устройство для циклической подачи рулонного материала в обрабатывающую секцию

Формула изобретения

1. Устройство для циклической подачи рулонного материала в обрабатывающую секцию, содержащее рулонодержатель с механизмом его торможения, включающим тормоз с приводом, механизм протяжки материала, включающий подающий блок, приемный блок и расположенный между ними петлеобразующий валик, закрепленный на рычаге, и регулировочный груз, установленный на рычаге с возможностью перемещения вдоль последнего, отличающееся тем, что оно имеет два зажима, установленных на выходе механизма протяжки материала последовательно по ходу материала, расстояние между которыми не менее величины шага подачи материала, причем первый зажим установлен с возможностью перемещения в прямом и обратном направлениях по ходу материала, подающий блок содержит толкатель, кинематически связанный с рычагом, и привод толкателя, а механизм торможения рулонодержателя содержит узел постоянного прижима.

2. Устройство для циклической подачи рулонного материала в обрабатывающую секцию по п. 1, отличающееся тем, что узел постоянного прижима выполнен в виде подпружиненного диска, установленного соосно с валом рулонодержателя и кинематически связанного с торцом вала.

3. Устройство для циклической подачи рулонного материала в обрабатывающую секцию по п. 1, отличающееся тем, что узел постоянного прижима выполнен в виде размещенной на валу рулонодержателя подпружиненной колодки.

4. Устройство для циклической подачи рулонного материала в обрабатывающую секцию по п. 1, отличающееся тем, что рычаг выполнен в виде рычага второго рода, а регулировочный груз установлен между осью поворота рычага и петлеобразующим валиком.

5. Устройство для циклической подачи рулонного материала в обрабатывающую секцию по п. 1, отличающееся тем, что привод толкателя выполнен в виде пневмоцилиндра, на штоке которого смонтирован толкатель, размещенный над рычагом.

6. Устройство для циклической подачи рулонного материала в обрабатывающую секцию по п. 1, отличающееся тем, что рычаг снабжен сквозным отверстием, а толкатель выполнен с направляющей, расположенной с возможностью перемещения в отверстии рычага.

7. Устройство для циклической подачи рулонного материала в обрабатывающую секцию по п. 1, отличающееся тем, что второй зажим выполнен неподвижным.

8. Устройство для циклической подачи рулонного материала в обрабатывающую секцию по п. 1, отличающееся тем, что второй зажим установлен с возможностью перемещения в прямом и обратном направлениях по ходу материала.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к устройствам для манипулирования рулонными материалами, в частности термопластичными, в формовочно-упаковочных автоматах.

Известно устройство для циклической подачи рулонного материала в обрабатывающую секцию, содержащее рулонодержатель, механизм торможения и механизм протяжки материала с петлеобразующим валиком (см. а.с. СССР 919969 от 11.03.79 г., МКИ³ В 65 Н 17/44). Механизм протяжки материала содержит тянущие валики и пару прижимных валиков, на валу одного из которых смонтирован механизм торможения, содержащий масляный фрикцион.

Недостатком известного устройства является нестабильность силы натяжения размотанного отрезка рулонного материала, обусловленная инертностью рулонодержателя и выполнением механизма протяжки материала в виде блоков для передачи движения за счет сил трения, на величину которых влияет температура, загрязнение поверхностей, что в результате приводит к проскальзыванию или торможению материала.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является устройство для циклической подачи рулонного материала в обрабатывающую секцию, содержащее рулонодержатель с механизмом его торможения, включающим тормоз с приводом, механизм протяжки материала, включающий подающий блок, приемный блок и расположенный между ними петлеобразующий валик, закрепленный на рычаге и регулировочный груз, установленный на рычаге с возможностью перемещения вдоль последнего (см. патент Российской Федерации 2086484, кл. В 65 В 41/16, 10.08.97). Рычаг может быть выполнен в виде рычага первого рода, на одном конце которого установлен регулировочный груз, а на другом конце - петлеобразующий валик. Тормоз выполнен в виде взаимодействующего с рулонодержателем ремня, один конец которого закреплен на корпусе, а другой - на рычаге.

Известное устройство не обеспечивает стабильную величину силы натяжения рулонного материала по всей длине размотанного отрезка, так как отсутствуют механизмы фиксации концов отрезка и регулировки силы натяжения в зависимости от поперечного сечения материала.

Нестабильность силы натяжения рулонного материала обусловлена также использованием в качестве тормоза ремня, подверженного деформациям под влиянием внешней среды, например температуры, влажности, загрязнений.

В основу изобретения поставлена задача усовершенствования устройства для циклической подачи рулонного материала в обрабатывающую секцию, в котором за счет нового выполнения подающего блока и механизма торможения рулонодержателя и введения двух зажимов свободного конца рулонного материала обеспечивается стабильная сила натяжения рулонного материала по всей длине размотанного отрезка при его протяжке и обработке, что обусловливает стабильный шаг подачи материала в обрабатывающую секцию и, как следствие, получение качественных изделий.

Для решения поставленной задачи устройство для подачи рулонного материала в обрабатывающую секцию, содержащее рулонодержатель с механизмом его торможения, включающим тормоз с приводом, механизм протяжки материала, включающий подающий блок, приемный блок и расположенный между ними петлеобразующий валик, закрепленный на рычаге, и регулировочный груз, установленный на рычаге с возможностью перемещения вдоль последнего, согласно изобретению имеет два зажима, установленных на выходе механизма протяжки материала последовательно по ходу материала, расстояние между которыми не менее величины шага подачи материала, причем первый зажим установлен с возможностью перемещения в прямом и обратном направлении по ходу материала, подающий блок содержит толкатель, кинематически связанный с рычагом, и привод толкателя, а механизм торможения рулонодержателя содержит узел постоянного прижима.

Узел постоянного прижима согласно изобретению может быть выполнен в виде подпружиненного диска, установленного соосно с валом рулонодержателя и кинематически связанного с торцом вала.

Узел постоянного прижима согласно изобретению может быть выполнен в виде размещенной на валу рулонодержателя подпружиненной колодки.

Согласно изобретению рычаг может быть выполнен в виде рычага второго рода, а регулировочный груз установлен между осью поворота рычага и петлеобразующим валиком.

Привод толкателя согласно изобретению выполнен, например, в виде пневмоцилиндра, на штоке которого смонтирован толкатель, размещенный над рычагом.

Согласно изобретению рычаг может быть снабжен сквозным отверстием, а толкатель выполнен с направляющей, расположенной с возможностью перемещения в отверстии рычага.

Второй зажим согласно изобретению может быть выполнен неподвижным или установлен с возможностью перемещения в прямом и обратном направлениях по ходу материала.

Совокупность существенных признаков заявляемого устройства позволяет обеспечить постоянный шаг подачи рулонного материала в обрабатывающую секцию за счет стабилизации силы его натяжения по всей длине размотанного отрезка, которая достигается путем постоянной фиксации концов последнего с одной стороны - зажимами, с другой стороны - новым механизмом торможения рулонодержателя, и натяжением рулонного материала под действием постоянных по величине и направлению сил - веса петлеобразующего валика с регулировочным грузом и давления толкателя, заданного приводом толкателя.

Новое выполнение подающего блока позволяет обеспечить, по сравнению с прототипом, более точное управление подачей материала для образования компенсационной петли. Материал перемещается не за счет сил трения, а под давлением линейно перемещающегося на заданное расстояние толкателя, управляемого приводом толкателя, при этом обеспечено совпадение направления сил воздействия толкателя и петлеобразующего валика.

Выполнение толкателя с направляющей делает более надежным кинематическое соединение подающего блока с рычагом, что особенно важно для работы с тяжелым рулонным материалом большого поперечного сечения.

Заявляемое устройство для циклической подачи рулонного материала в обрабатывающую секцию иллюстрируется чертежами. На фиг.1 схематически показано заявляемое устройство с рычагом первого рода в момент нижнего положения толкателя; на фиг.2 - устройство с рычагом второго рода в момент верхнего положения толкателя; на фиг. 3 - аксонометрия части 1 устройства на фиг.2 с приводом толкателя, выполненным в виде пневмоцилиндра.

Устройство для циклической подачи рулонного материала в обрабатывающую секцию содержит рулонодержатель 1 с механизмом его торможения, механизм протяжки материала, включающий подающий блок, приемный ролик 2 и расположенный между ними петлеобразующий валик 3, закрепленный на рычаге 4, на котором также установлен регулировочный груз 5, два зажима 6 и 7, установленные на выходе механизма протяжки материала последовательно по ходу материала 8. Расстояние между зажимами 6 и 7 не менее величины шага подачи материала 8. Первый зажим 6 установлен с возможностью перемещения в прямом и обратном направлении по ходу материала 8. Подающий блок содержит толкатель 9, кинематически связанный с рычагом 4, и привод 10 толкателя 9. На рычаге 4 установлен регулировочный груз 5. Механизм торможения рулонодержателя 1 содержит узел 11 постоянного прижима, тормоз 12 и привод 13 тормоза. В первом примере узел 11 постоянного прижима выполнен в виде подпружиненного диска 14, установленного соосно с валом 15 рулонодержателя 1 и кинематически связанного с торцом вала 15 (фиг.3). Во втором примере узел 11 постоянного прижима выполнен в виде размещенной на валу 15 рулонодержателя 1 подпружиненной колодки 16 (фиг.1 и 2). Регулировочный груз 5 установлен с возможностью перемещения вдоль рычага 4 относительно оси 17 поворота последнего (фиг.1, 2, 3). Конструкция рычага 4 представляет собой, например, рычаг первого рода (фиг.1) на одном конце которого установлен регулировочный груз 5 и на другом конце - петлеобразующий валик 3. Во втором примере рычаг 4 выполнен в виде рычага второго рода, а регулировочный груз 5 установлен между осью 17 поворота рычага 4 и петлеобразующим валиком 3 (фиг.2, 3). Привод 10 толкателя выполнен, например, в виде пневмоцилиндра, на штоке которого смонтирован толкатель 9, размещенный над рычагом 4 (фиг.3). Рычаг 4 снабжен сквозным отверстием 18, а толкатель 9 выполнен с направляющей 19, расположенной с возможностью перемещения в отверстии 18 рычага 4 (фиг.3). Второй зажим 7 может быть выполнен как неподвижным, так и установлен с возможностью перемещения в прямом и обратном направлениях по ходу материала 8.

Заявляемое устройство для циклической подачи рулонного материала в обрабатывающую секцию работает следующим образом.

В исходной позиции толкатель 9 находится в крайнем верхнем положении, тормоз 12, управляемый его приводом 13, не фиксирует рулонодержатель 1, а раскрытый первый зажим 6 перемещен вплотную ко второму раскрытому зажиму 7.

Перед началом работы регулировочный груз 5 устанавливается в соответствующее поперечному сечению материала 8 положение, которое рассчитывается заранее для разных материалов и наносится, например, в виде шкалы на поверхность рычага 4 исходя из того, что сила натяжения материала 8 не должна превышать 10-30% его прочности на разрыв в месте наименьшего поперечного сечения.

Рулон устанавливается на рулонодержателе 1. Материал 8 пропускается под петлеобразующим валиком 3, затем над приемным роликом 2, далее пропускается через узлы обрабатывающей секции 20 и через раскрытые первый и второй зажимы 6 и 7. Второй зажим 7 закрывается и фиксирует свободный конец материала 8.

Рулон проворачивается вручную таким образом, чтобы петлеобразующий валик 3 был поднят натянутым материалом 8 и занял положение, при котором вес петлеобразующего валика 3 уравновешивался силой трения, создаваемой узлом 11, постоянного прижима, например подпружиненным диском 14 или подпружиненной колодкой 16, и препятствующей проворачиванию рулонодержателя 1.

Таким образом, перед началом рабочего цикла материал 8 зафиксирован с одной стороны неподвижным рулонодержателем 1, с другой стороны - вторым зажимом 7, и натянут под действием веса петлеобразующего валика 3.

В начальный момент рабочего цикла толкатель 9 под действием его привода 10, например пневмоцилиндра 10 (фиг. 3), перемещается в заданное крайнее нижнее положение, опуская рычаг 4 и установленный на нем петлеобразующий валик 3, под действием которого материал 8 натягивается и поворачивает рулонодержатель 1, преодолевая трение узла 11 постоянного прижима, препятствующего инерционному вращению рулонодержателя 1. В это же время раскрытый первый зажим 6 перемещается, например шаговым приводом (на чертеже не показан), в сторону рулонодержателя 1 на величину шага подачи материала 8, а обрабатывающая секция 20 совершает операции по его обработке.

По истечении времени обработки по сигналу блока управления (на чертеже не показан) включается привод 13 тормоза 12, фиксируя последним положение рулонодержателя 1. Одновременно первый зажим 6 зажимает материал 8, а второй зажим 7, например неподвижный, разжимается и освобождает материал 8. Таким образом, свободный конец материала 8 постоянно зафиксирован одним из упомянутых зажимов, а петлеобразующий валик 3, находящийся в своем нижнем положении, опирается на материал 8 и обеспечивает его натяжение.

В это же время толкатель 9 поднимается приводом 10 толкателя вверх, освобождая рычаг 4 с петлеобразующим валиком 3, и первый зажим 6 вместе с материалом 8 перемещается на шаг подачи в сторону второго неподвижного зажима 7. Материал 8 перемещается вдоль узлов 9 (на чертеже не показаны) обрабатывающей секции 20 на один шаг, при этом под действием материала 8 петлеобразующий валик 3 поднимается. По окончании подачи второй зажим 7 зажимает конец материала 8. В примере выполнения второго зажима 7 подвижным, по истечении времени обработки, когда первый зажим 6 зажимает материал 8, второй зажим 7 разжимается, перемещается в сторону первого зажима 6, зажимает материал 8 и уже оба зажима вместе перемещают материал 8 на шаг подачи вдоль узлов обрабатывающей секции 20. Этот вариант выполнения второго зажима используется преимущественно для обработки тяжелых материалов 8.

Спустя, например, 0,3-0,5 с по команде блока управления (на чертеже не показан) первый зажим 6 освобождает материал 8, а тормоз 12, управляемый приводом 13, освобождает рулонодержатель 1. Устройство переходит в исходное состояние. Далее рабочий цикл повторяется.

Заявляемое устройство обеспечивает стабильность силы натяжения материала по всей длине размотанного отрезка независимо от величины поперечного сечения материала.