СТАНОК ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ И УДАЛЕНИЯ СУБСТАНЦИИ НА ПОВЕРХНОСТЬ ДЛИННОМЕРНОГО ИЗДЕЛИЯ

Полезная модель относится к области производства строительных материалов, а именно отделочных панелей, и может быть использовано в производстве отделочных материалов, применяемых как для наружной, так и внутренней отделки зданий и помещений, преимущественно коммунального и производственного назначения.
Известна (RU, патент 35624) поточная линия для нанесения покрытий на длинномерные изделия, содержащая установленные по ходу технологического процесса ванны, средство подачи в горизонтальной плоскости изделий к ваннам, снабженное приводом, вертикальные направляющие с перемещающимися по ним кареткам, привод для перемещения кареток по вертикальным направляющим, подвески для закрепления изделий в вертикальном положении, причем средство подачи изделий выполнено в виде транспортного ротора на несущей конструкции с установленными на транспортном роторе вертикальными направляющими с каретками, каждая каретка несет, по меньшей мере, одну подвеску, привод перемещения каждой каретки установлен на несущей конструкции транспортного ротора и оснащен толкателем с установленным на нем с возможностью контакта с каретками магнитом, причем каретки установлены на вертикальных направляющих с возможностью фиксации в верхнем положении, а в нижнем положении каретки взаимодействуют с упругими элементами. В предпочтительном варианте реализации привод транспортного ротора оснащен средством периодического действия, в частности, в виде храпового механизма. Подвески для закрепления изделий могут быть выполнены в виде цанг.
Недостатком известной линии следует признать ее сложность, а также ограниченную область применения - только использование жидких реагентов.
Известна (RU, патент 50911) установка для нанесения декоративных и защитных пленок на длинномерные изделия, содержащая станину, транспортирующие и прижимные ролики, привод, механизм для размотки ленты, режущие ножи, устройство для нанесения клеящего вещества и пульт управления, причем установка снабжена кареткой с приводом, на которой размещены устройство для нанесения клеящего вещества, отрезные ножи, прижимные ролики, механизм для размотки ленты, плита для се подогрева, блок направляющих роликов и пульт управления, при этом каретка установлена с возможностью перемещения по направляющим относительно каркаса, а привод каретки выполнен в виде роликов, охватывающих направляющие и снабженных зубчатым колесом, входящим в зацепление с приводным колесом редуктора, имеющего встроенный электропривод и смонтированного с возможностью поворота на оси жестко закрепленного на каретке кронштейна. Предпочтительно каретка выполнена в виде стальной плиты с пазами для установки прижимных роликов, которые обычно установлены в пазах с возможностью перемещения вдоль пазов каретки в горизонтальной плоскости, а в вертикальной плоскости - с возможностью разворота и покачивания относительно оси. Блок направляющих роликов представляет собой преимущественно верхний, покачивающийся в вертикальной плоскости, стальной ролик с двумя ограничительными кольцами, размещенными с возможностью перемещения и фиксации вдоль вала, а также нижний резиновый ролик для захвата и прижима пленки к обрабатываемому изделию.
Недостатком известной установки следует признать ее сложность, а также ограниченную область применения.
Известна (RU, патент 2015798) установка для нанесения покрытий на поверхность изделия, содержащая средство для подачи изделия в зону нанесения покрытия, закрытую защитным кожухом с системой отсоса вредностей, и устройство для нанесения покрытия, выполненное с возможностью перемещения относительно обрабатываемой поверхности в виде манипулятора с рабочим органом, соединенным с системами подачи краски и имеющим форсунки для подачи краски на поверхность изделия, причем рабочий орган выполнен в виде трубопровода, расположенного коаксиально обрабатываемой поверхности и жестко закрепленного на защитном кожухе, внутренняя поверхность которого эквидистантна обрабатываемой поверхности изделия, при этом кожух жестко закреплен на руке манипулятора, а средство для подачи изделий в зону нанесения покрытия выполнено в виде поворотного стола.
Недостатком известной установки следует признать узкую область применения - обработка литейных полуформ.
Известна (RU, патент 2048211) поточная лини для нанесения покрытий на изделия, преимущественно трубы малого диаметра, подвешенных вертикально, содержащая установленные по ходу технологического процесса ванны, перемещающееся в горизонтальной плоскости средство подачи изделий к ваннам, выполненное в виде тележек с приводом. Поточная линия содержит также подвески для закрепления изделий в вертикальном положении, вертикальные направляющие с перемещающимися по этим направляющим каретками, выполненными в виде площадок; каретки соединены с приводом для перемещения кареток по вертикальным направляющим, т.е. для подъема-опускания изделий.
Недостатком известной поточной линии следует признать ее сложность.
Техническая задача, решаемая посредством разработанной конструкции, состоит в обеспечении возможности обработки поверхности длинномерного изделия.
Технический результат, получаемый при реализации разработанной конструкции, состоит в повышении качества и надежности эффективного формирования декоративного покрытия на рельефной поверхности длинномерного изделия при одновременном упрощении конструкции устройства.
Для достижения указанного технического результата предложено использовать разработанное устройство (станок) для обработки длинномерных изделий, содержащее, предпочтительно, основание, на котором установлена столешница, столешница содержит две направляющие, на указанных направляющих установлен суппорт, выполненный с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости вдоль направляющих, и, предпочтительно, каретка, выполненная с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости перпендикулярно направляющим, на которой (или на суппорте) закреплено средство нанесения, и/или удаления субстанции на/с поверхностей) длинномерного изделия. Указанное средство нанесения субстанции предпочтительно выполнено с возможностью подачи субстанция посредством форсунки, дозатора, ролика, устройства для посыпки устройства для укладки, и/или шнека и/или поршня, и/или емкости для временного хранения субстанции. Соответственно, указанное устройство нанесения субстанции может быть выполнено с возможностью нанесения жидкого, пастообразного, порошкового или гранулированного вещества. Указанное устройство нанесения субстанции может быть выполнено с возможностью струйной подачи на поверхность длинномерного изделия металлических и/или неметаллических покрытий. Средство удаления субстанции в предпочтительном варианте реализации представляет собой механическое удаляющее устройство установленное с возможностью изменения силы прижима к обрабатываемому длинномерному изделию и представляет собой, по меньшей мере, один элемент, выбранный из группы, содержащей жесткий скребок, упругий скребок, подвижный ролик, неподвижный ролик, жесткий прижим, скребок с приводом, скребок с толкающим устройством, щетку, набор дисков, элемент с цилиндрической поверхностью, элемент с волнистой поверхностью, элемент с эластичной поверхностью, элемент с волнистой заостренной поверхностью, вращающийся элемент с цилиндрической поверхностью, лента транспортера, элемент с винтовой поверхностью. Указанная субстанция предпочтительно представляет собой порошкообразное, жидкое, пастообразное, гранулированное вещество. В частности, субстанция представляет собой краску и/или смолу, и/или композиционный материал и/или полимер, и/или сплав. Станок может дополнительно содержать устройство для сбора излишней субстанции с поверхности длинномерного изделия и станка и передачи ее в емкость. В предпочтительном варианте реализации станок содержит, по меньшей мере, два механических устройства удаления избыточного слоя субстанции, установленных в ряд и/или колонну.
Как суппорт, так и каретка могут содержать ходовой винт, соединенный с электрическим приводом. Преимущественно станок дополнительно содержит, по меньшей мере, один электродвигатель, установленный с возможностью перемещения элементов. На столешнице может быть дополнительно установлен упор, ограничивающий перемещение длинномерного изделия. Предпочтительно суппорт выполнен двухсекционным, причем верхняя секция выполнена с возможностью перемещения в вертикальной плоскости, а нижняя секция - в горизонтальной плоскости. В предпочтительном варианте реализации станок может дополнительно содержать средство прижима обрабатываемого длинномерного изделия к столешнице, причем средство прижима выполнено механическим и/или в виде устройства, удаляющего воздух из-под длинномерного изделия, при этом верхняя сторона столешницы выполнена перфорированной и/или в виде системы магнитного и/или электромагнитного прижима. Также станок может дополнительно содержать средство для перемещения обрабатываемого длинномерного изделия, причем указанное средство расположено над столешницей и/или под столешницей. В предпочтительном варианте реализации указанное средство для перемещения снабжено рабочими органами перемещения длинномерного изделия, выбранными из группы, содержащей: диски, пневмоопоры, шары, колеса, монорельс, транспортер, при этом рабочие органы перемещения выполнены с возможностью перемещения вдоль вертикальной оси. Указанное средство перемещения может представлять собой рольганг, оснащенный приводом для вращения элементов, причем рольганг может быть выполнен с возможностью перемещения возвратно-поступательно в вертикальной плоскости. При этом в столешнице преимущественно выполнены сквозные отверстия, предназначенные для движения в вертикальной плоскости рабочих органов рольганга.
Как указано ранее, заявленный технический результат может быть получен при использовании станка разработанной конструкции, позволяющей проводить все операции по нанесению субстанции на поверхность длинномерного изделия типа облицовочной панели, по меньшей мере, наружная поверхность которой выполнена из коррозионно стойкого материала типа нержавеющей стали или титана.
Станок разработанной конструкции для обработки длинномерных изделий в базовом варианте реализации содержит основание (каркас), на котором установлена столешница, указанная столешница содержит две направляющие, на указанных направляющих установлен суппорт, выполненный с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости вдоль направляющих, кроме того, на направляющих установлена каретка, выполненная с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости перпендикулярно направляющим. На каретке закреплено средство нанесения субстанции на поверхность длинномерного изделия и/или средство удаления субстанции с поверхности длинномерного изделия. Разработанная конструкция станка позволяет обрабатывать длинномерные изделия, как в виде ленты, так и длинномерные изделия конечной длины. Указанная совокупность признаков (деталей разработанной конструкции станка и их взаимное расположение) необходима и достаточна для достижения указанного технического результата - повышении качества и надежности эффективного формирования декоративного покрытия на рельефной поверхности длинномерного изделия при одновременном упрощении конструкции устройства.
Принцип действия, на котором основана работа станка разработанной конструкции, состоит в том, что на суппорт помещают тыльной (обратной) стороной обрабатываемое длинномерное изделие с рельефом, выполненным на внешней поверхности, подачу на область рельефа на поверхности длинномерного изделия субстанции, заполняющей рельеф, удаление с поверхности излишков нанесенной субстанции и удаление длинномерного изделия с суппорта. В дальнейшем, предпочтительно, длинномерное изделие с нанесенной на ее поверхность в углубления рельефа субстанцией поступают в зону обработки субстанции.
Возможно значительное количество вариантов реализации станка разработанной конструкции. Указанное разнообразие вызвано как введением дополнительных узлов и элементов, позволяющих несколько усилить указанный технический результат, так и различными вариантами выполнения выше перечисленных узлов. В дальнейшем будут рассмотрены некоторые варианты реализации станка для обработки длинномерных изделий.
Указанное средство нанесения субстанции может быть выполнено с возможностью подачи субстанция посредством форсунки, дозатора, ролика, устройства для посыпки устройства для укладки, и/или шнека и/или поршня, и/или емкости для временного хранения субстанции. Конкретный выбор варианта выполнения средства нанесения зависит от многих технологических факторов: вида и консистенции наносимой субстанции, ее адгезии к поверхности длинномерного изделия, площади участка с рельефной поверхностью и т.д. Соответственно, указанное устройство нанесения субстанции может быть выполнено в зависимости от выше указанных условий с возможностью нанесения жидкого, пастообразного, порошкового или гранулированного вещества. В наиболее предпочтительном варианте реализации указанное устройство нанесения субстанции может быть выполнено с возможностью струйной подачи на поверхность длинномерного изделия металлических и/или неметаллических покрытий, поскольку наиболее используема субстанция, в исходном состоянии представляющая собой жидкую форму.
Средство удаления субстанции в предпочтительном варианте реализации представляет собой механическое удаляющее устройство установленное с возможностью изменения силы прижима к обрабатываемому длинномерному изделию и представляет собой, по меньшей мере, один элемент, выбранный из группы, содержащей жесткий скребок, упругий скребок, подвижный ролик, неподвижный ролик, жесткий прижим, скребок с приводом, скребок с толкающим устройством, щетку, набор дисков, элемент с цилиндрической поверхностью, элемент с волнистой поверхностью, элемент с эластичной поверхностью, элемент с волнистой заостренной поверхностью, вращающийся элемент с цилиндрической поверхностью, лента транспортера, элемент с винтовой поверхностью. Выбор конкретного варианта реализации зависит от характеристик рельефа, нанесенного на поверхность длинномерного изделия, вида наносимой субстанции, ее технологических характеристик (вязкость, адгезия к поверхности, скорость затвердевания), количества излишне нанесенной субстанции и т.д. Наиболее часто все же используют средство удаления излишне нанесенной субстанции в виде различных скребков или роликов как наиболее технологичных в изготовлении и использовании. В предпочтительном варианте реализации станок содержит, по меньшей мере, два механических устройства удаления избыточного слоя субстанции, установленных в ряд и/или колонну.
Указанная субстанция предпочтительно представляет собой порошкообразное, жидкое, пастообразное, гранулированное вещество. Выбор конкретного вида субстанции (как и вид средства ее нанесения) в конечном счете, зависит во многом от условий эксплуатации длинномерного изделия в дальнейшем. В зависимости от того, настолько механически прочным должно быть покрытие из субстанции, а также устойчивость его к действию внешней среды. И выбирают тип используемой субстанции. В частности, предпочтительно субстанция представляет собой краску и/или смолу, и/или композиционный материал и/или полимер и его раствор или расплав, и/или сплав.
В некоторых вариантах реализации, предпочтительно, для вариантов использования порошкообразной или жидкой субстанции, станок может дополнительно содержать устройство для сбора излишней субстанции с поверхности длинномерного изделия и станка и передачи ее в емкость. Указанное устройство может представлять собой минипылесос, выход которого подключен с возможностью передачи излишне нанесенной на поверхность обрабатываемого длинномерного изделия порошкообразной субстанции в средство нанесения указанной субстанции, в частности, в ее емкость для исходной субстанции. При этом необходимо отметить, что система подачи собранной излишне нанесенной порошкообразной субстанции в емкость должно быть выполнено с возможностью подачи собранной субстанции без воздействия на субстанции, находящуюся в емкости. Также указанное устройство может представлять собой мининасос, выход которого также подключен с возможностью передачи излишне нанесенной на поверхность обрабатываемого длинномерного изделия жидкой субстанции в средство нанесения указанной субстанции, в частности, в ее емкость для исходной субстанции. Использование указанного устройства позволяет, во-первых, уменьшит расход субстанции, и, во-вторых, уменьшить нежелательное загрязнение поверхности обрабатываемого длинномерного изделия.
Для организации автоматизированного перемещения средства нанесения субстанции и средства удаления излишне нанесенной субстанции, устанавливаемых на каретке, каретка может дополнительно содержать ходовой винт, соединенный с электрическим приводом. Также для автоматизированного перемещения обрабатываемого длинномерного изделия по столешнице суппорт также может дополнительно содержать ходовой винт, соединенный с электрическим приводом. При этом станок дополнительно содержит, по меньшей мере, один электродвигатель, установленный с возможностью перемещения элементов путем вращения ходовых винтов. В наиболее предпочтительном варианте реализации указанный двигатель должен быть выполнен с возможностью изменения направления вращения вала.
На столешнице может быть дополнительно установлен упор, ограничивающий перемещение длинномерного изделия. Этот вариант реализации станка применим при обработке длинномерных изделий конечной длины.
Поскольку перемещение обрабатываемого длинномерного изделия по столешнице может быть различным в зависимости от вида обрабатываемого длинномерного изделия (возможен как вариант перемещения только в горизонтальной плоскости, так и вариант перемещения одновременно в горизонтальной и вертикальной плоскости) предпочтительно суппорт может быть выполнен двухсекционным, причем верхняя секция выполнена с возможностью перемещения в вертикальной плоскости, а нижняя секция - в горизонтальной плоскости.
В предпочтительном варианте реализации для защиты тыльной стороны обрабатываемого длинномерного изделия, а также улучшения качества наносимого декоративного покрытия рельефа станок может дополнительно содержать средство прижима обрабатываемого длинномерного изделия к столешнице, причем средство прижима выполнено механическим и/или в виде устройства, удаляющего воздух Из-под длинномерного изделия, при этом верхняя сторона столешницы выполнена перфорированной и/или в виде системы магнитного и/или электромагнитного прижима.
Также станок может дополнительно содержать средство для перемещения по столешнице обрабатываемого длинномерного изделия, предпочтительно конечной длины, причем указанное средство расположено над столешницей и/или под столешницей. Указанное средство может быть использовано и для перемещения длинномерного изделия в виде ленты, но в этом случае (обработка изделия в виде ленты) все же предпочтительнее использовать лентопротяжный механизм, как непрерывного действия, так и шагового действия. В предпочтительном варианте реализации указанное средство для перемещения снабжено рабочими органами перемещения длинномерного изделия, выбранными из группы, содержащей: диски, пневмоопоры, шары, колеса, монорельс, транспортер, при этом рабочие органы перемещения выполнены с возможностью перемещения вдоль вертикальной оси. Также в этом случае станок может дополнительно содержать электродвигатель, применяемый для приведения в движение указанных рабочих органов.
Указанное средство перемещения может представлять собой рольганг, оснащенный приводом для вращения элементов, причем рольганг может быть выполнен с возможностью перемещения возвратно-поступательно в вертикальной плоскости. При этом в столешнице преимущественно выполнены сквозные отверстия, предназначенные для движения в вертикальной плоскости рабочих органов рольганга.
При реализации станка разработанной конструкции достигается повышении качества и надежности эффективного формирования декоративного покрытия на рельефной поверхности длинномерного изделия при одновременном упрощении конструкции устройства.