УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРФОРАЦИИ РУЛОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Область техники
Полезная модель относится к устройствам для перфорации рулонных материалов.
Уровень техники
Известно устройство - штамп для перфорации ленточной пленки из пластика (патент РФ №66715, дата приоритета 21.03.2007, дата публикации 27.09.2007). Штамп для перфорации ленточной пленки из пластика содержит горизонтальную матрицу, инструментальную плиту с дыропробивными пуансонами, кулачковый механизм возвратно - поступательного движения инструментальной плиты по направляющим, основание, горизонтальную траверсу и трубчатые электронагреватели. Инструментальная плита с дыропробивными пуансонами смонтирована параллельно горизонтальной матрице с возможностью вертикального перемещения. Основание и горизонтальная траверса соединены между собой и горизонтальной матрицей направляющими, на концах которых установлена решетка, помещенная между горизонтальной матрицей и перфорируемой пленкой. Инструментальная плита расположена на основании, имеет П-образную форму и оснащена теплопроводной пластинкой, закрепленной под дыропробивными пуансонами. Трубчатые электронагреватели помещены в П-образную инструментальную плиту и контактируют с теплопроводной пластинкой. Кулачковый механизм оснащен роликами, расположенными с двух противоположных сторон кулачка. Причем один из них жестко установлен, а второй подпружинен относительно горизонтальной траверсы.
Недостатком известного технического решения является возможность повреждения перфорируемого материала.
Наиболее близким техническим решением (прототип) является установка для перфорации термопластичной пленки (патент РФ №42469, дата приоритета 04.08.2004, дата публикации 10.12.2004). Установка для перфорации термопластичной пленки содержит барабан с перфорированной цилиндрической поверхностью, устройство для подачи нагретого воздуха на цилиндрическую поверхность барабана и прижимные валики. Устройство выполнено в виде цилиндра с глухими отверстиями на цилиндрической поверхности, объединенными каналами в отдельные секции, соединяемые через золотник с системой нагретого воздуха. При этом устройство кинематически связано с барабаном посредством зубчатой передачи с возможностью сопряжения отверстиями на цилиндрических поверхностях. Отверстия на цилиндрической поверхности устройства расположены по ее образующим.
Недостатком прототипа является возможность повреждения перфорируемого материала, за счет его прилипания к нагретым частям устройства.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение надежности устройства.
Поставленный технический результат достигается за счет того, что в устройстве для перфорации рулонных материалов, содержащем исходный вал, первый промежуточный вал, приемный вал, привод, блок управления и питания, второй промежуточный вал, основной вал, станину и блок перфорации, исходный вал, первый промежуточный вал, основной вал, второй промежуточный вал и приемный вал закреплены на станине с обеспечением возможности перемотки материала от исходного вала через первый промежуточный вал, между основным валом и блоком перфорации, через второй промежуточный вал на приемный вал, основной вал установлен с обеспечением его прилегания к материалу между первым промежуточным валом и вторым промежуточным валом, блок перфорации выполнен и установлен относительно основного вала с обеспечением возможности перфорации проходящего между ними материала, привод подсоединен к приемному валу с обеспечением вращения приемного вала, блок питания и управления подсоединен к блоку перфорации, блок перфорации выполнен в виде набора световых излучателей, расположенных линейно на расстоянии друг от друга, каждый из световых излучателей выполнен и/или размещен с обеспечением возможности перфорации материала за счет локального нагрева каждым из световых излучателей отдельно от других световых излучателей материала между основным валом и блоком световых излучателей или поверхности основного вала в месте прилегания к нему материала.
Краткое описание чертежей
Полезная модель поясняется чертежом, на котором показана схема устройства.
Раскрытие полезной модели
На фигуре обозначены: исходный рулон 1, исходный вал 2, первый промежуточный вал 3, вентиляционная система 4, защитный кожух 5, блок световых излучателей 6, линейка световых излучателей 7, приемный рулон 8, приемный вал 9, трансмиссия 10, привод 11, блок управления и питания 12, второй промежуточный вал 13, основной вал 14, станина 15, третья стойка 16, основание 17, вторая стойка 18, материал 19, первая стойка 20.
Основными элементами устройства являются первый промежуточный вал 3, вентиляционная система 4, защитный кожух 5, блок световых излучателей 6, линейка световых излучателей 7, приемный вал 9, привод 11, блок управления и питания 12, второй промежуточный вал 13, основной вал 14 и станина 15.
Станина 15 представляет собой основную несущую часть устройства, на которой монтируются рабочие узлы и механизмы данного устройства. Станина 15 выполнена состоящей из основания 17, первой стойки 20, второй стойки 18 и третьей стойки 16. Первая стойка 20, вторая стойка 18 и третья стойка 16 расположены перпендикулярно основанию 17. Первая стойка 20, вторая стойка 18 и третья стойка 16 расположены последовательно друг за другом, при этом вторая стойка 18 размещена между первой стойкой 20 и третьей стойкой 16. Исходный вал 2, первый промежуточный вал 3, основной вал 14, блок световых излучателей 6, второй промежуточный вал 13 и приемный вал 9 закреплены на станине 15 с одной стороны.
Исходный вал 2 представляет собой цилиндрический стержень, в частном случае круглого поперечного сечения. Исходный вал 2 выполнен с обеспечением возможности размещения на нем исходного рулона 1 с материалом 19. Исходный вал 2 закреплен на первой стойке 20 станины 15 перпендикулярно первой стойке 20. Исходный вал 2 выполнен с обеспечением возможности вращения исходного рулона 1 с материалом 19, размещенного на нем. Исходный вал 2 в частном случае закреплен в верхней части первой стойки 20, т.е. на большем расстоянии от основания 17, чем первый промежуточный вал 3. Возможно крепления исходного вала 2 в нижней части первой стойки 20, т.е. на меньшем расстоянии от основания 17, чем первый промежуточный вал 3, при размещении приемного вала 9 в нижней части третьей стойки 16.
Первый промежуточный вал 3 представляет собой цилиндрический стержень, в частном случае круглого поперечного сечения. Первый промежуточный вал 3 закреплен на первой стойке 20 станины 15 перпендикулярно первой стойке 20. Первый промежуточный вал 3 закреплен в нижней части первой стойки 20, т.е. на меньшем расстоянии от основания 17, чем исходный вал 2. Возможно крепления первого промежуточного вала 3 в верхней части первой стойки 20, т.е. на большем расстоянии от основания 17, чем исходный вал 2, при размещении второго промежуточного вала 13 в верхней части третьей стойки 16.
Второй промежуточный вал 13 представляет собой цилиндрический стержень, в частном случае круглого поперечного сечения. Второй промежуточный вал 13 закреплен на третьей стойке 16 станины 15 перпендикулярно третьей стойке 16. Второй промежуточный вал 13 закреплен в нижней части третьей стойки 16, т.е. на меньшем расстоянии от основания 17, чем приемный вал 9. Возможно крепления второго промежуточного вала 13 в верхней части третьей стойки 16, т.е. на большем расстоянии от основания 17, чем приемный вал 9, при размещении первого промежуточного вала 3 в верхней части первой стойки 20.
Приемный вал 9 представляет собой цилиндрический стержень, в частном случае круглого поперечного сечения. Приемный вал 9 выполнен с обеспечением возможности размещения на нем приемного рулона 8 для материала 19. Приемный вал 9 закреплен на третьей стойке 16 станины 15 перпендикулярно третьей стойке 16. Приемный вал 9 выполнен с обеспечением возможности вращения приемного рулона 8 для материала 19, размещенного на нем. Приемный вал 9 в частном случае закреплен в верхней части третьей стойки 16, т.е. на большем расстоянии от основания 17, чем второй промежуточный вал 13. Возможно крепления приемного вала 9 в нижней части третьей стойки 16, т.е. на меньшем расстоянии от основания 17, чем второй промежуточный вал 13, при размещении исходного вала 2 в нижней части первой стойки 20.
Исходный рулон 1 представляет собой цилиндрическую трубку с расположенным (намотанным) на нее материалом 19 в исходном состоянии, т.е. с материалом 19 не имеющим перфорации.
Приемный рулон 8 представляет собой цилиндрическую трубку для расположения (намотки) на него и/или с расположенным на ней материалом 19 с выполненной на материале 19 перфорацией.
Материал 19 представляет собой тонкое полотно определенной ширины и большой протяженности. Материал 19 в частном случае представляет собой полимерную пленку. Возможно применение в качестве материала 19 искусственной кожи, натуральной кожи или любого другого тонкого полотна. Материал 19 перед перфорацией находится в исходном рулоне 1, а после перфорации в приемном рулоне 8.
Основной вал 14 представляет собой цилиндрический стержень, в частном случае круглого поперечного сечения. Основной вал 14 закреплен на второй стойке 18 станины 15 с обеспечением возможности прохождения материала 19 между основным валом 14 и блок световых излучателей 6 и прилегания материала 19 к основному валу 14 в процессе перфорации. Основной вал 14 закреплен с обеспечением возможности вращения основного вала 14 под действием силы трения материала 19 об основной вал 14 в процессе движения материала при перфорации. Основной вал 14 выполнен из материала, нагревающегося под воздействием луча светового излучателя, например из металла или керамики.
Блок световых излучателей 6 представляет собой набор световых излучателей установленных с обеспечением возможности прохождения между ними и основным валом 14 материала 19. Световые излучатели представляют собой источники направленного светового излучения, например диодов с линзами или лазеров. Световые излучатели выполнены и установлены относительно основного вала 14 с обеспечением возможности осуществления перфорации (пробоя, прожога) материала 19 за счет прямого испарения материала 19 в фокусной точке светового излучателя (например для кожи), либо за счет отдачи теплового импульса от основного вала 14, когда фокусная точка формируется на основном валу 14 (прозрачные полимерные пленки). Световые излучатели установлены линейно. Под расположением линейно понимается расположение световых излучателей в одну линию (линейку световых излучателей 7 или линейку лазеров), равную по длине ширине материала 19 в количестве, соответствующем количеству отверстий пробиваемых по ширине материала 19, или с небольшим отклонением от этой линии. Световые излучатели установлены с обеспечением возможности нагрева основного вала 14 до температуры, необходимой для перфорации за счет отдачи теплового импульса от основного вала 14. Частоту импульсов световых излучателей и мощность луча, а также цвет (длину волны) подбирают в зависимости от обрабатываемого материала 14, скорости вращения привода 11 и требуемой частоты отверстий. Управление блоком световых излучателей 6 осуществляют посредством блока управления и питания 12, соединенного с блоком световых излучателей 6. Блок световых излучателей 6 снабжен защитным кожухом 5.
Привод 11 представляет собой совокупность устройств, предназначенных для приведения устройства в действие. В устройстве может быть использован электрический привод или бензиновый привод. При этом устройство может быть дополнительно снабжено шнуром электропитания, гальваническими элементами или другими необходимыми элементами. Привод 11 снабжен двигателем (ротором, статором) и трансмиссией 10. При этом привод 11 соединен с приемным валом 9 посредством трансмиссии 10 с возможностью передачи вращательного движения приемному валу 9.
Трансмиссия 10 может представлять собой любую совокупность агрегатов и механизмов, соединяющих двигатель с приемным валом 9 с возможностью передачи движения от двигателя к приемному валу 9. В частном случае привод 11 и приемный вал 9 соединены посредством ременной передачи или цепной передачи.
Блок управления и питания 12 представляет собой средство включения и отключения устройства, а также набор средств управления частотой импульсов световых излучателей и мощностью луча, а также длиной волны.
Вентиляционная система 4 представляет собой совокупность технических средств осуществления регулируемого воздухообмена, т.е. вытяжки загрязненного парами и пылью от перфорируемого материала 19 воздуха от места перфорации.
Осуществление полезной модели
Полезная модель реализуется следующим образом. Изготавливают станину 15, исходный вал 2, первый промежуточный вал 3, основной вал 14, второй промежуточный вал 13, приемный вал 9, блок световых излучателей 6 с защитным кожухом 5, вентиляционную систему 4, блок питания и управления 12 и привод 11 с трансмиссией 10. Станину 15 устанавливают в удобном для использования устройства месте основанием 17 на опорную поверхность. С одной из сторон станины 15 в первой стойке 20, второй стойке 18 и третьей стойке 16 выполняют отверстия для крепления необходимых узлов и механизмов. На первой стойке 20 в верхней части закрепляют исходный вал 2 с обеспечением возможности вращения исходного вала 2. На первой стойке 20 в нижней части, т.е. ближе к основанию 17, чем исходный вал 2, закрепляют первый промежуточный вал 3 с обеспечением возможности вращения первого промежуточного вала 3. На второй стойке 18 закрепляют основной вал 14 и блок световых излучателей 6 с обеспечением возможности прохождения между ними материала 19, натянутого между первым промежуточным валом 3 и вторым промежуточным валом 13, и касания материала 19 к основному валу 14. Основной вал 14 закрепляют с обеспечением возможности вращения основного вала 14. При этом расстояние от основного вала 14 до блока световых излучателей 6 выбрано с обеспечением возможности перфорации материала 19 световым лучом за счет прямого испарения материала в фокусной точке светового излучателя на материале 19, либо за счет отдачи теплового импульса от основного вала 14, когда фокусная точка формируется на основном валу 14. На блок световых излучателей 6 одевают защитный кожух 5. На третьей стойке 16 в верхней части закрепляют приемный вал 9 с обеспечением возможности вращения приемного вала 9. На третьей стойке 16 в нижней части закрепляют второй промежуточный вал 13 с обеспечением возможности вращения второго промежуточного вала 13. Привод 11 устанавливают на станине 15 или возле нее с обеспечением возможности подсоединения привода 11 к приемному валу 9 посредством трансмиссии 10, выполненной например, в виде ременной передачи. Блок питания и управления 12 закрепляют на станине 15 или устанавливают возле нее с обеспечением возможности подсоединения к блоку световых излучателей 6 для осуществления управления блоком световых излучателей 6. Вентиляционную систему 4 устанавливают с обеспечением возможности вентиляции от места осуществления перфорации, т.е. вблизи блока световых излучателей 6.
На исходный вал 2 надевают исходный рулон 1 с материалом 19 в исходном состоянии, т.е. без перфорации. Конец материала 19 с исходного рулона 1 заводят за первый промежуточный вал 3, пропускают между блоком световых излучателей 6 и основным валом 14 и заводят за второй промежуточный вал 13 и закрепляют на цилиндрической трубке приемного рулона 8 с обеспечением возможности натяжения материала 19. Блоком питания и управления 12 включают питание устройства и устанавливают необходимые для данного процесса перфорации частоту импульсов световых излучателей и мощность луча, а также длину волны. Включают привод 11. Посредством привода 11 через трансмиссию 10 приемный вал 9 приводится во вращательное движение. Происходит намотка материала 19 на приемный рулон 8 и его продвижение с заданной скоростью через узел перфорации (блок световых излучателей 6 и основной вал 14). Посредством первого промежуточного вала 3 и второго промежуточного вала 13 обеспечивается постоянное натяжение материала 19 в месте перфорации. При этом за счет трения материала 19 об основной вал 14 осуществляется вращение основного вала 14. При этом блок световых излучателей 6 периодически производит излучение световых лучей. В случае перфорации прозрачной полимерной пленки световые лучи проходят через материал полимерной пленки и фокусируются на основном валу 14. Происходит отдачи теплового импульса от основного вала 14 прилегающему к нему материалу 19 и образование отверстий в материале. При этом размер и форма отверстий определяется размером выходного луча светового излучателя. Перфорация может быть осуществлена также за счет прямого испарения материала 19 в фокусной точке для других непрозрачных материалов, например для кожи. Отверстие формируется отдельно от каждого светового луча или теплового импульса, излученного каждым световым излучателем. При этом не происходит нагрева частей устройтсва, а также нагрева материала 19, вследствие использования точечного импульсного излучения световых излучателей.
Таким образом, выполнение устройства из исходного вала, первого промежуточного вала, приемного вала, привода, блока управления и питания, второго промежуточного вала, основного вала, станины и блока перфорации обеспечивает повышение надежности устройства, за счет выполнения перфорации материала посредством локального нагрева каждым из световых излучателей отдельно от других световых излучателей материала между основным валом и блоком световых излучателей или поверхности основного вала в месте прилегания к нему материала.