Ручное устройство для обвязывания предметов металлической лентой
Владельцы патента RU 2257313:
Общество с ограниченной ответственностью малое предприятие "ТЕХНОПАК" (UA)
Изобретение касается ручного устройства для обвязывания предметов металлической лентой, которое может быть применено при формировании пакетов изделий, транспортных пакетов из пиломатериалов, арматуры, металлических слитков, кирпича, сборной мебели и другой продукции. Устройство содержит корпус с установленным в нем ползуном, снабженным пуансоном, натяжной рычаг с натяжным роликом, прижимной рычаг, основание с размещенными на нем матрицей, подвижной пятой и упором выравнивания ленты. Пята выполнена с возможностью поворота по меньшей мере в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Опорная поверхность пяты и сопряженная с ней поверхность основания выполнены сферическими. Рабочая поверхность пяты, обращенная к натяжному ролику, выполнена вогнутой цилиндрической. Устройство позволяет уменьшить деформацию ленты в процессе ее натяжения. За счет выполнения пяты с возможностью поворота по меньшей мере в двух взаимно перпендикулярных плоскостях она получает возможность самоустанавливаться под нагрузкой, чем и обеспечивается равномерное прилегание рабочей поверхности пяты и натяжного ролика к металлической ленте. Выполнение рабочей поверхности пяты вогнутой цилиндрической позволяет распределить прижимное усилие на поверхность ленты. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к упаковочной технике и может быть применено в различных отраслях промышленности при формировании пакетов изделий, транспортных пакетов из пиломатериалов, арматуры, металлических слитков, кирпича, сборной мебели и другой продукции.
Известно ручное устройство для обвязывания предметов металлической лентой, содержащее корпус с установленным в нем ползуном, снабженным пуансоном, натяжной рычаг с натяжным роликом, прижимной рычаг, основание с размещенными на нем матрицей, пятой и упором выравнивания ленты (см. а.с. СССР №1641711, МПК В 65 В 13/22, опубл. 15.04.1991 г.).
Недостатком устройства является малая площадь соприкосновения образующей натяжного ролика и поверхности ленты вследствие выполнения пяты неподвижной. Это приводит к увеличению нагрузки на ленту в процессе ее натягивания. Кроме того, эта площадь соприкосновения образующей натяжного ролика и поверхности ленты еще более уменьшается за счет неравномерного прилегания образующей натяжного ролика к поверхности металлической ленты из-за нарушения параллельности между ними. Нарушение параллельности возникает вследствие упругой деформации основания корпуса при больших радиальных нагрузках между натяжным роликом и пятой в процессе натягивания ленты. Это приводит к многократному увеличению нагрузки на ленту, ее деформации и, как следствие, снижает ее прочностные характеристики.
В качестве прототипа принято ручное устройство для обвязывания предметов металлической лентой, содержащее корпус с установленным в нем ползуном, снабженным пуансоном, натяжной рычаг с натяжным роликом, прижимной рычаг, основание с размещенными на нем матрицей, подвижной пятой и упором выравнивания ленты (см. патент США №4015643, МПК В 21 F 9/02, опубл. 05.04.1977 г.). При этом пята установлена с возможностью поворота относительно горизонтально расположенной оси, параллельной оси натяжного ролика. Для скрепления концов ленты в устройстве используются скобы, находящиеся в магазине.
Недостатком устройства является неравномерное прилегание образующей натяжного ролика к поверхности металлической ленты из-за нарушения параллельности между ними, которое возникает вследствие упругой деформации основания корпуса при больших радиальных нагрузках в процессе натягивания ленты. Это приводит к неравномерному распределению нагрузки на ленту, которое выражается в образовании на ленте вдоль направления ее натяжения зоны деформации с шириной, меньшей, чем ширина ленты, что снижает ее прочностные характеристики.
Задачей данного изобретения является создание ручного устройства для обвязывания предметов металлической лентой, которое обеспечивает высокое качество и надежность обвязывания за счет уменьшения деформации ленты в процессе ее натяжения.
Поставленная задача достигается тем, что в известном ручном устройстве для обвязывания предметов металлической лентой, содержащем корпус с установленным в нем ползуном, снабженным пуансоном, натяжной рычаг с натяжным роликом, прижимной рычаг, основание с размещенными на нем матрицей, подвижной пятой и упором выравнивания ленты, в соответствии с изобретением, пята выполнена с возможностью поворота по меньшей мере в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. В частном варианте исполнения опорная поверхность пяты и сопряженная с нею поверхность основания выполнены сферическими. В другом варианте исполнения рабочая поверхность пяты, обращенная к натяжному ролику, выполнена вогнутой цилиндрической, радиус которой определен соотношением:
2S+Rp≤Rп≤1.5Rp, где
Rп - радиус вогнутой цилиндрической поверхности пяты, мм;
Rp - радиус натяжного ролика, мм;
S - толщина металлической ленты, мм.
Технический результат выражается в уменьшении деформации ленты в процессе ее натяжения. Это достигается за счет выполнения пяты с возможностью поворота по меньшей мере в двух взаимно перпендикулярных плоскостях (в частности, при выполнении опорной поверхности пяты и сопряженной с нею поверхности основания сферическими). Благодаря этому пята получает возможность самоустанавливаться под нагрузкой, чем и обеспечивается равномерное прилегание рабочей поверхности пяты и натяжного ролика к металлической ленте. Выполнение рабочей поверхности пяты вогнутой цилиндрической позволяет распределить прижимное усилие на поверхность ленты, и тем самым уменьшить ее деформацию.
На фиг.1 показан общий вид ручного устройства для обвязывания предметов металлической лентой, на фиг.2 - поперечное сечение А-А фиг.1, на фиг.3 - вид устройства с вставленной металлической лентой, на фиг.4 - поперечное сечение Б-Б фиг.3.
Ручное устройство для обвязывания предметов металлической лентой состоит из корпуса 1, установленного в нем ползуна 2, который оборудован пуансоном 3 и обрезным ножом 4. На валу 5 установлен натяжной рычаг 6 с натяжным роликом 7. Прижимной рычаг 8 кинематически связан с корпусом 1 при помощи тяг 9, 10 и оси 11. С ползуном 2 кинематически связан нажимной рычаг 12. На основании 13 размещены матрица 14, опора 15, подвижная пята 16 и упоры 17 для выравнивания ленты. Пята 16 установлена с возможностью поворота по меньшей мере в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Опорная поверхность пяты 16 и сопряженная с ней поверхность основания 13 выполнены сферическими. Рабочая поверхность пяты 16, обращенная к натяжному ролику 7, выполнена вогнутой цилиндрической, радиус которой определен соотношением:
2S+Rp≤Rп≤1.5Rp, где
Rп- радиус вогнутой цилиндрической поверхности пяты 16, мм;
Rp - радиус натяжного ролика 7, мм;
S - толщина металлической ленты, мм.
Упор 18 для выравнивания ленты размещен на тяге 10. На основании 13, под натяжным рычагом 6 размещен упор 19. В ползуне 2 установлен ролик 20, контактирующий с кулачком 21, который размещен на оси 22. На кулачке 21 размещен палец 23, который взаимодействует с выступом 24 на ползуне 2. Под подвижной пятой 16 в основании 13 установлен амортизатор 25.
Ручное устройство работает следующим образом.
Поворачивают нажимной рычаг 12 вокруг оси 22 по часовой стрелке, при этом кулачок 21, вращаясь по часовой стрелке вокруг оси 22, пальцем 23 сцепляется с выступом 24 и перемещает ползун 2 вместе с пуансоном 3 в верхнее положение. Одновременно с этим прижимной рычаг 8 поворачивают вокруг оси 11 против часовой стрелки. При этом, натяжной ролик 7, размещенный на валу 5, поднимается из исходного положения Х (прижат к пяте 16) в верхнее положение X2. В зазор, который образуется между пуансоном 3 и матрицей 14, натяжным роликом 7 и подвижной пятой 16 вводят свободные концы металлической ленты, располагая их один над другим. Упорами 17 и 18 выставляют заданную для используемого типа ленты ширину рабочей зоны устройства и отпускают прижимный рычаг 8, который, поворачиваясь по ходу часовой стрелки вокруг оси 11 и взаимодействуя с тягами 9 и 10, фиксирует концы металлической ленты. При этом вал 5 натяжного ролика 7 оказывается повернутым на угол α вокруг оси 11 и смещенным в положение X1 на расстояние XX1 относительно исходного положения X. Расстояние XX1 зависит от толщины ленты S. Натяжной ролик 7 прижимает совмещенные концы ленты к участку рабочей вогнутой цилиндрической поверхности пяты 16. Подвижная пята 16 вследствие сферичности ее опорной поверхности и сферичности сопряженной с ней поверхности основания 13 самоустанавливается, поворачиваясь на угол β в плоскости, проходящей перпендикулярно оси натяжного ролика 7, и на угол γ в вертикальной плоскости, в которой расположена ось натяжного ролика 7. Таким образом, металлическая лента плотно прижимается к рабочей поверхности натяжного ролика 7 и к поверхности пяты 16, вследствие чего прижимное усилие по ширине ленты распределяется на 
поверхность, производя тем самым меньшее давление на ленту. Вследствие этого лента не подвергается деформации и разрушению. Удерживая устройство за нажимной рычаг 12, другой рукой поворачивают натяжной рычаг 6 против часовой стрелки, повторяя это движение несколько раз. Натяжной рычаг 6 посредством вала 5 передает усилие на натяжной ролик 7, натягивающий металлическую ленту. Далее, опустив натяжной рычаг 6 на упор 19 и удерживая его рукой в этом положении, другой рукой поворачивают нажимной рычаг 12 против часовой стрелки. Кулачок 21 входит в контакт с роликом 20 и перемещает ползун 2 в нижнее положение. Пуансон 3, смыкаясь с матрицей 14, выполняет просечку двух концов ленты и формирует профиль замкового соединения. Во время дальнейшего перемещения ползуна 2 вниз обрезной нож 4, расположенный напротив опоры 15, перерезает верхнюю ленту. Далее поворачивают нажимной рычаг 12 по часовой стрелке, при этом пуансон 3 поднимается и освобождает металлическую ленту. За счет сил натяжения ленты в этот момент ее концы соединяются в замковое соединение. Поворачивая прижимный рычаг 8 против часовой стрелки, устройство освобождают от ленты, при этом пята 16 возвращается в исходное положение с помощью амортизатора 25.
1. Ручное устройство для обвязывания предметов металлической лентой, содержащее корпус с установленным в нем ползуном, снабженным пуансоном, натяжной рычаг с натяжным роликом, прижимной рычаг, основание с размещенными на нем матрицей, подвижной пятой и упором выравнивания ленты, отличающееся тем, что пята выполнена с возможностью поворота по меньшей мере в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.
2. Ручное устройство для обвязывания предметов металлической лентой по п.1, отличающееся тем, что опорная поверхность пяты и сопряженная с ней поверхность основания выполнены сферическими.
3. Ручное устройство для обвязывания предметов металлической лентой по п.1, отличающееся тем, что рабочая поверхность пяты, обращенная к натяжному ролику, выполнена вогнутой цилиндрической, радиус которой определен соотношением
2S+Rp≤Rп≤1,5 Rp,
где Rп - радиус вогнутой цилиндрической поверхности пяты, мм;
Rp - радиус натяжного ролика, мм;
S - толщина металлической ленты, мм.
