ВАКУУМ-ФОРМОВОЧНАЯ МАШИНА

Полезная модель относится к вакуум-формовочным машинам, используемым для изготовления из термопластичных материалов изделий.
Предшествующий уровень техники
Из уровня техники известна вакуум-формовочная машина (см. авторское свидетельство №374193, кл. В29С 17/04, публ. 20.03.1973), содержащая верхний и нижний нагреватели, перемещаемые по направляющим пневмоцилиндрами каретки для закрепления и перемещения листовых заготовок из зоны нагрева в зону формовки. Недостатком известной машины является сложность ее конструкции и большие габариты.
Из уровня техники известна вакуум-формовочная машина (см. авторское свидетельство №610670, кл. В29С 17/03, публ. 15.06.1978), содержащая: станину; смонтированное на станине прижимное устройство для зажима листовой заготовки, выполненной из термопластичного материала; подъемный рабочий стол, управляемый от гидроцилиндра; верхний нагреватель, расположенный над подъемным рабочим столом. Недостатками известной машины являются: сложность конструкции; большие габариты, вызванные ограниченностью передвижения рабочего стола, перемещаемого посредством гидроцилиндра, установленного под рабочим столом; низкая производительность; сложность в техническом обслуживании машины.
Раскрытие  полезной модели
Задача полезной модели направлена на разработку надежной, эффективной и несложной вакуум-формовочной машины, которая была бы лишена указанных выше недостатков.
Технический результат, получаемый при реализации разработанной вакуум-формовочной машины, заключается в повышении ее производительности, в повышении качества изготавливаемых изделий, в упрощении технического обслуживания вакуум-формовочной машины.
Технический результат достигается тем, что вакуум-формовочная машина содержит верхний нагреватель, прижимное устройство, станину, рабочий стол для установки формы, механизм перемещения рабочего стола, причем механизм перемещения рабочего стола снабжен, по меньшей мере, двумя винтами, установленными внутри станины с противоположных боковых сторон от рабочего стола, неподвижно соединенного с резьбовыми устройствами, установленными на упомянутых винтах с возможностью перемещения, при этом рабочий стол выполнен коробчатой формы с полостью Z, через которую в процессе изготовления изделия воздух нагнетается в полость W между рабочим столом и листовой заготовкой для принятия последней куполообразной формы или откачивается из упомянутой полости W.
Механизм перемещения рабочего стола может быть снабжен промежуточной опорой, обеспечивающей синхронное вращение винтов.
Винты механизма перемещения рабочего стола могут быть соединены с верхним и нижним участками станины.
Рабочий стол может быть снабжен рамой, неподвижно соединенной по периметру с верхним и нижним листами рабочего стола.
Рабочий стол может быть снабжен усилительными элементами, установленными в полости Z на расстоянии друг от друга с образованием лабиринта N для прохождения воздуха.
Между рамой и верхним листом по периметру рабочего стола установлен первый уплотнительный элемент.
Между рамой и нижним листом по периметру рабочего стола установлен второй уплотнительный элемент.
Между верхним и нижним листами по периметру рабочего стола установлен центральный уплотнительный элемент.
Сущность технического решения поясняется на чертежах.
Фиг.1 - изображена предлагаемая вакуум-формовочная машина;
Фиг.2 - изображена станина с рабочим столом и механизмом его подъема;
Фиг.3 - изображен в сечении участок вакуум-формовочной машины в процессе изготовления изделия;
Фиг.4 - изображен один из вариантов уплотнения рабочего стола;
Фиг.5 - изображен рабочий стол (вид А на фиг.2) с усилительными элементами, установленными в полости Z рабочего стола.
На вышеуказанных фигурах изображены:
1 - вакуум-формовочная машина;
2 - станина;
2а - верхний участок станины;
2b - наружная поверхность;
2с - нижний участок станины;
2d - тыльная поверхность;
3 - рабочий стол;
4 - форма;
4а - рабочий участок;
5 - прижимное устройство;
6 - верхний нагреватель;
7 - устройство перемещения;
8 - уплотнительный элемент;
9 - листовая заготовка;
10 - зацеп;
11 - накидной замок;
12 - винт;
13 - резьбовое устройство;
14 - промежуточная опора;
15 - электрический двигатель;
16 - рама;
16а - верхний участок рамы;
17 - верхний лист;
18 - нижний лист;
19 - первый уплотнительный элемент;
20 - второй уплотнительный элемент;
21 - центральный уплотнительный элемент;
22 - верхний уплотнительный элемент;
23 - сквозные отверстия;
24 - усилительные элементы;
25 - вакуумный насос;
26 - сквозные отверстия.
Следует понимать, что специалисты в данной области техники смогут предложить другие варианты осуществления полезной модели и что некоторые ее детали можно изменять в различных других аспектах, не выходя за рамки сущности и объема настоящей полезной модели. Соответственно, чертежи и подробное описание носят иллюстративный, но не ограничительный характер.
Вакуум-формовочная машина 1 (далее по тексту - машина) содержит станину 2, рабочий стол 3 для установки формы 4, прижимное устройство 5, верхний нагреватель 6, устройство 7 перемещения нагревателя 6, механизм перемещения рабочего стола 3 (см. фиг.1).
Станина 2 содержит каркас из неподвижно соединенных, в частности сваркой, между собой деталей, изготовленных, преимущественно, из проката конструкционной стали. Боковые стенки и дно станины 2 могут быть закрыты листами из металла и/или многослойной фанеры и/или из пластика, плотно прилегающими к каркасу станины 2. Станина 2 содержит верхний участок 2а, на наружной поверхности 2b которого установлен уплотнительный элемент 8, на который укладывается листовая заготовка 9 для изготовления требуемого изделия. В конкретном примере исполнения уплотнительный элемент 8 установлен по периметру станины 2 и соединен с наружной поверхностью 2b клеевым соединением.
Прижимной устройство 5 установлено над уплотнительным элементом 8 с возможностью прижатия листовой заготовки 9 через уплотнительный элемент 8 к верхнему участку 2а станины 2. В конкретном примере исполнения прижимное устройство 5 представляет собой раму, прикрепленную с дальней от оператора стороны петлями к станине 2. На ближайшей от оператора и боковых сторонах прижимного устройства 5 неподвижно установлены зацепы 10 для накидных замков 11, закрепленных на станине 2. Такая конструкция повышает надежность удержания листовой заготовки 9 между станиной 2 и прижимным устройством 5.
Механизм перемещения рабочего стола 3 (см. фиг.2) снабжен, по меньшей мере, двумя винтами 12, установленными внутри станины 2 с противоположных боковых сторон от рабочего стола 3. Механизм перемещения рабочего стола 3 может содержать более двух винтов 12, например три винта 12 (на фигурах не изображено), это обусловлено габаритами и конструктивными особенностями машины 1. Винты 12 установлены вертикально и закреплены с возможностью вращения в опорах, которые, в свою очередь, неподвижно прикреплены к станине 2, в частности к ее верхнему 2а и нижнему 2 с участкам. Рабочий стол 3 неподвижно соединен с резьбовыми устройствами 13, представляющими собой, в частности, гайки, установленные на винтах 12 с возможностью перемещения вдоль упомянутых винтов 12. Вращение винтов 12 осуществляется синхронно через промежуточную опору 14 от электрического двигателя 15 и посредством ременной и цепной передач.
Рабочий стол 3 содержит раму 16, неподвижно соединенную с верхним 17 и нижним 18 листами посредством, например, разъемных, в частности болтовых (см. фиг.3), или неразъемных, в частности сварочных (на фигурах не изображено) соединений, при этом между верхним 17 и нижним 18 листами имеется свободное пространство. Для повышения герметичности рабочего стола 3 между верхним листом 17 и рамой 16, в частности ее верхним участком 16а, установлен первый уплотнительный элемент 19, а между нижним листом 18 и рамой 16, в частности ее верхним участком 16а, установлен второй уплотнительный элемент 20. К противоположным боковым участкам рамы 16 прикреплены ранее упомянутые резьбовые устройства 13.
Верхний 17 и нижний 18 листы рабочего стола 3 могут быть выполнены из ламинированной фанеры или из металла или другого материала.
Первый уплотнительный элемент 19 расположен по периметру рамы 16 и, соответственно, по периметру верхнего листа 17 рабочего стола 3, при этом первый уплотнительный элемент 19 соединен с ними клеевым соединением.
Второй уплотнительный элемент 20 расположен по периметру рамы 16 и, соответственно, по периметру нижнего листа 18 рабочего стола 3, при этом второй уплотнительный элемент 20 соединен с ними клеевым соединением.
Таким образом, рабочий стол 3 выполнен коробчатой формы с полостью Z для нагнетания или откачивания воздуха. Преимущественным вариантом при формировании полости Z является минимальное расстояние между верхним 17 и нижним 18 листами рабочего стола 3, что исключает использование в конструкции машины 1 ресивера.
Рабочий стол 3 может содержать центральный уплотнительный элемент 21, установленный в полости Z по периметру рабочего стола 3 между верхним 17 и нижним 18 листами, плотно прижимаясь к последним (см. фиг.4).
Рабочий стол 3 снабжен верхним уплотнительным элементом 22, расположенным на верхнем листе 17, выполненном с множеством сквозных отверстий 23. Верхний уплотнительный элемент 22 расположен по периметру рабочего стола 3 и предназначен для упора в тыльную поверхность 2d верхнего участка 2а станины 2.
Для повышения жесткости рабочего стола 3 с целью исключения его деформации в процессе нагнетания или откачивания воздуха, в полости Z установлены усилительные элементы 24, расположенные на расстоянии друг от друга с образованием свободных зон, образующих лабиринт N для прохождения воздуха (см. фиг.5). В конкретном примере исполнения усилительные элементы 24 представляют собой деревянные бруски, неподвижно соединенные с верхним 17 и нижним 18 листами рабочего стола 3.
Верхний нагреватель 6 установлен над рабочим столом 3 с возможностью вертикального перемещения (вверх или вниз) с помощью устройства 7. Верхний нагреватель 6 снабжен галогенными лампами, быстро и эффективно нагревающими листовую заготовку 9.
Машина 1 снабжена вакуумным насосом 25 для нагнетания или откачивания воздуха.
Машина 1 предназначена для изготовления изделий методом термовакуумного формования из листовых заготовок, например АБС-пластиков или других термопластичных материалов.
Процесс изготовления изделий заключается в следующем. На верхний лист 17 рабочего стола 3 неподвижно устанавливается одна или несколько форм 4 для изготовления требуемых изделий, причем каждая из упомянутых форм 4 содержит множество сквозных отверстий 26. На уплотнительный элемент 8 станины 2 укладывается листовая заготовка 9 и прижимается прижимным устройством 5, в свою очередь неподвижно зафиксированным с помощью накидных замков 10. Верхний нагреватель 6 подводится к неподвижно зафиксированной листовой заготовке 9 и нагревает ее. После того, как листовая заготовка 9 достигла пластичного состояния, верхний нагреватель 6 отводится вверх и включается подача атмосферного воздуха вакуумным насосом 25. Воздух распределяется по лабиринту N в полости Z рабочего стола 3 и через сквозные отверстия 23 верхнего листа 17 и сквозные отверстия 26 формы 4 поступает в полость W между упомянутым рабочим столом 3 и листовой заготовкой 9, при этом последняя начинает раздуваться, принимая куполообразную форму (см. фиг.3). Одновременно начинается синхронное вращение винтов 12, при этом установленные на них резьбовые устройства 13 вместе с рабочим столом 3 перемещаются вверх. Форма 4, неподвижно закрепленная на рабочем столе 3, входит в купол листовой заготовки 9, при этом рабочий стол 3 упирается верхним уплотнительным элементом 22 в тыльную поверхность 2d верхнего участка 2а станины 2, образуя, таким образом, герметичную полость W между рабочим столом 3 и листовой заготовкой 9. После этого подача воздуха прекращается, вакуумный насос 25 включается на откачку воздуха. Атмосферное давление плотно прижимает купол листовой заготовки 9 (еще разогретый и не потерявший пластичности) к рабочему участку 4а формы 4. Листовая заготовка 9 полностью копирует форму рабочего участка 4а. Вакуумный насос 25 отключается, начинается синхронное вращение винтов 12, при этом резьбовые устройства 13 вместе с рабочим столом 3 и формой 4 опускаются вниз. Накидные замки 11, фиксирующие прижимное устройство 5, открываются, прижимное устройство 5 отводится вверх и изготовленная деталь или несколько деталей (если форм 4 было несколько) удаляется из зоны формования. После этого на уплотнительный элемент 8 укладывается новая листовая заготовка 9 и цикл повторяется.
Вышеописанная машина 1 имеет относительно простую конструкцию, надежная в эксплуатации, эффективная в производстве, поскольку позволяет одновременно изготавливать как одно, так и несколько одинаковых и/или различных по конфигураций изделий при высоком их качестве и небольших отходах листовой заготовки 9 (сырья). Кроме того, машина 1 выполнена относительно небольших размеров за счет вышеописанного механизма перемещения рабочего стола 3, что не требует специальных приспособлений (например, лестниц) для обслуживающего ее персонала. Несложная конструкция машины 1 упрощает ее изготовление, эксплуатацию и техническое обслуживание.