RU7920U1 - Устройство для рубки движущегося материала, преимущественно древесного шпона - Google Patents

Abstract

1. Устройства для рубки движущегося материала, преимущественно древесного шпона, содержащее подающей конвейер, станину, подвижный нож и средство для приведения ножа в движение, отличающееся тем, что средство для приведения ножа в движение выполнено в виде индуктора, выполненного с возможностью создания в нем импульсов магнитного поля, а нож закреплен на траверсе подвижной части индуктора, выполненной с возможностью перемещения посредством направляющих в рабочее положение и возврата в исходное положение под действием силы тяжести или возвратных амортизаторов.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что индуктор содержит неподвижную катушку, выполненную с возможностью подачи в нее импульсов электрического тока.3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что подвижная часть индуктора содержит дополнительную катушку, выполненную с возможностью подачи в нее импульсов электрического тока.4. Устройство по пп.1 - 3, отличающееся тем, что между подвижной и неподвижной частями индуктора расположен амортизатор, выполненный, например, из вакуумной резины.5. Устройство по пп.1 - 4, отличающееся тем, что дополнительно содержит генератор импульсного тока и датчик формата материала, функционально соединенные друг с другом.6. Устройство по пп.1 - 5, отличающееся тем, что оно имеет опорный вал с покрытием из эластичного материала, например, с покрытием из резины.7. Устройство по пп.6 и 7, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит приемный контейнер.8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что подающий и приемный конвейеры снабжены общим приводом.

Description

,у/

/,

5 10 15 20 25 УСТРОЙСТВО ДЛЯ РУБКИ ДВИЖУЩЕГОСЯ МАТЕРИАЛА, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ДРЕВЕСНОГО ШПОНА. ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ. Полезная модель относится к промышленному производству, к машинам для механической обработки движущихся материалов, а более конкретно к приводам и конструкции ножниц, прессов, рубительных и других машин, где требуется создание кратковременного динамического давления, преимущественно используемых на скоростных конвейерных линиях для обработки движущихся материалов. Полезнаямодельможетбытьиспользованав металлообрабатывающей, деревообрабатывающей и других отраслях промышленности, в частности на производственных линиях при рубке проката, труб, листов древесного шпона при производстве фанеры и других материалов, при штамповке или других способах обработки материалов динамическим давлением. УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ. В промышленном производстве при обработке проката, труб, листовых и прутковых материалов широко используются ножницы, рубительные машины и иные механизмы для форматной резки или рубки материалов. Наиболее широко распространены механические устройства гильотинного типа. Машины данного типа просты по конструкции и надежны в эксплуатации, однако они малопроизводительны и не позволяют обеспечить точную в 23 D 25/00 В 27 L 5/00 5 10 15 20 25 30 Для повышения быстродействия (до 0,02 секунды) рабочих органов подобных машин и повышения точности обработки широко используют гидравлический и пневматический приводы рабочих органов. Данные машины способны обрабатывать материалы при скорости их движения на конвейере до 2 - 2,5 м/с, но при превышении скорости движения материала резко снижается точность и повторяемость размеров форматной резки движущихся по конвейеру материалов. При этом скорость срабатывания рабочих органов ограничивает возможность увеличения скорости движения материала на конвейере, поскольку в момент контакта рабочего органа с материалом продолжающееся движение материала вызывает коробление материала и нарушает нормальную работу конвейера. На практике для ускорения приведения в движение рабочих органов в скоростных конвейерных линиях, с целью соответствующего ускорения скорости конвейера, предлагаются различные технические решения, однако, все они не позволили до настоящего времени в полной мере решить данную техническую проблему. Известен способ и устройство для резки деталей из материала в виде ленты на конвейере путем осуществления удара, производимого механическим путем на конце инструмента (Заявка Франции № 2711563, опубл. 05.05.95, В 23 D 15/04). Известно устройство для резки непрерывно движущейся трубы, содержащей ножи и ударный механизм, выполненный из пневматического цилиндра с поршнем, взаимодействующим через подпружиненный ударник с подвижным ножом, а для управления движения последнего пневмоцилиндр снабжен электромагнитным клапаном (А.с. СССР № 272679, опубл БИ № 23, 14.07.70,823021/00). Для компенсации недостаточной скорости приведения ножа используют различные приемы ускорения его движения и организации дополнительного движения в направлении движения материала на конвейере. Известны, например, ножницы для резки движущихся заготовок, содержащие станину, шарнирно соединенный с ней маятник с закрепленным на нем ножом и направляющими, зубчатой передачей и двигателем (А.с. СССР № 1409417 , опубл БИ № 26, 17.07.88, В 23 D 25/06). 5 10 15 20 25 30 Известны гидравлические маятниковые ножницы (А. с. СССР № 1110563, опубл БИ № 32, 30.03.83, В 23 D 25/06), летучие гильотинные ножницы с механизмом синхронизации движения верхнего и нижнего ножа на основе приводного кривошипа (А.с. СССР № 522005, опубл БИ № 27, 25.07.76, В 23 D 25/10), параллелограмные летучие ножницы с режущим механизмом в виде двух четырезвенников-параллелограммов и механизмами их привода (А.С. СССР № 998016 опубл БИ № 7, 23.02.83, В 23 D 25/10). Известна импульсная машина для резки движущегося горячего проката, содержащая установленную на пневмоамортизаторе, закрепленном на основании, раму с размещенным на ней электроузлом в виде камеры сгорания и расширительного цилиндра с рабочим штоком, приводящим в движение рабочий инструмент (А.с. СССР № 737141, опубл БИ № 20, 30.05.80, В 23 D 25/08), аналогичная по принципу действия горизонтальная импульсная машина для обработки металлов давлением (А.с. СССР № 1088891 опубл БИ № 16, 30.04.84, В 23 D 25/08). Известны электроножницы с механическим инструментом и электрическим приводом в виде электрической машины, привода с ползуном, двумя неподвижными ножами и одним подвижным ножом (Заявка РФ № 93031131 опубл 27.12.95, В 23 D 15/14). Общим недостатком всех известных конструкций и способов привода в движение рабочих органов является чрезмерная сложность механизмов, недостаточная надежность, низкая точность форматной резки и неработоспособность при скоростях движения обрабатываемого материала свыше 2 м/с. Это ограничивает их промышленное использования в современных высокоскоростных технологических линиях. Известно устройство для резки шпона на форматные куски и вырезки дефектных участков, содержащее вращающееся лезвие с двумя независимо управляемыми секциями (Заявка РСТ № 93/00206, опубл. 07.01.93 №2, В 27 L 5/08). Известно устройство для рубки шпона, включающее нож, опорный барабан, транспортер, привод, подпружиненные ролики с перебрасывающимися контактами, блоками обмера длины форматного листа 5 10 15 20 25 30 шпона, перебрасывающиеся контакты и привод ножниц (А.с. СССР № 472790 опубл БИ № 21, 05.06.75 , В 27 L 5/08). Наиболее близким по технической сущности и достигаемому при использованию результату (прототипом) является устройство для резки листового материала, включающее станину, вращающийся ножедержатель с ножом, состоящим из двух частей, опорный барабан и привод, в котором для повышения качества резки, обе части ножа расположены в одной плоскости на одном уровне, снабжены роликами и соединены между собой посредством дополнительного ножа с продольными пазами для роликов, причем ножедержатель снабжен взаимодействующим с электромагнитом рычагом, который посредством тяг соединен с торцами обеих частей ножа, при этом режущие кромки ножа выполнены зубчатыми (А.с. СССР № 1155454 опубл БИ № 186, 15.05.85, В 27 L 5/08) (нож-пила и привод его в движение электромагнитным рычагом) ЗАДАЧИ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ. Основная техническая проблема (не разрешенная до настоящего времени изобретательская задача),сдерживающая увеличение производительности конвейерных линий и точности обработки движущихся материалов заключается в том, что известные механические, пневматические и гидравлические способы и устройства для приведение в движение рабочих органов машин динамического давления позволяют обеспечить быстродействие рабочих органов до 0,02 секунды, что позволяет обрабатывать на конвейере материалы при скорости их движения до 2,5 м/с. При увеличении скорости движения материала на подобных устройствах резко снижается точность и качество обработки. При попытках увеличения скорости движения материала на подобных устройствах резко снижается точность и качество обработки в связи с тем, что увеличение скорости движения рабочего органа требует увеличения рабочего усилия, что в свою очередь требует увеличения прочности передаточных механизмов и мест приложения усилий, а также повышения жесткости конструкции (сопротивления изгиба), что требует увеличения массы всей конструкции, а следовательно, и снижению быстродействия привода. Кроме этого используемые в настоящее время приводы с промежуточными 5 10 15 20 25 30 передаточными механизмами обуславливают неравномерность рабочего усилия по длине (поверхности) рабочего органа, что также снижает точность обработки. Основной задачей полезной модели (требуемым техническим результатом, достигаемым при ее использовании) является повышение производительности конвейерных линий за счет обеспечения возможности увеличения скорости движения обрабатываемого материала (до 4-4,5 м/с) путем увеличения быстродействия (до 0,005 с) приведения в движение рабочего органа машин динамического давления для обработки движущихся материалов при одновременном упрощении конструкции привода рабочего органа, повышении точности форматной резки (рубки) и улучшения повторяемости резки (рубки) материалов по заданным размерам и повышения равномерности распределения усилия по длине (поверхности) рабочего органа. Дополнительными задачами являются сокращение энергопотребления обработки движущихся материалов и увеличение механического усилия при контакте рабочего органа с материалом за счет сокращения числа передаточных устройств и организации импульсной кратковременной подачи энергии к исполнительным органам а также сокращение потерь материала за счет повышения точности обработки и равномерности распределения усилий по всей длине (поверхности) рабочего органа. СУЩНОСТЬ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ. Поставленная цель и требуемый технический результат при использовании полезной модели достигаются тем, что по предлагаемому способу функционирования полезной модели при приведении в движение рабочего органа в машине динамического давлен, рабочий орган закрепляют на траверсе подвижной части индуктора, выполненной с возможностью перемещения посредством направляющих в рабочее положение и возврата в исходное положение под действием силы тяжести или возвратных амортизаторов, а приведение в движение траверсы подвижной части индуктора с закрепленным на ней рабочим органом осуществляют путем создания импульса или серии последовательных импульсов магнитного поля в неподвижной катушке индуктора посредством подачи в нее импульса или 5 10 15 20 25 30 сериипоследовательныхимпульсовэлектрическоготока продолжительностью от 0,000001 до 0,01 секунды. При этом траверсу подвижной части индуктора изготавливают соединенной с дополнительной катушкой, выполненной с возможностью подачи в нее импульсов электрического тока одновременно от одного источника импульсов электрического тока, приведение в движение рабочего органа осуществляют перпендикулярно или под углом к поверхности обрабатываемого материала, преимущественно в вертикальном направлении снизу вверх. Поставленные цели и требуемый технический результат при использовании полезной модели достигаются также тем, что при рубке движущегося листового материала, преимущественно древесного шпона, нож закрепляют на траверсе подвижной части индуктора, выполненной с возможностью перемещения посредством направляющих в рабочее положение и возврата в исходное положение под действием силы тяжести или возвратных амортизаторов, а приведение в движение траверсы с ножом осуществляют путем создания импульсов магнитного поля в неподвижной катушке индуктора посредством подачи в него импульса или серии последовательных импульсов электрического тока продолжительностью от 0,000001 до 0,01 секунды, траверсу подвижной части индуктора изготовляют соединенной с дополнительной катушкой, выполненной с возможностью подачи в нее импульсов электрического тока, а импульсы электрического тока в неподвижную и подвижную катушки индуктора подают одновременно от одного источника импульсов электрического тока подают в виде одного или нескольких последовательных импульсов по сигналам датчика формата листового материала. При этом рубку листового материала осуществляют на обрезиненном опорном валу, приведение в движение ножа осуществляют под углом по отношению к направлению движения листового материала, величину угла наклона направления движения ножа изменяют в зависимости от скорости движения листового материала, приведение в движение ножа осуществляют в вертикальном направлении, преимущественно в направлении снизу вверх. 5 10 15 20 25 30 Поставленные цели и требуемый технический результат при использовании полезной модели достигаются также тем, что в устройстве для рубки движущегося листового материала, содержащего подающий конвейер, станину, подвижный нож и средство для приведения ножа в движение, СОГЛАСНО ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ средство для приведения ножа в движение выполнено в виде индуктора, выполненного с возможность создания в нем импульса или серии импульсов магнитного поля, а нож закреплен на траверсе подвижной части индуктора, выполненной с возможностью перемещения посредством направляющих в рабочее положение и возврата в исходное положение под действием силы тяжести или возвратных амортизаторов. При этом индуктор содержит неподвижную катушку, выполненную с возможностью подачи в нее импульса или серии последовательных импульсов электрического тока, подвижная часть индуктора содержит дополнительную катушку, выполненную с возможностью подачи в нее импульсов электрического тока, между подвижной и неподвижной частями индуктора расположен амортизатор, выполненный, например, из вакуумной резины. При этом устройство дополнительно содержит генератор импульсного тока и датчик формата ленточного материала, функционально соединенные друг с другом, имеет опорный вал с покрытием из эластичного материала, например, с покрытием из резины и дополнительно содержит приемный конвейер, причем подающий и приемный конвейеры снабжены общим приводом. Как следует из приведенного выше обзора уровня техники, заявляемые узлы приведения в движение рабочего органа в машине динамического давления для рубки движущегося листового материала и все устройство в целом для его реализации являются новыми, они неизвестны из доступных источников информации, не вытекают явным образом из известного уровня техники, т.е. предложенные технические решения изобретательской задачи неочевидны для среднего специалиста и соответствуют требованиям критерия изобретательский уровень. По сравнению с прототипом полезная модель содержит новую, не известную ранее совокупность существенных признаков, поэтому изобретения группы соответствуют требованиям критерия новизны. 5 10 15 20 25 30 Некоторые отдельные существенные признаки полезной модели известны, однако совокупности общих и частных отличительных существенных признаков полезной модели среди известных в науке и технике решений, в объеме проведенного нами поиска, не обнаружено. Кроме этого отличительные признаки полезной модели выполняют новые, не известные ранее функции, то есть обеспечивают возможность получения нового, неизвестного ранее технического результата. Совокупность общих и частных существенных признаков полезной модели обеспечивает возможность решения поставленных изобретательских задач и достижения цели (требуемого технического результата при использовании полезной модели). Действительно, как будет дополнительно показано ниже на примерах конкретной реализации полезной модели заявляемая полезная модель позволяет не только обеспечить повышение производительности конвейерных линий за счет обеспечения возможности увеличения скорости движения обрабатываемого материала (до 4 - 4,5 м/с), увеличить быстродействие (до 0,005) с приведения в движение рабочего органа машины динамического давления для обработки движущихся материалов, упростить конструкцию привода рабочего органа, повысить точности форматной резки (рубки), улучшить повторяемость резки (рубки) материалов по заданным размерам, но и сократить энергопотребление обработки движущихся материалов, увеличить механические усилия при контакте рабочего органа с материалом за счет сокращения числа передаточных устройств и организации импульсной кратковременной подачи энергии к исполнительным органам а также сократить потери обрабатываемого материала за счет повышения точности обработки и равномерности распределения усилий по всей длине (поверхности) рабочего органа.. ПЕРЕЧЕНЬ ФИГУР ЧЕРТЕЖЕЙ. Раскрытие полезной модели поясняется чертежами: на фиг. 1, 2, изображены функциональные схемы реализации узла приведения в движение рабочего органа в машинах для рубки движущегося на конвейере листового материала, где рабочий орган (нож) приводится в рабочее положение в направлении снизу вверх; 5 10 15 20 25 30 на фиг. 3, - функциональные схемы реализации узла приведения в движение рабочего органа в машинах для материала, где рабочий орган (нож) приводится в рабочее положение в направлении сверху вниз; на фиг. 4 - конструктивная схема машины для рубки движущегося листового материала; на фиг. 5, 6, 7 и 8 изображены принципиальные схемы функционирования аналогичных машин динамического давления, предназначенных, например, для ковки или штамповки. ПРИМЕРЫ РЕАЛИЗАЦИИ. Сущность полезной модели поясняется примерами реализации. Машины динамического давления для обработки движущегося материала содержат подающий 1 и приемный 2 конвейеры, 3 привод конвейеров, привод 4 опорного вала, опорный вал 5, котором непосредственно производится рубка, нож для рубки (рабочий орган) 6, подвижная траверса 7, на которой закрепляется рабочий орган (нож), верхний подвижный индуктор 8, нижний неподвижный индуктор 9, амортизатор 10, ограничитель движения траверсы (отбойник) 11, опора (станина) конвейера 12, лента обрабатываемого материала (шпона) 13, генератор импульсного тока (ГИТ) 14, датчик формата 15, обработанный по заданному формату лист материала (шпона) 16, высокочастотный генератор импульсного тока (ВГИТ) 17, пуассон 18 для обработки материалов динамическим давлением, матрица 19, возвратные амортизаторы 20 (пружины или иные аналогичные устройства). Устройство для рубки движущегося материала функционирует, способ рубки движущегося материала и соответственно способ приведения в движение рабочего органа в машине динамического давления реализуются следующим образом (фиг. 1 - 6): Обрабатываемый материал 13 транспортируется подающим конвейером 1 в рабочую зону, где происходит взаимодействие закрепленного на подвижной траверсе 7 ножа 6 с опорным валом 5. По сигналу форматного датчика 15 генератор импульсного тока 14 или высокочастотный генератор импульсного тока 17 подают кратковременный импульс (или серию импульсов) тока в неподвижную 9 (или в неподвижную 9 и подвижную 8) катушку 5 10 15 20 25 30 индуктора, где возникаем мощный кратковременный импульс направленного магнитного поля, выбрасывающего подвижную траверсу 7 с ножом 6 (или Пуассоном 18) в рабочее положение, в зону контакта с опорным валом 5 (или матрицей 19), где и происходит рабочее действие рубки или обработки материала. После контакта с ограничителями хода траверсы 11 траверса с рабочим органом (ножом) под действием собственного веса (или возвратных амортизаторов) возвращается в исходное положение, а затем рабочий цикл повторяется. ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ. Для подтверждения возможности реализации полезной модели промышленным способом и экспериментального подтверждения возможности достижения требуемого технического результата был изготовлен опытнопромышленный образец для рубки древесного шпона лущеного толщиной 1,2 - 2,4 мм в соответствии с требованиями ГОСТ РФ 99-96 и были проведены сравнительные испытания современного действующего оборудования для рубки древесного шпона отечественного и зарубежного производства и устройства по полезной модели. Принципиальная конструктивная схема опытно-промышленного образца устройства по полезной модели представлена на фиг. 4. В ходе сравнительных испытаний экспериментально установлено что наиболее современное промышленное оборудование для форматной резки древесного шпона (гильотинные пневматические ножницы AVL-1800 или роторные пневматические RC-1800 производства финской фирмы «RAUTE) обеспечивает возможность форматной рубки с допуском + 10 мм при скорости движения ленты шпона 2-2,3 м/с и при быстродействии срабатывания рабочего органа (времени рабочего хода ножа) от 0,1 до 0,05 секунд. Устройство по полезной модели в котором был использован новый способ приведения в движение рабочего органа, показало возможность форматной рубки при допуске + 5 мм и времени рабочего хода ножа 0,007 секунд, что обеспечило возможность точной рубки шпона при скорости его движения от 2,5 до 4,5 . При серийном изготовлении на специализированных заводах заявляемых по изобретению устройств 5 10 15 20 25 показатели функционирования машин и соответственно реализации заявляемых способов по изобретению могут быть существенно улучшены. СООТВЕТСТВИЕ КРИТЕРИЯ М ОХРАНОСПОСОБНОСТИ. В целом, учитывая новизну и неочивидность полезной модели (доказанную в разделе «Уровень техники и «Сущность полезной модели), существенность всех общих и частных признаков изобретений (доказанную в разделе «Раскрытие сущности), а также показанную в разделах «Примеры реализации и «Промышленная применимость осуществимость изобретения и достижение поставленных задач, по нашему мнению заявленная полезная модель удовлетворяет всем требованиям охраноспособности. ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ. 1.Заявка Франции № 2711563, опубл. 05.05.95, В 23 D 15/04, 2.А.С. СССР № 272679, опубл БИ № 23, 14.07.70, В 23 D 21/00. 3.А.С. СССР № 1409417 , опубл БИ № 26, 17.07.88, В 23 D 25/06. 4.А.С. СССР № 1110563, опубл БИ № 32, 30.03.83, В 23 D 25/06. 5. А.с. СССР № 522005, опубл БИ № 27, 25.07.76, В 23 D 25/10. 6.А.с. СССР № 998016 опубл БИ № 7, 23.02.83, В 23 D 25/10. 7.А.с. СССР № 737141, опубл БИ № 20, 30.05.80, В 23 D 25/08. 8.А.С. СССР № 1088891 опубл БИ № 16, 30.04.84, В 23 D 25/08. 9.Заявка РФ № 93031131 опубл 27.12.95, В 23 D 15/14. 10.Заявка РСТ № 93/00206, опубл. 07.01.93 №2, В 27 L 5/08. 11 .А.С. СССР № 472790 опубл БИ № 21, 05.06.75 , В 27 L 5/08. 12.А.С. СССР № 1155454 опубл БИ № 186, 15.05.85, В 27 L 5/08 (прототип).

Claims (8)

1. Устройства для рубки движущегося материала, преимущественно древесного шпона, содержащее подающей конвейер, станину, подвижный нож и средство для приведения ножа в движение, отличающееся тем, что средство для приведения ножа в движение выполнено в виде индуктора, выполненного с возможностью создания в нем импульсов магнитного поля, а нож закреплен на траверсе подвижной части индуктора, выполненной с возможностью перемещения посредством направляющих в рабочее положение и возврата в исходное положение под действием силы тяжести или возвратных амортизаторов.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что индуктор содержит неподвижную катушку, выполненную с возможностью подачи в нее импульсов электрического тока.

3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что подвижная часть индуктора содержит дополнительную катушку, выполненную с возможностью подачи в нее импульсов электрического тока.

4. Устройство по пп.1 - 3, отличающееся тем, что между подвижной и неподвижной частями индуктора расположен амортизатор, выполненный, например, из вакуумной резины.

5. Устройство по пп.1 - 4, отличающееся тем, что дополнительно содержит генератор импульсного тока и датчик формата материала, функционально соединенные друг с другом.

6. Устройство по пп.1 - 5, отличающееся тем, что оно имеет опорный вал с покрытием из эластичного материала, например, с покрытием из резины.

7. Устройство по пп.6 и 7, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит приемный контейнер.

8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что подающий и приемный конвейеры снабжены общим приводом.