Станок для производства труб из картона или аналогичного материала со средством резания трубы на отрезки заданной длины

 

Изобретение относится к станку для производства труб путем спиральной намотки двух или более взаимоналегающих и ступенчато сдвинутых полос лентообразного материала на неподвижно установленный стержень. Станок включает устройство намотки 5, которое наматывает полосы лентообразного материала (N) на стержень 1 и вызывает непрерывное продвижение трубы (T), формируемой из указанного материала, и режущее устройство 33, снабженное вращающимися режущими трубу средствами, которому придается возвратно-поступательное горизонтальное движение в направлении продвижения трубы для резания указанной трубы во время ее продвижения на отрезки определенной длины. Это режущее устройство 33 связано с элементами 97, 101 для осуществления привода вращающихся режущих элементов, придающих вращающимся режущим средствам вращательное движение, преобразованное из возвратно-поступательного горизонтального движения режущего устройства 33, что обеспечивает снижение внутренних нагрузок и затрат на изготовление станка. 10 з. п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к станку для производства труб путем спиральной намотки двух или более взаимоналегающих и ступенчато сдвинутых полос лентообразного материала на неподвижно установленный стержень.

Обычно такие станки используют в целлюлозно-бумажной промышленности для производства труб или изделий, например трубчатых сердечников из картона или аналогичного материала, на которые затем наматывают слой бумаги, получая в результате рулоны. Аналогичное применение они находят в других отраслях, где необходимо наматывать лентообразный материал на трубчатый сердечник с целью получения рулонов, например, в производстве пластиковой пленки для промышленного или бытового использования материалов на основе металлизированной пленки для упаковочных целей и тому подобного. Аналогичные трубы могут также использоваться для производства емкостей для твердых и жидких продуктов, в особенности в пищевой промышленности.

Известен станок, в котором режущие средства представлены дисковыми ножами с небольшой массой, которые в тот момент, когда необходимо выполнять отрезание трубы, подводятся к трубе, продвигающейся и вращающейся вокруг собственной оси, и приводятся в поступательное и вращательное движение за счет контакта с самой трубой. Иными словами, дисковые ножи установлены с возможностью свободного вращения и не имеют привода на соответствующих несущих рычагах (патент Италии N 1204029).

Для достижения более эффективного резания, в особенности при большой толщине трубы, в некоторых случаях применяются электродвигатели, связанные с двумя дисковыми ножами и придающие ножам, в случае необходимости резания трубы, режущее движение. Это приводит к повышению затрат и увеличению массы оборудования. Поскольку режущее устройство, на котором установлены вращающиеся режущие средства, должно осуществлять возвратно-поступательные движения по направлению продвижения непрерывно изготавливаемой трубы, желательно снизить до минимума величину присутствующих масс и, следовательно, внутренних усилий, возникающих из-за возвратно-поступательного перемещения по горизонтали режущего средства.

Известен станок для производства труб путем спиральной намотки лентообразного материала (N) на неподвижно установленном стержне, содержащий устройство намотки, которое наматывает по спирали две или более взаимоналегающие и ступенчато сдвинутые полосы лентообразного материала на стержень и вызывает непрерывное продвижение трубы (T), формируемой из указанного материала, и режущее устройство, снабженное вращающимися режущими трубу средствами, которое перемещается между первым рабочим положением, в котором указанные режущие трубу средства находятся в соприкосновении с трубой (T) для ее отрезания, и вторым, нерабочим, положением, в котором указанные режущие трубу средства отделяются от трубы, и которому придается связанными с ним исполнительными средствами возвратно-поступательное горизонтальное движение в направлении продвижения трубы, для резания указанной трубы во время ее продвижения на отрезки определенной длины (патент США N 3942418, кл. B 31 C 3/00, 1976).

Известное техническое решение характеризуется недостаточной эффективностью резания трубы, сложностью конструкции и высокими затратами, связанными с техническим обслуживанием и изготовлением станка.

Техническим результатом изобретения является создание станка, в котором режущим средством для более эффективного резания трубы придается режущее движение, с простой, компактной конструкцией и ограниченной массой с целью снижения имеющихся внутренних нагрузок и, кроме того, затрат на техническое обслуживание и изготовление станка.

Это достигается тем, что в станке для производства труб путем спиральной намотки лентообразного материала (N) на неподвижно установленном стержне, содержащем устройство намотки, которое наматывает по спирали две или более взаимоналегающие и ступенчато сдвинутые полосы лентообразного материала на стержень и вызывает непрерывное продвижение трубы (T), формируемой из указанного материала, и режущее устройство, снабженное вращающимися режущими трубу средствами, которое перемещается между первым рабочим положением, в котором указанные режущие трубу средства находятся в соприкосновении с трубой (T) для ее отрезания, и вторым, нерабочим, положением, в котором указанные режущие трубу средства отделяются от трубы, и которому придается связанными с ним исполнительными средствами возвратно-поступательное горизонтальное движение в направлении продвижения трубы, для резания указанной трубы во время ее продвижения на отрезки определенной длины, режущее устройство связано с элементами для осуществления привода вращающихся режущих средств, придающими вращающимся режущим средствам вращательное движение, преобразованное из возвратно-поступательного горизонтального движения режущего устройства.

Гибкий элемент может быть закреплен в двух неподвижных точках рамы станка, расположенных вне пределов пути перемещения режущего устройства, одна перед и другая позади указанного пути в отношении направления продвижения трубы, при этом гибкий элемент может быть пропущен вокруг шкива, установленного на режущем устройстве, а указанный шкив кинематически соединяется с вращающимися режущими средствами.

Гибкий элемент может быть пропущен вокруг двух свободно вращающихся направляющих колес, установленных на режущем устройстве и с осями вращения, приблизительно перпендикулярными направлению движения режущего устройства, при этом гибкий элемент образует петлю между направляющими колесами, пропущенную вокруг шкива, ось которого по существу параллельна направлению продвижения режущего устройства.

Целесообразно выполнение шкива многоканавочным, включающим множество канавок различного диаметра, гибкий элемент может быть выполнен в виде ровного ремня приблизительно круглого сечения.

Шкив, вокруг которого пропущен гибкий элемент, может быть скреплен с возможностью вращения с другим дополнительным шкивом, вокруг которого пропущен ремень, передающий вращательное движение вращающихся режущих средств.

Вращающиеся режущие средства могут включать два дисковых ножа, установленных на двух качающихся рычагах, а качающиеся рычаги могут быть кинематически взаимосвязаны, при этом качание двух качающихся рычагов осуществляется одним исполнительным механизмом.

Привод режущего устройства может осуществляться независимым приводным средством, придающим ему возвратно-поступательное горизонтальное движение, и может быть установлен неподвижно относительно рамы станка.

Движение может передаваться на режущее устройство с помощью системы из зубчатой рейки и зубчатого колеса.

На фиг.1 показан станок, вид сбоку; на фиг.2 - разрез по линии II-II на фиг. 1; на фиг.3 - вид сбоку в увеличенном масштабе, со снятыми деталями режущего устройства по линии III-III на фиг.4; и на фиг.4 - вид сзади по линии IV-IV на фиг.3 и частичный разрез.

Как показано на фиг.1 и 2, станок состоит из намоточного стержня или оправки 1, закрепленного и выступающего из стойки 3 станка. Стержень 1 может быть закреплен неподвижно или с возможностью свободного вращения, так что может вращаться в процессе изготовления трубы. Позицией 5 обозначено в целом устройство намотки, которое наматывает лентообразный материал по спирали на стержень 1, формируя трубу. Эта труба в процессе непрерывного формирования постоянно вращается и продвигается вдоль собственной оси и, следовательно, вдоль стержня 1. Лентообразный материал в форме по меньшей мере двух ступенчато расположенных полос подается в направлении, по существу перпендикулярном плоскости фиг. 1, и на фиг. 1 можно видеть поперечное сечение N материала.

Устройство намотки состоит из ремня 7, пропущенного вокруг ролика 9, ось которого 9A несколько наклонена к горизонтали. Ролик 9 размещен на подвижном элементе 11, шарнирно закрепленном на оси 13 на раме станка. Положение ролика 9 можно регулировать в направлении 9A с целью регулирования натяжения ремня 7 с помощью маховичка 15. Ремень приводится во вращение шкивом 17 с по существу горизонтальной осью 17А, привод которого осуществляется от двигателя в форме бесщеточного или иного электродвигателя. Двигатель 19 располагается непосредственно на подвижном элементе 11. Этот элемент имеет в своей нижней части выступ 11A, образующий единое целое с резьбовой втулкой 21, в которую вставлен резьбовой стержень 25, закрепленный в точке 25 на раме станка и снабженный маховичком 27. С помощью маховичка 27 и резьбового стержня 23 можно регулировать наклон подвижного элемента 11 на его оси 13 с тем, чтобы варьировать угол наматывания лентообразного материала N на стержне 1. Позиция 7B обозначает восходящий участок ремня 7.

Ремень 7 включает первый участок 7A, который делает один оборот вокруг стержня 1. Наклон оборота, формируемого участком 7A, зависит от наклона подвижного элемента 11. Лентообразный материал N вставлен между стержнем 1 и участком ремня 7A в точке оборота, который ремень образует вокруг стержня, так что вращение шкива 17 и натяжение ремня 7 вызывают вытягивание и обматывание лентообразного материала на стержне.

Вторая полоса материала с покрытой клеем нижней поверхностью наматывается на первую, будучи ступенчато смещенной приблизительно на половину своей ширины.

Таким образом происходит формирование трубы и ее продвижение по мере формирования вдоль стержня. Существует возможность формирования трубы аналогичным образом из более чем двух полос, причем другие полосы накладываются друг на друга с нижней поверхностью, покрытой клеем.

Стержень 1 выдвинут на участок резки 31, состоящий из режущего устройства, осуществляющего возвратно-поступательные движения, как показано двойной стрелкой 33. В промежуточном положении стержень 1 опирается на ролики 35, установленные на блоке 36 и образующие подразделяющий элемент для поддержки стержня 1.

Режущее устройство 33 детально проиллюстрировано на фиг.3 и 4. Оно включает каретку 37, свободно перемещающуюся по направляющим роликам 39, 41 с V-образным пазом, по сдвоенной направляющей 43, образующей единое целое с рамой 45 станка. Каретка 37 образует единое целое с зубчатой рейкой 47, находящейся в зацеплении с зубчатым колесом 49, закрепленным на выходном валу 51 привода 53. Этот привод в иллюстрируемом примере состоит из бесщеточного электродвигателя, но может также быть редукторным электродвигателем.

Привод 53, установленный на раме 45 станка, может вращаться в противоположных направлениях для сообщения режущему устройству 33 возвратно-поступательного движения с целью, показанной ниже.

На режущем устройстве 33 в точках 57 и 58 установлены соответственно на оси два качающихся рычага 59 и 61, на конце каждого из которых размещены режущие средства в виде вращающихся дисковых ножей 63 и 65. Позициями 67 и 69 обозначены два предохранительных щитка вращающихся ножей, с отверстиями 67A и 69A соответственно, предназначенными для ввода войлочной масленки.

Качающиеся рычаги 59 и 61 соединены между собой звеном или тягой 71, шарнирно скрепленной в точках 73 и 75 с рычагами 59 и 61 соответственно. Таким образом рычаги 59 и 61 взаимно соединяются кинематически, так что они могут качаться одновременно под воздействием одного исполнительного механизма 77 в виде цилиндра с поршнем, цилиндр которого соединяется в точке 79 с кареткой 37, в то время как шток 80 шарнирно соединен в точке 81 с продолжением 59A качающегося рычага 59.

Продолжение 59A качающегося рычага 59 связано со следящим механизмом 83, взаимодействующим с криволинейным профилем 85, образующим единое целое с рамой 45 станка. Криволинейный профиль 85 включает первый прямолинейный участок 85A, параллельный направлению продвижения трубы T и, соответственно, оси стержня 1; второй, наклонный участок 85B, который соединяет участок 85A с третьим прямолинейным участком 85C, параллельным участку 85A; и четвертый наклонный участок 85D, соединяющий участок 85B с последним прямолинейным участком 85, параллельным участкам 85A и 85C. Участки 85A и 85E находятся по существу в одной и той же плоскости.

Описанное режущее устройство работает следующим образом.

В то время как устройство намотки 5 наматывает лентообразный материал N по спирали и продвигает формируемую трубу Т, режущее устройство 33 находится в положении ожидания (показано пунктиром на фиг.1 и обозначено на нем позицией 33A), в котором указанное устройство 33 находится в левом конце (как можно видеть на фиг.1) своего хода. В этом положении следящий механизм 83 находится под участком 85A криволинейного профиля 85. Когда режущее устройство 33 находится в положении ожидания, исполнительный механизм 77 остается в положении, при котором ножи 63 и 65 остаются разделенными и поэтому не касаются трубы Т, а следящий механизм 83 снимается с профиля 85A.

Формула изобретения

1. Станок для производства труб путем спиральной намотки лентообразного материала (N) на неподвижно установленном стержне (1), содержащий устройство намотки (5), которое наматывает по спирали две или более взаимоналегающие и ступенчато сдвинутые полосы лентообразного материала на стержень (1) и вызывает непрерывное продвижение трубы (Т), формируемой из указанного материала, и режущее устройство (33), снабженное вращающимися режущими трубу средствами (63, 65), которое перемещается между первым рабочим положением, в котором режущие трубу средства находятся в соприкосновении с трубой (Т) для ее отрезания, и вторым, нерабочим, положением, в котором режущие трубу средства отделяются от трубы, и которому придается связанными с ним исполнительными средствами возвратно-поступательное горизонтальное движение в направлении продвижения трубы для резания трубы во время ее продвижения на отрезки определенной длины, отличающийся тем, что режущее устройство (33) связано с элементами (97, 101, 105, 107) для осуществления привода вращающихся режущих средств (63, 65), придающими вращающимся режущим средствам (63, 65) вращательное движение, преобразованное из возвратно-поступательного горизонтального движения режущего устройства (33).

2. Станок по п.1, отличающийся тем, что содержит гибкий элемент (97), закрепленный в двух неподвижных точках (93, 95) рамы станка, расположенных вне пределов пути перемещения режущего устройства (33), одна перед и другая позади указанного пути в отношении направления продвижения трубы, причем гибкий элемент пропущен вокруг шкива (101), установленного на режущем устройстве (33), а шкив кинематически соединяется с вращающимися режущими средствами (63, 65).

3. Станок по п.2, отличающийся тем, что гибкий элемент (97) пропущен вокруг двух свободно вращающихся направляющих колес (98, 99), установленных на режущем устройстве, с осями вращения, приблизительно перпендикулярными направлению движения режущего устройства, причем гибкий элемент образует петлю между направляющими колесами (98, 99), пропущенную вокруг шкива (101), ось которого, по существу, параллельна направлению продвижения режущего устройства (33).

4. Станок по п.2 или 3, отличающийся тем, что шкив (101) является многоканавочным шкивом, включающим множество канавок (101А, 101В, 101С) различного диаметра.

5. Станок по любому из пп.2 - 4, отличающийся тем, что гибкий элемент (97) является ровным ремнем приблизительно круглого сечения.

6. Станок по любому из пп.2 - 5, отличающийся тем, что шкив (101), вокруг которого пропущен гибкий элемент (97), скреплен с возможностью вращения с другим дополнительным шкивом (105), вокруг которого пропущен ремень (107), передающий вращательное движение вращающихся режущих средств (63, 65).

7. Станок по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что вращающиеся режущие средства включают два дисковых ножа, установленных на двух качающихся рычагах (59, 61).

8. Станок по п.7, отличающийся тем, что качающиеся рычаги кинематически взаимосвязаны, а качание двух качающихся рычагов осуществляется одним исполнительным механизмом (77).

9. Станок по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что привод режущего устройства (33) осуществляется независимым приводным средством (53), придающим ему возвратно-поступательное горизонтальное движение.

10. Станок по п.9, отличающийся тем, что привод (53) установлен неподвижно относительно рамы станка.

11. Станок по п.10, отличающийся тем, что движение передается на режущее устройство (33) с помощью системы из зубчатой рейки и зубчатого колеса (47, 49).

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4