ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ЭТАЖНЫЙ ПРЕСС ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИСТОВЫХ СЛОИСТЫХ ПАНЕЛЕЙ

Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована при производстве листовых слоистых материалов, в частности, строительных «сэндвич»-панелей. «Сэндвич»-панели имеют два металлических слоя и расположенный между ними слой минеральной ваты или пенополистирола, склеиваемых полимерными компаундами.
Известен способ изготовления сэндвич панелей по изобретению RU 2119872, опубл. 10.10.1998. При этом заготовки соединяют между собой посредством концов волокон, предварительно отформованных путем пробивания иглой на подложке, после чего их подвергают совместному уплотнению. Изготовление панелей таким способом представляет собой очень трудоемкую процедуру.
В качестве прототипа принято устройство по полезной модели «Гидравлический этажный пресс» RU №36300, опубл. 10.03.2004, предназначенной для изготовления «сэндвич»-панелей. Гидравлический этажный пресс содержит пространственно-жесткий металлический каркас, этажи прессования, каждый из которых содержит упорную платформу с возможностью ее перемещения и фиксации относительно каркаса в вертикальном направлении, закрепленные на каркасе продольные направляющие, выкатную тележку с возможностью передвижения по направляющим, пресс-платформу, опирающуюся на установленные на каркасе гидроцилиндры короткого хода, а также регулируемые ограничители сжатия, причем упорная платформа и тележка снабжены нагревательными элементами.
При всех положительных качествах прототипа он имеет ряд существенных недостатков:
- недостаточная жесткость каркаса в целом и отдельных его элементов (направляющих для тележек) приводит к тому, что при установке собранного и отрегулированного на заводе пресса на месте его работы, приходится заново производить его наладку;
- большое количество стоек каркаса и связанное с этим повышенное
количество изготавливаемых узлов, деталей и комплектующих изделий ведет к неоправданному увеличению стоимости пресса и времени, необходимого для его переналадки при изменении толщины изделий;
- конструкция не позволяет производить демонтаж нагревательных элементов при необходимости их ремонта или замены без нарушения неразъемных соединений каркаса, что существенно затрудняет ремонтные работы и увеличивает их стоимость;
- рабочие поверхности нагревательных панелей, непосредственно контактирующие с декоративной поверхностью изделия закреплены винтами с потайной головкой, при этом тепловые деформации этих листов неизбежно приводят к нарушению качества этих соединений и, как следствие, нарушению качества изделия;
- отсутствие демпфирования теплового расширения металлических листов нагревательных панелей приводит к дополнительному нарушению качества выпускаемых изделий;
- узел фиксации упорных платформ на стойках каркаса выполнен по четырехточечной схеме, что приводит к неравномерному износу соединения в процессе эксплуатации и, как следствие, затруднению наладочных работ и преждевременному выходу узла из строя;
- упор гидравлического подъемника в нижнем положении находится под воздействием повышенного усилия, вызванного разложением воздействующего веса под тупым углом, что приводит к повышенному износу узлов механизма подъемника.
Целью полезной модели является:
- создание устройства для изготовления листовых слоистых панелей, не требующего его переналадки при установке его на новом месте;
- упрощение процесса наладки при изменении толщины изготавливаемого изделия;
- упрощение и удешевление ремонтных работ, связанных с заменой нагревательных элементов;
- исключение нарушения декоративной поверхности изготавливаемых изделий;
- увеличение надежности и срока службы узла фиксации упорных платформ на стойках каркаса;
- улучшение распределения силовых нагрузок во всех положениях гидравлического подъемника.
Указанная цель достигается с помощью полезной модели «Гидравлический этажный пресс для изготовления листовых слоистых панелей», состоящей из пространственно-жесткого металлического каркаса с двумя этажами прессования, каждый из которых содержит, упорную платформу с возможностью ее перемещения и фиксации относительно каркаса в вертикальном положении; выкатной тележки с возможностью ее перемещения по продольным направляющим ферм внутрь каркаса и из него; нагревательных панелей, закрепленных на упорной платформе и выкатной тележке, закрытых металлическими листами; прижимных платформ, опирающихся на установленные на каркасе гидроцилиндры короткого хода; регулируемых ограничителей сжатия; подъемного устройства, отличающегося тем, что каркас представляет собой сварную конструкцию из труб прямоугольного сечения, состоящую из двух параллельных, вертикально стоящих ферм, соединенных между собой горизонтальными связями; фермы состоят из нижнего и верхнего поясов, вертикальных стоек и раскосов, образующих треугольную решетку, обеспечивающую максимальную жесткость конструкции с применением проката меньшего сечения; крепление упорных платформ выполнено так, что демонтаж нагревательных панелей при необходимости их ремонта и замены, возможен без нарушения неразъемных соединений каркаса; крепление металлических листов нагревательных панелей выполнено без нарушения цельности рабочей поверхности листа, что предотвращает нарушение декоративного покрытия изделий; применено натяжное устройство, демпфирующее тепловые деформации металлических листов нагревательных панелей; применено трехточечное исполнение узлов фиксации, используемых для крепления и регулировки высоты положения упорных панелей относительно стоек каркаса; применена конструкция упорной и прижимной платформ, обеспечивающая в продольном и поперечном сечениях изделия равномерное приложение усилия сжатия за счет одинаковой упругой линии изгиба; положение ограничительного упора привода подъемного устройства, выбрано так, чтобы предохранить механизм привода от возникновения чрезмерных нагрузок в крайнем нижнем положении.
Устройство полезной модели поясняется чертежами, приведенными на Фиг.1-6. Пресс состоит из каркаса, двух прижимных платформ, двух упорных платформ, двух выкатных тележек, двух приводов подъема, узлов фиксации упорных платформ и подъемника гидравлического.
Каркас представляет собой сварную конструкцию из труб прямоугольного сечения. Каркас (Фиг.1-3) состоит из двух параллельных, вертикально стоящих ферм, соединенных между собой горизонтальными связями 1. Фермы состоят из нижнего 2 и верхнего 3 поясов, вертикальных стоек 4 и раскосов 5, образующих треугольную решетку, обеспечивающую максимальную жесткость конструкции с применением проката меньшего сечения.
Прижимные платформы 6 представляют собой сварные конструкции из труб прямоугольного сечения, обеспечивающие равномерное приложение и распределение усилия сжатия изделия при прессовании за счет копирования в продольном направлении упругой линии изгиба упорной платформы 7. В поперечном сечении копирование упругих линий изгиба прижимной и упорной платформ достигается определенной установкой гидроцилиндров 8 на связях 1 каркаса. Гидроцилиндры 8 обеспечивают создание усилия необходимого для прессования изделий. Благодаря копированию упругих линий прижимной и упорной платформ обеспечивается жесткий допуск по толщине изделия при равномерном распределении усилия сжатия по всей рабочей поверхности.
Упорная платформа 7 состоит из каркаса 9, сваренного из труб прямоугольного сечения, закрепленных на нем упоров 10 и нагревательной плиты 11. Упоры 10 предназначены для ограничения сжатия изделия при прессовании до фиксированной толщины. Конструкция упоров обеспечивает возможность изготовления изделий с несколькими типоразмерами по толщине. Упорная платформа соединена со стойками 4 каркаса посредством узлов фиксации. Узлы фиксации представлены двумя ребрами 12, приваренными к каркасу 9 упорной платформы 7 и одним ребром 13, приваренным к стойке каркаса 4. Ребра 12 и 13 фиксируются относительно друг друга посредством штырей 14 проходящих через отверстия, просверленные в ребрах. Наличие в ребрах 12 нескольких отверстий, разнесенных с определенным шагом по высоте, а в ребрах 13 по два отверстия с иным шагом, позволяет обеспечить фиксацию упорной платформы в
определенном диапазоне высот относительно стоек 4 каркаса. Совместно с возможностью установки ограничительных упоров 10 разного размера это дает возможность широкого диапазона регулировки толщины изделия. Трехточечная опора узла фиксации обеспечивает равномерное распределение нагрузки, что выгодно отличает от четырехточечной опоры, примененной в аналогичном узле прототипа.
Нагревательная плита 11 (Фиг.4) имеет каналы для укладки нагревательного элемента 15 в виде электрического кабеля, накрытого металлическим листом 16. Лист 16 крепится к каркасу 9 при помощи пружинного элемента 17, который одним концом крепится к приваренной с внутренней стороны листа 16 шпильки 18, а другим концом крепится к каркасу 9 на болтовом соединении 19. Пружинный элемент 17 обеспечивает заданное усилие прижатия листа 16 к плите 11.
Демпфирование изменений линейных размеров листа 16, связанных с его тепловым расширением, осуществляется с помощью натяжного устройства, состоящего из двуплечих рычагов 20, выполненных из пружинной стали. Рычаги 20 шарнирно закреплены в центральной части к каркасу 9, а на концах к листу 16. Смещение листа 16 в продольном направлении ограничено двуплечим рычагом 21, размещенном в центре листа 16. В центре рычаг 21 шарнирно закреплен на каркасе 9. На концах рычага 21 закреплены оси 22, с зазором входящие во втулки 23, приваренные к листу 16. Это позволяет равномерно распределить усилие от натяжного устройства по ширине листа 16. Дополнительно для предотвращения смещений листа 16 в продольном и поперечном направлении служат втулки 24, приваренные с внутренней стороны к листу 16, и штыри 25, закрепленные на каркасе 9.
Выкатные тележки 26 (Фиг.5) состоят из рамы 27, сваренной из труб прямоугольного сечения, с приваренными к ней площадками 28, предназначенными для взаимодействия с упорами 10 упорной платформы 7. По боковым сторонам рамы 27 расположены оси 29 с катками 30. Выкатные тележки 26 на катках 30 перемещается по нижнему 2 и верхнему 3 поясам каркаса пресса. На раме 27 закреплена нагревательная плита полностью идентичная нагревательной плите, установленной в упорной платформе 7.
Привод подъема (опускания) 31 (Фиг.1, 2) предназначен для переустановки упорной платформы 7 под требуемую толщину панели. Положение упорной платформы 7 фиксируется штырями 14 в узлах фиксации. Механизм подъема для одного яруса состоит из четырех, связанных между собой коническо-винтовых передач приводимых в движение двумя рабочими.
Подъемник гидравлический (Фиг.6) предназначен для размещения заготовки изделия и подъема ее на высоту необходимого яруса. Подъемник гидравлический состоит из стола 32, подъемного устройства и основания 33. Стол 32 и основание 33 выполнены в виде сварных конструкций из труб прямоугольного профиля. Стол 32 предназначен для размещения выкатных тележек 26, выкатываемых из пресса для сборки заготовок изделий и последующего закатывания их в пресс. Стол 32 опирается на два симметрично расположенных подъемных устройства. Подъемное устройство состоит из двух сварных рамных опор 34, 35, шарнирно соединенных между собой и опирающихся на неподвижное основание 33. Опора 35 имеет неподвижное шарнирное соединение с основанием 33 и подвижное со столом 32. Опора 34 имеет неподвижное шарнирное соединение со столом 32 и подвижное с основанием 33. В предельном нижнем (не рабочем) положении рамные опоры 34, 35 опираются на упоры 36, что предотвращает возникновение в последних чрезмерных усилий сжатия.
На поверхности стола 32 с установленной на ней выкатной тележкой собирают заготовку изделия 37.
Полезная модель функционирует следующим образом. Перед началом изготовления изделий пресс настраивают на требуемую толщину. Для этой цели извлекают штыри 14 узлов фиксации упорных платформ 7. С помощью привода подъема/опускания 31 устанавливают упорные платформы на заданный уровень и фиксируют на этом уровне штырями 14 узлов фиксации. Окончательно толщину изделия устанавливают подбором высоты упоров 10.
Заготовку 37 изделия собирают на выкатной тележке 26, которую предварительно выкатывают на стол 32 гидравлического подъемника. На металлический лист 16 нагревательной плиты 11 последовательно снизу вверх укладывают листы,
являющиеся составными частями изделия, между которыми наносится слой связующего компаунда. Например, при изготовлении «сэндвич»-панелей первоначально укладывают лист металла, на него сверху наносят компаунд, далее укладывают слой минеральной ваты или пенополистирола, наносят второй слой компаунда и накрывают вторым листом металла.
Выкатную тележку 26 с размещенной на ней заготовкой поднимают на высоту выбранного яруса с помощью гидравлического подъемника и вручную закатывают по направляющим нижнего 2 или верхнего 3 поясам ферм каркаса. Далее с помощью гидроцилиндров 8 осуществляют прессование изделия до толщины, ограниченной упорами 10. Для обеспечения полимеризации компаунда включают нагревательные плиты 11 и выдерживают заготовку требуемое время при требуемой температуре. По завершении полимеризации изделие освобождают от нагрузки, создаваемой гидроцилиндрами 8 и выкатывают вместе с выкатной тележкой 26 на стол 32 гидравлического подъемника, после чего готовое изделие снимают с тележки и складируют.