RU221601U1 - Кузнечный станок - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области обработки металлов давлением. Кузнечный станок содержит единое основание, на котором закреплены регулируемый электропривод с червячным редуктором и с блоком управления, двухвальный прокатный кузнечный блок, включающий ведущий и ведомый прокатные валы с профилированными парными участками и блок гибки. Выходной вал редуктора с одной стороны кинематически связан с ведущим прокатным валом кузнечного блока. Один из прокатных валов упомянутого кузнечного блока выполнен с консольным окончанием, обеспечивающим возможность установки на нем сменного формовочного оборудования. Предусмотрен двухвальный прокатный блок декоративного усиления заготовки, включающий ведущий прокатный вал, кинематически связанный с выходным валом редуктора с другой его стороны, и ведомый прокатный вал. Блок гибки кинематически связан с выходным валом редуктора через один из валов блока декоративного усиления заготовки. В результате обеспечивается возможность холодного и горячего деформирования заготовок в виде круглых и профильных труб или прутков. 10 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Полезная модель относится к области оборудования, предназначенного для холодной и горячей деформации заготовок, выполненных из стандартных круглых и профильных труб или прутков. Деформация осуществляется способами проката, изгиба и скручивания. Техническое решение может быть использовано в конструкциях профессионального и любительского оборудования, предназначенного для изготовления художественно-декоративных и конструкционных элементов для изделий из металлического профиля.

В современной «архитектуре малых форм» изделия художественной ковки, а именно металлические декоративные заборы, решетки, калитки, ворота, беседки, садовая и парковая мебель и т.п.становятся все более востребованными. По принципу удовлетворения растущего спроса, растет количество малых предприятий и индивидуальных производителей, ориентированных на единичное и мелкосерийное производство таких изделий. Соответственно, растет и количество предложений для технического оснащения указанных производств, причем специфика штучного и мелкосерийного производства предъявляет особые требования к оборудованию небольших частных кузниц. К таким требованиям относится, в том числе, максимальная универсальность оборудования при его разумной автоматизации и производительности, компактность оборудования и его минимальная рыночная стоимость. Именно в этих направлениях идет развитие указанных средств производства, и именно такие технические результаты являются приоритетными при разработке новых типов приспособлений и станков для изготовления элементов для комплектации изделий и композиций художественной ковки. «Кузнечный станок» является в настоящее время общепринятым термином для обозначения такого рода оборудования.

Известен кузнечный станок, содержащий основание, на котором установлены электродвигатель и кузнечный блок, включающий в себя корпус с профилирующим и эксцентриковым узлами, которые образованы соответствующими вальцами. Вальцы профилирующего и эксцентрикового узлов кузнечного блока расположены на двух параллельных, кинематически связанных между собой ведущем и ведомом валах, которые закреплены в корпусе с возможностью вращения, причем ведущий вал с одной стороны выведен за пределы корпуса и подключен к электродвигателю через червячный редуктор. Профилирующий узел данного станка-аналога содержит формовочные вальцы разного диаметра с выступом на поверхности для прокатки обрабатываемой заготовки с образованием паза, при этом вальцы разделены прижимными шайбами, образующими замкнутый профиль для прохода обрабатываемой заготовки. Эксцентриковый узел содержит цилиндрические вальцы разного диаметра, установленные со смещением относительно осей ведущего и ведомого валов. Кроме того, с противоположной от электродвигателя стороны, на ведущем валу установлена планшайба с формовочной матрицей, а на основании закреплен кронштейн с опорным роликом (патент на изобретение RU №2707460, опубл. 26.11.2019 г., бюл. №33). При всех несомненных достоинствах данного станка-аналога, он обладает ограниченной функциональностью, поскольку позволяет осуществлять деформацию заготовок только двумя способами, а именно профилирующим прокатом заготовки в вальцах и ее спиральным загибом на формовочной матрице, при котором формируется декоративный элемент «улитка». Следствием ограниченной функциональности является недостаточно рациональное использование производственной площади помещения и таких дорогостоящих элементов станка, как его основание и мощный электропривод с редуктором.

Известен кузнечный станок, содержащий основание, на котором установлен кузнечный блок, который включает в себя корпус с профилирующим и эксцентриковым узлами, образованными соответствующими вальцами, электродвигатель, с противоположной стороны которого установлен блок гибки. Блок гибки содержит корпус и ведущий вал, выведенный за его пределы и подключенный к электродвигателю, а также два горизонтальных опорных вала, кинематически соединенных с ведущим валом блока гибки и деформирующий вал, установленный в корпусе блока гибки параллельно опорным валам с возможностью вертикального перемещения посредством подшипниковых опор. Опоры закреплены на пластине, соединенной с винтом и перемещающейся вдоль вертикальных пазов корпуса блока гибки. В конструкции имеется рукоятка, соединенная с этим винтом. В корпусе кузнечного блока с возможностью вращения закреплены также два параллельных, кинематически связанных между собой, ведущий и ведомый, вала, на которых расположены вальцы кузнечного блока, причем ведущий вал кузнечного блока выведен за пределы корпуса кузнечного блока и подключен к электродвигателю через червячный редуктор. Опорные валы блока гибки кинематически соединены с ведущим валом блока гибки посредством цепной передачи (патент на полезную модель RU №188709, опубл. 22.04.2019 г., бюл. №12.). Данное техническое решение является наиболее близким, по совокупности существенных признаков, к заявленному решению, поэтому оно принимается за его прототип. Функциональные возможности станка-прототипа, хотя и превышают возможности предыдущего аналога, однако он не позволяет осуществлять декоративное усиление заготовки и, следовательно, его основание и электропривод используются недостаточно эффективно.

Задачей, на решение которой направлено патентуемое техническое решение, является создание недорогого универсального компактного кузнечного станка, применение которого обеспечивает экономию производственных площадей и энергоресурсов, что обусловлено максимально эффективным использованием его базовых узлов, которыми являются единый электропривод станка и его единое основание.

В соответствии с нормативными правилами подачи заявки на регистрацию патента полезную модель сформулирован и заявлен единый технический результат, который достигается при использовании полезной модели. Этот технический результат заключается в реализации патентуемым кузнечным станком своего функционального назначения.

Сущность полезной модели, обеспечивающая достижение заявленного технического результата, характеризуется следующими существенными признаками:

Кузнечный станок содержит единое основание, на котором закреплены регулируемый электропривод с червячным редуктором и с блоком управления, двухвальный прокатный кузнечный блок, включающий ведущий и ведомый прокатные валы, выполненные с профилированными парными участками, образующими профилирующие заготовку элементы-ручьи и блок гибки, при этом выходной вал редуктора с одной стороны кинематически связан с ведущим прокатным валом кузнечного блока, а один из прокатных валов кузнечного блока выполнен с консольным окончанием, обеспечивающим возможность установки на нем сменного формовочного оборудования

От известных из уровня техники аналогов заявленное техническое решение отличается следующей совокупностью характерных существенных признаков:

станок дополнительно снабжен двухвальным прокатным блоком декоративного усиления заготовки, включающим ведущий прокатный вал, кинематически связанный с выходным валом редуктора с другой его стороны, и ведомый прокатный вал, причем блок гибки кинематически связан с выходным валом редуктора через один из валов блока декоративного усиления заготовки

Перечисленные существенные признаки обеспечивают получение заявленного технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны заявленной полезной модели.

Целесообразные частные конструктивные решения патентуемого кузнечного станка, отвечающие обозначенной выше сущности и способствующие достижению заявленного технического результата, предусматривают ряд его конструктивных особенностей, которые характеризуются следующими частными признаками: - ведущий и ведомый прокатные валы блока декоративного усиления заготовки выполнены с парными участками, образующими профилирующие заготовку элементы-ручьи, которые различаются между собой и выполнены отличными от элементов-ручьев кузнечного блока.

ведущий и ведомый прокатные валы блока декоративного усиления заготовки выполнены с парными участками, образующими, по меньшей мере, два профилирующих заготовку элемента-ручья, выполненные с возможностью формирования на заготовке различных регулярных участков деформации;

блок гибки соединен с прокатным валом блока декоративного усиления заготовки посредством механической передачи;

механическая передача выполнена в виде цепной передачи;

цепная передача снабжена устройством натяжения цепи;

устройство натяжения цепи выполнено в виде пакета регулировочных шайб, размещенных на установочных шпильках основания станка или на крепежных болтах блока гибки между опорной поверхностью блока гибки и основанием станка;

станок снабжен двумя парами транспортировочных колес, установленными по нижним внешним краям основания станка, причем по меньшей мере два колеса укреплены на вертикальных осях, смещенных относительно оси вращения колеса, с возможностью поворота и самоустановки колес по направлению перемещения станка;

станок снабжен четырьмя винтовыми упорами, вмонтированными в основание по нижним внешним краям в зонах расположения транспортировочных колес с возможностью их завинчивания до упора в пол и неподвижной фиксации станк;

регулируемый электропривод выполнен на базе асинхронного электродвигателя с преобразователем частоты и с функцией векторного управления электроприводом;

регулируемый электропривод выполнен на базе коллекторного электродвигателя с ШИМ-контроллером.

Сущность заявленного как полезная модель технического решения поясняется чертежом.

На фиг. 1 схематично изображен общий вид кузнечного станка.

Кузнечный станок, содержит единое основание (1), на котором установлен регулируемый электропривод (2) с червячным редуктором (3) и с блоком управления (на фиг. 1 не показан). Панель (4) блока управления, как необходимая составная часть электропривода (2) может быть укреплена на корпусе редуктора (3), как это показано на фиг. 1. Так же в состав блока управления электропривода (2) может входить ножная педаль управления (на фиг. 1 не показана). Регулируемый электропривод (2) может включать в себя, в качестве электродвигателя, асинхронный электродвигатель, снабженный преобразователем частоты и блоком управления, который обеспечивает функцию бесступенчатого векторного управления скоростью электропривода (2).

Сущности заявленного технического решения также отвечает применение в регулируемом электроприводе (2) коллекторного электродвигателя с блоком управления, выполненным на базе ШИМ-контроллера, который также обеспечивает функцию бесступенчатого управления скоростью электропривода (2). Выходной вал-муфта редуктора (3), расположенный внутри его корпуса, одной своей стороной соединен ведущим валом (5) двухвального прокатного кузнечного блока (6), включающего в свой состав профилирующие заготовку концентричные и эксцентричные элементы-ручьи (7), образованные профилированными парными участками ведущего (5) и ведомого (8) прокатных валов. Кузнечный блок (6) по своей конструкции может быть идентичен кузнечному блоку станка - прототипа.

На свободном консольном окончании одного из валов, а именно вала (5) или вала (8), предусмотрена возможность установки приводного узла от сменного формовочного оборудования, неподвижные упорные элементы которого укреплены на основании (1). Эта возможность может обеспечиваться, например, фланцевым окончанием вала (5) или вала (8), к которому крепится приводной узел типа план -шайба (9), с установленной на ней формовочной матрицей (10) или же какой-либо иной приводной узел, например, патрон для зажима торца заготовки, с целью выполнения операции ее продольного скручивания (этот вариант комплектации станка на Фиг. 1 не показан). Сменное формовочное оборудование может входить как в основную, так и в дополнительную комплектацию станка. Второй своей стороной выходной вал-муфта редуктора (3), соединен с ведущим валом (11) двухвального прокатного блока (12) декоративного усиления заготовки. Блок (12) декоративного усиления заготовки по своей механической конструкции подобен кузнечному блоку (6) и включает в свой состав профилирующие заготовку элементы-ручьи (13), образованные парными участками ведущего (11) и ведомого (14) прокатных валов. На этих участках выполнены регулярные выступы в виде ромбов, квадратов, кругов, наклонных валиков, прерывистых колец и т.п. Все профилирующие элементы-ручьи (13) различаются между собою и отличаются от профилирующих концентрических элементов-ручьев (7) кузнечного блока (6), в которых все выступы выполнены как кольцевые и непрерывные. Профилирующих элементов-ручьев (13) может быть несколько, в зависимости от количества разновидностей форм декоративного усиления заготовок, обеспечиваемых станком. В состав кузнечного станка входит установленный на основании (1) блок гибки (15), который кинематически связан с выходным валом редуктора (3) через один из валов (11) или (14) блока (12) декоративного усиления заготовки посредством цепной передачи (16) или посредством зубчатой передачи (такой вариант на Фиг. 1 не показан). Сам блок гибки (15) по своей механической конструкции может быть идентичен блоку гибки станка -прототипа. В кузнечном станке, выполненном по предпочтительной схеме, изображенной на Фиг. 1, предусмотрена возможность регулировочного натяжения приводной цепи передачи (16). Эта возможность обеспечена пакетом регулировочных шайб (17), размещенных на установочных шпильках (18) основания (1) станка или на крепежных болтах блока гибки, между опорной поверхностью блока гибки (16) и основанием (1). По нижним внешним краям основания (1), в соответствии с общеизвестным конструктивным решением, установлены две пары транспортировочных колес (19) мебельного типа, причем, по меньшей мере, два колеса установлены с возможностью поворота и самоустановки по направлению перемещения станка по поверхности пола, что достигается укреплением каждого из этих двух колес на вертикальной оси, смещенной относительно оси вращения колеса. Также, по нижним внешним краям основания (1), в зонах расположения транспортировочных колес (19) вмонтированы четыре винтовых установочных упора (20), с возможностью их ручного завинчивания до упора в пол, с целью неподвижной установки-фиксации станка на месте его стационарного рабочего расположения.

Использование кузнечного станка как универсального оборудования подразумевает работу с отдельными его блоками, установленными на едином основании (1) и приводимыми в действие от единого регулируемого электропривода (2), который управляется от панели (4) и педалью блока управления электропривода (2). Поскольку кузнечный блок (6), сменное формовочное оборудование, установленное на свободном консольном окончании одного из вала (5) или вала (8), блок гибки (15) принципиально не отличаются от соответствующих узлов прототипа, то использование их также подразумевает аналогичные профессиональные приемы выполнения соответствующих операций, в результате которых осуществляется: усиление профиля, сплющивания профиля и квадрата на горячую, создание из заготовки декоративного элемента в форме спирали-улитки, навивка колец, изготовление шишек-корзинок и фонариков, профильная гибка труб квадратного и прямоугольного сечений. Выполнение всех этих операций приведено в описании прототипа. Расширенные функциональные возможности патентуемого кузнечного станка позволяют, кроме указанных операций выполнять декоративное усиление профиля, в результате которого на заготовках методом проката формируется узор в виде регулярных выпукло-вогнутых элементов типа «квадраты», «ромбы», декоративный узор «виноградная лоза», выполненный в виде растительного орнамента. Возможность осуществления технологии декоративного проката известна из уровня техники, например из источника https://artgefest.com/magazin/folder/dekorativnyj-prokat-profilnoj-truby (интернет - ресурс доступен по ссылке на дату 05.05.2023 г.).

Предлагаемое как полезная модель техническое решение промышленно применимо, т.к. все составляющие его элементы известны из уровня техники, могут производиться по известным технологиям из известных материалов и частично поставляться в виде готовых комплектующих узлов.

Claims (11)

1. Кузнечный станок, содержащий единое основание, на котором закреплены регулируемый электропривод с червячным редуктором и с блоком управления, двухвальный прокатный кузнечный блок, включающий ведущий и ведомый прокатные валы, выполненные с профилированными парными участками, образующими профилирующие заготовку элементы-ручьи, и блок гибки, при этом выходной вал редуктора с одной стороны кинематически связан с ведущим прокатным валом кузнечного блока, а один из прокатных валов кузнечного блока выполнен с консольным окончанием, обеспечивающим возможность установки на нем сменного формовочного оборудования, отличающийся тем, что он снабжен двухвальным прокатным блоком декоративного усиления заготовки, включающим ведущий прокатный вал, кинематически связанный с выходным валом редуктора с другой его стороны, и ведомый прокатный вал, причем блок гибки кинематически связан с выходным валом редуктора через один из валов блока декоративного усиления заготовки.

2. Кузнечный станок по п. 1, отличающийся тем, что ведущий и ведомый прокатные валы блока декоративного усиления заготовки выполнены с парными участками, образующими профилирующие заготовку элементы-ручьи, которые различаются между собой и выполнены отличными от элементов-ручьев кузнечного блока.

3. Кузнечный станок по п. 2, отличающийся тем, что ведущий и ведомый прокатные валы блока декоративного усиления заготовки выполнены с парными участками, образующими, по меньшей мере, два профилирующих заготовку элемента-ручья, выполненные с возможностью формирования на заготовке различных регулярных участков деформации.

4. Кузнечный станок по п. 1, отличающийся тем, что блок гибки соединен с прокатным валом блока декоративного усиления заготовки посредством механической передачи.

5. Кузнечный станок по п. 4, отличающийся тем, что механическая передача выполнена в виде цепной передачи.

6. Кузнечный станок по п. 5, отличающийся тем, что цепная передача снабжена устройством натяжения цепи.

7. Кузнечный станок по п. 6, отличающийся тем, что устройство натяжения цепи выполнено в виде пакета регулировочных шайб, размещенных на установочных шпильках основания станка или на крепежных болтах блока гибки между опорной поверхностью блока гибки и основанием станка.

8. Кузнечный станок по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен двумя парами транспортировочных колес, установленными по нижним внешним краям основания станка, причем по меньшей мере два колеса укреплены на вертикальных осях, смещенных относительно оси вращения колеса, с возможностью поворота и самоустановки колес по направлению перемещения станка.

9. Кузнечный станок по п. 8, отличающийся тем, что он снабжен четырьмя винтовыми упорами, вмонтированными в основание по нижним внешним краям в зонах расположения транспортировочных колес с возможностью их завинчивания до упора в пол и неподвижной фиксации станка.

10. Кузнечный станок по п. 1, отличающийся тем, что регулируемый электропривод выполнен на базе асинхронного электродвигателя с преобразователем частоты и с функцией векторного управления электроприводом.

11. Кузнечный станок по п. 1, отличающийся тем, что регулируемый электропривод выполнен на базе коллекторного электродвигателя с ШИМ-контроллером.

Images