устройство для резки гофрокартона

Формула изобретения

1. Устройство для резки гофрокартона, содержащее раму, механизм резки с приводом и накопитель, отличающееся тем, что оно снабжено барабаном с цапфами и мотором-редуктором, приводом барабана, механизм резки выполнен с подвижным ножом и механизмом фиксации лезвия ножа относительно барабана, привод механизма резки имеет дифференциальный редуктор, который первым приемным валом кинематически связан через червячный редуктор с электродвигателем, вторым приемным валом соединен с цапфой барабана посредством механической передачи, а его выходной вал связан с подвижным ножом механизма резки, при этом на выходном валу мотора-редуктора смонтирована другая цапфа барабана.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что механическая передача в кинематической цепи барабан - механизм резки в приводе подвижного ножа выполнена цепной.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ведущий вал червячного редуктора имеет самотормозящийся червяк.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что приводы механизма резки и мотора-редуктора барабана выполнены в виде электродвигателей и электрически соединены с сетью питания посредством индивидуальных частотных преобразователей.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что механизм фиксации лезвия ножа относительно барабана выполнен в виде неподвижного упора, смонтированного на раме, и двуплечего рычага, один конец которого имеет ролик, а другой шарнирно посредством тяги соединен с рычагом, жестко связанным с выходным валом дифференциального редуктора привода механизма резки.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что упор механизма фиксации лезвия ножа снабжен комплектом регулировочных прокладок.

7. Устройство по п.5, отличающееся тем, что механизм резки с подвижным ножом соединен посредством полого вала, кинематически связанного пакетом упругих элементов, с выходным валом дифференциального редуктора, а также штанг, связанных с имеющимся ножедержателем, в пазу которого размещено лезвие ножа, выполненное сменным, и рычагом, который концом соединен с тягой двуплечего рычага механизма фиксации лезвия ножа относительно барабана.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности, в частности к техническим средствам для резки как рулонного, так и непрерывно подаваемого полосового материала на листовые заготовки и последующего пакетирования.

Известно устройство для резки гофрокартона, содержащее станину, ножевые валы, привод и накопитель, в котором, с целью автоматической заправки полотна после его рубки, устройство снабжено смонтированным над накопителем столом, шарнирно закрепленным с одной стороны с возможностью перемещения в вертикальной плоскости при помощи, например, силовых цилиндров (SU, авторское свидетельство №357309, М.кл. D 21 F 11/12, В 31 В 45/00. Устройство для резки гофрокартона. / В.Ф.Тропин, П.П.Сивула и Л.И.Рендель (SU). - Заявка №1663134/29-33; Заявлено 24.05.1971; Опубл. 31.10.1972, Бюл. 33// Открытия. Изобретения. - 1972. - №33).

К недостаткам описанного устройства относится невозможность установки длины картонной заготовки с заданной точностью и низкое качество реза.

Наиболее близким аналогом к заявленному объекту относится устройство для резки рулонного материала на листы и пакетирования, содержащее рулонодержатель в виде приводного вала, намоточный механизм в виде раздвижного барабана с пазами, механизм заправки разрезаемого материала в виде группы направляющих роликов, механизм резки с подвижным ножом, механизм фиксации паза барабана относительно лезвия ножа и привод, в котором с целью повышения производительности, качества получаемых изделий, уменьшения величины отходов и снижения трудозатрат, оно снабжено механизмом регулирования вертикального положения вала рулонодержателя, выполненным в виде зубчато-винтовой передачи и шарнирно закрепленного рычага, установленного с возможностью взаимодействия с валом рулонодержателя, уравнительным механизмом скорости вращения вала рулонодержателя, выполненным в виде закрепленного на валу рулонодержателя фрикционного диска с сопряженным с ним цилиндрической поверхностью ответного фрикционного диска, установленного с возможностью регулировочного перемещения в направлении вала рулонодержателя, механизмами съема пакета нарезанных листов и накопителем пакетов, выполненным в виде приводного цепного транспортера, при этом механизм заправки разрезаемого материала снабжен профилированными склизами, установленными под направляющими роликами, раздвижной барабан выполнен четырехстворчатым, механизм фиксации паза барабана относительно лезвия ножа выполнен в виде сцепной зубчатой муфты и центробежного четырехгрузового регулятора с четырьмя гибкими элементами, установленными с возможностью взаимодействия с неподвижной частью зубчатой муфты, а каждый механизм съема пакета нарезанных листов выполнен в виде замкнутого четырехстороннего копира и двух шарнирно соединенных штанг, одна из которых установлена с возможностью взаимодействия с копиром; привод цепного транспортера выполнен в виде однооборотной храповой муфты (SU, авторское свидетельство №16655669. А1. МПК⁵ В 23 D 31/00. Устройство для резки рулонного материла на листы и пакетирования. / И.И.Лившиц, Б.И.Лившиц, Э.И.Лившиц (SU). - Заявка №4231372/27; Заявлено 04.02.1987; Опубл. 15.06.1991. Бюл. №22 // Открытия. Изобретения. - 1991. - №22).

К недостаткам описанного устройства для резки рулонного материала на листы и пакетирования, принятого нами в качестве наиближайшего аналога, относятся дискретность подачи, сложность конструкции, низкая техническая надежность, формирование и обрезка листов только кратным величинам длины окружности барабана или доли от них, низкое качество реза, большая величина брака и малая производительность.

Сущность заявленного изобретения.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, - получение заготовок плоского картона в диапазоне от 900 мм до 2,5 м любой длины с погрешностью ±2 мм.

Технический результат - повышение эксплуатационной надежности и производительности, упрощение конструкции, снижение затрат на техническое обслуживание и регулировку, повышение срока службы и снижение энергозатрат,

Указанный технический результат достигается тем, что известное устройство для резки гофрокартона, содержащее раму, механизм резки с приводом и накопитель, согласно изобретению снабжено барабаном с цапфами и мотором-редуктором, приводом барабана, механизм резки выполнен с подвижным ножом и механизмом фиксации лезвия ножа относительно барабана, привод механизма резки имеет дифференциальный редуктор, который первым приемным валом кинематически связан через первичный редуктор с электродвигателем, вторым приемным валом соединен с цапфой барабана посредством механической передачи, а его выходной вал связан с подвижным ножом механизма резки, при этом на выходном валу мотора-редуктора смонтирована другая цапфа барабана; механическая передача в кинематической цепи барабан - механизм резки в приводе подвижного ножа выполнена цепной; ведущий вал червячного редуктора имеет самотормозящий червяк; приводы механизма резки и мотора-редуктора барабана выполнены в виде электродвигателей и электрически соединены с сетью питания посредством индивидуальных частотных преобразователей; механизм фиксации лезвия ножа относительно барабана выполнен в виде неподвижного упора, смонтированного на раме, и двуплечего рычага, один конец которого имеет ролик, а другой шарнирно посредством тяги соединен с рычагом, жестко связанным с выходным валом дифференциального редуктора привода механизма резки; упор механизма фиксации лезвия ножа снабжен комплектом регулировочных прокладок; механизм резки с подвижным ножом соединен посредством полого вала, кинематически связанного пакетом упругих элементов с выходным валом дифференциального редуктора, а также штанг, связанных с имеющимся ножедержателем, в пазу которого размещено лезвие ножа, выполненное сменным, и рычагом, который концом соединен с тягой двуплечего рычага механизма фиксации лезвия ножа относительно барабана.

За счет того, что привоз механизма резки с подвижным ножом снабжен дифференциальном редуктором, достигается указанный выше технический результат.

Изобретение поясняется чертежом, где схематично в аксонометрическом изображении показано устройство для резки гофрокартона.

Сведения, подтверждающие возможность, есть реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем.

Устройство для резки гофрокартона содержит раму 1, механизм резки 2 с приводом 3 и накопитель. В силу известности и простоты конструкции, последний на схеме не показан. Рама 1 на схеме представлена базой.

Устройство для резки гофрокартона снабжено барабаном 4 с цапфами 5 и 6, мотор-редуктором 7 и электроприводом 8 барабана 4. Привод 3 механизма резки 2 имеет дифференциальный редуктор 9. Первым приемным валом дифференциальный редуктор 9 кинематически связан через червячный редуктор 10 с электродвигателем 11. Второй приемный вал 12 дифференциального редуктора 9 соединен с цапфой 5 барабана 4 посредством механической передачи 13.

Механическая передача 13 кинематической цепи барабан 4 - механизм резки 2 в приводе 3 подвижного ножа 14 выполнена цепной. Подвижный нож 14 смонтирован на механизме резки 2. Исходные положения лезвия 15 ножа 14 относительно барабана 4 устанавливают механизмом фиксации 16. Выходной вал 17 дифференциального редуктора 9 связан с подвижным ножом 14 механизма резки 2. Другая полая цапфа 6 барабана 4 смонтирована на выходном валу мотора-редуктора 7.

Приводы механизма резки 2 и мотора-редуктора 7 барабана 4 выполнены в виде электродвигателей 11 и 18 и электрически соединены с промышленной сетью питания 19 посредством индивидуальных частотных преобразователей 20 и 21.

Ведущий вал червячного редуктора 10 в приводе дифференциального редуктора 9 имеет самотормозящий червяк. Его вал сопряжен с валом электродвигателя 11.

Синхронность работы барабана 4 и механизма резки 2 обеспечивают механическая передача 13, снабженная установленной на втором приемом валу 12 дифференциального редуктора 9 ведомой звездочкой 22 и смонтированной на цапфе 5 барабана 4 ведущей звездочкой 23, взаимно соединенные бесконечной ветвью втулочно-приводной цепью 24.

Механизм резки 2 подвижного ножа 14 соединен посредством полого вала 25, кинематически связанного пакетом упругих элементов 26, с выходным валом 17 дифференциального редуктора 9, а также штанг 27. Каждая штанга 27 связана с ножедержателем 28.

В пазу ножедержателя 28 размещено лезвие 15 подвижного ножа 14. Лезвие 15 выполнено сменным. Механизм резки 2 имеет рычаг 29, который одним концом связан с выходным валом 17 дифференциального редуктора 9, а другим концом соединен тягой 30 с двуплечим рычагом 31 механизма фиксации 16 лезвия 15 подвижного ножа 14 относительно барабана 4.

Механизм фиксации 16 лезвия 15 относительно барабана 4 выполнен в виде неподвижного упора 32, смонтированного на раме 1, и двуплечего рычага 31. Один конец рычага имеет ролик 33. Другой конец рычага 31 шарнирно посредством тяги 30 соединен с рычагом 29, жестко связанным с выходным валом 17 дифференциального редуктора 9 привода 3 механизма резки 2. Упор 32 механизма фиксации 16 лезвия 15 ножа 14 снабжен комплектом регулированных прокладок. В приводах 3 и 8 использованы электродвигатели 11 и 18 переменного тока напряжением 380 В и промышленной частотой сети питания 50 Гц.

Барабан 4 имеет полиуретановое покрытие толщиной 8-11 мм. Лезвие 15 ножа 14 толщиной 1,05 мм по отношению поверхности полиуретанового покрытия за счет резьбовых хвостовиков на штангах 27 установлено с возможностью врезания на глубину 0,5-1,0 мм.

Электродвигатель 11 в редукторе 9 механизма резки 2 и привод 8 мотор-редуктора 7 посредством электродвигателя 18 для привода барабана 4 электрически соединены с сетью 19 питания посредством индивидуальных частотных преобразователей 20 и 21. Этим обеспечивают широкий бесступенчатый режим работы устройства.

Устройство для резки гофрокартона работает следующим образом:

При установке устройства, например, в линию по производству трехслойного гофрокартона из его сушильного стола и секции охлаждения на поверхность барабана 4 с полиуретановым покрытием непрерывно со скоростью, например 20 м/мин, поступает трехслойный гофрокартон толщиной 4±0,1 мм.

Частотным преобразователем 21 в сети питания 19 привода 8 мотор-редуктора 7 выравнивают окружную скорость полиуретанового покрытия барабана 4 и скорость подачи картона. При вращении барабана 4 его цапфа 5 вращает ведущую звездочку 23, а через втулочно-приводную цепь 24 механической передачи 13 - ведомую звездочку 22 на втором приемном валу 12 дифференциального редуктора 9 привода 3.

При выключенном электродвигателе 11 самотормозящий червяк в червячном редукторе 10 удерживает первый приемный вал дифференциального редуктора 9 в неподвижном положении.

Вторым приемным валом 12 редуктора 9 через сателлиты и его дифференциал ввиду небольшого сопротивления вращают выходной вал 17 редуктора 9 в направлении, встречном вращению барабана 4. При вращении вала 17 его рычаг 29 через тягу 30, двуплечий рычаг 31 механизма фиксации 16 подводит ролик 33 к упору 32. Одновременно с этим другой рычаг вала 17 через пакет упругих элементов 26 воздействует на рычаг полого вала 25. Полый вал 25, снабженный рычагом и соединенный шарниром через ролик 33 на упоре 32 и двуплечий рычаг 31 механизма 16 удерживают вал 17 в неподвижном исходном положении. За счет этого штангами 27 ножедержатель 28 с ножом 14 удерживаются в исходном, нерабочем положении, находясь над поверхностью картона в наиближайшем положении.

При подаче напряжения промышленной частоты от сети 19 питания и частотного преобразователя 20 электродвигатель 11 вращает ведущий вал червячного редуктора 10, а его выходный вал - первый приемный вал дифференциального редуктора 9. Совместные вращения первого приемного вала и второго приемного вала 12 дифференциального редуктора 9 приводят к вращению выходного вала 17 дифференциального редуктора 9. Рычаг 29 на конце вала 17 через тягу 30 поворачивает двуплечий рычаг 31 механизма 16 на шарнире рычага полого вала 25.

Ролик 33 на втором плече рычага 31 обкатывает поверхность упора 32. Одновременно с этими угловыми и линейными перемещениями рычаг пакета упругих элементов 26 на валу 17 давит на сам пакет упругих элементов 26. Под действием сжатых упругих элементов 26 после прохождения роликом 33 упора 32 рычаг на полом валу 25 мгновенно поворачивает штанги 27 с ножедаржателем 28. Лезвие 15 ножа 14 врезается в поверхность перемещающейся полосы картона по всей его ширине и, за счет вращения барабана 4, происходит полное перерезание слоев картона на упругой основе полиуретанового покрытия барабана 4.

Непрерывное вращение вала 17 дифференциального редуктора 9 приводит к тому, что его рычаг 29 через тягу 30 увлекает двуплечий рычаг 31. Двуплечий рычаг 31 механизма 16 через шарнир воздействует на рычаг вала 25. Рычаги валов 17 и 25 и пакет упругих элементов 26 вращают полый вал 25 со штангами 27 и ножедержателем 28. Это вращение происходит до момента соприкосновения ролика 33 на упоре 32. Далее взаимные положения рычагов на вращающемся валу 17 и рычагов на полом валу 25 приводят к повторному циклу.

Увеличение частоты импульсов на преобразователе 20 приводит к изменению частоты вращения вала 17 и, как следствие, количества резов с заданной длиной картона. Этим достигается изменение длины заготовок картона от 400 мм до 3200 мм с точностью ±2 мм.

Увеличение скорости подачи картона в устройство для его поперечной резки, как и окружной скорости бандажей из полиуретанового покрытия на поверхности барабана 4, не сказывается на длине реза заготовок.

При увеличении частоты вращения барабана 4 его цапфа 5 приводит во вращение ведущую звездочку 23, а та - через втулочно-приводную цепь 24 механической передачи 13 приводит во вращение звездочку 22 вместе со вторым приемным валом 12. Благодаря этому скорость подачи картона синхронно увеличивается с частотой вращения ведомого вала 17 дифференциального редуктора 9. Длина заготовок в пределах допуска остается постоянной независимо от скорости подачи картона.

Описанная совокупность технических элементов в кинематической цепи привода ножа 14 обеспечивает повышение производительности при высокой степени эксплуатационной надежности, упрощение конструкции, снижение затрат труда и времени на техническое обслуживание и регулировки, повышение срока службы и снижение энергозатрат.