RU2661157C1 - Device for cutting thin-wall paper tubes with using ultrasonic vibrations of knife - Google Patents

Device for cutting thin-wall paper tubes with using ultrasonic vibrations of knife Download PDF

Info

Publication number
RU2661157C1
RU2661157C1 RU2017138849A RU2017138849A RU2661157C1 RU 2661157 C1 RU2661157 C1 RU 2661157C1 RU 2017138849 A RU2017138849 A RU 2017138849A RU 2017138849 A RU2017138849 A RU 2017138849A RU 2661157 C1 RU2661157 C1 RU 2661157C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
knife
cutting
ultrasonic
ultrasonic transducer
outer shell
Prior art date
Application number
RU2017138849A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Сергеевич Иванов
Original Assignee
Александр Сергеевич Иванов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Сергеевич Иванов filed Critical Александр Сергеевич Иванов
Priority to RU2017138849A priority Critical patent/RU2661157C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2661157C1 publication Critical patent/RU2661157C1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D1/00—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor
    • B26D1/01—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work
    • B26D1/12—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis
    • B26D1/14—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis with a circular cutting member, e.g. disc cutter
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
    • D21G9/00—Other accessories for paper-making machines

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Crushing And Pulverization Processes (AREA)

Abstract

FIELD: technological processes.
SUBSTANCE: invention relates to a device for cutting with a rotating disk knife using ultrasonic vibration energy and is intended for cutting thin-wall paper tubes, for example, paper covers of cigarettes. Device comprises a rotating assembly connected to electric motor by means of a V-belt drive and with a high-frequency electric generator. Rotating assembly comprises outer shell, inside which ultrasonic transducer is installed and which on its one side is connected to supporting spherical ball bearing made with the possibility of transmitting electric potential from high frequency electric generator to ultrasonic transducer, and on the other its side through concentrator of ultrasonic vibrations it is connected with waveguide, on which disk knife is mounted.
EFFECT: as a result, design is simplified while increasing reliability and safety.
1 cl, 2 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к устройству для резки вращающимся дисковым ножом с использованием энергии ультразвуковых колебаний и предназначено для резки тонкостенных бумажных труб, например бумажных оболочек сигарет.The present invention relates to a device for cutting with a rotary circular knife using the energy of ultrasonic vibrations and is intended for cutting thin-walled paper pipes, for example paper shells of cigarettes.

Известны способы резки вращающимися дисковыми ножами различных материалов, в том числе, тонкостенных бумажных труб [например, патент на изобретение РФ №2518810, опубл. 10.06.2014]. Грань на срезе трубки по потребительским требованиям должна быть чистой и ровной. Это требование выполняется применением острых ножей без насечки на режущей кромке. Процесс разрезания трубки состоит из двух одновременных движений: вращения дискового ножа и надвигания на нож разрезаемой трубки. Недостатком такого способа является быстрый износ режущей кромки ножа, которая приводит к деформации среза (сминанию трубки), что не соответствует потребительским требованиям. Для исключения несоответствия необходима замена ножа на новый, что приводит к снижению эффективности оборудования для резки и повышению себестоимости конечной продукции. Для увеличения времени работы ножа обычно используются специальные материалы ножа (например, керамика) и специальные покрытия (например, нитрид титана) режущей кромки ножа, обеспечивающие большее время работы ножа в сравнении с ножом, изготовленным из сталей с высоким содержанием углерода.Known methods of cutting rotating circular knives of various materials, including thin-walled paper tubes [for example, patent for the invention of the Russian Federation No. 2518810, publ. 06/10/2014]. The face at the end of the tube according to consumer requirements should be clean and even. This requirement is met by the use of sharp knives without a notch on the cutting edge. The process of cutting a tube consists of two simultaneous movements: rotation of the circular knife and pushing the knife of the cutting tube onto the knife. The disadvantage of this method is the rapid wear of the cutting edge of the knife, which leads to deformation of the cut (crushing of the tube), which does not meet consumer requirements. To eliminate inconsistencies, it is necessary to replace the knife with a new one, which leads to a decrease in the efficiency of cutting equipment and an increase in the cost of the final product. To increase the operating time of the knife, special knife materials (for example, ceramics) and special coatings (for example, titanium nitride) of the cutting edge of the knife are used, which provide a longer knife operation time compared to a knife made of high carbon steel.

В предлагаемом техническом решении используется энергия ультразвуковых колебаний, когда энергия этих колебаний сконцентрирована на режущей кромке ножа и вращательное движение ножа совмещается с колебательным движением кромки ножа. Частота колебания кромки является резонансной частотой преобразователя ультразвуковых колебаний, который их генерирует. При вращении колеблющегося (вибрирующего) ножа, его режущая кромка раздвигает рез заготовки на величину амплитудных колебаний и тем самым уменьшает фактор износа от трения режущей кромки.The proposed technical solution uses the energy of ultrasonic vibrations when the energy of these vibrations is concentrated on the cutting edge of the knife and the rotational movement of the knife is combined with the oscillatory movement of the knife edge. The edge vibration frequency is the resonant frequency of the ultrasonic vibration transducer that generates them. When the oscillating (vibrating) knife rotates, its cutting edge extends the cutting of the workpiece by the amplitude fluctuations and thereby reduces the wear factor from the friction of the cutting edge.

Известны технологии резки различных материалов вращающимися дисковыми ножами с использованием энергии ультразвуковых колебаний. Однако резка бумажных заготовок подобным способом не известна.Known technologies for cutting various materials with rotating circular knives using the energy of ultrasonic vibrations. However, cutting paper blanks in a similar manner is not known.

Так в патенте US 6058823, опубл. 09.05.2000 г., описано устройство ультразвуковой резки блока дисковых ножей содержащий ультразвуковой генератор с заданной резонансной частотой. Устройство имеет сложную конструкцию и предназначено для мягких и рыхлых продуктов питания.So in the patent US 6058823, publ. 05/09/2000, the device is described for ultrasonic cutting of a block of circular knives containing an ultrasonic generator with a given resonant frequency. The device has a complex structure and is designed for soft and loose food.

В другом патенте US 6250188, опубл. 26.06.2001 г., описано устройство, предназначенное для резки материалов слоистых структур, состоящих из неорганических материалов, металлов, синтетических смол, где режущее лезвие соосно соединено с вращающимися резонатором и преобразователем внутри неподвижной внешней оболочки (корпуса), а элемент подвода электрического потенциала соответствует конструкции токоподвода в коллекторных электромоторах. Для передачи вращения от электродвигателя на волновод в конструкции имеется гибкая муфта. Кроме того, в конструкции используются быстроизнашиваемые контактные щетки, работа которых не исключает образования искр, что недопустимо по условиям промышленной безопасности в машине, изготавливающей детали из тонкостенной бумажной трубы.In another patent US 6250188, publ. 06/26/2001, a device is described for cutting materials of layered structures consisting of inorganic materials, metals, synthetic resins, where the cutting blade is coaxially connected to a rotating resonator and a transducer inside a stationary outer shell (housing), and the electric potential supply element corresponds to current lead designs in collector electric motors. To transmit rotation from the electric motor to the waveguide, the design has a flexible coupling. In addition, the design uses wear contact brushes, the operation of which does not exclude the formation of sparks, which is unacceptable under industrial safety conditions in a machine that manufactures parts from a thin-walled paper pipe.

Технический результат заявляемого технического решения заключается в упрощении конструкции при одновременном повышении ее надежности и безопасности.The technical result of the proposed technical solution is to simplify the design while improving its reliability and safety.

Указанный технический результат достигается за счет того, что устройство для резки тонкостенных бумажных труб включает вращающийся узел, соединенный с электродвигателем посредством клиноременной передачи и с высокочастотным электрическим генератором, при этом вращающийся узел включает внешнюю оболочку, внутри которой установлен ультразвуковой преобразователь и которая с одной своей стороны соединена с опорным шариковым подшипником, выполненным с возможностью передачи электрического потенциала от высокочастотного электрического генератора к ультразвуковому преобразователю, а с другой своей стороны через концентратор ультразвуковых колебаний соединена с волноводом, на котором установлен режущий диск.The specified technical result is achieved due to the fact that the device for cutting thin-walled paper pipes includes a rotating assembly connected to an electric motor by means of a V-belt transmission and a high-frequency electric generator, while the rotating assembly includes an outer shell inside which an ultrasonic transducer is installed and which on one side connected to a thrust ball bearing configured to transmit an electric potential from a high frequency electric generator to the ultrasonic transducer, and on the other hand through a hub of ultrasonic vibrations connected to the waveguide on which the cutting disk is mounted.

Таким образом, вся совокупность существенных признаков позволяет упростить конструкцию устройства за счет того, что шариковый подшипник выполняет функцию вращающейся опоры для внешней оболочки. Причем этот подшипник одновременно выполняет функцию вращающегося контакта для подвода электрического потенциала от высокочастотного электрического генератора к ультразвуковому преобразователю, где множество вращающихся контактов (шариков) всегда равномерно и с равным усилием прижаты к неподвижному проводнику - обойме подшипника, поэтому отсутствуют разрывы контактов и, как следствие, отсутствуют искры (электрическая дуга), что позволяет повысить надежность и безопасность заявляемой конструкции.Thus, the whole set of essential features allows to simplify the design of the device due to the fact that the ball bearing performs the function of a rotating support for the outer shell. Moreover, this bearing simultaneously performs the function of a rotating contact for supplying an electric potential from a high-frequency electric generator to an ultrasonic transducer, where many rotating contacts (balls) are always uniformly and with equal force pressed against a fixed conductor - a bearing race, therefore there are no contact breaks and, as a result, no sparks (electric arc), which improves the reliability and safety of the claimed design.

На Фиг. 1 представлено схематичное изображение устройства.In FIG. 1 is a schematic illustration of a device.

На Фиг. 2 представлен вид А-А с Фиг. 1.In FIG. 2 is a view aa of FIG. one.

Устройство для резки тонкостенных бумажных труб (Фиг. 1, 2) включает вращающийся узел, соединенный с электродвигателем 1 посредством клиноременной передачи и с высокочастотным электрическим генератором 2.A device for cutting thin-walled paper pipes (Fig. 1, 2) includes a rotating unit connected to an electric motor 1 by means of a V-belt transmission and with a high-frequency electric generator 2.

Вращающийся узел включает подвижную внешнюю оболочку 3, внутри которой установлен ультразвуковой преобразователь 4. При этом внешняя оболочка 3 выполняет функцию шкива клиноременной передачи и передает вращение от электродвигателя 1 к вращающемуся узлу с помощью клинового ремня 5. С одной своей стороны внешняя оболочка 3 соединена с опорным шариковым подшипником 6 и является опорой для него, а с другой своей стороны через концентратор 7 ультразвуковых колебаний соединена с волноводом 8, на котором установлен дисковый нож 9. Внешняя оболочка 3 вращается вместе с волноводом 8.The rotating assembly includes a movable outer shell 3, inside which an ultrasonic transducer 4 is installed. In this case, the outer shell 3 performs the function of a V-belt pulley and transmits rotation from the electric motor 1 to the rotating assembly using a V-belt 5. On one side, the outer shell 3 is connected to the supporting ball bearing 6 and is a support for him, and on the other hand through a hub 7 of ultrasonic vibrations connected to the waveguide 8, on which the disk knife 9. The outer shell 3 rotates with the waveguide 8.

Ультразвуковой преобразователь 4 образован из набора пьезокерамических колец, его положительный полюс снабжен клеммой 10, а отрицательный полюс снабжен клеммой 11. Ультразвуковой преобразователь 4 соосно соединен с радиатором 12 и концентратором 7 ультразвуковых колебаний посредством шпильки 13 и гайки 14. Ультразвуковой преобразователь 4 вместе с радиатором 12 и концентратором 7 ультразвуковых колебаний образуют акустический узел устройства. Радиатор 12 размещен внутри внешней оболочки 3 для отвода тепла от ультразвукового преобразователя 4 и концентратора 7. Для работы радиатора 12 сжатый воздух подается из магистрали машины для изготовления бумажных заготовок по стрелке «С» (Фиг. 2) в ниппель 15, через канал в опоре 16, через канал неподвижной опоры 17 во внутренний объем внешней оболочки 3, обдувает радиатор 12, снимая с его поверхности тепло и за счет образуемого избыточного давления во внутреннем объеме, эвакуирует тепло через щели внешней оболочки 3. Таким образом, внешняя оболочка 3 выполняет функцию устройства для охлаждения воздухом радиатора 12 и эвакуации за свои пределы тепла, выделяемого радиатором 12.The ultrasonic transducer 4 is formed from a set of piezoceramic rings, its positive pole is equipped with a terminal 10, and the negative pole is equipped with a terminal 11. The ultrasonic transducer 4 is coaxially connected to the radiator 12 and the ultrasonic vibration concentrator 7 by means of a stud 13 and a nut 14. The ultrasonic transducer 4 together with the radiator 12 and a hub 7 of ultrasonic vibrations form an acoustic unit of the device. The radiator 12 is placed inside the outer shell 3 to remove heat from the ultrasonic transducer 4 and the concentrator 7. For the radiator 12 to work, compressed air is supplied from the line of the paper-making machine along arrow “C” (Fig. 2) to the nipple 15, through the channel in the support 16, through the channel of the fixed support 17 into the inner volume of the outer shell 3, blows the radiator 12, removing heat from its surface and due to the generated excess pressure in the inner volume, evacuates the heat through the slots of the outer shell 3. Thus, the outer shell 3 performs the function of the device for air-cooling radiator 12 and the evacuation of its limits heat generated by the heat sink 12.

Опорный шариковый подшипник 6 поддерживает консольную часть устройства, расположенную внутри внешней оболочки 3 и соединенную с ней, и выполнен с возможностью передачи электрического потенциала от высокочастотного электрического генератора 2 к ультразвуковому преобразователю 4. Таким образом, шариковый подшипник 6 выполняет функцию вращающегося электрического контакта, который проводит электрический потенциал от генератора 2, через клемму 18, неподвижную опору 17, клемму 10, проводник 19 к положительному полюсу ультразвукового преобразователя 4. При этом внешняя оболочка 3 изолирована от токопроводящих деталей электрической цепи изоляторами 20, 21, 22.The ball bearing 6 supports the cantilever part of the device located inside the outer shell 3 and connected to it, and is configured to transmit electric potential from the high-frequency electric generator 2 to the ultrasonic transducer 4. Thus, the ball bearing 6 performs the function of a rotating electrical contact, which conducts electric potential from the generator 2, through terminal 18, fixed support 17, terminal 10, conductor 19 to the positive pole of the ultrasonic transducer of Tell 4. Thus the outer shell 3 isolated from the conductive circuit parts insulators 20, 21, 22.

Концентратор 7 соединен волноводом 8 посредством специальной шпильки 23, которая своей гладкой цилиндрической частью соосно центрирует концентратор 7 и волновод 8. Волновод 8 соосно соединен с присоединительным элементом 24 ножа 9 через набор акустических пластин 25 посредством цилиндрической втулки 26. Присоединительный элемент 24 соосно соединен со вторым присоединительным элементом 27 ножа 9. Между присоединительными элементами 24, 27 устанавливается дисковый нож 9. Соединение волновода 8 и присоединительных элементов 24 и 27 обеспечивается крепежным изделием 28 (например, болтом, шпилькой и т.д.).The hub 7 is connected by the waveguide 8 by means of a special stud 23, which concentrates the concentrator 7 and the waveguide 8 coaxially with its smooth cylindrical part. The waveguide 8 is coaxially connected to the connecting element 24 of the knife 9 through a set of acoustic plates 25 by means of a cylindrical sleeve 26. The connecting element 24 is coaxially connected to the second the connecting element 27 of the knife 9. Between the connecting elements 24, 27 is installed a disk knife 9. The connection of the waveguide 8 and the connecting elements 24 and 27 is provided by by item 28 (e.g. bolt, stud, etc.).

Плотное (без зазоров) соединение элементов устройства необходимо для эффективной, с минимальными потерями, передачи волновой энергии от ультразвукового преобразователя 4 до дискового ножа 9. Это требование в устройстве обеспечивается высокой геометрической точностью и чистотой обработки сопрягаемых поверхностей элементов.A dense (without gaps) connection of the elements of the device is necessary for efficient, with minimal losses, transfer of wave energy from the ultrasonic transducer 4 to the disk knife 9. This requirement in the device is ensured by high geometric accuracy and purity of processing of the mating surfaces of the elements.

Ультразвуковой генератор 4 преобразует энергию электрических колебаний электрического генератора 2 в волновую акустическую энергию колебаний, в вариантах может быть магнитострикционным, ультразвуковым и др.An ultrasonic generator 4 converts the energy of electrical vibrations of an electric generator 2 into wave acoustic energy of vibrations; in options, it can be magnetostrictive, ultrasonic, etc.

Внешняя оболочка 3 может быть изготовлена из стали.The outer shell 3 may be made of steel.

Элементы акустического узла устройства изготовлены из сплава титана, который обладает высокой акустической проводимостью и высокой износостойкостью.The elements of the acoustic unit of the device are made of titanium alloy, which has high acoustic conductivity and high wear resistance.

Шариковый подшипник 6 представляет собой стандартный однорядный шариковый подшипник.Ball bearing 6 is a standard single row ball bearing.

Волновод 8 представляет собой стержень цилиндрической формы с присоединительными резьбовыми отверстиями на своих концах и может быть изготовлен из сплава титана, например, ВТ3 или ВТ5.The waveguide 8 is a rod of cylindrical shape with connecting threaded holes at its ends and can be made of a titanium alloy, for example, VT3 or VT5.

Дисковый нож 9 представляет собой диск диаметром, например, 100 мм, с острой кромкой на своей периферии и присоединительным отверстием, например, 15 мм по центру диска. Диск может быть изготовлен из углеродистой стали.Disk knife 9 is a disk with a diameter of, for example, 100 mm, with a sharp edge at its periphery and a connecting hole, for example, 15 mm in the center of the disk. The disc can be made of carbon steel.

Заявляемое устройство является частью машины для изготовления бумажных заготовок и предназначено для разрезания тонкостенных бумажных трубок на мерные куски.The inventive device is part of a machine for the manufacture of paper blanks and is intended for cutting thin-walled paper tubes into measuring pieces.

Устройство монтируется на раме 29 машины для изготовления бумажных заготовок. Вращающийся узел расположен консольно, опирается через шариковый подшипник 6 на неподвижную опору 17 устройства и на раму 29 машины и вращается на двух роликовых подшипниках 30 в неподвижном корпусе 31, закрепленном на раме 29 машины. Волновод 8 служит в устройстве опорой для роликовых подшипников 30. Места установки роликовых подшипников 30 определяются точками нулевой концентрации волн энергии.The device is mounted on the frame 29 of the machine for the manufacture of paper blanks. The rotating unit is located cantilever, supported through a ball bearing 6 on a fixed support 17 of the device and on the frame 29 of the machine and rotates on two roller bearings 30 in a stationary housing 31, mounted on the frame 29 of the machine. The waveguide 8 serves as a support for the roller bearings 30 in the device. The mounting locations of the roller bearings 30 are determined by points of zero concentration of energy waves.

Вращающийся узел приводится во вращательное движение электродвигателем 2 посредством клиноременной передачи (клинового ремня 5).The rotating assembly is rotationally driven by the electric motor 2 by means of a V-belt transmission (V-belt 5).

Электрическую энергию для ультразвукового преобразователя 4 генерирует высокочастотный электрический генератор 2, который настраивают на резонансную частоту акустического узла устройства.Electric energy for the ultrasonic transducer 4 generates a high-frequency electric generator 2, which is tuned to the resonant frequency of the acoustic unit of the device.

Электрический потенциал с клеммы 32 через проводник 18, через клемму 10, генератор 2 передает на положительные полюса пьезокерамических колец, из набора которых составлен ультразвуковой преобразователь 4. Отрицательные полюса пьезокерамических колец в электрической цепи ультразвукового преобразователя 4 через клемму 11 соединены с рамой 29.The electric potential from terminal 32 through the conductor 18, through terminal 10, the generator 2 transmits to the positive poles of the piezoceramic rings, from the set of which the ultrasonic transducer 4 is composed. The negative poles of the piezoceramic rings in the electric circuit of the ultrasonic transducer 4 are connected to the frame 29 through the terminal 11.

Генератор 2 преобразует потребляемую из внешнего источника электрическую энергию с параметрами: I AC; U220±3% V; f60±3% Hz в высокочастотную электрическую энергию с параметрами: I АС; f27600±3% Hz; N50-150 W. Электрический потенциал с клеммы 32 генератора 2 подведен в электрическую цепь положительных полюсов пьезокерамических колец, набор которых составляет ультразвуковой преобразователь 4 колебаний. Пьезокерамические кольца преобразуют энергию электрических колебаний в волновую акустическую энергию колебаний. Частота колебаний соответствует собственной резонансной частоте акустического узла устройства f 27600±3% Hz с амплитудой колебаний от 0,5 до 1,0 мкм. Расчет и исполнение акустического узла таковы, что дисковый нож 9 находится в области амплитудной пучности ультразвуковой вибрации. Эффект обертонов, когда смещение из области амплитудной пучности приводит к уменьшению частоты колебаний от ультразвуковой до звуковой и неэффективной для выполнения резки дисковым ножом 9 бумажных трубок, в устройстве минимизируется двумя возможностями:Generator 2 converts the electrical energy consumed from an external source with the parameters: I AC; U220 ± 3% V; f60 ± 3% Hz into high-frequency electric energy with parameters: I AC; f27600 ± 3% Hz; N50-150 W. The electric potential from the terminal 32 of the generator 2 is connected to the electric circuit of the positive poles of the piezoceramic rings, the set of which is an ultrasonic transducer 4 of the oscillations. Piezoceramic rings convert the energy of electrical vibrations into wave acoustic energy of vibrations. The oscillation frequency corresponds to the natural resonant frequency of the acoustic unit of the device f 27600 ± 3% Hz with an oscillation amplitude of 0.5 to 1.0 μm. The calculation and execution of the acoustic unit are such that the disk knife 9 is in the region of the amplitude antinode of ultrasonic vibration. The effect of overtones, when a shift from the region of amplitude antinodes leads to a decrease in the oscillation frequency from ultrasonic to sound and ineffective for cutting 9 paper tubes with a circular knife, the device is minimized by two possibilities:

1. Регулировкой осевым смещением всего акустического узла в роликовых подшипниках 30 в пределах 1-2 мм.1. By adjusting the axial displacement of the entire acoustic unit in the roller bearings 30 within 1-2 mm.

2. Подбором количества акустических пластин 25, которые устанавливаются между присоединительным элементом 24 и волноводом 8.2. The selection of the number of acoustic plates 25, which are installed between the connecting element 24 and the waveguide 8.

Дисковый нож 9 вращается вместе с акустическим узлом со скоростью 800-900 об/мин и дозирующее устройство (на чертеже не показано) машины надвигает на дисковый нож 9 бумажные трубки, дискретно, с заданной в машине скоростью. Режущая кромка дискового ножа 9 за счет ультразвуковой вибрации акустического узла колеблется с частотой, близкой резонансной, f27600±3% Hz с амплитудой от 0,5 до 1,0 мкм и одновременно с вращением ножа 9 и надвигания его на трубку, раздвигает вибрирующей режущей кромкой разрез трубки.The disk knife 9 rotates with the acoustic unit at a speed of 800-900 rpm and the metering device (not shown) of the machine pushes paper tubes on the disk knife 9, discretely, at a speed set in the machine. Due to the ultrasonic vibration of the acoustic unit, the cutting edge of the disk knife 9 oscillates with a frequency close to the resonant one, f27600 ± 3% Hz with an amplitude of 0.5 to 1.0 μm and, simultaneously with the rotation of the knife 9 and its sliding onto the tube, pushes the vibrating cutting edge tube cut.

Приведенные числовые значения определяются конкретно для каждого случая исполнения устройства, поскольку значение резонансной частоты определяется конструктивными особенностями волновода и его материала, а амплитуда колебаний зависит от электрической мощности высокочастотного генератора и акустической мощности ультразвукового преобразователя.These numerical values are determined specifically for each case of the device, since the resonance frequency is determined by the design features of the waveguide and its material, and the amplitude of the oscillations depends on the electric power of the high-frequency generator and the acoustic power of the ultrasonic transducer.

Claims (1)

Устройство для резки тонкостенных бумажных труб, содержащее вращающийся узел, соединенный с электродвигателем посредством клиноременной передачи и с высокочастотным электрическим генератором, при этом вращающийся узел содержит внешнюю оболочку, внутри которой установлен ультразвуковой преобразователь и которая с одной своей стороны соединена с опорным шариковым подшипником, выполненным с возможностью передачи электрического потенциала от высокочастотного электрического генератора к ультразвуковому преобразователю, а с другой своей стороны через концентратор ультразвуковых колебаний соединена с волноводом, на котором установлен дисковый нож.A device for cutting thin-walled paper tubes containing a rotating assembly connected to an electric motor by means of a V-belt transmission and a high-frequency electric generator, the rotating assembly comprising an outer shell inside which an ultrasonic transducer is mounted and which, on one side, is connected to a thrust ball bearing made with the ability to transfer electric potential from a high-frequency electric generator to an ultrasonic transducer, and on the other Oei hub side through ultrasonic vibration is coupled to a waveguide on which a circular knife.
RU2017138849A 2017-11-07 2017-11-07 Device for cutting thin-wall paper tubes with using ultrasonic vibrations of knife RU2661157C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017138849A RU2661157C1 (en) 2017-11-07 2017-11-07 Device for cutting thin-wall paper tubes with using ultrasonic vibrations of knife

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017138849A RU2661157C1 (en) 2017-11-07 2017-11-07 Device for cutting thin-wall paper tubes with using ultrasonic vibrations of knife

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2661157C1 true RU2661157C1 (en) 2018-07-12

Family

ID=62916928

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017138849A RU2661157C1 (en) 2017-11-07 2017-11-07 Device for cutting thin-wall paper tubes with using ultrasonic vibrations of knife

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2661157C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115139359A (en) * 2022-07-18 2022-10-04 浙江交工集团股份有限公司 Intraductal cutterbar that advances of centrifugal tool bit

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU861458A1 (en) * 1979-10-03 1981-09-07 Краснодарский Мебельно-Деревообрабатывающий Комбинат Web paper cutting device
SU1158640A1 (en) * 1983-09-07 1985-05-30 Предприятие П/Я Р-6687 Apparatus for cutting paper pipes
JP2001038598A (en) * 1999-07-26 2001-02-13 Prima Meat Packers Ltd Automatic polisher
US6250188B1 (en) * 1999-01-21 2001-06-26 Ultex Corporation Ultrasonic vibration cutting method and apparatus
RU2518810C2 (en) * 2009-01-13 2014-06-10 Интернэшнл Тобакко Машинери Поланд Сп. з о.о. Rotary knife, method of its assembly and disassembly

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU861458A1 (en) * 1979-10-03 1981-09-07 Краснодарский Мебельно-Деревообрабатывающий Комбинат Web paper cutting device
SU1158640A1 (en) * 1983-09-07 1985-05-30 Предприятие П/Я Р-6687 Apparatus for cutting paper pipes
US6250188B1 (en) * 1999-01-21 2001-06-26 Ultex Corporation Ultrasonic vibration cutting method and apparatus
JP2001038598A (en) * 1999-07-26 2001-02-13 Prima Meat Packers Ltd Automatic polisher
RU2518810C2 (en) * 2009-01-13 2014-06-10 Интернэшнл Тобакко Машинери Поланд Сп. з о.о. Rotary knife, method of its assembly and disassembly

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115139359A (en) * 2022-07-18 2022-10-04 浙江交工集团股份有限公司 Intraductal cutterbar that advances of centrifugal tool bit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4856650B2 (en) Cutting or grinding equipment
US11148170B2 (en) Ultrasonic vibration application tool and ultrasonic processing device
US3471724A (en) Magnetostrictive vibrator for high frequency machining of hard materials
JP6758715B2 (en) Vibration excitation method, ultrasonic processing method and ultrasonic transmission method of Langevin type ultrasonic oscillator
JP2002219606A (en) Ultrasonic milling device
RU2661157C1 (en) Device for cutting thin-wall paper tubes with using ultrasonic vibrations of knife
CN107983974A (en) A kind of automatic tool changer ultrasonic wave electro spindle using conventional handle of a knife
CN109396977B (en) Line burnishing device
JP2011194454A (en) Ultrasonic welding machine, and ultrasonic welding system
CN1820913A (en) Cutting device
TWI657869B (en) Ultrasonic processing device and its vibration unit
JP2007111803A (en) Ultrasonic vibration cutting device
KR101604989B1 (en) Ultra sonic air bearing spindle
TW201127550A (en) Tool holder with ultrasonic vibrator
CN110293633A (en) Supersonic machining apparatus and its vibration unit
CN2905319Y (en) Ultrasonic honing device
JP2006318981A (en) Supersonic vibration cutting equipment
KR100376137B1 (en) Ring-type Piezoelectric Ultrasonic Motor
TWI705860B (en) Ultrasonic spade processing device and its vibration unit
JP2008173738A (en) Ultrasonic drilling device
JP4754874B2 (en) Ultrasonic vibration cutting equipment
JP4740697B2 (en) Ultrasonic vibration cutting equipment
CN207680945U (en) A kind of piezoelectric ceramic vibration source and lathe and industrial robot using the vibration source
RU152124U1 (en) ULTRASONIC HEAD OF A DIAMOND ROTATING CUTTING TOOL
KR102315017B1 (en) Ultrasonic tool holder