СТАНОК ДЛЯ ПРОДОЛЬНОЙ РЕЗКИ РУЛОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Область техники.
Полезная модель относится к конструкции станков для раскроя полотна рулонного материала, например, бумаги или картона и может быть использовано в продольно-резательных станках, применяемых в бумажной промышленности.
Предшествующий уровень техники.
Гидроструйные и гидроабразивные технологии широко применяются для разрезки листовых материалов на детали с замкнутым контуром на координатных столах, что в сочетании с вычислительной техникой позволяет без проблем переходить на любой новый раскрой. Известна (фирма Pier Maschinenbau - ФРГ) резательная установка гофрированного картона, которая оборудована 6 соплами (по 2 сопла на каждую державку). Каждое сопло оборудовано запорными клапанами, которые управляются счетно-решающим устройством. Сопла, которые не участвуют в процессе резания, автоматически закрываются. Точность резания может быть отрегулирована до нескольких сотых миллиметра, что сверхдостаточно для гофрированного картона (для резки гофрированного картона достаточна точность резки ~ 0,5 мм.
Основным узлом установки является источник воды высокого давления, обеспечивающая бесперебойную работу установки. (См., например, "Allgemeine Papier-Rundschau" (ФРГ), 1978, №20, с.586-587). Однако это устройство не предназначено для резки рулонных материалов.
В наиболее распространенных существующих продольно-резательных станках, применяемых для раскроя бумаги и картона, резку осуществляют механическим способом, например, с помощью дисковых ножей на ножевом вале - барабане (см., например, Киселев С.С. Изготовление и заточка ножей для быстроходных продольно-резательных станков, "Химическая переработка древесины", 1965, №19, с.3-7). Биение валов, неуравновешенность деталей и общее неудовлетворительное состояние узлов механической части продольно-резательных станков вызывает интерференцию колебаний системы станок - ножевые валы - ножи, что приводит к образованию брака, например, волнистости. Однако основной причиной неудовлетворительного реза является низкое качество применяемых ножей, что определяет их низкую стойкость - 2-8 суток до переточки, что приводит к их частой замене.
Наиболее близким техническим решением к полезной модели является станок для продольной резки рулонных материалов, состоящий из станины с вертикальными стойками, на которой установлены механизм раската рулонов, расположенный на поперечной балке механизм резки рулонного материала, по крайней мере, с одним режущим приспособлением, механизм намотки разрезанного материала, устройство для фиксации положения рулонного материала относительно режущего приспособления (см., например, "Продольно-резательный станок С5-12", проспект Ижевского завода тяжелых бумагоделательных машин, 1990 г.).
При таком способе резки при переходе на другой формат раскроя требуется замена (перемонтаж) ножевого вала и перестановка кронштейнов чашечных ножей с индивидуальным приводом или дисковых ножей с общим приводом на новую позицию вдоль поперечной балки, что связано с затратами времени, трудоемкостью перемонтажа, не позволяет нарезать ленту малой ширины, что и приводит к увеличению отходов.
Раскрытие полезной модели.
Целью полезной модели является устранение указанных выше недостатков, а также сокращение трудоемкости перехода на другой формат раскроя, обеспечение возможности раскроя на ленты минимальной ширины и снижение объема отходов.
Эта цель достигается за счет того, что станок для продольной резки рулонных материалов, состоящий из станины с вертикальными стойками, на которой установлены механизм раската рулонов, расположенный на поперечной балке механизм резки рулонного материала, по крайней мере, с одним режущим приспособлением, механизм намотки разрезанного материала, устройство для фиксации положения рулонного материала относительно режущего приспособления, снабжен устройством для гидроструйной резки рулонного материала, содержащим источник воды высокого давления, устройство для подачи воды на снабженные струеформирующими насадками гидроструйные головки, снабженные каждая ограничителем минимального расстояния между струеформирующей насадкой и поверхностью рулонного материала, устройство для возврата воды в технологический процесс в виде расположенной под гидроструйными головками и разрезаемым рулонным материалом емкости для сбора воды с продуктами реза, средство для контроля полноты реза, причем гидроструйные головки
установлены на расположенной между механизмом раската и механизмом намотки поперечной направляющей, закрепленной на элементах станка, с возможностью перестановки гидроструйных головок вдоль направляющей при изменении раскроя.
Кроме того, станок для продольной резки рулонных материалов снабжен устройством задания режима резки. Это позволяет стабилизировать качество резки при колебаниях продольной скорости движения материала и минимизировать расход воды.
В станке по полезной модели гидроструйные головки установлены на поперечной направляющей на передней и задней ее сторонах. Такое расположение гидроструйных головок позволяет нарезать ленту любой минимальной ширины, так как головки могут располагаться в одной плоскости реза, а также в необходимых случаях дублировать резку в одной плоскости, что повышает надежность работы станка.
Для того, чтобы при необходимости обеспечить оперативное изменение раскроя рулона, по крайней мере, одна гидроструйная головка снабжена соединенным с блоком управления индивидуальным приводом ее перестановки вдоль направляющей при изменении раскроя рулонного материала.
Чтобы обеспечить надежность работы станка и исключить возможность контакта двигающегося с высокой скоростью материала со струеформирующей насадкой, ограничитель минимального расстояния между струеформирующей насадкой и поверхностью рулонного материала выполнен в виде ролика, ось которого закреплена на гидроструйной головке.
В станке по полезной модели целесообразно на гидроструйной головке шарнирно закрепить с возможностью размещения в резе
рулонного материала щуп, снабженный датчиком его вертикального положения. Это обеспечивает контроль качества и полноты реза.
Для обеспечения бесконтактного контроля на гидроструйной головке закреплен над резом рулонного материала фотоприемник, а с другой стороны под разрезанным рулонным материалом источник освещения нижней стороны рулонного материала по всей его ширине. Краткое описание фигур чертежей.
На фиг.1 изображен общий вид станка по полезной модели, на фиг.2 - второй вариант выполнения станка, на фиг.3 - устройство для гидроструйной резки рулонного материала, на фиг.4 показано расположение щупа и роликов относительно гидроструйной головки, на фиг.5 показан вид спереди по стрелке В (фиг.3) на гидроструйную головку, на фиг.6 - устройство для гидроструйной резки рулонного материала с фотоприемником и источником освещения.
Лучший вариант осуществления полезной модели.
Станок для продольной резки рулонных материалов состоит из станины 1 с вертикальными стойками 2. На станине установлены механизм 3 раската рулонов, расположенный на поперечной балке механизм механической резки рулонного материала, по крайней мере, с одним режущим приспособлением и устройством для фиксации положения рулонного материала относительно режущего приспособления (на чертеже не показаны), механизм 4 намотки разрезанного материала. Станок снабжен устройством (место А на фиг.1 и 2) для гидроструйной резки рулонного материала, соединенным магистралями 5 с источником воды высокого давления. Устройство для гидроструйной резки рулонного материала содержит снабженные струеформирующими насадками 6 гидроструйные головки 7, снабженные каждая ограничителем 8 минимального расстояния А между струеформирующей насадкой и поверхностью
рулонного материала 9, устройство для возврата воды в технологический процесс в виде расположенной под гидроструйными головками и разрезаемым рулонным материалом емкости 10 для сбора воды с продуктами реза и средство для контроля полноты реза, выполненное в виде шарнирно закрепленного на гидроструйной головке 7 с возможностью размещения в резе рулонного материала щупа 11, снабженного датчиком 12 его вертикального положения, или в виде закрепленного на гидроструйной головке над резом рулонного материала фотоприемника 13 и установленного под разрезанным рулонным материалом источника 14 освещения нижней стороны рулонного материала по всей его ширине. Гидроструйные головки установлены на расположенной между механизмом 1 раската и механизмом 4 намотки поперечной направляющей 15, закрепленной на элементах станка, с возможностью перестановки гидроструйных головок вдоль направляющей при изменении раскроя. Поперечная направляющая 15 может быть установлена непосредственно на стойках 2, либо на рычагах 16 прижимного ролика 17 механизма намотки 4 при изменении положения по вертикали разрезаемого материала. Гидроструйные головки установлены на поперечной направляющей 15 на передней и задней ее сторонах. Для стабилизации качества резки при различной скорости подачи рулонного материала и минимизации расхода воды станок снабжен устройством задания режима резки (на чертеже не показано). По крайней мере, одна гидроструйная головка снабжена соединенным с блоком управления индивидуальным приводом 18 ее перестановки по рейке 19 вдоль направляющей 15 при изменении раскроя рулонного материала. Ограничитель 8 минимального расстояния выполнен в виде ролика, ось которого закреплена на гидроструйной головке.
Устройство работает следующим образом.
При работе станка полотно сматываемое с рулона механизмом 3 размотки проходит между направляющей 15 и емкостью 10 для сбора пульпы. Заранее установленные на направляющей в заданных положениях посредством механизмов 18 перемещения гидроструйные головки 7 разрезают проходящее под ними полотно на полосы заданной ширины. Благодаря их расположению двумя группами по обеим сторонам направляющей 15 ширина некоторых лент в любом месте полотна может быть сколь угодно малой. При этом, расстояние А между поверхностью рулонного материала 9 (полотна) и струеформирующей насадкой 6 контролируется и стабилизируется роликами 8, а полноценность реза контролируется устройством контроля полноты реза, которое останавливает станок при подъеме щупа 11 или при поступлении сигнала с фотодатчика 17, вызванного сбоями в процессе разрезки полотна. Изменение задаваемого раскроя полотна осуществляется компьютерным блоком управления установкой головок в заданные позиции без выполнения каких либо монтажно-демонтажных работ. Этим же блоком устанавливается режим механической и(или) гидроструйной резки рулонного материала.
Промышленная применимость.
Проведенные испытания показали работоспособность и практическую ценность предложенного устройства.