Установка для изготовления металлополимерных изделий

 

Изобретение относится к оборудованию для нанесения полимерных покрытий на профильные заготовки, в том числе на арматурные стержни для проведения арматурных работ при изготовлении гибких железобетонных плит для защиты откосов гидротехнических сооружений от воздействия водной среды. Цель изобретения - повышение

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК бр 4 В 29 С 39 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

21

26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3946936/29-05 (22) 26.08.85 (46) 15.04.88. Бюл. № 14 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт транспортного строительства (72) Л. Н. Юдин, М. И. Конкин и Т. А. Лагутина (53) 678.057 (088.8) (56) Патент СССР № 1011038, кл. В 29 С 39/06, 1983.

„„SU„„1388299 А1 (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

МЕТАЛЛОПОЛИМЕРНЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к оборудованию для нанесения полимерных покрытий на профильные заготовки, в том числе на арматурные стержни для проведения арматурных работ при изготовлении гибких железобетонных плит для защиты откосов гидротехнических сооружений от воздействия водной среды. Цель изобретения — повышение

1388299

30 производительности путем одновременного нанесения полимера на пакет стержней и улучшение качества изделий. Для этого в установке устройство для разделения изделий выполнено в виде опорной платы с установленными в ней поперек направления перемещения пакета выдвижными кулачками

32 для взаимодействия со стержнями пакета, прижимной планки 34 с гнездами 83 для фиксации стержней при разделении и горизонтальной направляющей 22 с подвижной кареткой 23 с ножами 25, установленными на траверсе, и зубчатой рейки 30 для перемещения каретки. Для транспортирования пакетов стержней транспортное устройство выполнено в виде головного захвата с магнитными датчиками для останова пакета, а в основании установки установлены якоря, расположенные в зонах останова головного захвата, за счет чего обеспечива1

Изобретение относится к оборудованию д, 1я Illïï ol. II IIH поли мерных noKpblTHH Ha профн. Il>ill>lk заготовки, в том числе на армаI 1гпые стержни, используемые при изготовьчи строительных конструкций.

1(ель изобретения — повышение производи гсльности путем одновременного нанесеIIIIII полимера на пакет стержней и улучшения качества изделий.

11а фиг. 1 — представлена установка, общий вид; на фиг. 2 — план установки;

iles фиг. 3 — схема соединения концевого захвата одного пакета с головным захватом последующего пакета; на фиг. 4 — гнезда в захватах; на фиг. 5 — устройство для нанесения полимера на пакет заготовок, вид сбоку; на фиг. 6 — то же, вид спереди; на фиг. 7 — часть пакета заготовок после прохождения устройства для нанесения полимера; на фиг. 8 — поперечный разрез по пресс-форме в разомкнутом состоянии в устройстве нанесения полимера; на фиг. 9 — разрез А — А на фиг. 8 (щеки пресс-формы в разомкнутом состоянии, вид спереди); на фиг. 10 — устройство разделения пакета заготовок на отдельные заготовки или пакет из нескольких заготовок, вид сбоку; на фиг. 11 — устройство разделения пакета заготовок с разрезом по опорной плите; на фиг. 12 — часть деформированного пакета в устройстве разделения.

Установка содержит транспортное устройство, включающее головной захват 1, концевой захват 2, тяговой трос 3, лебедку 4, ется перемещение и останов пакета на рабочих позициях установки. Для облегчения транспортирования установка снабжерна вибратором, установленным на основании установки. Для улучшения сцепления полимера со стержнями установка снабжена устройством совместного нагрева полимера и пакета стержней. После нагрева стержней совместно с расположенными на них брикетами полимера транспортное устройство перемещает пакет в устройство для нанесения полимера, а затем пакет стержней с полимерным покрытием поступает на опорную плиту, где под воздействием кулачков 32 и прижимной планки 34 принимает волнообразную форму, за счет чего увеличивается расстояние между стержнями для облегчения ввода между ними ножей при разделении пакета на отдельные изделия. 4 з.п. ф-лы, 12 ил.

2 электродвигатель с редуктором 5 и вибратор 6, установленные на монтажном столе 7 (фиг. 1 и 2).

Головной захват 1 и концевой захват 2 (фиг. 2 и 3) предназначены для образования пакета и его перемещения по всей технологической линии. Каждый из них имеет гнезда 8 для фиксации заготовок на okkределенном расстоянии друг от друга (фиг. 4).

Головной захват 1 представляет собой жесткую раму, имеющую зацепление с тяговым тросом 3 и лебедкой 4. На нем установлен магнитный датчик 9, на монтажном столе установлены якоря 10, обеспечивающие при прохождении мимо них безынерционный останов пакета с шагом нанесения дискретных полимерных оболочек на заготовки-стержни при помощи электродинамического торможения.

Электродвигатель с редуктором 5 установлен в нижней части монтажного стола 7.

Вибратор 6 предназначен для уменьшения трения между стержнями при их распределении в пакете и во время их прохождения через гнезда направляющего устройства. Рабочая площадка вибратора 6 находится в одном уровне с монтажным столом 7.

На монтажном столе 7 установлены все устройства линии на расстоянии между собой, кратном шагу дискретных оболочек, и на нем производят набор плоского пакета из пучка заготовок.

1388299

Монтажный стол 7 выполнен из профилированного металла. Установка также содержит устройство совместного нагрева полимера и стержней, включающее несколько расположенных последовательно нагревателей 11 (фиг. 2).

Электронагреватели установлены с шагом расположения полимерных оболочек на заготовке (фиг. 7), температура в них поддерживается автоматически; устройство для нанесения полимера состоит из гидравлического пресса 12 с пресс-формой, включающей неподвижное основание 13, траверсу 14, перемещающуюся по направляющим 15.

Пресс-форма включает верхнюю 16 и нижнюю 17 матрицы (фиг. 5 и 6). Нижняя неподвижная 17 и верхняя подвижная 16 матрицы установлены соответственно на основании 13 и на траверсе 14. Фиксированное расположение стержней в пресс-форме обеспечивается гнездами 18 в щеках 19 (фиг. 8 и 9), являющихся составной частью прессформы и направляющего устройства. Шеки на пружинах 20 (фиг. 6) фиксируют заготовки до начала термопрессования полимерных оболочек. Кроме того, установка содержит устройство для разделения пакета стержней (фиг. 10 и 11), состоящее из основания 21, горизонтальных направляющих 22, каретки 23 с вертикальными направляющими 24, траверсой 25, с ножами 26 и гидроцилиндром 27, со штоками 28 и 29.

Горизонтальная направляющая 22 служит для перемещения вправо и влево каретки 23 с помощью зубчатой рейки 30 и собачек 31 поперек пакета заготовок.

Штоки цилиндра служат для перемещения траверсы 25 по направляющим 24.

Основание 21 (фиг. 11) содержит плату с рядами выдвижных кулачков 32, которые могут выдвигаться над платой на величину Ah. Оси рядов кулачков направлены вдоль пакета. Стержни в полимерных оболочках поочередно опираются на основание и выдвижные кулачки. С помощью прижимной планки 34 с гнездами 33 пакету стержней придается волнообразная фрма (фиг. 12).

В устройстве разделения шаг перемещения ножей 26, шаг гнезд 33 прижимной планки 34, шаг выдвижных кулачков 32 и шаги других элементов в направлении поперек пакета делаются постоянными

tnocT. кратными шагу стержней в пакете при максимальной линейной температурной усадке полимера. В диапазоне рабочих температур на установке от 130 С у пресс-формы до 20 С в устройстве разделения величина усадки для многих полимеров составляет 3 — 5%.

В результате усадки полимера расстояние между заготовками к моменту поступления пакета в устройство разделения при шаге гнезд в пресс-форме, например tnp =

l0 мм и полиэтиленах высокой плотности уменьшается до 9,7 мм. Однако разные типы полимеров имеют различные коэффициенты температурных линейных деформаций. Перепад температур At полимера на участке пресс-форма — устройство разделения тоже непостоянен и зависит от темпа производства работ, внешней температуры воздуха, расстояния между пресс 0 формой и устройством разделения, опреде ляемого шагом дискретных оболочек вдоль стержней и т.д.

Приведенная выше максимальная усадка шага до 0,3 мм на пакете, например, из 50 заготовок в сумме уменьшает ши15 рину пакета на 15 мм. Деформация такого пакета практически находится в пределах 0 — 15 мм, а шаг стержней в пакете изменяется от 9,7 до 10 мм, т.е. произволЕн tnp«nn. (произв. = tnp — (Ьап+д(от) At

20 где inp — шаг пресс-формы;

1произв.— шаг заготовок В пакете В результате усадки полимера; а., а — соответственно коэффициенты температурной линейной дефор25 мации полимера и стали;

Ь вЂ” участок попимера между заготовками;

d — диаметр стальной заготовки;

At — падение температуры в пакете.

Ножи 26 устройства разделения распоЗ0 ложены с шагом t. и не могут в таком случае точно попадать в перемычки 37 (фиг. 7 и 12) между полимерными оболочками, ибо их расположение неопределенно. Удар ножей приходится и на оболочки, и по металлу заготовок.

С целью расположения пакета с постоянным шагом оболочек t.o ., когда они в пакете имеют произвольный шаг tnpon ) tnocn, предлагается пакет формировать в форму волны с высотой Ah, (фиг. 12). В этом случае

40 линия, соединяющая оси смежных стержней арматуры в пакете, составляет с плоскостью платы установки разделения угол у. Высота волны Ah пакета определяется формулой д h = t„„, t gare сов ; cas = — -" — " — .

Для случая конструкции пакета из стержней Д 5 мм и шага стержней в пресс-форме („р — — 1О мм при усадке полимера 0 мм L h =

= 2,5 мм, а при усадке 0,3 мм д h = 0 мм.

Для работы на установке используют

50 плоские полимерные брикеты определенного размера и массы, зависящие от плотности перерабатываемого полимера, геометрических размеров пресс-формы.

Установка работает следующим образом.

На монтажном столе 7 из пучка заготовок-стержней 36 в головном 1 и концевом 2 захватах, используя их гнезда 8, набирают плоский пакет (фиг. 2 и 4). Головной зах1388299

Формула изобретения

55

5 ват закрепляют к тяговому тросу 3. Подвигая пакет устройством транспортирования, концевой захват фиксируют на монтажном столе перед электронагревателем 11 и устанавливают над первым электронагревателем ту зону пакета, на которой должны быть образованы полимерные оболочки 35 (фиг. 7). Здесь на пакет сверху кладется полимерный брикет и начинается совместный разогрев металла и полимера. По достижении необходимой температуры лоKdJlbHo разогретый пакет стержней и полимерный брикет вводят устройством транспортирования в раскрытую пресс-форму пресса между верхней 16 и нижней 17 матрицами (фиг. 6 и 8).

Г1ри тугоплавких полимерах с низкими числами показателей текучести расплава на монтажном столе устанавливают последовательно несколько электронагревателей с шагом, равным шагу дискретных оболочек на армопакете. Число электронагревателей определяет темп работы установки и необходимое время для полного разогрева полимера и металла тепловым потоком, не вызывающим деструкцию полимера. Брикеты кладут всегда в первый электронагреватель после очередного продвижения пакета.

При продвижениях пакета вдоль монтажного стола гнезда в концевом захвате направляют заготовки пакета в соответствующие гнезда 18 пресс-формы (фиг. 6 и 9). Для уменьшения сил трения между заготовками при их распределении в пакете и при их продвижении в гнездах всех устройств установки работает механический вибратор 6 (фиг. 2).

Формование полимерных оболочек в устройстве нанесения полимерного покрытия начинается с фиксации заготовок в гнездах

18, щек 19 (фиг. 9), пресс-формы путем опускания гидроцилиндром подвижной части матрицы !6 пресс-формы. При смыкании щек образуется замкнутый объем пресс-формы, в которой дальнейшее опускание верхней матрицы 16 формует на заготовках оболочки, создавая необходимое для процесса давление в течение заданного времени.

По окончании термопрессования гидроцилиндр раскрывает пресс-форму и позволяет через гнезда щек протягивать стержни пакета.

Пройдя через пресс-форму, зона пакета с полимерным покрытием входит в устройство разделения. Здесь стержни фиксируются в гнездах 33 (фиг. 11) . На выдвижных кулачках 32 основания 21 пакет деформируется в форму волны необходимой высоты Ah (фиг. 12). Траверса 25 с ножами 26, штоками 28 и 29 (фиг. 10) гидроцилиндра 27 по направляющим 24 (фиг. 11) совершает поступательно-возвратные движения, разрезая ножами перемычки 37 (фиг. 7) между оболочками. При каждом рабочем ходе ножей вниз каретка 23 с траверсой 25 по горизонтальным направляющим 22 перемещается поперек пакета с шагом, задаваемым одной из зубчатых реек 30. По окончании резки перемычек прижимная планка 34 с гнездами отходит, делая возможным дальнейшее продвижение пакета.

Таким образом заготовки по монтажному столу передвигаются в направляющих гнездах с определенным шагом, останавливаясь по сигналу магнитного датчика 9 при его совмещении с якорями 10 (фиг. 3).

Головной захват 1 всегда подвижный, концевой захват неподвижен на всем цикле работы с пакетом и через его гнезда стержни направляются и пропускаются в устройство нанесения полимера.

Последовательно продвигая пакет стерж ней через устройства установки, его концы подходят к концевому захвату. В этой позиции в конце цикла концевой захват крепится к стержням пакета, становится подвижным и соединяется с головным захватом следующего пакета, чем обеспечивается непрерывность процесса на установке.

На установке операции набора из стержней пакета, разогрева металла заготовок и брикетов полимера, формования оболочек на стержнях, разрезки между оболочками перемычек происходят одновременно в то время, когда пакет неподвижен. Ведущим механизмом, определяющим темп работы установки, является пресс с пресс-формой.

Продолжительность его цикла определяет время остановки пакета.

I. Установка для изготовления металлополимерных изделий, содержащая основание, транспортирующее устройство, направляющие, устройство для нанесения полимера и устройство для разделения изделий, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности путем одновременного нанесения полмера на пакет стержней и улучшения качества изделий, устройство для разделения изделий выполнено в виде опорной плиты с установленными в ней поперек направления перемещения пакета выдвижными кулачками для взаимодейстия со стержнями пакета, прижимной планки с гнездами для фиксации стержней при разделении и горизонтальной направляющей с подвижной кареткой с ножами, установленными на траверсе, и с зубчатой рейкой для перемещения каретки.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена устройством для совместного нагрева стержней и полимера.

3. Установка по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что транспортное устройство выполнено в виде головного захвата с магнитным датчиком для останова пакета, а на основании установки установлены якоря, 1388299

12 расположенные в зонах останова головного захвата.

4. Установка по пп. 1 — 3, orëè÷àþè1àÿся тем, что направляющие выполнены в каждом устройстве установки в виде сквозных гнезд под стержни.

5. Установка по пп. 1 — 4, отличающияся тем, что она снабжена вибратором, установленным на основании установки.

1388299

1388299

А-А

1388299

Фиг.70

2b

n66Crn

Фиг. 12

Составитель И. Фролова

Редактор Н. Горват Техред И. Верес Корректор А. Зимокосов

Заказ 1518J21 Тираж 559 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4