ПОРТАТИВНЫЙ ВАЛЬЦОВЫЙ ПРЕСС
PORTABLE ROLLER PRESS

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Штамповысекальные машины используются уже многие годы для высечки изделий сложной формы из бумаги и других материалов, используемых, например, в бумажной аппликации и изготовлении элементов оформления досок объявлений. Сравнительно недавно штамповысекальные машины стали использоваться для высечки изделий сложной формы из тканей, полотен и других текстильных материалов, используемых, например, для квилтинга (лоскутное шитье, вид рукоделия).
Штамповысекальные машины обеспечивают более быстрое получение фигурных изделий и с большей точностью по сравнению с другими техническими средствами вырезания, такими как, например, ножницы. В одном из типов штамповысекальной машины или вальцового пресса узел штампа пропускают между двумя прижимными вальцами, которые сжимают узел штампа для высечки фигурной формы из материала. Традиционный узел штампа содержит опорную пластину, стальной высекальный штамп, выступающий из опорной пластины, материал типа неопрена, окружающий стальной высекальный штамп, и обычно накладную пластину. Высекальный штамп обычно представляет собой стальное полотно с заостренной кромкой, которая повторяет необходимую форму, например букву или узор.
Материал, из которого высекается фигурное изделие, обычно помещается между высекальным штампом и накладной пластиной. При прохождении узла штампа между прижимными вальцами, он сжимается, так что заостренная кромка прорезает материал для получения изделия необходимой формы.
В технике хорошо известны различные типы и модели штамповысекальных машин и вальцовых прессов. Однако, поскольку чувствуется все большая необходимость в штамповысекальных машинах для изготовления аппликаций на вечерах, узоров и виньеток на встречах, проводимых клубами квилтинга, и на других мероприятиях, то существует потребность в портативной штамповысекальной машине. Попытки создать портативную штамповысекальную машину, описанную в публикациях US 2005/0268761 (Corcoran и др.) и US 2007/0214372 (Ayala и др.), оказались неудачными. Например, в попытке уменьшить размеры машин их конструировали с малой площадью основания, в результате чего возникали проблемы, связанные с устойчивостью, когда они служили опорой для узлов штампов, или когда пользователь вращал ручку машины. В попытках улучшить устойчивость таких машин в их нижнюю часть вводили, соответствующие средства, такие как присоски. Другая серьезная проблема для таких машин, связанная с недостаточной устойчивостью, заключалась в том, что размер поверхности, на которую опирается узел штампа, уменьшился, в результате чего возникали проблемы устойчивости для узла штампа, и, кроме того, уменьшались размеры используемых узлов штампов.
Соответственно, существует потребность в портативной штамповысекальной машине, которая имеет небольшой вес и достаточную устойчивость при ее работе. Также существует потребность в портативной штамповысекальной машине, содержащей увеличенные поверхности, на которые может опираться узел штампа, и в то же время имеющей уменьшенные габаритные размеры для транспортировки и хранения. Кроме того, существует потребность в портативной штамповысекальной машине, которая может складываться, так чтобы ее размеры уменьшались, для упрощения транспортировки и хранения.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Один из вариантов осуществления настоящего изобретения относится к портативному вальцовому прессу, содержащему несущую раму с двумя противолежащими стойками, узел подающих вальцов, содержащий верхний и нижний вальцы, проходящие между стойками и присоединенные к ним с возможностью вращения, и по меньшей мере одну створку, которую можно выборочно перемещать между закрытым и открытым положениями. Створка имеет поверхность для опоры узла штампа и углубленную часть, которая по меньшей мере частично охватывает узел подающих вальцов, когда створка находится в закрытом положении.
Другой вариант относится к портативному вальцовому прессу, который содержит несущую раму с двумя противолежащими стойками, узел подающих вальцов, содержащий верхний и нижний вальцы, проходящие между стойками и присоединенные к ним с возможностью вращения, две противолежащие створки, которые соединены шарнирно с несущей рамой и которые можно выборочно перемещать между закрытым и открытым положениями, а также направляющий ролик, установленный на каждой из створок с возможностью вращения. В створках имеются углубленные части, которые вместе охватывают узел подающих вальцов, когда створки находятся в закрытом положении. Кроме того, когда створки находятся в закрытом положении, направляющие ролики помещаются в свободном пространстве между верхним и нижним вальцами. Другие цели изобретения, вместе с признаками, обладающими новизной, будут понятны из нижеприведенного подробного описания.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На прилагаемых чертежах, которые составляют часть описания и должны рассматриваться в связи с ним, используются одинаковые ссылочные номера для указания на разных видах одинаковых или сходных частей.
Фигура 1 - вид слева в перспективе портативного вальцового пресса с боковыми створками в закрытом положении в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения;
фигура 2 - вид сверху в перспективе портативного вальцового пресса с боковыми створками в открытом положении в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения;
фигура 3 - вид разобранного вальцового пресса в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения;
фигура 4 - вид частичного сечения портативного вальцового пресса фигуры 2, сделанного по линии 111 4-4 в направлении стрелок;
фигура 5 - вид сечения портативного вальцового пресса фигуры 1, сделанного по линии 5-5 в направлении стрелок.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение описывается ниже со ссылками на фигуры чертежей, на которых одинаковые ссылочные номера относятся к одинаковым элементам. Для целей наглядности элементы фигур чертежей не обязательно выполнены с соблюдением действительного соотношения их размеров.
Один из вариантов осуществления изобретения относится к вальцовому прессу или к штамповысекальной машине 10, которая может использоваться с традиционным узлом 20 штампа для высечки фигурных изделий из кусков материала 100 (показан пунктирными линиями). Как показано на фигуре 2, вальцовый пресс 10, имеющий портативную конструкцию, содержит несущую раму 12, узел 14 подающих вальцов и две противолежащие створки 16 и 18, которые соединены шарнирно с несущей рамой 12. Створки 16 и 18 могут быть переведены в закрытое положение, в котором они закрывают узел 14 подающих вальцов при транспортировке или храпении.
Как показано на фигуре 3, несущая рама 12 вальцового пресса 10 содержит опорную пластину 26, боковой опорный элемент 32 и две отходящие вверх стойки 22 и 24. Противолежащие стойки 22 и 24 могут быть прикреплены к опорной пластине 26 с помощью винтов или других крепежных элементов (на фигуре 2 не показаны). Аналогичным образом, боковой опорный элемент 32 может быть прикреплен к стойкам 22 и 24 с помощью винтов или других крепежных элементов. Несущая рама 12 может также содержать закрывающие пластины 28 и 30, которые прикреплены к стойкам 22 и 24 с возможностью съема и предназначены для ограждения внутренних механизмов.
Как показано на фигуре 2, узел 14 подающих вальцов содержит верхний 76 и нижний 78 вальцы, которые проходят между стойками 22 и 24 и прикреплены к ним с возможностью вращения. Между верхним 76 и нижним 78 вальцами имеется пространство 82 подачи. В процессе работы узел 20 штампа протягивается через пространство 82 подачи между верхним 76 и нижним 78 вальцами, как это будет описано ниже. Пространство 82 подачи рассчитано на прохождение узла 20 штампа, имеющего определенную толщину.
Верхний 76 и нижний 78 вальцы функционально соединены с кривошипной ручкой 72, с помощью которой обеспечивается их вращение; или же вращение вальцов может обеспечиваться с помощью электродвигателя (на фигурах не показан). Кривошипная ручка 72 может быть выполнена съемной для дополнительного улучшения возможностей транспортировки и хранения вальцового пресса 10. Как показано на фигурах, кривошипная ручка 72 соединена с ведущим зубчатым колесом 86. Зубчатое колесо 86 действует в качестве первичного зубчатого колеса механизма передач. Как показано на фигуре 3, ведущее зубчатое колесо 86 находится в зацеплении с зубчатым колесом 88 верхнего вальца, которое соединено с верхним вальцом 76. Верхнее зубчатое колесо 88 верхнего вальца находится в зацеплении с зубчатым колесом 90 нижнего вальца, которое соединено с нижним вальцом 78. Таким образом, при вращении ручки 72 по часовой стрелке верхний валок 76 будет вращаться против часовой стрелки, а нижний валок 78 будет вращаться по часовой стрелке. Такое вращение верхнего 76 и нижнего 78 вальцов в противоположных направлениях обеспечивает протягивание узла штампа через вальцы 76 и 78.
Узел 14 подающих вальцов также содержит валик 74, который проходит между стойками 22 и 24 и прикреплен к ним с возможностью вращения. Валик 74 соединяется с кривошипной ручкой 72 и служит для стабилизации оси вращения зубчатого колеса 86, а также верхних частей стоек 22 и 24. Узел 14 подающих вальцов содержит также защитную крышку или накладку 84 для предотвращения попадания пальцев пользователя в узел 14.
Как уже указывалось, вальцовый пресс 10 имеет створки 16 и 18, которые шарнирно прикреплены к стойкам 22 и 24. Створки 16 и 18 можно перемещать выборочно между открытым и закрытым положениями. Как показано на фигуре 2, когда створки 16 и 18 находятся в открытом положении, они служат в качестве опор узла 20 штампа, когда он входит, протягивается и выходит из узла 14 подающих вальцов. Как показано на фигурах 1 и 5, когда створки 16 и 18 находятся в закрытом положении, они служат в качестве частей кожуха, закрывающего и защищающего узел 14 подающих вальцов. В одном из вариантов вальцовый пресс 10 содержит только одну створку 16.
Как показано на фигуре 3, каждая створка 16 и 18 состоит из части 48 кожуха и накладной пластины 56. Часть 48 кожуха может иметь форму оболочки, с внутренней несущей конструкцией или системой 50 ребер. Такая конструкция практически полой оболочки обеспечивает снижение общего веса вальцового пресса 10, что улучшает его портативность. В одном из вариантов часть 56 кожуха устроена таким образом, чтобы ней можно было держать для хранения ручку 72, материалы для аппликаций, материалы для квилтинга и другие вещи, при транспортировке и хранении вальцового пресса 10.
Накладная пластина 56 содержит опорную поверхность 58 и закрывающую поверхность 36. Когда накладная пластина 56 вставлена в часть 48 кожуха, она может дополнительно опираться на ребра 50 и цоколи 52, отходящие от ребер 50. Кроме того, часть 48 кожуха и накладная пластина 56 могут быть снабжены прорезями 62 и 64, соответственно, формирующими ручку 66, когда часть 48 и накладная пластина 56 собраны вместе.
Створки 16 и 18 могут быть шарнирно прикреплены к несущей раме 12 с использованием любых известных средств. Как показано на фигурах 4 и 5, створки 16 и 18 соединены со стойками 22 и 24 несущей рамы 12 с помощью шарниров 40. Как показано на фигуре 3, створки 16 и 18 могут иметь сквозные отверстия 42, формирующие точки шарниров. Аналогично, стойки могут иметь сквозные отверстия 44, и створки 16 и 18 могут быть шарнирно соединены со стойками 22 и 24 с помощью штифтов 46, пальцев, болтов или аналогичных средств. В другом варианте либо створки 16 и 18, либо стойки 22 и 24 снабжены отходящими от них кольцевыми приливами (не показаны), которые вводятся в соответствующие отверстия 42 и 44 ответных частей.
Как уже указывалось, в процессе работы узел 20 штампа протягивается через узел 14 подающих вальцов между верхним 76 и нижним 78 вальцами. Как показано на фигуре 2, узел 20 штампа может содержать деревянную или пластмассовую опорную пластину 92, стальной высекальный нож 96, отходящий от опорной пластины 96, слой сжимающегося или податливого материала 94, такого как каучук, пена, неопрен или т.п., окружающий высекальный нож 96, и обычно накладную пластину (не показана). Кусок или куски материала 100 обычно помещают сверху высекального ножа 96. Как показано на фигуре 2, стальной высекальный нож 96 имеет форму звезды и содержит верхнюю заостренную кромку 98. Вальцовый пресс 10 и узел 20 штампа могут адаптироваться для высечки изделий из таких материалов 100, как, например, бумага, картон, ткань, полотно, различные текстильные материалы, кожа, алюминиевая фольга, винил и пластиковая пленка.
После того как материал 100 помещен сверху высекального ножа 96, узел 20 штампа вместе с материалом 100 протягивается пользователем через верхний 76 и нижний 78 вальцы путем вращения ручки 72. Верхний валок 76 предпочтительно имеет упругую сжимающуюся поверхность, взаимодействующую с режущей кромкой 98 высекального ножа 96, когда узел 20 штампа протягивается через узел 14 вальцов. Когда узел 20 штампа протягивается через узел 14 вальцов, режущая кромка 98 прорезает насквозь материал 100 и прижимается к поверхности верхнего вальца 76, в результате чего из материала 100 высекается фигура, имеющая нужную форму.
Как показано на фигурах 1 и 5, створки 16 и 18 могут быть переведены в закрытое положение для формирования компактной конфигурации пресса для транспортировки и хранения. Когда створки 16 и 18 находятся в закрытом положении, они охватывают узел 14 подающих вальцов. Для этой цели створки 16 и 18 имеются углубленные части 60. Когда створки находятся в закрытом положении, их углубленные части 60 сближаются и формируют полость 38, в которой помещается узел 14 вальцов.
В результате формируется компактная конфигурация пресса и, кроме того, обеспечивается защита узла 14 вальцов и его компонентов от случайного повреждения при транспортировке и хранении.
Благодаря углубленным частям 60, охватывающим узел 14 вальцов, имеется достаточное расстояние между внутренней кромкой 34 опорной поверхности 58 штампа и нижним вальцом 78, на котором узел штампа не будет иметь опоры, когда он протягивается через узел 14 вальцов, как это лучше всего видно на фигурах 2 и 4. Однако каждая из створок 16 и 18 может содержать направляющий ролик, расположенный непосредственно в углубленных частях 60 для поддержания и направления узла 20 штампа в проеме между опорной поверхностью 58 и нижним вальцом 78. Как показано на фигурах, каждый направляющий ролик 68 установлен в соответствующих створках 16 и 18 с помощью двух противолежащих приливов 54, отходящих от створок 16 и 18 непосредственно в углубленных частях 60.
Оси вращения верхнего 76 и нижнего 78 вальцов, направляющих роликов 68, вала 74 и шарниров 40 двух створок 16 и 18 по существу параллельны друг другу и в целом перпендикулярны продольной оси раскрытого вальцового пресса 10, как показано на фигуре 2.
Как показано на фигуре 4, нижний валок 78 имеет верхнюю периферийную часть 80. Тангенциальная ось этой верхней периферийной части 80 по существу лежит в плоскости опорных поверхностей 58 для узла штампа, когда створки 16 и 18 находятся в открытом положении. Аналогично, направляющие ролики 68 имеют периферийные части 70. Когда створки 16 и 18 находятся в открытом положении, тангенциальные оси периферийных частей 70 по существу лежат в плоскости опорных поверхностей 58 для узла штампа, чтобы узел 20 штампа поддерживался на одном уровне, когда он входит в узел 14 подающих вальцов и выходит из него. Как это показано на фигуре 4, когда створки 16 и 18 находятся в открытом положении (в рабочем положении вальцового пресса 10), внешняя поверхность 102 каждой части 48 кожуха прижата к поверхности стола или к другой рабочей поверхности 104, на которой размещается вальцовый пресс 10. В результате, обеспечивается очень устойчивая опорная поверхность 58, на которой могут быть размещены большие и тяжелые узлы 20 штампов без опасения, что вальцовый пресс 10 может опрокинуться или сдвинуться с места. Контакт между поверхностями 102 и 104 также обеспечивает устойчивость вальцового пресса 10, когда пользователь крутить ручку 72.
Как показано на фигуре 6, когда створки 16 и 18 находятся в закрытом положении, и углубленные части 60 охватывают узел 14 вальцов, направляющие ролики 68 находятся в целом между верхним 76 и нижним 78 вальцами в пространстве 82 подачи. Так же, как и в предыдущем варианте, обеспечивается возможность складывания вальцового пресса 10, в результате чего формируется компактная конфигурация пресса для транспортировки и хранения. Для того чтобы можно было сложить створки 16 и 18, шарниры 40 и направляющие ролики 68 должны находиться в таких местах, чтобы криволинейные траектории 106, по которым перемещаются направляющие ролики 68 при закрытии створок 16 и 18, заканчивались в пространстве 82 подачи.
Как следует из вышеописанного, устройство, предлагаемое в настоящем изобретении, позволяет достичь всех поставленных целей, а также обладает рядом других достоинств и преимуществ, которые очевидны и присущи конструкции устройства. Будет понятно, что могут быть полезны некоторые признаки и подкомбинации, которые могут использоваться без ссылок на другие признаки и подкомбинации. Это охватывается формулой изобретения и находится в пределах объема изобретения.
Поскольку могут быть предложены самые разные варианты осуществления изобретения без выхода за пределы его объема, то должно быть ясно, что все варианты, рассмотренные в настоящем описании и иллюстрируемые прилагаемыми чертежами, должны рассматриваться всего лишь как примеры, не ограничивающие объем изобретения.