СПОСОБ ФОРМОВАНИЯ ПРОДОЛЬНЫХ ПАЗОВ НА ПОВЕРХНОСТИ ЛИСТА ВСПЕНЕННОГО ПЛАСТИЧНОГО МАТЕРИАЛА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
METHOD OF FORMING LENGTHWISE SLOTS ON FOAMED PLASTIC MATERIAL SURFACE AND DEVICE TO THIS END

Изобретение относится к устройствам для обработки материалов давлением и может быть использовано в различных областях техники, например в производстве теплоизоляционных и отделочных материалов.
Для формирования продольных пазов широко используется метод фрезерования путем набора необходимых дисковых фрез. Необходимым условием является наличие двух механизмов: механизма фрезерования и механизма подачи. Недостатком этого метода является техническая сложность конструкции и наличие мелкодисперсионной стружки из вспененного пластичного материала, что требует наличия систем удаления и утилизации отходов, которые значительно увеличивают стоимость полного комплекта оборудования.
Известно устройство для непрерывного продольного гофрирования лент полимерного материала (а.с. РФ №320392, МПК В29Н 7/22, опубл. 4.11.71 г.). Устройство содержит формующие элементы в виде вращающихся опорных и прижимных роликов, подвижных друг относительно друга по высоте с образованием зазора для протягивания формуемого материала.
Устройство позволяет получать прямолинейные гофры, но из-за конструктивных особенностей этого устройства на нем нельзя получить продольные пазы на поверхности листа.
7
Наиболее близким решением по конструктивному выполнению является решение, приведенное в описании патента РФ №2248257 (МПК B21D 13/04, 5/06, В29С 59/04, опубл. 20.03.2005 г.). Устройство для гофрирования листового материала содержит формующие элементы, установленные на валах. Указанные элементы на валах закреплены неподвижно, а каждому из валов сообщают от привода противоположное вращение, при этом на одном из валов формующие элементы расположены нормально к оси вала, а на втором валу формующие элементы относительно нормально расположенного установлены симметрично и попарно с углом между ними исходя из условия 15°<α<90°.
Это устройство предназначено также для деформации листового материала изгибанием, для получения прямолинейных и волнообразных гофр вдоль листа. Однако это устройство также как и описанное выше не дает возможности получать продольные пазы на поверхности листа.
Таким образом, в настоящее время не решена в полном объеме проблема получения продольных пазов на вспененных пластичных материалах, хотя такие материалы востребованы.
Наличие продольных пазов на листе необходимо, например, при наклеивании листов пластика на поверхность листа экструзионного пенополистирола для удаления из места склейки воздуха и излишков клея.
Задачей, решаемой настоящим изобретением, является разработка способа и устройства для формования продольных пазов на поверхности листа вспененного пластичного материала методом давления в непрерывном режиме одновременно с двух сторон без образования отходов.
Поставленная задача решается с помощью способа формования продольных пазов на поверхности листа вспененного пластичного материала методом давления с формующими элементами, установленными на противоположных валах перпендикулярно к их осям. Формование производят в непрерывном режиме одновременно с двух сторон листа формующими элементами, установленными со смещением, величина смещения формующих элементов относительно друг друга на противоположных валах составляет 1/2 расстояния между формующими элементами на каждом валу.
Предпочтительно в качестве вспененного пластичного материала используют экструзионный пенополистирол.
Предпочтительно для усиления эффекта и увеличения производительности формующие элементы нагревают до температуры пластичности вспененного пластичного формуемого материала.
Поставленная задача также решается с помощью устройства для формования продольных пазов на поверхности листа вспененного пластичного материала. Устройство содержит формующие элементы, установленные на валах перпендикулярно к их осям и закрепленные на них неподвижно, каждому из валов сообщают от привода противоположное вращение. Для формования методом давления формующие элементы установлены на обоих валах со смещением, величина смещения формующих элементов относительно друг друга на противоположных валах составляет 1/2 расстояния между формующими элементами на каждом валу.
Предпочтительно формующие элементы снабжены средствами для нагрева до температуры пластичности вспененного пластичного формуемого материала любыми известными и применяемыми для нагрева средствами, например с помощью тэнов, установленных в полых валах.
Предпочтительно формующий элемент имеет форму и размер, соответствующий заданному пазу.
Предпочтительно, по крайней мере, на одном из валов на его концах установлены прижимные упругие элементы, во избежание заедания листа между валами, если лист имеет переменную толщину и для создания необходимого усилия для формования продольных пазов на поверхности листа.
Предпочтительно на валах установлены неподвижно формующие элементы в виде колец.
Предпочтительно формующие элементы в виде колец изготовлены монолитными вместе с соответствующими валами для выполнения пазов на материалах с невысокой жесткостью.
Проведенные эксперименты показали, что экструзионный пенополистирол при точечном механическом воздействии имеет остаточную деформацию в пределах 50-70%
глубины деформации в зависимости от плотности материала, его жесткости и соотношения площади деформируемой поверхности к общей площади поверхности. Для усиления эффекта и увеличения производительности, формующие элементы нагревают до температуры пластичности формуемого материала.
В предлагаемом решении происходит формирования пазов формующими элементами, расположенными на валах со смещением, величина смещения формующих элементов относительно друг друга на противоположных валах составляет 1/2 расстояния между формующими элементами на каждом валу, каждому из которых сообщается от привода противоположное вращение, что исключает проскальзывание материала при протягивании его между валов и исключает возникновение внутреннего напряжения в материале.
При таком смещении формующих элементов относительно друг друга нагрузка формующих элементов на материал равномерно распределена, что приводит к исключению внутреннего напряжения, к ровному краю при выполнении паза и повышению качества пазов, к отсутствию мелкодисперсных отходов, к сохранению прочности листа вспененного пластичного материала после формовки пазов.
Таким образом, решается задача формирования пазов и подачи материала, что в отличие от способа фрезерной обработки пазов имеет значительное преимущество, заключающееся в простоте устройства, предложенного для реализации способа. Формующие элементы на противоположных валах расположены с предлагаемым смещением вдоль вала друг относительно друга для сохранения прочности листа вспененного пластичного материала после формовки пазов и улучшения качества пазов. Количество формующих элементов на одном валу, расстояние между ними, геометрические размеры формующих элементов подбираются в зависимости от требуемой формы, ширины и глубины пазов с учетом остаточной деформации применяемого материала заготовки.
Конструктивно валы могут быть выполнены с закрепляемыми формующими элементами в виде колец, так и монолитными вместе с формующими элементами.
Техническим результатом предлагаемого способа и устройства является простота их реализации, высокая производительность, получение продольных пазов сразу на обеих сторонах материала неограниченной длины, с ровными краями при выполнении паза, отсутствие мелкодисперсионных отходов, исключение возникновения внутреннего напряжения.
На чертеже представлена конструктивная схема устройства для реализации предложенного способа.
Устройство представляет собой установленные с возможностью вращения на основании 1 валы 2 и 3. На валах жестко закреплены формующие элементы 4, 5 в виде колец прямоугольного сечения со смещением. Величина смещения формующих элементов относительно друг друга на противоположных валах составляет 1/2 расстояния между формующими элементами на каждом валу. Каждому из валов сообщается противоположное вращение любым известным способом. Вал 3 имеет возможность перемещения в вертикальной плоскости и при помощи упругих элементов 6 и 7 прижимается к валу 2.
Процесс формирования пазов происходит следующим образом. Заготовку 8 подают между валами 2 и 3. Формующие элементы деформируют поверхность листа экструзионного пенополистирола, вследствие чего, на поверхности остаются следы в виде продольных пазов. Форма паза определяется формой сечения формующего элемента.