ПРЕСС МЕХАНИЧЕСКИЙ

Предложение относится к области машиностроения, а именно к формовочным и вырубным прессам и может быть использовано в устройствах для изготовления изделий из рулонных пленочных материалов.
Предпочтительно использование заявляемого технического решения в пневмоформовочных машинах, предназначенных для изготовления изделий технического назначения или упаковок для пищевых продуктов методом пневмоформования с раздельной формовкой изделия и его вырубкой из пленки.
Из уровня техники известен пресс для вырубки деталей из полосового и ленточного материала, содержащий станину, смонтированные на ней неподвижную плиту и привод, связанный с приводимой в вертикальном направлении плитой с направляющими плитками, проходящими через неподвижную плиту и несущими расположенную над ней подвижную плиту (см. авторское свидетельство SU №914150, В 21 D 43/00, В 30 В 15/32, 1982 г.).
Основным недостатком этого устройства является сложность конструкции. Известный пресс недостаточно удобен в обслуживании, в нем затруднено применение вспомогательных механизмов, ненадежен в работе и имеет невысокую производительность.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является пресс для вырубки деталей из ленточного материала, преимущественно малоупругого и тонкого, содержащий станину, смонтированные на ней неподвижную плиту, подвижную плиту, установленную в направляющих станины с возможностью вертикального перемещения, привод, связанный через преобразующий механизм с
подвижной плитой (см. патент RU №2042459, В 21 D 28/00, В 21 D 43/00, В 30 В 15/30, 1995 г.).
Эта установка достаточно проста в изготовлении, имеет небольшие габариты и вес, удобна при использовании.
Недостатком известной конструкции является малая надежность работы,  вследствие заклинивания подвижной плиты из-за перекоса ее в направляющих станины при вертикальном перемещении. Это ухудшает эксплуатационные качества пресса.
Технический результат предложения заключается в улучшении эксплуатационно-технологических возможностей пресса, преимущественно в составе пневмоформовочной машины, в первую очередь, простого по конструкции, удобного и надежного при использовании путем обеспечения возможности строгого плоскопараллельного движения его подвижной плиты с возрастающим усилием, при этом пневмоформовочная машина с этим устройством должна обладать высокой производительностью.
Для достижения указанного технического результата в прессе механическом, содержащем опорную плиту, смонтированные на ней вертикальные колонны, подвижную плиту, установленную на колоннах с возможностью осевого возвратно-поступательного перемещения от привода, связанного через преобразующий механизм с подвижной плитой, согласно предложению, преобразующий механизм включает поворотный диск, который установлен на опорной плите между ее колоннами и на равном расстоянии от них, а по существу, по оси давления пресса, кинематически связан с механизмом его вращения и шарнирно соединен с подвижной плитой через штанги, при этом точки соединения штанг и подвижной плиты имеют постоянные координаты, а сами штанги в нижнем положении подвижной плиты наклонены под острым углом к плоскости поворотного диска, а в верхнем положении подвижной плиты они занимают вертикальное строго параллельное положение, перпендикулярно плоскости этой плиты.
Также для достижения указанного результата поворотный диск преобразующего механизма выполнен в виде зубчатой планшайбы, соединенной с приводом посредством зубчатой рейки, размещенной в корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения, и снабжен упором, фиксирующим нижнее положение подвижной плиты.
Наличие отличительных признаков, а именно, выполнение преобразующего механизма в виде поворотного диска, установка его на опорной плите между ее колоннами и на равном расстоянии от них, а по существу, по оси давления пресса, наличие кинематической связи с механизмом его вращения, шарнирное соединение с подвижной плитой через штанги, выполнение точек соединения штанг и подвижной плиты с постоянными координатами, наклон штанг в нижнем положении подвижной плиты под острым углом к плоскости поворотного диска, так, что в верхнем положении подвижной плиты они занимают вертикальное строго параллельное положение, перпендикулярно плоскости этой плиты, свидетельствует о соответствии заявляемого технического решения критерию патентоспособности «новизна».
Сущность предложения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид пресса механического с подвижной плитой в нижнем положении; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 представлен общий вид пресса механического с подвижной плитой в верхнем положении; на фиг.4 - то же, вид сверху; на фиг.5 изображены общие виды пресса механического с подвижной плитой в нижнем положении и с подвижной плитой в верхнем положении с указанием хода подвижной плиты; на фиг.6 - то же с дополнительной неподвижной плитой сверху, входящей в оснастку пресса для формования изделий; на фиг.7 представлено устройство прессовое, включающее два варианта исполнения пресса механического: пресса для формовки изделий (без оснастки) и пресса для вырубки изделий (без оснастки); на фиг.8 схематично изображен пресс для вырубки изделий, оснащенный вырубным штампом; на фиг.9 представлены образцы
формованных изделий; на фиг.10 представлен общий вид пневмоформовочной машины модели «УНИПАК».
Следует учесть, что на чертежах для большей ясности представлены только те детали, которые необходимы для понимания существа технического решения, а сопутствующее оборудование, хорошо известное специалистам в данной области, на чертежах не представлено.
В предложенном варианте пресс механический установлен в двух вариантах исполнения в пневмоформовочной машине модели «УНИПАК».
Общий вид машины «УНИПАК» представлен на фиг.10.
Машина предназначена для изготовления изделий из рулонных пленочных материалов. Машина позволяет выпускать изделия различные по форме, размеры которых укладываются в размеры поля формования, а глубина не превышает 90 мм, и позволяет использовать различное сырье для выпуска этих изделий. Машина производит, как формование изделий сжатым воздухом с помощью второго варианта заявляемого пресса, снабженного соответствующей формой, так и вырубку изделий из пленки в прессе аналогичной конструкции, оснащенного вырубным штампом.
Конструкция машины обеспечивает ее работу в двух автоматических режимах (вырубка, отрезка), так как при изготовлении изделий, контур которых совпадает с шириной пленки, вырубной штамп не применяется, а для отделения изделия от пленки используют отрезной резак.
Основанием машины служит монтажная конструкция с ограждениями, на которой расположены все основные узлы: устройство размотки пленки, петлеобразователь, устройство ориентации пленки, узел нагрева пленки, узел направляющих пленки, узел поддержки, узел протяжки, узел намотки отходов, шкаф управления, заявляемый пресс механический, установленный на станине.
Перемещение механизмов машины, кроме узла намотки отходов, осуществляется от пневматических цилиндров, объединенных в
пневматическую систему эластичными трубопроводами с пневматическими распределителями, блоком подготовки воздуха, регуляторами и дросселями.
Машина работает следующим образом. Вначале машину готовят к работе. Затем после запуска кнопки «Пуск» автоматически машина совершает с заданным ритмом весь цикл операций, начиная с размотки расходного материала из рулона, установленного в устройство для размотки пленки. Затем происходит нагрев участка пленки контактными нагревателями до температуры пластичного состояния, после чего разогретый участок пленки помещают в предварительно раскрытую форму второго варианта исполнения заявляемого пресса (фиг.6). Зажимая пленку между формой пресса и камерой сжатого воздуха по периметру их контакта при закрытии формы, формуют изделия сжатым воздухом, подаваемым в камеру. Затем извлекают отформованные изделия из формы, охлаждают на воздухе и направленно перемещают в предварительно раскрытый вырубной штамп, установленный также на первом варианте исполнения заявляемого пресса (фиг.8). При закрытии штампа происходит вырубка изделий из пленки, после чего с помощью механизма стопелирования изделия выталкивают из штампа в вертикальный накопитель.
Остаток пленки в виде перфорированного полотна перемещают к узлу намотки отходов, наматывая его в рулон. Пошаговое перемещение пленки между узлами производят с помощью узла протяжки. При использовании резака пленку перемещают за пределы узла протяжки в зону отрезки.
Общее прессовое устройство представлено на фиг.7.
Устройство представляет собой два пресса, установленные на общей раме, а именно, пресс для формовки изделий и пресс для вырубки изделий. Пресс для формовки закреплен на раме неподвижно, а пресс для вырубки имеет возможность продольного перемещения, достигая, таким образом, точность вырубки изделий. Перемещение этого пресса осуществляется оператором вручную посредством вала с рукояткой. Конструктивно оба пресса аналогичны друг другу, так как основным их элементом является
заявляемое устройство, а именно, пресс механический, который дополнительно снабжен во втором варианте исполнения - дополнительной неподвижной плитой и соответствующей оснасткой для формовки изделий (форма и камера), а в первом варианте исполнения - соответствующей оснасткой для вырубки изделий (вырубной штамп).
Общее устройство пресса механического изображено на фиг.1, 2, 3, 4.
Пресс механический содержит опорную плиту 1, на которой установлены две параллельные друг другу вертикальные колонны 2, расположенные в плоскости перпендикулярной плоскости опорной плиты 1. При этом колонны 2 соединены между собой подвижной плитой 3, расположенной в плоскости параллельной плоскости опорной плиты 1 и установленной на колоннах 2 с возможностью осевого возвратно-поступательного перемещения. Колонны 2 могут быть закреплены на опорной плите 1, например, с помощью стоек (на фиг.7 они показаны в темном исполнении, а колонны - светлые).
На опорной плите 1, между колоннами 2 и на равном расстоянии от них, а по существу, по оси давления пресса, смонтирован опорно-поворотный узел 4, на котором закреплена поворотная зубчатая планшайба 5 с упором 6. Планшайба 5 через шарниры 7 и 8, а также штанги 9 соединена с подвижной плитой 3. Причем штанги 9 закреплены одним концом в шарнире 7 планшайбы 5, а другим концом - в шарнире 8 подвижной плиты 3. При этом штанги 9, в нижнем положении подвижной плиты 3, находятся в наклонном положении, под острым углом и к плоскости этой плиты и к плоскости планшайбы 5. А в верхнем положении подвижной плиты 3, штанги 9 занимают вертикальное положение, перпендикулярно плоскостям подвижной плиты 3 и планшайбы 5.
Планшайба 5 кинематически соединена с механизмом ее вращения, состоящим из зубчатой рейки 10, размещенной в корпусе 11 с возможностью возвратно-поступательного перемещения от пневматического цилиндра, закрепленного на опорной плите 1 посредством кронштейна.
Для того, чтобы заявляемый пресс механический можно было использовать как пресс для вырубки изделий (вырубной), на подвижную плиту 3 устанавливают штамп с вырубными пуансонами и механизмом стопелирования изделий, соединенным с приводом стопелера, при этом верхняя плиту штампа с матрицей и накопителем вырубленных деталей крепят к колоннам 2 пресса.
Для того, чтобы заявляемый пресс механический использовать как пресс для формования изделий (формовочный), его снабжают дополнительной неподвижной плитой 12, установленной в верхней части колонн 2 параллельно плоскостям подвижной плиты 3 и опорной плиты 1. При этом на подвижной плите 3 закрепляют форму, а к неподвижной плите 12 крепят камеру для подачи сжатого воздуха.
Устройство работает следующим образом.
2
2
1
1
В процессе работы пресса пневматический цилиндр по командам контроллера перемещает подвижную плиту 3 вместе с установленной на нем технологической оснасткой, между верхним и регулируемым нижним положениями. Регулировку нижнего положения подвижной плиты 3 осуществляют установкой упора 6. Перемещение зубчатой рейки 10 в пазу корпуса 11 под действием силы Р, вызывает поворот планшайбы 5, связанной с зубчатой рейкой 11. При повороте планшайбы 5, закрепленные на ней шарниры 7 совершают круговое движение из точек А и Б соответственно в точки А и Б. Так как штанги 9 закреплены одним концом в шарнире 7 планшайбы 5 (точка A), а другим концом - в шарнире 8 подвижной плиты 3 (точка Б), они совершают вращательно-наклонное движение вокруг шарниров 8 подвижной плиты 3, занимая в конце движения вертикальное положение. Подвижная плита 3 при этом совершает вертикальное перемещение по колоннам 2 на величину хода Н (фиг.5). При обратном движении зубчатой рейки 10, подвижная плита 3 опускается вниз до упора 6.
На этом работа устройства закончена.
Пресс достаточно удобен и надежен в работе, его конструкция позволяет применить вспомогательные механизмы любой конструкции. Данное техническое решение позволяет улучшить эксплуатационные качества пресса за счет обеспечения надежного направления подвижной плиты на протяжении всего ее перемещения.
Данная конструкция пресса механического обеспечивает строгое плоскопараллельное движение подвижной плиты с возрастающим усилием, достигающим наибольшего значения в верхнем конечном положении подвижной плиты.
Устройство было разработано и изготовлено на машиностроительном заводе «ТАУРАС-ФЕНИКС» и успешно использовано на предприятии заказчика.
Из вышесказанного следует, что изготовление данного устройства промышленным способом не вызывает затруднений, предполагает использование освоенных материалов и стандартного оборудования, что свидетельствует о соответствии заявляемого технического решения критерию патентоспособности «промышленная применимость».