УСТАНОВКА ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПОКРЫТИЯ
PLANT FOR COATING FORMATION

Изобретение относится к области пиротехники, а более конкретно к технологии изготовления сферических фейерверков высотного действия, которые могут быть использованы для иллюминации и сигнальных целей.
Уровень данной области техники характеризует установка для формирования покрытия на сферических корпусах фейерверков, описанная в изобретении по патентной заявке US 20030070539, F42B 4/00, 2003 г., которая по технической сущности и числу совпадающих признаков выбрана в качестве наиболее близкого аналога.
Известная установка содержит смонтированные на станине устройство вращения обрабатываемого шара, выполненное в виде приводных опорных роликов, и механизм подачи липкой ленты с натяжением к сферической поверхности корпуса фейерверка, распределитель которого закреплен на массивной плите, установленной с возможностью упругого качания по направляющим, обеспечивая прижим самоклеющейся ленты к обрабатываемой сфере.
Приводные ролики, управляемые компьютером, вращаются с разными скоростями для того, чтобы обрабатываемый сферический корпус равномерно пошагово поворачивался относительно распределителя, непрерывно подающего липкую ленту в направлении корпуса фейерверка, прижимая ее к сферической поверхности с натяжением.
Недостатком известной установки является сложность технического обслуживания и регулировки структурных автономных элементов для их прецизионного взаимодействия в работе по компьютерной программе управления, которая предназначена нивелировать конструкционные рассогласования.
Однако нелинейный результат суммарного фрикционного действия приводных роликов, вращающихся с заведомо разными скоростями, и продольная подача липкой ленты от распределяющего механизма, демпфируемого подпружиненной массой, по определению не обеспечивают равномерной толщины формируемого покрытия.
Кроме того, известная установка имеет низкую производительность, так как набор заданной толщины несущего покрытия по всей сферической поверхности корпуса фейерверка осуществляется одной лентой.
Компьютерная программа переналадки установки на фейерверки разных диаметров корпуса является собственностью иностранного производителя, что ограничивает возможности практической ее реализации для серийного изготовления всей номенклатуры штатных изделий.
Техническая проблема изготовления покрытия сферического корпуса фейерверка в известной установке заключается в том, что отверстие под установку воспламенителя, которое перекрывается формируемым покрытием, необходимо обнаружить и раскрыть. Для этого в это посадочное отверстие под воспламенитель перед обработкой устанавливают магнитный маркер, местоположение которого под сформированным покрытием обнаруживают феррозондом.
Затем вручную покрытие из липкой ленты над технологическим маркером вручную прорезают ориентировочно, после чего открывают доступ к маркеру и соответственно к отверстию в корпусе фейерверка для установки воспламенителя.
Неудовлетворительное качество и трудоемкость описанных работ очевидны по определению.
Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение технологических возможностей и функциональной надежности установки для производительного изготовления покрытий из липкой ленты на сферических корпусах, простой конструкции, легко переналаживаемой и автоматически обеспечивающей требуемое качество работ по назначению.
Требуемый технический результат достигается тем, что известная установка для формирования покрытия из липкой ленты на сферическом корпусе фейерверка, имеющем установочное отверстие под воспламенитель, содержащая смонтированные на основании регулируемый привод вращения обрабатываемого корпуса и механизм подачи ленты, согласно изобретению привод вращения корпуса фейерверка, оснащенный оправкой для крепления в его отверстии под воспламенитель, закреплен на пиноли, аксиальной вращающейся оправке, которая наклонена к плоскости размещения катушек с лентой, распределенных в механизме подачи ленты, выполненном в виде ротора, охватывающего обрабатываемый корпус, при этом пиноль связана с основанием шарнирно и установлена с возможностью углового позиционирования вращающейся оправки под углом наклона, определяемым из соотношения:
α=arcsin d/D + arcsin b/D, где
b - ширина ленты,
D - диаметр корпуса фейерверка,
d - диаметр отверстия под воспламенитель.
Отличительные признаки обеспечили универсальность установки, пригодной для обработки практической номенклатуры сферических фейерверков при повышенном качестве изготавливаемого покрытия в строгом соответствии с заданными параметрами, что достигается за счет механической регулировки пространственного положения функциональных элементов простой конструкции.
При этом обеспечивается практически равная толщина несущего покрытия составного корпуса фейерверка с автоматическим формированием готовых отверстий под установку воспламенителя и дополнительного отверстия (соосного упомянутому) под размещение гибкой рукоятки для переноски и заряжания снаряженного изделия в пусковое устройство.
Крепление обрабатываемого корпуса фейерверка непосредственно на оправке, жестко связанной с закрепленным на пиноли приводом вращения, обеспечивает передачу заданной угловой скорости на вращение сферы.
Соосное расположение вращающейся оправки с пинолью необходимо для адекватного наклона оси вращения обрабатываемого корпуса при позиционировании пиноли относительно основания.
Наклон вращающейся оправки к плоскости размещения катушек с лентой, распределенных на роторе, охватывающем обрабатываемый корпус, автоматически обеспечивает равномерную многозаходную линейную подачу липких лент на сферу с гарантированным перекрытием внахлест.
При этом под оправкой автоматически формируется готовое сквозное отверстие в покрытии корпуса, предназначенное для размещения воспламенителя при сборке изделия.
Симметрично отверстию под воспламенитель с противоположной стороны образуется дополнительное монтажное отверстие в покрытии, которое используется для размещения гибкой рукоятки, за которую переносят снаряженное изделие, осуществляют ориентированное его заряжание в пусковое устройство, что облегчает служебное обращение и повышает функциональную надежность фейерверка.
Шарнирная связь пиноли с основанием, относительно которого она установлена с возможностью углового позиционирования, обеспечивает простую и надежную переналадку установки под различные калибры фейерверков для серийного изготовления силовых покрытий их составного сферического корпуса.
Установленная однозначная зависимость угла наклона вращающейся оправки, несущей корпус фейерверка, от переменных ширины ленты, диаметра обрабатываемой сферы и диаметра отверстия под воспламенитель расширяет технологические возможности установки, обеспечив ее универсальность для всего практического ряда калибров сферических фейерверков.
Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность в устойчивой взаимосвязи является достаточной для достижения новизны качества, неприсущей признакам в разобщенности, от есть поставленная в изобретении техническая задача достигается не суммой эффектов, а новым сверхэффектом суммы признаков.
Сущность изобретения поясняется чертежом, который имеет чисто иллюстративное назначение и не ограничивает объема притязаний совокупности признаков формулы. На чертеже изображено:
на фиг.1 - предложенная установка;
на фиг.2 - то же, вид по стрелке А;
на фиг.3 - схематично размещение корпуса фейерверка внутри технологического ротора;
на фиг.4 - вид Б на фиг 3, расчетная схема.
Предложенная установка (фиг.1 и 2) для изготовления покрытия сферического корпуса фейерверка из липкой ленты 1 включает смонтированные на основании 2 механизм 3 подачи ленты и устройство 4 вращения обрабатываемого изделия.
Устройство 4 вращения корпуса фейерверка содержит оправку 5, кинематически связанную через редуктор 6 с электродвигателем 7, который имеет регулировку угловой скорости вращения оправки 5 вокруг своей оси и таким образом - поворота обрабатываемого изделия.
Редуктор 6 закреплен на пиноли 8, сосной вращающейся оправке 5, на которой устанавливается посредством отверстия под воспламенитель обрабатываемый корпус фейерверка, составленный из двух полусфер.
Пиноль 8 установлена на горизонтальной оси 9 угловых перемещений относительно опоры 10, закрепленной на основании 2, образуя шарнирное соединение.
Позиционирование выбранного пространственного положения пиноли 8 осуществляется барашковым винтовым зажимом 11, установленным в дуговом пазу 12 опоры 10.
Механизм 3 подачи липкой ленты выполнен в форме ротора 13, несущего катушки 14 с липкой лентой 1, свободно установленные на осевых штырях 15, распределенных по его периферии, охватывая обрабатываемый корпус фейерверка, закрепленный на оправке 5.
Ротор 13 оснащен приводом 16 регулируемого его вращения.
Катушки 14 размещены в одной плоскости, относительно которой выстанавливается угол «α» технологического наклона оправки 5.
Угол наклона оправки 5 определяется из соотношения: α=arcsin d/D + arcsin b/D, где b - ширина ленты 1, D - диаметр корпуса фейерверка, d - диаметр отверстия под воспламенитель, соизмеримого с посадочным диаметром оправки 5 (фиг.3 и 4).
Липкие ленты 1 с катушек 14 закрепляются на корпусе фейерверка равнораспределенно по его диаметру, примыкая к плоскости расположения торца вращающейся оправки 5.
Выбранное пространственное расположение функциональных элементов установки для всех типоразмеров сферических корпусов фейерверков (D), при разной ширине (b) используемых липких лент 1, при взаимном вращении обрабатываемого корпуса на наклонной оправке 5 и «сателитных» катушек 14 обеспечивается равномерное послойное параллельное нанесение липких лент 1 с заданным взаимным их перекрытием по ширине, внахлест.
Многозаходный роторный механизм 3 подачи липкой ленты 1 на обрабатываемое сферическое изделие, ось вращения которого заданно наклонена к плоскости катушек 14, обеспечивает равномерное послойное покрытие, надежно скрепляющее состыкованные полусферы его корпуса.
При этом примыкающие к вращающейся оправке 5 липкие ленты 1 автоматически формируют готовое сквозное отверстие в покрытии, соосное с отверстием в корпусе под установку воспламенителя при сборке снаряженного изделия.
Автоматически в покрытии корпуса фейерверка с противоположной стороны формируется технологическое отверстие, используемое в конструкции боеприпаса для размещения и защемления концов петлевой рукоятки, за которую снаряженное изделие переносится и, главное, ориентированно заряжается в трубчатую направляющую пускового устройства, что заметно повышает функциональную надежность пиротехнического изделия и создает удобство в служебном обращении.
Работает установка следующим образом.
Корпус фейерверка, состыкованный из двух полусфер, внутри которого уложены метательный заряд и пиротехнические звездки, устанавливается свободным отверстием под взрыватель на оправке 5 устройства 4 вращения изделия.
На осевые штыри 15 ротора 13 устанавливаются с возможностью свободного вращения катушки 14 с липкой лентой 1, ширина «b» которой технологически соответствует калибру сферического фейерверка.
В зависимости от ширины «b» ленты 1 и диаметра «D» сферы корпуса фейерверка, имеющего отверстие диаметром «d» под установку воспламенителя на окончательной сборке изделия, по тарировочной таблице, где указан расчетный угол «α», выставляют наклон оправки 5 относительно плоскости расположения катушек 14, для этого пиноль 8 поворачивают в дуговом пазу 12 относительно опоры 10 в заданную позицию, которую фиксируют барашковым винтовым зажимом 11.
Затем липкие ленты 1 с катушек 14 прикрепляют тангенциально к корпусу фейерверка, по касательной к его диаметру, чтобы они примыкали к оправке 5, находящейся в технологическом отверстии корпуса, предназначенном для установки воспламенителя.
Далее нажатием кнопки «Пуск» включают вращение оправки 56 с корпусом фейерверка от привода 4 и механизм 3 вращения ротора 13, в результате чего с автоматически поворачиваемых катушек 14 мерно сматываются липкие ленты 1, закрепленные концами на сферической поверхности корпуса. Усилиями натяжения липкие ленты 1 равномерно наносятся на радиально перемещаемую в относительном движении сферическую поверхность ровными плотными рядами, формируя сплошное покрытие, приклеиваемое к сферическому корпусу фейерверка.
При этом ленты 1, сматываемые параллельно с катушек 14, последовательно смещаются относительно друг друга с выбранным нахлестом, формируя сплошное несущее покрытие, число слоев которого определяется из конструкционных и эксплуатационных параметров фейерверочного изделия.
Подобным образом формируется следующий слой покрытия, наносимый на уже пошагово соединенные с корпусом ленты 1, нанесенные ранее.
После завершения формирования покрытия электрическое питание установки отключают, ленты 1 катушек 14, приклеенные к корпусу фейерверка, отрезают, освобождая готовое изделие, которое снимают с оправки 5.
Далее цикл работы повторяется.
Предложенная установка характеризуется простой конструкцией, которая быстро переналаживается, согласно расчетным данным позиционирования функциональных элементов, на все штатные типоразмеры сферических фейерверочных изделий (75, 100, 125, 150 и 195 мм).
Проведенные испытания опытного образца предложенной установки подтвердили его универсальность и функциональную надежность, что позволяет рекомендовать ее для реализации в серийном производстве.
Проведенный сопоставительный анализ предложенного технического решения с выявленными аналогами уровня техники, из которого изобретение явным образом не следует для специалиста по фейерверкам, показал, что оно неизвестно, а с учетом практической возможности серийного изготовления установок для формирования покрытия на сферическом корпусе фейерверка можно сделать вывод о соответствии критериям патентоспособности.