ЛИНЕЙНЫЙ ПРИЖИМ

Область техники
Полезная модель относится к деревообрабатывающей промышленности, а именно к устройствам и их частям для склеивания деревянных конструкций.
Уровень техники
Из уровня техники известна вайма, для изготовления клееных деревянных конструкций из набранных в пакет заготовок, авторское свидетельство СССР №601163, включающая экцентриковые прижимы с упругими элементами, снабженные вилочными поворотными рычагами закрепленные в корпусе на основании. Недостатком данного решения является низкая производительность из за необходимости сборки ваймы.
Известны различные ваймы, в которых прижимы выполнены посредством гидроцилиндров например Патент РФ №2202469, недостатками подобных решения является тот факт что гидроцилиндры являются сложным дорогостоящим оборудованием, плохо поддающимся ремонту.
Известен пресс для склеивания деревянных щитов описанный в авторском свидетельстве СССР №483253, состоящий из веерообразной рамы в виде струбцины, размещенной на валу, установленном на опорах, зажимные устройства, состоящие из упоров, при этом в каждой струбцине установлен гидравлический цилиндр с закрепленном на штоке упором снабженным штангой, размещенной в корпусе цилиндра, в каждом цилиндре выполнены пазы взаимодействующие с собачками, установленными в другом упоре. Недостатками данного решения являются сложность конструкции устройства.
Известна ВАЙМА ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ патент РФ №69798, содержащая раму, по меньшей мере, два пневмоцилиндра сжатия и по меньшей мере два пневмоцилиндра для осадки заготовок, причем на штоках пневмоцилиндров для осадки заготовок закреплены устройства для распределения нагрузки, каждое из которых содержит ось, на которой ортогонально ей установлены два коромысла, сквозь которые по краям параллельно упомянутой оси проходят оси, на торцах которых шарнирно закреплены переходники, на которых в свою очередь шарнирно закреплены по два прижима с двумя подпятниками каждый. Недостатками данного решения являются тот факт, что пневматические цилиндры занимают большой объем и для получения необходимого усилия необходимо большое количество сжатого воздуха.
Так же известна Вайма для сборки деревянных рамок, Патент РФ №5756 содержащая станину, стол с упорами, пневмоцилиндры, отличающаяся тем, что стол выполнен из волокнистого композиционного материала и расположен на наклонной части станины, имеет координатную сетку, обозначенную сквозными отверстиями, расстояние между которыми не менее 5 см.
Раскрытие полезной модели
Технической проблемой, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является увеличение надежности, срока службы линейного прижима и повышение эффективности его работы при значительном упрощении конструкции устройства.
Технический результат заявленной полезной модели заключается в упрощении конструкции прижима и механизма перемещения толкателя.
Технический результат заявленной полезной модели достигается тем, что линейный прижим для склеивания деревянных конструкций, содержащий прямоугольный корпус с толкателем, снабжен расположенными в корпусе задней опорой, направляющей рамкой и зажатой между ними мембраной, при этом задняя опора выполнена с каналом для подвода сжатого воздуха и с отверстиями для обеспечения циркуляции воздуха между упомянутым каналом и мембраной, выполненной с возможностью растяжения давлением сжатого воздуха, а толкатель установлен в направляющей рамке с возможностью перемещения относительно нее под действием мембраны.
Так же:
- направляющая рамка может являться частью корпуса;
- задняя опора может являться частью корпуса.
Совокупность приведенных выше существенных признаков приводит к тому, что: ваймы или пресса собранные на базе линейных прижимов в разы компактнее, экономичнее его гидравлических и пневматических аналогов при этом они не требуют обслуживания и специальной подготовки воздуха.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показан линейный зажим, где цифрами обозначены:
1 - Корпус;
2 - Задняя опора;
3 - Направляющая;
4 - Толкатель;
5 - Мембрана
На фиг. 2 показан линейный зажим, в поперечном разрезе, где цифрами обозначены:
1 - Корпус;
2 - Задняя опора;
3 - Направляющая;
4 - Толкатель;
5 - Мембрана
На фиг. 3 изображена пневмо система для заявляемого технического решения, где цифрами обозначены:
7 - Компрессор
8 - Воздуховод (шланг)
9 - Кран
10 - Фитинг
11 - Линейный прижим
Осуществление и примеры реализации
Ниже приведен пример конкретного выполнения устройства, который не ограничивает варианты его исполнения.
Заявляемые техническое решение Фиг 1, 2 состоит из прямоугольного корпуса, в котором в натяг расположены задняя опора 2 вплотную к одной из его длинной стороны, направляющая рамка 3, и зажатая между ними мембрана 5 так же в направляющей рамке 3 и корпусе 1 установлен толкатель 4, а в задней опоре 2 находится воздушный канал 6 подвода воздуха, для соединения устройства с 1 или более компрессором. Воздушный канал 6 расположен в задней опоре 2 таким образом, что между ним и мембранной 5 возможна циркуляция воздуха, либо за счет отверстий в опоре 2, либо за счет расположения воздушного канала 6 канавке расположенной с внутренней стороны опоры обращенной к мембране 5.
В зависимости от размеров или формы линейного прижима в нем может располагаться несколько воздушных каналов 6 соединенных или не соединенных друг с другом.
Возможна модификация, в которой мембрана может служить и частью воздушного канала.
Задняя опора так же как и направляющая рамка могут являться частями корпуса, но в этом случае ремонтопригодность устройства и удобство работы будут значительно ниже.
Пневмо система для заявляемого технического решения фиг. 3 включает компрессор 7 последовательно соединенный через шланг 8 кран 9 и фитинг 10 с линейным прижимом 11.
Заявляемое устройство располагается на столе посредством различных креплений, или же может являться частью стола. В свою очередь на столе может располагаться несколько линейных зажимов расположенных исходя из формы и/или размеров продукции.
Пример осуществления
Устройство работает следующим образом:
Вся система линейного прижима собрана в корпусе 1 в сжатом состоянии, что обеспечивает его герметичность. При подачи сжатого воздуха, например посредством компрессора 7, через воздушный канал 6 подведенный к прижиму и расположенный в задней опоре 2 мембрана 5 растягивается и передает давление сжатого воздуха на толкатель 4, который перемещаясь вдоль направляющей рамки 2 и давит на расположенное изделие, которое надо склеить. Для склеивания достаточно перемещения толкателя не более 10 мм Динамика системы и расчет, выполненный на основе промышленного компрессора со следующими характеристиками. Мощность 3000 вт/час Давление сжатого воздуха 10 МПа или около 10 атм или 10 кг/см2 Для данной системы производительность составляет 580 л/мин.
Объем сжатого воздуха в линейном прижиме необходимый для передвижения толкателя на 10 мм равен 157,5 см3 или 0,1575 л который производится вышеуказанным компрессором в течении 0,00027155 мин при этом затрачивая 0,0136 Вт, что стоит 0,00007 руб. при создаваемом усилии толкателя более 1500 кг Учитывая, что площадь толкателя в данном изготовлении прижима 3,5*45=157,5 см2 и давление сжатого воздуха 8 атм (8 кг/см2) то получаемое усилие равно 157,5*8=1260 кг Компрессору для того чтобы набрать 0,1575 л достаточно производительности компрессора 60 л/ мин и мощности не более 300 ватт необходимо всего 0,002625 минут времени.
Учитывая, что компрессор затрачивает 300 ватт/час это 5 ватт/мин то на сжатие изделия нужно всего 5*0.002625=0,013125 ватт. Учитывая что 1 кВт стоит 5 рублей наша затрата будет 0,0131125*5:1000*8=0,000525 руб. Два таких прижима установленных в вайме при сжатии изделия размером 500/500/30 будут обходиться 0,0015 руб. При этом холодном спрессовывании при определенной марке дпва клея (экологически чистого пва) склеивание займет не более 5 мин.             Ваймы или пресса, собранные на базе линейных прижимов в десятки, а то и в тысячу раз экономичнее его гидравлических и пневматических аналогов; компактнее; не требующие обслуживания и специальной подготовки воздуха; не требующие больших затрат при покупке мощных дорогостоящих компрессоров и маслостанций, а также горячего прессования, при котором затрачивается около 50 кВт/час энергии и деформируется дерево.
Таким образом, заявленная полезная модель решает следующие основные проблемы, а именно:
- Работающие по данному принципу устройства могут быстро склеивать различного размера и геометрии изделия.
- Сами линейные прижимы имеют более простую конструкцию по сравнению с аналогичными устройствами, что увеличивает ресурс работы и ремонтопригодность устройств, при этом они могут быть разных размеров и иметь площадь толкателя такую при которой можно создавать усилия в сотни тонн при минимальных затратах электроэнергии.