку одновременно с процессом намотки исходного нетермообработанного шнура на выходной ролик данного
устройства, где осуществляется последующая его резка на кольца.
Недостатками указанного способа являются высокая энергоемкость процесса изготовления разрезных колец, сложность и увеличенные габариты устройства, схема которого
представлена в данном способе, зависимость изготовления колец от постоянного натяжного усилия при намотке шнура на выходной ролик данного устройства. Кроме того, согласно описанному способу, при термообработке возможно изменение физической
структуры полимерного материала и, как следствие, изменение его физико-химических
свойств, что может быть недопустимым при дальнейшей эксплуатации получаемых колец.
Известно устройство [4], формирующее и отрезающее кольцо. В данном изобретении
сигнал пуансону посылается датчиками при расширении ленты в формирователе, при
намотке на калиброванный валик нескольких витков спирали. Данное изобретение пре2
BY 14191 C1 2011.04.30
следует цель: повышение точности отрезки при относительно невысокой стоимости изготовления колец по данному способу. Следует отметить низкую эффективность указанного
решения вследствие наличия прерывистого движения шнура и, как следствие, наличия отходов разрезаемого материала, повышение затрат на точное координирование расширяющегося шнура в формирователе с отрезным пуансоном, габариты и сложность установки.
Известен способ [5] изготовления кольцевых прокладок из полимерных материалов,
например фторопласта, путем срезания ленты с заготовки, имеющей форму тела вращения, в частности усеченного конуса, с последующим соединением концов ленты.
Недостатком данного способа является низкая точность фиксации внутреннего диаметра спирали при экструзии.
Известен способ [6] - прототип, для изготовления разрезных колец из полимерного
материала, по которому полимерный материал подают к формообразующему кольцо
устройству, предварительно осуществив его разрезание на отрезки длиной, равной длине
формируемого кольца. Резку по данному способу производят при неподвижном положении шнура. Профиль замка обеспечивают профилем режущей кромки инструмента. Придание полученному отрезку формы шнура осуществляют сворачиванием его при
периодическом вытеснении отрезка из зоны резания в полость формообразующего
устройства, после чего кольцо попадает в накопитель.
Известный способ [6] реализуется с помощью устройства - прототип, схема которого
представлена в способе [6]. Устройство состоит из механизма подачи двух роликов, один
из которых установлен на подпружиненной опоре, отрезного устройства в виде двух подпружиненных резцов, приводимых в движение от кулачка через двуплечий рычаг, а также
формообразующей кольцо полости, куда принудительно подается мерный отрезок шнура
после его разрезания.
Следует отметить низкую эффективность известных технических решений ввиду
наличия прерывистых движений и, как следствие, наличия отходной части, приходящейся
при резке на каждое кольцо. Размер отхода зависит при этом от скорости протягивания
шнура, то есть от производительности данного устройства [6]. Для обеспечения требуемого размера кольца длина мерной части должна быть заведомо большей длины кольца.
Кроме этого, данный способ требует наличия термофиксации при нагревании для стабилизации размеров после удаления кольца из формирующего устройства, что изменяет
структуру исходного материала и его физико-химические свойства.
Задача, решаемая изобретением, - повышение точности резки по толщине кольца и
существенное повышение производительности изготовления колец из полимерных материалов, снижение трудоемкости изготовления разрезных колец из полимерного материала, снижение отходов, снижение энергоемкости производства разрезных колец из
полимерного материала.
Задача решается тем, что по способу изготовления разрезных колец из полимерного
материала, включающему резку шнура полимерного материала на части длиной, равной
развертке кольца, перед резкой шнур обжимают с приложением постоянного усилия со
стороны ведомого ролика механизма подачи с упругой поверхностью, установленного на
регулируемой эксцентриком опоре, после чего шнур протягивают до прижима для пригибания шнура к ведущему ролику и направляют шнур от механизма подачи к отрезному
устройству, где осуществляют резку шнура при непрерывно вращающемся ведущем ролике, а после резки осуществляют окончательную гибку полученной части шнура на упоре с формообразующей кромкой.
При этом устройство для изготовления разрезного кольца из полимерного материала,
включающее механизм подачи с ведущим и ведомым роликами и отрезное устройство,
содержит прижим для пригибания шнура к ведущему ролику и упор с формообразующей
кромкой, обращенной к ведущему ролику для окончательной гибки отрезанной части
шнура; отрезное устройство выполнено в виде взаимодействующего с ведущим роликом
3
BY 14191 C1 2011.04.30
механизма подачи калиброванного ведомого ролика, установленного на регулируемой
эксцентриком опоре, на торцевой поверхности которого жестко закреплен резец; при этом
ведомый ролик механизма подачи выполнен с поверхностью из упругого материала, установлен на регулируемой эксцентриком опоре и связан с ведущим роликом упругой передачей, обеспечивающей равную линейную скорость этих роликов в зоне контакта, а
прижим и упор установлены между ведомым роликом механизма подачи и ведомым роликом отрезного устройства.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 - схема способа изготовления разрезных полимерных колец; на фиг. 2 - схема механизма подачи; на фиг. 3 - схема
отрезного устройства; на фиг. 4 - готовое кольцо; на фиг. 5 - отрезанная часть шнура (развертка кольца); на фиг. 6 - формообразующая кромка упора.
Заявляемое устройство для реализации способа изготовления разрезных колец из полимерных материалов включает механизм 1 подачи с ведущим роликом 2 и ведомым роликом 3, выполненным с поверхностью 4 из упругого материала и связанным с ведущим
роликом 2 упругой передачей 5, обеспечивающей равную линейную скорость этих роликов в зоне контакта, а также отрезное устройство 6, выполненное в виде двух роликов ведущего, являющегося одновременно ведущим роликом 2 механизма 1 подачи, и ведомого калиброванного ролика 7, установленного на регулируемой эксцентриком 8 опоре 9, на
торцевой поверхности 10 которого жестко закреплен резец 11, кроме того, содержит установленные между ведомым роликом 3 механизма 1 подачи и ведомым роликом 7 отрезного устройства 6 прижим 12 для пригибания шнура 13 к ведущему ролику 2 и упор 14 с
формообразующей кромкой 15, обращенной к ведущему ролику 2 для окончательной гибки отрезной части 16 шнура 13.
Способ изготовления разрезных колец 17 из полимерных материалов, по которому
производят резку шнура 13 полимерного материала на части 16 длиной, равной развертке
кольца 17, заключается в том, что перед резкой шнур 13 обжимают с приложением постоянного усилия со стороны ведомого ролика 3 механизма подачи 1 с упругой поверхностью
4, установленного на регулируемой эксцентриком 18 опоре 19, после чего шнур 13 протягивают до прижима 12 для направления шнура 13 от механизма 1 подачи к отрезному
устройству 6, где осуществляют резку шнура 13 при непрерывно вращающемся ведущем
ролике 2, а после резки осуществляют окончательную гибку полученной части 16 шнура
13 на упоре 14 с формообразующей кромкой 15.
При вращении ведущего ролика 2 механизма 1 подачи осуществляется захват шнура
13 в область контакта между ведущим 2 и ведомым 3 роликами механизма 1 подачи, зазор
между которыми при протягивании несколько меньше высоты шнура 13. При этом поверхность 4 ведомого ролика механизма 1 подачи изготавливается из упругого материала,
например резины. Это обуславливает ее деформацию и протаскивание к отрезному
устройству 6 захватываемого шнура 13. Протаскивание осуществляется без нарушения
поперечных размеров поверхности шнура 13. Деформация поверхности 4 упругого материала ведомого ролика 3 механизма 1 подачи при протягивании шнура 13 формирует поверхностный контакт, который воздействует на шнур 13 и, обжимая его по поверхности 4,
изгибает его и придает форму кольца 17, в данном случае за счет разности остаточных деформаций по внутренней и наружной сторонам изгибаемого шнура 13. По внутренней поверхности изгибаемый шнур сжимается, а по наружной, за счет упругого контакта с
поверхностью 4 ведомого ролика 3 механизма 1 подачи, растягивается и сохраняет форму
кольца. Выходящее кольцо 17 не требует последующей термообработки. Величина крутизны кольца регулируется опорными эксцентриками 8 и 18, установленными на опорах 9
и 19.
Таким образом, при изменении высоты h отрезной части 16 шнура 13 в пределах допуска по ее отрезаемой длине, усилие обжатия ведомым роликом 3 механизма 1 подачи и
ведомым роликом 7 отрезного устройства на поверхности шнура 13 при его протягивании
4
BY 14191 C1 2011.04.30
через область контакта остается все время одинаковым вследствие упругой деформации
поверхности 4 ведомого ролика 3 механизма 1 подачи при протягивании шнура 13 к отрезному устройству 6. Это исключает деформацию протягиваемого шнура 13, следовательно, последующее изменение диаметров D1 и D2 получаемого кольца и снижение
проскальзывания при резке и одновременной гибке шнура 13 по ходу способа его изготовления.
После прохождения протягиваемого шнура области контакта осуществляется закручивание захватываемого шнура 13 в сторону прижима 12. Прижим 12 обеспечивает
направление движимого далее от механизма 1 подачи шнура 13 к отрезному устройству 6,
а ведомый ролик 7 отрезного устройства 6 является калиброванным, длина торцевой поверхности 10 которого устанавливает длину отрезной части 16, образуемой после резки
подаваемого шнура 13 в отрезном устройстве 6 и окончательной гибки его отрезной части
16 на упоре 14 с формообразующей кромкой 15. В свою очередь, резку шнура 13 на части
16 осуществляет жестко закрепленный на торцевой поверхности 10 ведомого ролика 7 отрезного устройства 6 резец 11. Кроме этого, протягивание отрезаемых частей 16 шнура 13
через ведущий ролик 2 и ведомый ролик 7 отрезного устройства 6 осуществляется, как и в
случае с механизмом 1 подачи, с небольшим натягом. Натяг на торцевой поверхности 10
ведомого ролика 7 отрезного устройства 6 обеспечивает существенное повышение силы
трения и тем самым минимизацию проскальзывания шнура 13 вместе с его отрезными частями 16 при его протягивании через отрезное устройство 6. Таким образом, минимизируется вероятность незапланированного изменения наружного диаметра D2 по ходу способа
его изготовления вследствие проскальзывания калиброванного ведомого ролика с жестко
установленным на его торцевой поверхности резцом в отрезном устройстве 6.
Таким образом, в изобретении повышение точности резки разрезных колец из полимерного материала, в частности фторопласта, достигается за счет минимизации проскальзывания подаваемого шнура 13 в устройстве для осуществления заявляемого способа, а
также исключением деформации захватываемого шнура в механизм 1 подачи по высоте
вне зависимости от допуска на высоту получаемого кольца 17.
В изобретении повышение производительности осуществляется использованием
устройства для реализации способа изготовления разрезных колец из полимерного материала, не предусматривающего дополнительные ручные операции, повышающие трудоемкость изготовления колец 17, а также совмещением процессов резки и гибки исходного
материала - шнура 13.
В изобретении процессы подачи шнура 13, гибки шнура 13, резки и выхода его со стороны формообразующей кромки 15 являются непрерывными. Это способствует исключению из технологического процесса изготовления кольца вспомогательных ручных
операций, что снижает общую трудоемкость процесса и себестоимость изготовления готовой продукции. При этом снятие готового кольца с формирующего устройства обеспечивают
установкой упора 14 с формообразующей кромкой 15, обращенной к вращающемуся ведущему ролику 2. Специальная форма кромки обеспечивает выход сформированной в готовое
кольцо 17 отрезной части 16 шнура 13 из отрезного устройства 6.
В изобретении исключение из технологического процесса необходимой для формообразования кольца операции термофиксации его полученных размеров обуславливает общее снижение энергоемкости выпуска готовых к использованию колец 17.
В изобретении исключается отход материала при изготовлении каждого кольца.
В изобретении ведущий ролик 2 и ведомый ролик 3 механизма 1 подачи кинематически соединены упругой передачей 5, что обеспечивает равную линейную скорость этих
роликов в зоне контакта.
5
BY 14191 C1 2011.04.30
Источники информации:
1. Патент США 7043951 В2, МПК B 21F 11/00, 2006.
2. А.с. СССР 675239 A1, МПК F 16J 19/00, 1979.
3. Патент США 4109361, МПК B 21K 1/04, C 21D 9/40, 1978.
4. Патент США 4365492, МПК B 21F 11/00, 1982.
5. А.с. СССР 249599 A1, НКИ 39а 17/10, 1969.
6. Патент РБ 3359 C1, МПК F 16J 9/28, 2000.
Фиг. 2
Фиг. 3
6
BY 14191 C1 2011.04.30
Фиг. 4
Фиг. 5
Фиг. 6
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
7
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
446 Кб
Теги
14191, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа