УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАГИБА КРОМОК ЛИСТОВОГО ТЕРМОПЛАСТА

Полезная модель относится к области обработки пластмасс, а именно к производству изделий из тонкого листа термопласта и может быть использована для изготовления пластиковой упаковки с загнутыми U-образными кромками.
Известно устройство для загиба кромок листового термопласта, которое содержит механизм захвата и перемещения заготовки, нагреватель и узел загиба, содержащий шаблон гибки вокруг его ребра (патент Российской Федерации №2096177, В 29 С 53/34, 1997). Узел загиба также содержит формующий пуансон, имеющий возможность возвратно-поступательного перемещения над наружным краем шаблона, и пластину, вращающуюся относительно горизонтальной оси, которая свободным концом поднимает кромку заготовки, а пуансон загибает ее вокруг ребра шаблона и фиксирует. Нагреватель выполнен с возможностью его вывода из рабочей зоны после нагревания линии сгиба заготовки перед началом работы узла загиба.
Известное устройство может обрабатывать заготовки только поштучно и последовательно с каждой стороны, при этом длина заготовки не должна превышать длину ребра шаблона. Таким образом, технологические возможности устройства ограничены и оно не может обрабатывать, например, рулонный материал, а для длинномерных заготовок необходимо устройство с большими габаритами.
В качестве прототипа выбрано устройство для загиба кромок листового термопласта, содержащее расположенные соосно механизм захвата и перемещения заготовки, узел загиба, нагреватель и узел охлаждения, узел
загиба содержит два шаблона гибки вокруг его ребра и две направляющие, смонтированные симметрично относительно оси узла загиба, каждая направляющая имеет открытую к оси узла загиба полость, которая содержит горизонтальную плоскую поверхность и расположенную над ней винтовую кромкозагибочную поверхность, в полости параллельно линии сопряжения упомянутых поверхностей размещено ребро соответствующего шаблона с зазором, величина которого не менее толщины кромок заготовки (патент Германии №4216452, В 29 С 53/04, 1993). Нагреватель входит в состав узла нагревания и вмонтирован в полость направляющих этого узла. Шаблон выполнен в виде пластины, расположенной параллельно горизонтальной плоской поверхности полости соответствующей направляющей. Узлы загиба, нагревания и охлаждения расположены последовательно по ходу заготовки на расстоянии один от другого.
Недостатком прототипа является невысокий уровень технологических возможностей при больших габаритах конструкции. Это обусловлено конструктивными особенностями устройства, из-за которых термопласт сначала гнется в холодном состоянии и потом перемещается между узлами без направляющих, фиксирующих форму загнутых кромок, что может привести к деформации и растрескиванию материала, это особенно характерно для хрупких термопластов.
В основу полезной модели поставлена задача усовершенствования устройства для загиба кромок листового термопласта, в котором за счет нового выполнения и размещения деталей и узлов обеспечено расширение технологических возможностей с одновременным уменьшением габаритов конструкции.
Для решения поставленной задачи в устройство для загиба кромок листового термопласта, содержащее расположенные соосно механизм захвата и перемещения заготовки, узел загиба, нагреватель и узел охлаждения, узел загиба содержит два шаблона гибки вокруг его ребра и две направляющие, смонтированные симметрично относительно оси узла загиба,
каждая направляющая имеет открытую к оси узла загиба полость, включающую горизонтальную плоскую поверхность и расположенную над ней винтовую кромкозагибочную поверхность, в полости параллельно линии сопряжения упомянутых поверхностей размещено ребро соответствующего шаблона с зазором, величина которого не менее толщины кромки заготовки, согласно полезной модели, каждый шаблон выполнен нагреваемым и установлен с образованием углов между ним и упомянутыми поверхностями полости соответствующей направляющей, а узел охлаждения выполнен на конечном по ходу заготовки участке узла загиба.
Каждый шаблон может иметь полость, в которой размещен нагреватель, или на шаблоне может быть установлен плоский нагреватель.
В лучшем примере шаблоны выполнены из материала с высокой теплопроводностью.
Достаточно, чтобы величина зазора между поверхностями шаблона, образующими ребро для гибки вокруг него, и соответствующими поверхностями полости направляющей была не менее величины зазора между упомянутым ребром шаблона и линией сопряжения поверхностей полости направляющей.
Целесообразно, чтобы форма поверхностей шаблона, которые образуют ребро для гибки вокруг него, была бы подобна форме соответствующих им поверхностей полости направляющей.
Совокупность существенных признаков заявляемого устройства для загиба кромок листового термопласта обеспечивает возможность выполнения в одном узле загиба нагревания линии сгиба заготовки с одновременным сгибанием кромки, путем гибки ее вокруг нагретого ребра шаблона, и последующим охлаждением загнутой кромки в свободной от шаблона полости конечных по ходу заготовки участков направляющих. Вследствие этого обеспечивается расширение технологических возможностей, а именно - возможность качественной обработки листовых термопластов, в том числе и хрупких, с одновременным уменьшением габаритов конструкции.
На фиг.1 изображено устройство для загиба кромок листового термопласта с трубчатым нагревателем, вид со стороны начального по ходу заготовки участка, аксонометрия; на фиг.2 - устройство для загиба кромок листового термопласта с плоским нагревателем и ребрами для контакта с охладителем, вид со стороны концевого по ходу заготовки участка, аксонометрия; на фиг.3 - направляющая с шаблоном устройства на фиг.1, поперечные сечения по ходу заготовки.
Устройство для загиба кромок листового термопласта (фиг.1 и 2) содержит расположенные соосно механизм 1 захвата и перемещения заготовки 2, нагреватель 3, узел 4 охлаждения и узел загиба, который содержит два шаблона 5 гибки вокруг его ребра 6 и две направляющие 7, смонтированные симметрично относительно оси узла загиба. Каждая направляющая 7 имеет открытую к оси узла загиба полость, включающую горизонтальную плоскую поверхность 8 и расположенную над ней винтовую кромкозагибочную поверхность 9. В полости параллельно линии сопряжения упомянутых поверхностей размещено ребро 6 соответствующего шаблона 5 с зазором, величина которого не менее толщины кромки заготовки 2. Каждый шаблон 5 выполнен нагреваемым и установлен с образованием углов между ним и упомянутыми поверхностями полости соответствующей направляющей 7. Узел 4 охлаждения выполнен на концевом по ходу заготовки 2 участке направляющей 7 узла загиба.
Каждый шаблон 5 может иметь полость, в которой размещен нагреватель 3, например, трубчатый (фиг.1), или на шаблонах 5 может быть установлен плоский нагреватель 3 (фиг.2).
Шаблоны 5 могут быть выполнены из материала с высокой теплопроводностью, например, из дюралевых сплавов, бронзы или латуни.
Желательно, чтобы величина зазора между поверхностями шаблона 5, образующими ребро 6 для гибки вокруг него и соответствующими поверхностями полости направляющей 7 была не менее величины зазора между
упомянутым ребром 6 и линией сопряжения поверхностей полости направляющей 7 (фиг.3).
Предпочтительно, чтобы форма поверхностей шаблона 5, которые образуют ребро 6 для гибки вокруг него, была бы подобна форме соответствующих им поверхностей 9 полости направляющей 7.
Функции узла 4 охлаждения могут выполнять, например, свободные от нагреваемых шаблонов 5 конечные по ходу заготовки 2 участки направляющих 7 с полостями для размещения согнутой кромки заготовки 2 (фиг.1). На внешней поверхности упомянутых участков направляющих 7 могут быть выполнены ребра 10 для контакта с охладителем (фиг.2).
В примере загибки кромок отформованных полых заготовок 2, ширина горизонтальной плоской поверхности 8 полости каждой направляющей 7 выполняется не менее заданного расстояния между отформованной частью заготовки 2 и линией сгиба, например, 5-8 мм. При этом ширина винтовой кромкозагибочной поверхности 9 полости направляющей 7 выполняется не менее максимальной ширины загнутой кромки.
Горизонтальная плоская поверхность 8 и винтовая кромкозагибочная поверхность 9 полости направляющей 7 образуют угол а, величина которого изменяется вдоль линии сопряжения по ходу заготовки 2 преимущественно от 180° на начальном участке и до 0° на концевом по ходу заготовки 2 участке направляющей 7 (фиг.3). Для повышения качества загиба угол а может иметь постоянную величину на крайних отрезках направляющей 7, соответственно на начальном участке для более равномерного разогревания линии сгиба заготовки 2 и на конечном участке для стабилизации охлаждением загнутых кромок (фиг.1 и 2).
Рекомендуется шаблон 5 размещать в той части полости направляющей 7, где угол а не менее 30°. Таким образом, шаблон 5 будет короче полости направляющей 7 и концевой по ходу заготовки 2 участок будет свободен от шаблона 5.
В лучшем примере реализации, когда форма поверхностей шаблона 5, которые образуют ребро 6 загиба вокруг него, подобна форме соответствующих им горизонтальной плоской поверхности 8 и винтовой кромкозагибочной поверхности 9 полости направляющей 7, при сборке устройства путем перемещения шаблона 5 в полости направляющей 7 можно добиться оптимального зазора, при котором в любом поперечном сечении величина угла Р между упомянутыми поверхностями шаблона 5 меньше угла α, a оптимальная разница составляет 10-20°.
Расстояние между направляющими 7 зависит от ширины готового изделия и задается при сборке устройства.
Конструкция механизма 1 захвата и перемещения заготовки 2 зависит от формы заготовки 2 и оборудования, на котором установлено устройство. Если это лист термопласта с отформованным в термоформовочном автомате блистером, заготовка 2 может подаваться в узел загиба, например, в нижней полуформе 1 (фиг.1), после размыкания ее с верхней полуформой (на чертеже не показана). В случае беспрерывной подачи заготовок 2, например, из рулонного материала, в узел загиба, механизм 1 захвата и перемещения заготовки 2 может быть выполнен в виде зажима свободного конца рулонного материала, смонтированного, например, с возможностью возвратно-поступательного перемещения по ходу заготовки 2 (фиг.2).
Устройства для загиба кромок листового термопласта работает следующим образом.
Заготовка 2 подается механизмом 1 захвата и перемещения заготовки 2 в узел загиба, а именно в полость начального участка направляющих 7, где угол а между горизонтальной плоской поверхностью 8 и винтовой кромкозагибочной поверхностью 9 полости максимальный, а именно 180°. По мере того, как заготовка 2 перемещается через узел загиба, полоса ее сгиба разогревается от контакта с ребром 6 шаблона 5, который установлен наклонно к упомянутым поверхностям полости направляющей 7 и выполнен нагреваемым. Поскольку угол α уменьшается по мере перемещения
заготовки 2, ее кромка поднимается вдоль винтовой кромкозагибочной поверхности 9 и загибается вокруг ребра 6 шаблона 5, при этом деформируется лишь нагретая полоса материала. Как показывает практика, после того, как кромки загнуться на угол приблизительно в 150°, необходимость в шаблоне 5 отпадает и дальнейший изгиб происходит только за счет сближения поверхностей полости направляющих 7. На этом концевом участке происходит охлаждение загнутых кромок заготовки 2 от контакта с направляющими 7, на внешней поверхности которых могут быть выполнены ребра 10 для увеличения контакта с охладителем, например, с воздухом или с водой, для заготовок 2 с толстыми кромками, например, превышающими 0,5 мм. После выхода из устройства готового изделия механизм 1 захвата и перемещения заготовки 2 подает ее, например, в узел отрезки (на чертеже не показан), или в емкость для готовой продукции и возвращается за следующей заготовкой 2. Процесс повторяется.
Скорость загиба кромки можно регулировать путем изменения температуры нагрева шаблонов 5. Чем выше температура, тем на больший угол в единицу времени загибается кромка заготовки 2.
Наиболее качественный загиб можно получить при беспрерывном протягивании через узел загиба заготовки 2 в виде рулонной ленты. В случае пошагового перемещения для равномерного загиба целесообразно изготавливать шаблон 5 длиной не меньшей шага перемещения ленты. При этом загиб кромок может осуществляться, как при протягивании ленты через установленное неподвижно устройство для загиба кромок, так и при возвратном ходе этого устройства в случае выполнения его подвижным, когда свободный конец ленты с загнутыми кромками зафиксирован механизмом 1 захвата и перемещения заготовки 2.