Vynález se týká způsobu zpružňování nebo rozvolňování usní nebo podobného materiálu, při kterém se zpracovávaný kus materiálu podrobuje během dopravy střídavé deformaci. Vynález se rovněž týká zařízení к provádění tohoto způsobu s větším počtem vzájemně pohyblivých pracovních nástrojů, které působí na zpracovávaný kus materiálu a vyvolávají jeho střídavou deformaci.

Zpružňování usně působením střídavé deformace je známé, například z amerického patentového spisu č. 73 408. Podle tohoto spisu se provádí střídavá deformace pomocí výstupků pracovních nástrojů, které probíhají napříč к rovině usně a protlačují se skrz useň, to znamená v podstatě pouze ohýbáním a prohýbáním materiálu napříč к rovině zpracovávaného kusu. Tímto způsobem lze pro velkou řadu materiálů dosáhnout dostatečného zpružnění, zejména pro takové materiály, které mají již ve výchozím stavu poměrně velkou pružnost a mohou tedy vydržet nucené protažení spoplochách bez vzniku trhlin. Obecně je však třeba zvýšit účinnost zpružňování střídavou deformací a zlepšit možnost její aplikace na méně pružná materiály.

Účelem vynálezu je vypracovat způsob zpružňování usní a odpovídající zařízení tak, aby měly oproti zpracování střídavou deformací napříč к rovině zpracovávaného kusu zvýšenou účinnost.

Způsob podle vynálezu spočívá v tom, že proti sobě ležící okraje alespoň jednoho plošného úseku, který alespoň částečně překrývá zpracovávaný kus materiálu, se uvádějí do relativního periodického pohybu, přičemž tento relativní pohyb má alespoň jednu složku rovnoběžnou s rovinou zpracovávaného kusu.

Zařízení к provádění tohoto způsobu zpružňování se podle vynálezu vyznačuje tím, že jsou v něm upraveny alespoň dva pracovní nástroje, které alespoň částečně přesahují zpracovávaný kus materiálu a jsou umístěny ve směru rovnoběžném s rovinou materiálu ve vzájemném odstupu, přičemž dráha pohybu těchto pracovních nástrojů má alespoň v jednom úseku složku rovnoběžnou s rovinou kusu materiálu.

Vynález tedy využívá střídavých deformací materiálu v rovině rovnoběžné s rovinou zpracovávaného kusu, a to především střihové a ohybové deformace rovnoběžné s rovinou kusu. Tím se dosáhne, zejména u materiálů s vláknitou strukturou, velice intenzivního zpružnění a změkčení, aniž by muselo docházet к příliš silnému roztahování kůže, jako tomu je u prohýbání materiálu s malým poloměrem křivosti. Takovéto ohýbání nebo prohýbání materiálu napříč к rovině zpracovávaného kusu lze však podle vynálezu použít ve spojení se střihem a ohybem rovnoběžným s rovinou zpracovávaného kusu, pokud to připouští pružnost zpracovávaného materiálu.

Vynález bude vysvětlen v souvislosti s příklady provedení znázorněnými schematicky na výkrese, kde představuje obr. 1 bokorys zařízením podle vynálezu ke zpružňování usní, a to tzv. měkčícího stroje, obr. 2 dílčí řez z obr. 1, vedený rovinou II—II na obr. 1, s kusem usně, která se právě zpracovává, obr. 3 řez vedený rovinou III—III z obr. 1, s nárysem pracovního nástroje ve zvětšeném měřítku, obr. 4 nárys jiného provedení pracovního nástroje ve schematickém zjednodušení, obr. 5 další vytvoření pracovního nástroje podle obr. 2 v podélném řezu, to znamená v řezu napříč к dopravnímu směru, obr. 6 jiné provedení pracovního nástroje s otočnými elementy, které tvoří unášeče zpracovávané usně, obr. -6a pohled na nástroj z obr. 6 napříč к dopravnímu směru, obr. 7 další provedení pracovních nástrojů s unášeči, které jsou samosvorné napříč к dopravnímu směru, obr. 8 řez dalším provedením měkčícího stroje podle vynálezu, vedený napříč к dopravnímu směru, v pohledu v dopravním směru v rovině VIII—VIII z obr. 8a, obr. 8a půdorys měkčícího stroje z obr. 8, avšak bez dopravních pásů a zpracovávané usně, a obr. 9 další vytvoření měkčícího stroje podle vynález v půdorysném pohledu, s dopravním pásem a zpracovávanou usní.

Měkčící stroj podle obr. 1 obsahuje dva nekonečné obíhající dopravní pásy 18, 19, jejichž větve 18a, 19a jsou к sobě přivrácené a pohybují se ve stejném smyslu. Společně s dopravním ústrojím A tvoří tyto dopravní pásy 18, 19 dopravní zařízení, které dopravuje zpracovávané kusy materiálu, například useň 1, mezi větvemi 18a, 19a naležato pracovní stanicí В. V zásadě lze použít také dopravního zařízení s jediným dopravním pásem, na kterém leží zpracovávaný kus materiálu při průchodu pracovní stanicí B. Za určitých okolností přichází v úvahu i doprava usně 1 vkládáním a vyjímáním ze stroje.

Obr. 2 ukazuje přerušovanou čárou obrys usně 1, který leží mezi větvemi 18a, 19a dopravních pásů 18, 19 a pohybuje se v dopravním směru T pracovní stanicí В, a to v oblasti čtyř pracovních nástrojů 5, 6, 7, 8, které leží v dopravním směru T za sebou. Pracovní nástroje 5, 6, 7, 8, které jsou znázorněny zjednodušeně a bez pohonu vyvozujícího jejich pracovní pohyb, jsou protáhlé a jsou uloženy vzájemně rovnoběžně napříč к dopravnímu směru Tav rovině rovnoběžné s rovinou usně 1 ve vzájemných odstupech. Pracovní nástroje 5, 6, 7, 8 vykonávají, jak je znázorněno šipkami Vi a V2, po dvojicích antiparalelní kmitavé pohyby v podélném směru, a unášejí při tomto pracovním pohybu podélné okraje pásových ploch 2, 3, 4 usně 1, která leží mezi nimi. Přitom je useň 1 podrobována střídavé ohybové a střihové deformaci ve své vlastní rovině nebo v rovině, která je s ní rovnoběžná. Přitom záleží zejména na složce pohybu nástroje, která je rovnoběžná k rovině usně 1, přičemž složky ležící napříč k ’ rovině usně mohou rovněž působit, nedochází-li přitom k nadměrnému namáhání materiálu. Úprava pracovních nástrojů 5, 6, 7, 8 napříč k dopravnímu směru T je s přihlédnutím k minimálnímu ovlivnění dopravn^ího ^poc^ho^du otovtášté výtoku lze však připustit takovou úpravu pracovních nástrojů 5, 6, 7, 8, která vyvolává složku pohybu v dopravním směru T.

Pro střídavou deformaci materiálu záleží v podstatě na tom, jak se relativně pohybují pracovní nástroje. Jeden ze dvou vedle sebe ležících pracovních nástrojů může být proto upraven například pevně, to znamená jako pouhý přídržný člen vzhledem k deformaci napříč k dopravnímu směru T, což přináší vzhledem . ke konstrukční jednoduchosti určité výhody.

Maximální deformace materiálu je dána poměrem amplitudy s relativního kmitavého pohybu sousedních pracovních nástrojů (obr. 2) ke vzájemné vzdálenosti těchto nástrojů. Dosažené zpružnění usně mimoto závisí na počtu proběhnutých deformací a na rychlosti deformace. Z tohoto důvodu se ^do^poru^čuje nastavit r^ycMost vnucen^ého re lattvního ^po^hybu de^formujtete^h se ^plo^šnýc^h oblastí usně 1 několikanásobně, s výhodou mnohonásobně větší, než je dopravní ' rychlost.

Ve znázorněném příkladě sahají pracovní nástroje a tedy i právě deformované plochy materiálu po celé šířce usně 1. To má tu výhodu, že celý kus materiálu se dá zpracovat ^během je^din^ého průchodu strojem. Pro menší nároky však přichází v úvahu pouze částečné přesahování šířky materiálu pracovními nástroji a tedy zpracování ^během někohka ^pr^ůb^ěhů usně ¹ m^eichn strojem.

V následujícím textu budou vysvětlena různá provedení pracovních nástrojů, přičemž kvůli jednoduchému označení se před^ktedlá že vž^dy je^den z pracovních n^ástrojů 5 až 8 (obr. 1) odpovídá jednomu z těchto různých provedení.

Pracovn^í nástroj ⁵ znázorněný na o^br. 3 má unášeče 5a, 5b, které zabírají s vnějšími stranami větví 18a, 19a dopravních pásů 18, 19 a tedy nepřímo se zpracovávanou usní 1. Přitom vykonává tento pracovní nástroj ⁵ ja^ko cele^{k k}mⁱtavý ^poh^yb ve směru šipky V. K pohonu tohoto pracovního pohybu slouží klikový pohon S.

V pracovním nástroji 5 jsou unášeče 5a, 5b uloženy vzájemně posuvně napříč k rovině usně 1 pomocí vedení 9, a jsou pružinami 20 přitlačovány proti sobě a proti dopravním pásům 18, 19 a tedy proti zpracovávané usni 1. Při takovém spojitém přítlaku a bez speciálních opatření na styčných plochách mezi pracovním nástrojem 5 a dopravním pásem 18, 19, resp. usní 1 je třeba nastavit přítlačný tlak tak, aby se příliš ne brzdil dopravní pohyb. S ' výhodou však lze rovněž použít periodicky proměnlivé přítlačné síly, přičemž doprava probíhá převážně ve fázích, kdy je přítlačná síla nejmenší. Pro tento účel lze využít zmenšení přítlaku mezi pracovním nástrojem a dopravním pásem, resp. materiálem ve fázích obracení deformace v průběhu střídavé deformace.

Na obr. 3 je kromě spojitého přítlaku vyvozovaného pružinami 20 znázorněno přítlačné ústrojí, které působí periodicky, a to v závislosti na kmitavém deformačním pohybu proměnlivě. K tomuto účelu jsou v měkčícím stroji upraveny přítlačné členy 21, například tlačné pružiny nebo válce plněné Hakovým médⁱem^{, kt}er^é piusoM přes kladky 12 na šikmá. vedení 11 upevněná na unášečích 5a, 5b. Proti sobě skloněné úseky 11‘, 11“ těchto šikmých vedení 11 způsobují společně s progresivní pružící charakteristikou přítlačných členů 21 periodicky proměnlivý přítlak během kmitavého pohy^bU ^při^čem^ž nejmen^ší pntlačná síte spadá do okamžiku obracení deformace a tedy dookamžiku, kdy kmitavý pohyb prochází nulovou osou.

Jak ukazuje obr. 5, mají unášeče 5a, 5b doplňkový profil s výstupky a prohlubněmi, ,které zapadají do sebe při současné příčné deformaci dopravních pásů 18, 19 a tedy i usně 1. Tyto prohlubně a - výstupky pracují na způsob ozubenL ^{V d}ůsle^dku fo^ho vzmk^á lepší přenos síly ve směru deformace rovnoběžně s rovinou usně, zatímco v dopravním směru v důsledku nezalkrivených profi^lů nedochází ^{k b}rz^děrn po^hybu. Unášeče mají tedy ve směru rovnoběžném s dopravním směrem menší tečný přenos síly vzhledem k dopravním pásům a povrchu materiálu než ve směru napříč k dopravnímu směru.

Obr. 5 znázorňuje vytvoření měkčícího stroje s větším počtem jednotlivě pružně u^loženýc^h a nezáviste pntla-čovaných unášečů 14 a tlačných pružin 15. Unášeče 14 jsou s^pojen^y v drž^ác^íc^h v horní díl Ba a ^dolní díl 6b nástroje 6. Vnitřní strany unášečů 14 jsou i v tomto ^přípa^dě profilovány jako vlnité ^ploch^y. ^{V dů}ste^dku to^ že unášeče 14 jsou individuálně poddajné a - ' přitlačovamo^hou se olDzvltótě ^do^bře pnzp^obb nestejnoměrné tloušťce materiálu zpracovávané usně ¹ a přitom ^bezvadn^{ě p}řenášet ^{de f}ormační .sflu, anté ^by se brzdil poh^yb usně 1 v dopravním směru.

Tím, že unášeče 14 zaT^l^^’a;jí do .sebe, vytváří se přídavný ohyb materiálu napříč k rovině usně 1, který obecně není vedle deformace rovnoMžJte s rovinou kusu jež probíhá podle vynálezu, nezbytný. Tento příčný pohyb však způsobuje přídavné vnitrní t^ření v materiálu a zesnuje ^ted^y zpružňovací účinek celého stroje. Použitelnost závisí tedy na pružností a pevnosti materiálu.

Z hlediska různého- přenosu síly v dopravním směru a napříč k dopravnímu směru je obzvláště výhodné provedení unášečů ve tvaru otočných elementů, které se odvalují po povrchu materiálu, resp. po povrchu dopravních pásů 18, 19, jak ukazuje obr. 6 a 6a. V tomto případě je horní díl 7a a dolní díl 7b pracovního nástroje 7 vytvořen jako hřebenový nosič s unášeči, které jsou uloženy na hřídelích 24 a mají tvar kladek 22 a/nebo válců 23. Kladky 22 do sebe zabírají na způsob ozubení, zatímco válce 23 vytvářejí protáhlé tlakové zóny pro- přenos deformační síly na dopravní pásy 18, 19. Obecně je účelné vytvořit pracovní nástroj jako jednotku -s kladkami nebo válci zabírajícími do sebe, avšak i kombinovaná provedení jsou použitelná. S výhodou lze pou^žít i pných ^konstru^kc^í, např^íkla^d vtádě profilovaných válců, které odpovídají šířkou několika kladkám.

Obr. 7 ukazuje pracovní nástroj 8 s horním dílem 8a a dolním dílem 8b. V každém z mch je u^lo^žena ^řa^da orných elementfi

17, které tvoří unášeče zabírající se zpracovávaným materiálem, resp. s dopravními pásy 18, 19, přičemž na rozdíl od provedení podle obr. 6 mají tyto otočné elementy 17 osy rovnoběžné se - směrem dopravy a výstřednosť e. Při pracovním zdvihu ve směru šipky W vykyvují proti sobě ležící unášeče, Jteré nejprve přiléhají na dopravní pásy

18, 19 jenom lehce, proti - sobě - a samosvorně se sevřou. Pásy 18, 19 a materiál usně 1 jsou tedy při tomto zdvihu pevně spojeny s ^pracovmm nástrojem ⁸ a jsou un^ášeny ve sm^ě.ru ^de^formace. ^pn ppa^čn^ém zdvihu se samosvorně spojení samočinně uvolní, tak^že mů^že ^prob^íhat do^pravrn ^pohyt).

Dojpravní pásy 18, 19 musejí provádět deformační pohyb pracovních nástrojů 5 až 8 bez příliš velkého odporu a musejí mít v důsledku toho dostatečnou pružnost a poddajnost. ^přhom z^ále^{ží p}ředev^ším na pružnosti ve střihu v rovině pásu, protože deformační pohyb probíhá podle vynálezu v podstatě rovnoběžně s touto rovinou, resp. s rovinou zpracovávané usně 1. Obzvláště výhodná je proto vysoká pružnost ve střihu na^příč ^{k d}o^pravnímu směr^ ^kter^á m^á vy^šší hodnotu než pružnost v tahu.

Mělkčmí stroj ^po^dle obr. ⁸ a ⁸a je o^patřen pracovními nástroji 25 a 31 podobně jako stroj podle obr. 3. V horním dílu 25a a v dolním dílu 25b pracovního nástroje 25 jsou stejně jako v provedení podle obr. 6 uloženy unášeče ve tvaru kladek. V dolním dílu 25b jsou uloženy dva hnací hřídele 26 s výstředníky - 27, na nichž je pohyblivě uložen dolní díl 25b a tedy celý - pracovní nástroj 25. Hřídele 26 jsou uloženy v kozlíkách 26a, které jsou pevně spojeny s rámem stroje, a jsou poháněny od motoru 28 přes řetězy 29 a řetězová kola 30 synchronně, to znamená při stejném nastavení výst^ře^dnot^ti^, ve -siráru si^pe^k X. Pracovní nástroj 25 vykonává tedy rovnoběžně se svou ^vodró ^polo^hou ^kruhový translačm pohyb, je^ho^{ž p}oloměrem ^-je uvedená výstřednost přičemž tento pohyb probíhá v rovině ležící napříč k dopravnímu směru T. Tento dopravní pohyb má tedy podle vynálezu složku rovnoběžnou se zpracovávanou usní 1. Sousední na obr; ⁸a zn^ázorněný pracovrn nástroj 31 je vytvořen analogicky jako pracovní nástroj 25, nemá však výstředníkové uložení a pohon a je₄uložen pevně na rámu stroje, a to ve znázorněném příkladě na pevných hřídelích 26. Tím je zajištěn relativní pohyb obou pracovních nástrojů 25 a 31. Přídavná deformační složka napříč k rovině usně 1, vznikající při dvourozměrném translačním pohybu nástroje 25, způso^buje pnčný oh^yb z^pracov^ávan^ého materiálu se shora popsanými výsledky.

V provedení podle -obr. 9 je měkčicí stroj opatřen dvěma pracovními ná^t^iroji 32, 33, jejichž konstrukce je analogická provedení z obr. 3, 6 a 8. Tyto pracovní nástroje 32, 33, jsou uváděny od motoru 34 přes dvě dvojice řetězů 35, 36 a dvojice výstředníků 37, 38 do kruhového translačního pohybu v rovině rovnoběžné -s rovinou zpracovávané usně 1, -a to se -směrem otáčení ve směru šipek Y, Z, tedy proti sobě. Tímto způsobem vzniká při vhodné výchozí poloze v důste^dku nastavern výstře^dn^íků andsymetrický synchronní pohyb pracovních nástrojů 32, 33. Pracovní nástroje 32, 33 si tedy zachovávají v dopravním směru T od sebe konstantní vzdálenost. Vyloučí-li se působení -složky pohybu , pracovních nástrojů v dopravním směru na dopravní pásy a zpracovávaný -materiál pomocí otočných unášečů, zůstává deformačrá pohy^ ^který ^probl· há čistá naprm ^k (tápravrnmu sm^ěru a mimo to pouze rovnoběžně s rovinou zpracovávané usně 1, - tedy stejně jako v provedení podle obr. 3, avšak při značně jednodušším a robustnějším uložení pracovních nástrojů se značně menším třením.

V provedení podle obr. 8 a 9 lze místo kruhového translačního pohybu zásadně použít kmitavého pohybu po kruhovém oblouku, což -s sebou přináší určité konstrukční výho^dy. ^Ve všech ^případec^h se ^pou^žívá alespoň -dvou výkyvných nebo otočných členů k uložení pracovních nástrojů, například ve znázorněném provedení výstředníku 27, resp. 37 a 38. Při stejné délce nebo stejném poloměru těchto členů vzniká transtáčm ^pohyb na způso^b paraletágramu. Nestejné poloměry vedou ke vzniku - přídavných rotačních nebo kmitavých složek pohybu pracovních nástrojů, které mohou být případně záměrné.