PL229837B1 - Głowica perforująca pasy napędowe i przenośnikowe - Google Patents

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest głowica perforująca polimerowe i kompozytowe pasy napędowe i przenośnikowe w sposób zautomatyzowany, przy czym do jej napędu wykorzystywane jest sprężone powietrze, charakteryzująca się tym, że posiada siłownik pneumatyczny dwustronnego działania (1) połączony z płytą główną (2), do której przykręcone są prowadnice słupowe (3), które służą do prowadzenia podzespołu stempla (A) zintegrowanego z układem dociskania wykrawanego materiału, przy czym dociskacz ma możliwość poruszania się względem stempla i jest na nim prowadzony, a siłę docisku generuje sprężyna śrubowa walcowa, oraz udarowym układem usuwania odpadu powstałego po procesie perforacji, z ruchomym trzpieniem wypychacza, gdzie jego ruch jest sterowany sprężonym powietrzem dostarczonym do komory pneumatycznej, przy czym proces perforacji przeprowadzany jest wymiennym narzędziem roboczym w formie wykrojnika nożowego, przy czym zintegrowany podzespół stempla (A) prowadzony jest poprzez podzespół prowadzenia (B) z czterema łożyskami współpracującymi z prowadnicami słupowymi (3).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest głowica perforująca pasy napędowe i przenośnikowe. Pasy te znajdują zastosowanie w przemysłowym transporcie różnych surowców i półproduktów, a także gotowych wyrobów na liniach produkcyjnych oraz w napędach maszyn. Zaproponowane rozwiązanie konstrukcyjne cechuje się zdolnością do perforacji, czyli wykonywania otworów w wielu rodzajach miękkich i elastycznych materiałów polimerowych, a także kompozytowych, gdzie materiały zarówno osnowy, jak i zbrojenia (które może być w postaci nici, tkaniny bądź zatopionych cząstek) są tworzywami polimerowymi lub innymi, o wytrzymałości na ścinanie zbliżonej do przeciętnych polimerów. Głowica może wykonywać otwory w gładkich lub wstępnie perforowanych pasach dzięki specjalnie ukształtowanemu wymiennemu ostrzu, o średnicy zewnętrznej zależnej od wymaganego wymiaru wykonywanych otworów.

Głowica perforująca pasy napędowe i przenośnikowe służy do seryjnego, automatycznego wykonywania otworów okrągłych o różnych, skokowo zmiennych średnicach. Ponadto zamontowanie tego zespołu na odpowiedniej prowadnicy poprzecznej zapewnia możliwość wykonywania otworów na całej szerokości taśmy i uzyskania zmiennej odległości pomiędzy nimi. Głowicę charakteryzuje także możliwość samoczynnego usuwania odpadu po procesie wykrawania.

Istnieje wiele rozwiązań konstrukcyjnych urządzeń do ręcznego i zautomatyzowanego wykrawania materiałów stosunkowo miękkich i elastycznych, z jakich wykonane są wspomniane pasy napędowe i przenośnikowe, a także różnego rodzaju innych tworzyw sztucznych, skóry bądź kartonu. Do grupy tych rozwiązań należą między innymi: urządzenie MB SK włoskiej firmy SAGITTA, wykonywane na zamówienia urządzenia perforujące amerykańskiej firmy REGIONAL SUPPLY, bądź działające na podobnej zasadzie urządzenia włoskiej firmy PQL MECCANICA, urządzenia serii REMALINER niemieckiej firmy BAUST - Stanztechnologie, a także rozwiązania znane z opisów CN2625084Y, CN2044259U, PL307107A1, PL118661U1, GB1485245A, PL158897B1, US6453716B2.

Znany z chińskiego opisu CN2625084Y mechanizm szybkiej perforacji - przebijania otworów, jest urządzeniem do automatycznej perforacji taśmy, w którym napęd na stożkowe narzędzie wiertarskie przekazywany jest poprzez dość skomplikowany układ krzywkowy. Wadą tego mechanizmu jest mała precyzja wykonywanych otworów. Znane z kolejnego chińskiego opisu CN2044259U są szczypce do ręcznej perforacji miękkich materiałów, których wymienne końcówki umożliwiają zmianę średnic wycinanych otworów. Jest to narzędzie ręczne, które pomimo swojej lekkości i mobilności w wątpliwy sposób przyczynia się do automatyzacji procesu. Podobnie jest w przypadku ręcznego narzędzia przytoczonego w polskim opisie PL118661U1, którego przedmiot stanowi ręczny dziurkacz - w tym przypadku stacjonarny. Przeprowadzenie perforacji wymaga umieszczenia taśmy w specjalnej ramce i oddziaływania siłą ręki na dźwignię połączoną ze stemplem, wykonującym otwór. Oba powyżej opisane rozwiązania wykorzystują stempel i matrycę, w której gromadzi się krążek odpadowy pozostały po procesie wykrawania. Znany z kolejnego polskiego opisu PL307107A1 przyrząd również jest narzędziem ręcznym, w tym przypadku jednak wykorzystującym wykrojnik nożowy jednostronny, z udarowym układem usuwania odpadu. Urządzenie to działa dzięki bezwładności bijaka: po uderzeniu w trzonek narzędzia młotkiem, element sprężysty najpierw gromadzi energię, po czym oddaje ją po zakończeniu procesu, powodując wypchnięcie odpadu. Nadal jest to jednak narzędzie ręczne, które wymaga stałej obsługi przez pracownika, co nie przyczynia się do zautomatyzowania produkcji. Z kolei znany z brytyjskiego opisu patentowego GB1485245A wynalazek dotyczy specjalnej prasy hydraulicznej lub pneumatycznej do perforacji materiałów. Mechanizm ten posiada jednak dość skomplikowany układ sterowania ruchu stempla oraz ruchomego stołu matrycy, co może skutkować większą podatnością na usterki w przypadku zastosowania przemysłowego, a także wprowadza konieczność jego pracochłonnej regulacji. Urządzenie do wytwarzania taśm przenośnikowych według polskiego opisu PL158897B1 również posiada zespół do wykrawania okrągłych otworów. Należy jednak zauważyć, że ten mechanizm zawiera cztery komplety stempli i matryc na stałe przymocowanych do ramy urządzenia, co zapewnia wykrawanie otworów tylko w stałych miejscach na szerokości taśmy. W przypadku pasów napędowych i przenośnikowych, gdzie wymagana jest zmienna ilość otworów na szerokości perforowanej taśmy i różny ich rozstaw, rozwiązanie to może się nie sprawdzić.

Urządzenie do perforacji taśmy MB SK włoskiej firmy SAGITTA jest zautomatyzowane i przystosowane do szybkiego otworowania różnego rodzaju pasów wykonanych z miękkich materiałów polimerowych bądź naturalnych, np. skóry. Jest to rozwiązanie mające zespół ruchomych stempli powiązanych z matrycami, które wykonują określoną liczbę otworów na szerokości taśmy. Należy zauważyć,

PL 229 837 B1 iż mechanizm ten może wykonywać jedynie otwory w stałych miejscach na szerokości pasa, zachowując stałą odległość pomiędzy nimi. Ogranicza to znacznie funkcjonalność zastosowania takiego urządzenia do perforacji pasów napędowych i przenośnikowych, gdzie wymagane jest wykonywanie zmiennej liczby otworów na szerokości taśmy, o różnej odległości pomiędzy nimi.

Urządzenia do automatycznej perforacji taśmy, które są wykonywane na zamówienie, w specjalnych wersjach, zarówno amerykańskiej firmy REGIONAL SUPPLY, jak i włoskiej firmy PQL MECCANICA działają na podobnej zasadzie. W obu przypadkach ruchoma głowica perforująca współpracuje z zespołem matrycowym, a pomiędzy nimi umieszczony jest perforowany materiał. Głowica może przemieszczać się swobodnie na całej szerokości taśmy, jej ruch musi jednak śledzić zespół matrycowy, tak aby możliwe było poprawne wykonanie otworu i usunięcie odpadu przez otwór w matrycy. Takie rozwiązanie wymaga bardzo dużej dokładności pozycjonowania stempla względem matrycy w ruchu, ponieważ luz pomiędzy krawędzią stempla, a jej otworem jest niewielki. Każda ewentualna niedokładność pozycjonowania może skończyć się uszkodzeniem narzędzi w wyniku uderzenia stempla o matrycę. Rozwiązanie to jest więc dość kłopotliwe do wdrożenia w warunkach przemysłowych.

Konstrukcja urządzeń z serii REMALINER niemieckiej firmy BAUST - Stanztechnologie polega na zastosowaniu do perforacji taśm, zespołu wprowadzania ich pomiędzy obracające się walcowe rolki, z których jedna ma okrągłe wypusty na powierzchni walcowej, a druga odpowiadające im otwory. Rolki są ze sobą spasowane w taki sposób, że przy swobodnym obracaniu wypusty chowają się w otwory na sąsiednim wałku. Wprowadzenie między nie taśmy powoduje wycinanie otworów w jej strukturze, natomiast odpad jest usuwany przez otwory we współpracującej rolce. W tym rozwiązaniu występują jednak istotne problemy z wykonaniem otworów okrągłych o zadowalającej dokładności kształtowowymiarowej. Należy również zauważyć, że taki proces powoduje wykrawanie jedynie stałej ilości otworów na szerokości taśmy, przy niezmiennym ich rozstawie.

Rozwiązanie według wynalazku pozwala wyeliminować pewne oczywiste wady konstrukcji znanych w technice, w szczególności umożliwia wykonywanie otworów w różnych miejscach na szerokości perforowanego pasa i pozwala na uzyskiwanie ich zmiennego rozstawu. Ponadto głowica umożliwia automatyczne dociskanie perforowanego materiału podczas wykrawania, co jest istotne ze względu na dokładność kształtowo-wymiarową uzyskiwanych otworów. Dodatkowo konstrukcja głowicy pozwala rozwiązać problem automatycznego usuwania odpadu po procesie wykrawania, który pozostając w obrębie narzędzia roboczego uniemożliwia kontynuowanie perforacji.

Istotą wynalazku jest głowica perforująca pasy napędowe i przenośnikowe napędzana siłownikiem pneumatycznym dwustronnego działania połączonym z płytą główną, która może być korzystnie zamontowana do prowadnic liniowych. Siłownik wywołuje ruch roboczy ostrza wykrawającego stanowiącego wymienne narzędzie robocze o średnicy dostosowanej do wymaganego wymiaru wykonywanego otworu. Zazwyczaj narzędzie robocze w takim przypadku jest wykonane z materiału o znacznie większej wytrzymałości niż pozostałe części zespołu, ma też niewielkie wymiary, co pozwala na optymalną pracę urządzenia i obniża koszty eksploatacji. Istotnym jest, że głowica perforująca wyposażona jest w montowany rozłącznie podzespół stempla, utrzymywany w ustalonym położeniu poziomym poprzez połączenie z okrągłą płytą prowadzącą, posiadający układ samoczynnego dociskania perforowanej taśmy do podpory, która może być płaskim i sztywnym materiałem polimerowym, a także dociskacz umieszczony koncentrycznie względem narzędzia roboczego, posiadający koncentryczny otwór o średnicy znacząco nie różniącej się od średnicy zewnętrznej narzędzia roboczego. Dodatkowo głowica posiada mechanizm usuwania odpadu po wykrawaniu umieszczony wewnątrz stempla i narzędzia roboczego, który stanowi trzpień wypychacza, suwliwie pasowany ze stemplem i narzędziem roboczym , przy czym kołnierz trzpienia wypychacza wraz z walcową powierzchnią ścianki wewnętrznej stempla oraz korkiem zaślepiającym stanowią komorę pneumatyczną. Przyłączem pneumatycznym umieszczonym na spłaszczonej ściance stempla, dostarczane jest do komory tej sprężone powietrze, które działając na kołnierz trzpienia wypychacza wywołuje jego ruch roboczy w kierunku usuwania odpadu z otworu wewnątrz narzędzia roboczego. Tak poruszający się trzpień wypychacza korzystnie stanowi udarowy wybijak do odpadu po perforacji, sterowany momentem podania sprężonego powietrza do komory pneumatycznej, niezależne od stanu pracy głowicy oraz położenia podzespołu stempla. Odpowiednia średnica trzpienia wypychacza w końcowej części współpracującej z otworem w ostrzu, zapewnia suwliwe pasowanie obu elementów, co gwarantuje dużą pewność usuwania odpadu, niezależnie od jego zagięcia się, zawinięcia lub zakleszczenia, a także małe opory przesuwu trzpienia wypychacza względem narzędzia roboczego. Trzpień wypychacza współpracuje również ze sprężynami: tłumiącą jego wysuw oraz powrót, które są określonej sztywności i oddziałują

PL 229 837 B1 siłami na kołnierz tego trzpienia z obu stron, ustalając jego położenie w stanie swobodnym, gdy sprężone powietrze nie jest dostarczane do komory pneumatycznej. Dodatkowo podczas skoku roboczego podzespołu stempla - skoku wykrawania, trzpień wypychacza może przemieszczać się ku górze, ściskając sprężynę tłumiącą powrót, zwalniając miejsce w otworze wewnątrz ostrza na wciskający się do niego odpad. Podczas skoku usuwania odpadu, trzpień wypychacza przemieszcza się pod wpływem działania sprężonego powietrza, ściskając sprężynę tłumiącą wysuw, i powodując wypchnięcie odpadu z otworu wewnątrz ostrza. Sztywności obu sprężyn są tak dobrane, by nie stanowiły one nadmiernych oporów ruchu dla przemieszczającego się trzpienia wypychacza oraz aby nie nastąpiło zjawisko samoczynnego usunięcia odpadu bez oddziaływania sprężonego powietrza.

Korzystnie głowica perforująca ma przymocowane do płyty głównej prowadnice słupowe wspierające poprzez okrągłą płytę prowadzącą podzespół stempla zawierający wymienne narzędzie robocze, dociskacz perforowanego materiału oraz układ usuwania odpadu, przy czym prowadnice te mają przekrój pierścieniowy o stopniowanej średnicy i są wkręcone w tulejki przymocowane trwale do płyty głównej.

Korzystnie podzespół stempla wraz z dociskaczem oraz układem usuwania odpadu głowicy perforującej jest połączony poprzez trzpień łączący z tłoczyskiem siłownika pneumatycznego, przy czym trzpień ten jest z jednej strony nakręcony na tłoczysko siłownika, a połączenie to jest zabezpieczone nakrętką kontrującą, z drugiej strony natomiast jest przykręcony do prowadzonego przez okrągłą płytę prowadzącą i prowadnice słupowe podzespołu stempla nakrętką, przy czym połączenie to również jest zabezpieczone nakrętką kontrującą.

Korzystnie głowica perforująca posiada okrągłą płytę prowadzącą umieszczoną koncentrycznie względem podzespołu stempla, posiadającą koncentryczny z podzespołem stempla otwór, wyposażoną w tuleje połączone trwale z płytą prowadzącą, które są rozmieszczone koncentrycznie na obwodzie okręgu, co zapewnia dobre warunki do przenoszenia sił działających poprzecznie w stosunku do kierunku ruchu podzespołu stempla. W tych tulejach zabudowane są łożyska, które korzystnie mogą być łożyskami kulkowymi liniowymi, współpracujące z prowadnicami słupowymi, stanowiące prowadzenie podzespołu stempla wraz z dociskaczem perforowanego materiału i układem usuwania odpadu, działającymi niezależnie od układu prowadzenia podzespołu stempla zapewniające małe opory przesuwu. Łożyska te są zabezpieczone przed przesunięciem kołnierzem tulei oraz pierścieniem osadczym sprężynującym. Dodatkowo płyta prowadząca połączona jest z podzespołem stempla poprzez połączenie kształtowe z talerzem dociskacza, które jest zabezpieczone przed przemieszczeniem: z jednej strony kołnierzem tego talerza, a z drugiej podkładką płaską i pierścieniem osadczym sprężynującym, co zapewnia łatwość demontażu podzespołu prowadzenia.

Korzystnie dociskacz wchodzący w skład układu dociskania materiału perforowanego umieszczony jest koncentrycznie względem narzędzia roboczego oraz układu usuwania odpadu i połączony poprzez śruby oraz tulejki wspierające z obudową łożyska dociskacza z zabudowanym łożyskiem, które korzystnie może być kulkowym liniowym, zabezpieczonym przed wysunięciem pierścieniem osadczym sprężynującym. Obudowa z łożyskiem i śruby z tulejkami stanowią układ prowadzenia dociskacza na walcowej powierzchni stempla. Gwarantuje on możliwość poruszania się dociskacza względem narzędzia roboczego oraz stempla, dzięki łożysku i zabudowanej między obudową łożyska, a talerzem dociskacza wstępnie napiętej sprężynie dociskacza. Zapewnia ona również wymaganą siłę docisku materiału wykrawanego i możliwość zsuwania zaciśniętej taśmy z powierzchni narzędzia roboczego, podczas skoku powrotnego podzespołu stempla. Układ dociskania zawiera również pierścień zabezpieczający, mocowany przy pomocy promieniowo umieszczonych wkrętów, uniemożliwiający nadmierne rozprężenie sprężyny dociskacza i zsunięcie się dociskacza ze stempla.

Korzystnie układ usuwania odpadu posiada regulowaną charakterystykę pracy przy pomocy podkładek regulacyjnych, umieszczonych pomiędzy spłaszczonymi końcami sprężyn: tłumiącej wysuw i tłumiącej powrót trzpienia wypychacza, a jego kołnierzem, ich grubość można zmieniać, zmieniając tym samym sztywność sprężyn, co wpływa na zmianę charakterystyki pracy układu usuwania odpadu.

Dzięki zastosowanym rozwiązaniom według wynalazku, uzyskano następujące efekty użytkowe:

- możliwość perforacji materiałów polimerowych i kompozytów o osnowach i zbrojeniach polimerowych,

- możliwość perforacji taśm przenośnikowych i napędowych - wykonywania otworów okrągłych o żądanych średnicach na całej szerokości taśmy,

- możliwość dociskania materiału perforowanego podczas procesu, co wpływa pozytywnie na dokładność kształtowo-wymiarową wykonywanych otworów,

PL 229 837 B1

- możliwość skutecznego usuwania zaciśniętego materiału perforowanego z powierzchni narzędzia roboczego, co zapewnia sprawne wykonywanie wielu otworów na szerokości taśmy i swobodne przemieszczanie się jej pod głowicą perforującą,

- brak konieczności stosowania zespołu elementów: stempel - matryca i ich wzajemnego kojarzenia, co w przypadku zastosowań przemysłowych, gdzie następuje zmiana miejsca wykonywania otworu oraz duża dynamika przemieszczeń takich elementów, powoduje trudność zapewnienia dokładnej współosiowości stempla i otworu matrycy,

- możliwość łatwej wymiany narzędzia roboczego,

- możliwość automatycznego usuwania odpadu po procesie wykrawania wykrojnikiem nożowym według wynalazku, co umożliwia pełne zautomatyzowanie procesu i jego poprawne przeprowadzenie, ponieważ bez regularnego usuwania odpadu jest to niemożliwe,

- możliwość dowolnego sterowania chwilą rozpoczęcia usuwania odpadu, co powoduje, że może on być usuwany zarówno w miejscu, gdzie otwór był wykonany, a także w dowolnym innym położeniu głowicy po jej przemieszczeniu.

Wynalazek w przykładzie wykonania przedstawiono na rysunku, gdzie fig. 1 przedstawia uproszczony schemat zespołu głowicy z podziałem na podzespoły, fig. 2 przedstawia przekrój całej złożonej głowicy perforującej, fig. 3 przedstawia schemat konstrukcyjny podzespołu stempla zintegrowanego z dociskaczem i wypychaczem odpadu, który jest w całości demontowalny, a fig. 4 przedstawia przekrój podzespołu stempla.

Elementem napędowym głowicy perforującej jest siłownik pneumatyczny dwustronnego działania 1, którego skok warunkuje zakres ruchu roboczego podzespołu stempla A. Siłownik ten przykręcony jest do płyty głównej 2, która stanowi element nośny konstrukcji. Może ona być przykręcona do specjalnych prowadnic poprzecznych liniowych; dzięki takiej zabudowie głowica ma możliwość przemieszczania się poprzecznego i wykonywania otworów w dowolnym miejscu na szerokości perforowanej taśmy. W płytę główną 2 wkręcone są cztery prowadnice słupowe 3, z którymi współpracuje specjalny podzespół prowadzący B, prowadzący podzespół stempla A, który jest zintegrowany z układem dociskania perforowanej taśmy C i mechanizmem usuwania odpadu D.

Siłownik pneumatyczny 1 przykręcony jest do płyty głównej 2 za pomocą śrub 4 wkręcanych w jego korpus. Natomiast prowadnice słupowe 3, nagwintowanym jednym końcem, wkręcone są w specjalne tulejki 5 wspawane w płytę główną 2, co zapewnia dużą pewność takiego połączenia i korzystne warunki przenoszenia obciążeń. Taka konfiguracja sprawia, że obudowa siłownika pneumatyc znego 1, płyta główna 2 oraz prowadnice słupowe 3 stanowią sztywną konstrukcję nośną całej głowicy.

Podzespół stempla A zintegrowany z dociskaczem taśmy C i wypychaczem odpadu D przykręcony jest do tłoczyska siłownika pneumatycznego 1 poprzez specjalny trzpień łączący 6, który z jednej strony jest nakręcony na tłoczysko siłownika 1 i zabezpieczony przed odkręceniem nakrętką kontrującą 7, a z drugiej strony przykręcony jest do stempla 16 za pomocą nakrętki 8, połączenie to jest zabezpieczone przed samoczynnym odkręceniem nakrętką kontrującą 9. Taka konfiguracja zapewnia możliwość poruszania się w jednym kierunku całego podzespołu stempla A zintegrowanego układem dociskania C i wypychania odpadu D, względem płyty głównej 2 z obudową siłownika 1 i prowadnicami słupowymi 3.

Prowadzenie podzespołu stempla A podczas ruchu roboczego i powrotnego zapewnione jest przez specjalną okrągłą płytę prowadzącą 10, która jest koncentryczna w stosunku do podzespołu stempla A. Płyta 10 ma tuleje 11 - połączone z nią trwale, w których umieszczone są łożyska 12, w przykładzie realizacji występujące jako łożyska kulkowe liniowe, zabezpieczone kołnierzem i pierścieniem osadczym sprężynującym 13 przed wysunięciem z tulei 11. Tak zabudowane łożyska 12 poruszają się po prowadnicach słupowych 3 zgodnie z ruchem podzespołu stempla A, zapewniając płynne, o bardzo małych oporach niezależnych od oddziaływań sił bocznych, przemieszczanie się całego podzespołu stempla A razem z układem dociskania taśmy C i mechanizmem usuwania odpadu D. Płyta prowadząca 10 połączona jest z podzespołem stempla A za pomocą połączenia kształtowego - otwór płyty 10 wchodzi na powierzchnię zewnętrzną talerza dociskacza 27 i opiera się z jednej strony na jego kołnierzu, a z drugiej strony na podkładce płaskiej 14 i pierścieniu osadczym sprężynującym 15. Taka konfiguracja umożliwia łatwy demontaż podzespołu prowadzącego B w przypadku prac serwisowych, który polega jedynie na zdjęciu pierścienia zabezpieczającego 15, podkładki 14 oraz zsunięciu podzespołu prowadzącego B w dół.

Podstawowym elementem podzespołu stempla A zintegrowanego z dociskaczem wykrawanego materiału C oraz układem usuwania odpadu D jest stempel 16. Do niego przykręcone jest za pomocą

PL 229 837 B1 nakrętki 18 wymienne ostrze 17 - stanowiące narzędzie robocze, którego średnica zależy od wymaganego wymiaru wykonywanego otworu. Połączenie to jest zabezpieczone przed samoczynnym odkręceniem przy pomocy nakrętki kontrującej 19.

Układ samoczynnego docisku wykrawanego materiału do podpor y C stanowi dociskacz 20, usytuowany koncentrycznie ze stemplem 16, posiadający w centralnej części otwór, przez który przechodzi wymienne ostrze wykrawające 17; przykręcony jest on za pomocą śrub 21, poprzez tulejki wspierające 22 do obudowy łożyska dociskacza 23. W obudowie 23 zabudowane jest łożysko dociskacza 24, w przykładzie realizacji jako bezobsługowe łożysko kulkowe liniowe, zabezpieczone przed wysunięciem za pomocą pierścienia osadczego sprężynującego 25. Zapewnia to prowadzenie dociskacza 20 i umożliwia ruch względem stempla 16. Obudowa łożyska 23 współpracuje ze wstępnie napiętą sprężyną śrubową walcową 26 o odpowiednio dobranej sztywności. Sprężyna 26 z jednej strony opiera się na powierzchni obudowy łożyska 23, a z drugiej na talerzu dociskacza 27, który jest sztywno połączony ze stemplem 16 za pomocą połączenia gwintowego z nakrętką 28 i nakrętką kontrującą 29, zabezpieczającą połączenie przed samoczynnym odkręceniem. Talerz dociskacza 27 pełni rolę oparcia dla płyty prowadzącej 10. W trakcie ruchu podzespołu stempla A w kierunku zagłębiania się ostrza 17 w wykrawany materiał, dociskacz 20 opiera się na jego powierzchni. Należy pamiętać, że może on się przemieszczać względem stempla 16 i ostrza 17 dzięki łożyskowaniu oraz otworo wi w centralnej części. Podczas gdy ostrze 17 zagłębia się w perforowany materiał, dociskacz 20 pozostaje nieruchomy względem niego - dzięki możliwości ściskania sprężyny śrubowej 26. Tym samym generowana jest siła docisku materiału ciętego do podpory. W momencie zakończen ia wykrawania i powrotu podzespołu stempla A ku górze, sprężyna 26 oddaje swoją energię, rozpręża się i powoduje przemieszczenie dociskacza 20 względem powracającego ostrza 17. Odpowiednie zestawienie wymiarów otworu w dociskaczu 20 i średnicy zewnętrznej ostrza 17 zapewnia zsuwanie zaciśniętej perforowanej taśmy z jego powierzchni i możliwość poruszania się dociskacza 20 względem narzędzia roboczego 17.

Aby zapewnić wstępne napięcie sprężyny 26, a także ograniczyć możliwości ruchowe dociskacza 20 (możliwość jego zsunięcia się ze stempla 16) zastosowano okrągły pierścień zabezpieczający 30, który nasunięty jest na powierzchnię walcową stempla 16; na tym pierścieniu opiera się w stanie swobodnym obudowa łożyska dociskacza 23, co uniemożliwia jej dalszy ruch ku dołowi i nadmierne rozprężenie sprężyny 26. Zabezpieczenie pierścienia 30 przed przesuwaniem stanowią wkręty mocujące 31, rozmieszczone na jego obwodzie, wkręcone w gwintowany otwór wykonany w pierścieniu 30, a ich wierzchołkowa, walcowa część wchodzi w wywiercone w analogicznej konfiguracji otwory na powierzchni stempla 16, co stanowi połączenie kształtowe.

Układ usuwania odpadu po procesie wykrawania D stanowi trzpień wypychacza 32, skojarzony ślizgowo z wewnętrzną powierzchnią walcową stempla 16 oraz wymiennego ostrza 17. Trzpień wypychacza 32 może się swobodnie poruszać względem stempla 16 i ostrza 17: ku górze pod wpływem wciskającego się odpadu do otworu ostrza 17 lub ku dołowi pod wpływem sprężonego powietrza dostarczonego do komory pneumatycznej 33 (utworzonej przez kołnierz trzpienia wypychacza 32, ściankę wewnętrzną walcową stempla 16 i szczelny korek zaślepiający 34) poprzez przyłącze pneumatyczne 35. Wymiary trzpienia wypychacza 32 są tak dobrane, aby jego kołnierz stanowił szczelne, ale ślizgowe połączenie ze stemplem 16, a sam materiał trzpienia wypychacza 32 umożliwia tworzenie ze stemplem 16 pary kinematycznej o korzystnych właściwościach ślizgowych. Długość całego trzpienia wypychacza 32 i poszczególnych jego stopni jest tak dobrana, aby w skrajnym górnym położeniu do otworu wewnątrz ostrza 17 mógł się dostać odpad o grubości równej maksymalnej dopuszczalnej grubości wykrawanego materiału, natomiast w skrajnym dolnym położeniu powierzchnia czołowa trzpienia wypychacza 32 wystaje nieco poniżej powierzchni dociskacza 20, co gwarantuje pewne usuwanie odpadu.

Trzpień wypychacza 32 współpracuje z dwiema sprężynami śrubowym walcowymi: sprężyną 36 tłumiącą wysuw trzpienia 32, która zapobiega uderzeniom kołnierza trzpienia 32 o powierzchnię podtoczenia stempla 16, jednocześnie jej sztywność jest niewielka, co wpływa na mały opór stawiany przez nią przemieszczającemu się trzpieniowi 32; a także sprężyną 37 tłumiącą powrót trzpienia 32, która chroni go przed uderzeniem o korek zaślepiający 34, jednocześnie jej sztywność jest na tyle mała, że nie powoduje zbyt wczesnego usunięcia odpadu w wyniku jej oddziaływania na trzpień wypychacza 32. Sztywności obu sprężyn są porównywalnej wartości, dlatego w stanie swobodnym zapewniają zajęcie przez trzpień wypychacza 32 pewnego pośredniego położenia, co powoduje, że przy wykrawaniu cienkich taśm, podczas skoku roboczego trzpień wypychacza 32 nie dotyka do materiału perforowanego dodatkowo zmniejszając opory wykrawania, a podczas usuwania odpadu umożliwia udarowe działanie trzpienia 32 na krążek odpadowy.

PL 229 837 B1

Obie sprężyny: tłumiąca wysuw 36 trzpienia wypychacza 32, oraz tłumiąca powrót 37 trzpienia wypychacza 32, współpracują z podkładkami regulacyjnymi 38 i 39 umieszczonymi pomiędzy płaskimi zakończeniami tych sprężyn, a kołnierzem trzpienia wypychacza 32 z obu stron, co powoduje stworzenie możliwości do regulacji charakterystyki pracy trzpienia wypychacza 32 poprzez zmianę sztywności sprężyn 36 i 37 dzięki zmianie ich napięcia wstępnego w wyniku zmiany grubości podkładek 38 i 39.

Działanie głowicy perforującej polega na tym, że w czasie skoku roboczego wykrawania, podzespół stempla A przemieszcza się w dół w kierunku wykrawanego materiału. W momencie kontaktu dociskacza 20 z perforowanym pasem, następuje początek ściskania wstępnie napiętej sprężyny dociskacza 26, tym samym rozpoczyna się proces docisku. W miarę dalszego przemieszczania się tłoczyska siłownika pneumatycznego 1 ku dołowi, ostrze wykrawające 17 zaczyna zagłębiać się w perforowany materiał, natomiast odpad w postaci okrągłego krążka wciska się w jego otwór. Tym samym przy dostatecznie grubej taśmie trzpień wypychacza 32 jest podnoszony (przy cienkiej taśmie spoczywa on w pewnym położeniu równowagi powyżej powierzchni odpadu). W tym momencie do komory pneumatycznej 33 nie jest dostarczane sprężone powietrze, więc trzpień wypychacza 32 może się swobodnie przemieszczać ku górze. Następnie po zakończeniu procesu wykrawania, podzespół stempla A pod wpływem działania siłownika pneumatycznego 1 zaczyna przemieszczać się ku górze, tym samym wyciągając ostrze 17 z wykrawanego materiału. Usuwanie taśmy zaciśniętej na zewnętrznej powierzchni ostrza 17 realizowane jest poprzez przemieszczanie się dociskacza 20 względem ostrza 17, pod wypływem rozprężania się sprężyny 26. Otwór w środku dociskacza 20 o średnicy niewiele różniącej się od średnicy zewnętrznej ostrza 17 powoduje, że dociskacz 20, przemieszczając się względem ostrza 17 zsuwa z niego zaciśniętą taśmę. W tym samym momencie trzpień wypychacza 32 nie oddziałuje na odpad znajdujący się w ostrzu 17, ponieważ siła sprężyny 37 tłumiącej powrót trzpienia 32, która potencjalnie może powodować wypchnięcie odpadu, jest zbyt mała, a sprężone powietrze w tym momencie nie jest dostarczane do komory pneumatycznej 33, odpad pozostaje więc w ostrzu 17.

Po zakończeniu powrotu podzespołu stempla A w czasie, gdy mechanizm docisku C wraca w położenie spoczynkowe (obudowa łożyska dociskacza 23 opiera się o pierścień zabezpieczający 30) może nastąpić przemieszczenie głowicy w inne położenie w celu wykonania kolejnego otworu. W tym samym czasie może przebiegać proces usuwania odpadu przez mechanizm wypychania D, który polega na dostarczeniu do komory pneumatycznej 33 poprzez przyłącze pneumatyczne 35 sprężonego powietrza pod odpowiednim ciśnieniem. Oddziałując na powierzchnię kołnierza trzpienia wypychacza 32, powoduje ono powstanie siły przesuwającej trzpień wypychacza 32 ku dołowi, co powoduje wypchnięcie odpadu z przestrzeni wewnątrz ostrza 17. Po tym dopływ sprężonego powietrza jest odcinany i trzpień wypychacza 32 może powrócić w położenie spoczynkowe pod wpływem oddziaływania obu sprężyn: tłumiącej wysuw 36 i tłumiącej powrót 37.

Ewentualna obsługa głowicy jest bardzo łatwa z racji tego, że większość połączeń śrubowyc h występuje pojedynczo i umieszczona jest koncentrycznie w stosunku do osi całej głowicy. Wymiana zużytego ostrza 17 wymaga odkręcenia jedynie dociskacza 20 i jednego połączenia gwintowego (nakrętka 18). Wymiana całego podzespołu stempla A na komplet o innej średnicy wykrawania (szybkie przezbrajanie w warunkach przemysłowych) wymaga zdjęcia jedynie jednego pierścienia osadczego 15 oraz demontażu jednego połączenia gwintowego (nakrętka 8).

Claims (6)

1. Głowica perforująca pasy napędowe i przenośnikowe zawierająca siłownik pneumatyczny dwustronnego działania, znamienna tym, że siłownik pneumatyczny dwustronnego działania (1) jest połączony z płytą główną (2) i wywołuje ruch roboczy ostrza wykrawającego (17) stanowiącego wymienne narzędzie robocze, przy czym głowica wyposażona jest w montowany rozłącznie podzespół stempla (A), utrzymywany w ustalonym położeniu poziomym poprzez połączenie z okrągłą płytą prowadzącą (10), posiadający układ samoczynnego dociskania perforowanego materiału (C) do podpory z dociskaczem (20) umieszczonym koncentrycznie względem narzędzia roboczego (17) i posiadającym otwór o średnicy znacząco nie różniącej się od średnicy zewnętrznej narzędzia roboczego (17) umieszczony koncentrycznie względem niego, a także mechanizm usuwania odpadu (D) umieszczony wewnątrz stempla (16) i narzędzia roboczego (17), który stanowi trzpień wypychacza (32), suwliwie pasowany ze stemplem (16) i narzędziem roboczym (17), przy czym kołnierz trzpienia wypychacza (32) wraz z walcową powierzchnią ścianki wewnętrznej

PL 229 837 B1 stempla (16) oraz korkiem zaślepiającym (34) stanowią komorę pneumatyczną (33), do której dostarczane jest sprężone powietrze przyłączem pneumatycznym (35) umieszczonym na spłaszczonej ściance stempla (16), przy czym trzpień wypychacza (32) współpracuje ze sprężyną (36) tłumiącą wysuw trzpienia (32) oraz sprężyną (37) tłumiącą powrót trzpienia (32), przy czym obie sprężyny są określonej sztywności i oddziałują siłami na kołnierz trzpienia wypychacza (32) z obu stron, ustalając jego położenie w stanie swobodnym, gdy sprężone powietrze nie jest dostarczane do komory pneumatycznej (33).

2. Głowica według zastrz. 1, znamienna tym, że do płyty głównej (2) przymocowane są prowadnice słupowe (3) wspierające poprzez okrągłą płytę prowadzącą (10), podzespół stempla (A), zawierający wymienne narzędzie robocze (17), dociskacz (20) perforowanego materiału oraz układ usuwania odpadu (D), przy czym prowadnice słupowe (3) mają przekrój pierścieniowy o stopniowanej średnicy i są wkręcone w tulejki (5) przymocowane trwale do płyty głównej (2).

3. Głowica według zastrz. 1 lub 2, znamienna tym, że podzespół stempla (A) wraz z dociskaczem (20) oraz układem usuwania odpadu (D) jest połączony poprzez trzpień łączący (6) z tłoczyskiem siłownika pneumatycznego (1), przy czym trzpień (6) jest z jednej strony nakręcony na tłoczysko siłownika (1), połączenie to jest zabezpieczone nakrętką kontrującą (7), z drugiej strony natomiast jest przykręcony do prowadzonego przez okrągłą płytę prowadzącą (10) i prowadnice słupowe (3) podzespołu stempla (A), nakrętką (8) wraz z nakrętką kontrującą (9).

4. Głowica według zastrz. 1, 2 lub 3, znamienna tym, że okrągła płyta prowadząca (10) jest umieszczona koncentrycznie względem podzespołu stempla (A) i posiada koncentryczny otwór wewnątrz, a także tuleje (11) połączone trwale z płytą prowadzącą (10) rozmieszczone koncentrycznie po obwodzie okręgu, w których zabudowane są łożyska (12), zabezpieczone przed przesunięciem kołnierzem tulei (11) oraz pierścieniem osadczym sprężynującym (13), przy czym łożyska (12) współpracują z prowadnicami słupowymi (3), stanowiąc układ prowadzenia (B) podzespołu stempla (A) wraz z dociskaczem perforowanego materiału (20) i układem usuwania odpadu (D), działającymi niezależnie od układu prowadzenia (B) podzespołu stempla (A), przy czym płyta prowadząca (10) połączona jest z podzespołem stempla (A) poprzez połączenie kształtowe z talerzem dociskacza (27), przy czym połączenie to jest zabezpieczone przed przemieszczeniem: z jednej strony kołnierzem talerza (27), a z drugiej podkładką płaską (14) i pierścieniem osadczym sprężynującym (15).

5. Głowica według zastrz. 1, 2, 3 lub 4, znamienna tym, że dociskacz (20) układu dociskania materiału perforowanego (C) umieszczony koncentrycznie względem narzędzia roboczego (17) oraz układu usuwania odpadu (D), połączony jest poprzez śruby (21) i tulejki wspierające (22) z obudową łożyska dociskacza (23), która posiada zamontowane łożysko dociskacza (24) zabezpieczone przed wysunięciem pierścieniem osadczym sprężynującym (25), przy czym obudowa (23) z łożyskiem (24) i śruby (21) z tulejkami (22) stanowią układ prowadzenia dociskacza (20) na walcowej powierzchni stempla (16), a łożysko (24) zapewnia możliwość względnego ruchu dociskacza (20) i stempla (16) z narzędziem roboczym (17), przy czym obudowa łożyska dociskacza (23) współpracuje ze wstępnie napiętą sprężyną dociskacza (26) zapewniającą wymaganą siłę docisku umieszczoną pomiędzy tą obudową (23), a talerzem dociskacza (27), przy czym układ dociskania (C) posiada pierścień zabezpieczający (30) koncentryczny ze stemplem (16), zintegrowany z wkrętami mocującymi (31) wkręconymi w niego i opierającymi się swoim walcowym zakończeniem o analogicznie rozmieszczone walcowe wybrania na powierzchni stempla (16), przy czym obudowa łożyska dociskacza (23) opiera się w stanie swobodnym o pierścień (30).

6. Głowica według zastrz. 1,2, 3, 4 lub 5, znamienna tym, że układ usuwania odpadu (D) posiada regulowaną charakterystykę pracy przy pomocy podkładek regulacyjnych (38) i (39), umieszczonych pomiędzy spłaszczonymi końcami sprężyn (36) i (37), a kołnierzem trzpienia wypychacza (32), których grubość można zmieniać, zmieniając tym samym sztywność sprężyn (36) i (37).