Устройство для резки полимерных материалов

(22) Заявлено 14.04.81 (21) 3276350/23-05, (51) М. Кл. с присоединением заявки ЭЙпо делаи изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЗКИ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ 1Изобретение относится к устройствам для раскроя полимерных материалов и может быть использовано, на" пример, на участках комплектации домостроительных комбинатов для резки линолиума, предназначенного для по- з лов жилых зданий.Известно устройство для раскроя материала, включающее смонтированные на основании приводные валы с жестко установленными на них дисковыми ножами (,1 .Жесткое крепление дисковых ножей на приводных валах снижает активность их режущих кромок, что проявляется в значительных силах трения скольжения между ножами и разрезаемым материалом, что в конечном итоге приводит к снижению стоикости режущих инструмен- тов перегреву их и осмаливаниа крого мок разрезаемого материала, а также уменьшению скорости подачи материала. Недостатки, обусловленные жестким креплением ножей-дисков на валах,2проявляются особенно резко при раскрое толстолистовых полимеров, когда ножи, разогревшись, оплавляют полимер, сублимационные явления сопровождаются выделением вредных газов, полимер адгезируетсл на боковинах ре" жущих кромок ножей, еще более увеличивая силы трения и сопротивление резанию. Происходит гофрообразование материала в зоне, предшествующей резанию, при набегании материала на ножи, а при резке, например, многослойного поливинилхлоридного линолиума (по ГОСТ 14632-79) происходит его расслаивание по линии реза. Общая причина указанных недостатков заключается в больших усилиях резания направленных на преодолевание сил сопротивления резанию, действующих со стороны материала.Наиболее близким из известных является устройство для резки полимерных материалов, содержащее закрепленные на основании установленные3 97166один над другим валы с дисковыми но"жами со ступицами, причем нижний ножподпружинен относительно режущей кромки верхнего ножа2.Этому техническому решению, каки вышеуказанному, присущи те же недостатки, то есть большие усилия резания, хотя пружина, связанная с нижним дисковым гужом позволяет осуществ"лять постоянный поджим режущих кромок ножей,Целью изобретения является повышение режущей способности инструмента и снижение усилия резания.Это достигается тем, что устройство для резки полимерных материалов,содержащее закрепленные на основании установленные один над другимвалы с дисковыми ножами со ступицами,причем нижний нож подпружинен относительно режущей кромки верхнего ножа, согласно изобретению снабжено шарнирно установленным одним концом нараме с возможностью вертикального перемещения рычагом, на втором его кон- )5це смонтирован верхний дисковый нож,а рычаг, в свою очередь, снабжен механизмом его упругого поджима, приэтом нижний нож установлен на валу сэксцентриситетом, поджимающая егопружина одним концом закреплена на валу, а вторым - на ступице ножа.При этом механизм упругого поджимарычага выполнен в виде охватывающейего направляющей колодки, содержащей35симметрично расположенные относительно рычага поджимные регулируемые пружины с размещенными внутри них винтовыми упорами, снабженными резиновымиамортизаторами.На фиг. 1 - изображено устройстводля резки полимерных материалов; нафиг. 2 - вид А на фиг, 1; на фиг. 3сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 -узелна Фиг. 1 на Фиг. 5 - сече )45ние В-В на фиг. 4; на фиг. 6 - вид Гна фиг. 5; на Фиг. 7 - вид Б на фиг.4;на фиг. 8 - сечение Ж-И на фиг. 1; наФиг. 9 - узелна фиг. 8; нафиг.10-.узелна фиг. 8; на фиг. 11 - схема силового воздействия на материали перемещений приводного дисковогоножа; на фиг. 12 - кинематическая схема устройства для резки полимерныхматериалов; на фиг. 13 - сечение И-Ина фиг. 12,55Устройство для резки полимерныхматериалов содержит смонтированный наосновании 1 (фиг. 1, 12, 13) привод 0 42, взаимодействующий с установленным в опорах 3 приводным валом 4, на котором эксцентрично (с эксцентриситетом В ) и свободно на подшипнике-втулке 5 установлен дисковый нож 6.Укаэанный нож установлен на валу 4 с возможностью упругих крутильных колебаний посредством коаксиально расположенных относительно вала 4 упругих элементов - цилиндрических винтовых пружин 7, наружные. концы которых закреплены на приводном валу 4 при помощи втулок 8 и штифтов 9, а внутренние на ступице 10, к которой (фиг, 2, 8, 9 и 10) болтами 11 приланцован нож 6. Причем одна из пружин (левая на фиг. 2 ) при сборке узла предварительно деформирована-сжата в осевом направлении так, что обеспечивается постоянный упругий силовой контакт приводного ножа.б и ножа 12, установленного с возможностью свободно"го вращения на оси 13 (Фиг, 3), ук репленной в концевой вилочной части(фиг. 3 и 7) рычага 15, установлен ного при помощи шарнира 16 на основании 1 устройства.Концевая часть 14 рычага 15, содержащая дисковый нож 12, имеет возможность перемещаться в малых пределах, порядка 1-2 мм, в вертикальном направлении (фиг, 12 стрелки ф П), перпендикулярном к подаче (фиг. 12, стрелка К) разрезаемого материала. Рычаг 15 постоянно взаимодействует с механизмом упругого поджима ножа 12 к разрезаемому материалу, выполненным в виде локально охватывающей рычаг 15 колодки 17, укрепленной на основании 1 болтами 18 (Фиг. 4, 5 и 12) и снабженной крышкой 19, прикрепленной к ней винтами 20. Внутренние боковые поверхности 21 и 22 колодки 17 и крышки 20 являются рабочими и представляют собой, как и сопряженные с ними боковые локальные грани рычага 15, обработанные поверхности. В концевых частях колодки 17, симметрично относительно рычага 15 установлены пружины 23. Указанные пружины упираются с одной стороны в рычаг, а с другой стороны в опорные торцы регулировочных гаек 24, расположенных на винтовых упорах 25, размещенных внутри винтовых пружин 23, На внутренних концах винтовых упоров 25 укреплены упругие амортизаторы 26, выполненные, например, из резины, которые образуют гарантирован5 97166 ный зазор С (фи г. 5 и 12) с рабочимиопорными площадками 27 и 28 тела рычага 15. Причем наружные концы винтовых упоров 25, расположенные в резьбовых отверстиях колодки 17, имеютголовки 29 с поверхностью под ключ.С целью возможности регулирования величины зазора С указанные головки выступают на пределы колодки 17 на величину калибра (толщины) гаечного ключа, С указанными головками взаимодействуют, охватывая их боковые грани, откидные скобы 30 установленные на осях 31 в концевых частях колодок 17 и постоянно поджатые к ним пружинами 32,Работает устройство следующим образом.При включении привода подачи материала (не показан на чертежах) и привода 2 вращения ножа 6, материалначинает перемещаться в зону резания(стрелка К фиг. 2, 12), а нож 6, вращаясь (стрелка М), увлекает во вращательное движение холостой нож 12(стрелка Н) вследствие их взаимногоупругого силового контакта, обеспечиваемого одной иэ пружин 7 (авто"вращению холостого ножа 12 способствует и усилие подачи подлежащего реэ- З ке материала),Нож 6 в силу своего эксцентричного расположения на приводном валубудет за каждый полный оборот (9=2 УФиг. 11) приводного вала М набегатьс упреждением навстречу подаваемомуматериалу (на величину + е Фиг, 11 а)или перемещаться попутно с подачейматериала (на величину - 6) т,е. приводной нож 6 совершает так называемое летучее перемещение, что выразится в переменном силовом воздействии на него со стороны разрезаемогоматериала в виде приращения изменения силового момента на величину от+ЯР до -ВР через нуль (Р - величина сопротивления резанию). Указанное изменение приращения силового момента на режущей кромке ножа 6, свободно установленного на приводном валу 1 посредством .винтовых пружин 7,50вызовет угловую деформацию их - закручивание. Это возбуждение пружинбудет проявляться в непрерывных кру"тильных знакопеременных колебаниях(круговых или угловых вибрациях) ре 55жущей кромки ножа 6 (стрелки ф ЛФиг. 12) при одновременном непрерывном вращении его в направлении работы 0 бпривода 2 (стрелка М фиг. 1, 12). Частично с учетом коэффициента фрикции круговые колебания будут передаваться и на контактирующий с ним нож 12. Пульсирующие силовые воздействия Р = т(Ч) (фиг, 11) приводного ножа 6, совершающего "скачки" по вертикали, передадутся через разрезаемый материал и вследствие взаимного плотного контакта режущих кромок ножу 12, перемещение которого по вертикали через рычаг 15 вызовет деформацию пружин 23 механизма упругого поджима рычага 15. Последний начнет совершать непрерывные упругие колебания, качаясь на шарнире 16 с амплитудой лимитируемой зазором С между амортизаторами 26, поведение которых может быть интерпретировано динамической упруго вязкой моделью(фиг, 12 Фрагмент-стрелка Т) состоящей из параллельно соединенных вязкого и упругого .составляющих элементов с модулем упругости Е. (являющегося функцией внутреннего трения в теле амортизатора) и его вязкостью г 1. Сочетание упругих пружин 23 и упруго вязких амортизаторов 26, взаимодействующих с рычагом 15 обеспечит ему и ножу 12 нелинейчатый спектор колебаний с амплитудой в пределах +д (фиг. 1, 12), т.е. будут происходить скачкобраэные изменения частоты собственных колебаний ножа, проходящих через режим резонанса в направлении стрелок 4 П (Фиг. 1, 12). При малых амплитудах колебаний это направление можно считать по нормали к направлению подачи материала.Итак, механизм упругого поджима рычага 15 обеспечивает при непрерывно автовращающемся (стрелка Н Фиг. 1, 12) холостом ноже 12 ударно вибрационные колебания его с резко изменяющимися размахами колебаний (в пределах 1 Д и Ф С Фиг. 5, 12), причем упругие элементы его 23 и 26, выполняющие роль аккумуляторов энергии, используются, как усилители колебания при соответствующем подборе их характеристик (например, для резки линолиума толщиной 1 мм; диаметр дис" ков-ножей 150 мм; эксцентриситет посадки ведущего ножа е = 2 мм; пятно взаимного контакта ножей по высоте от 12 до 7 мм; величина С = 0,5 " 1,0 мм, перемещение 1 й = 1-1,5 мм).Таким образом, непрерывно возбуждаемые периодически (за каждый обо9716 60 Формула изобретения 7рот привода) чередующимися силовыми импульсами, упругие элементы - пружины 7 вызовут непрерывные крутильные колебания приводного ножа 6 при непрерывном его вращении, обеспечи ваемом приводом 2, а комбинация упругих элементов 23 и 26 вызовет вибрацию холостого ножа 12 в направлении, перпендикулярном направлению подачи подлежащего резке материала. 1 РУкаэанные вибрации холостого ножа и крутильные (угловые) колебания приводного позволяют повысить активность их режущих кромок, т.е. режущую способность, что как известно зна 15 чительно снижает силы трения между разрезаемым материалом и ножами, а следовательно и усилие резания - со" противление резанию.Предлагаемое устройство удобно в 2 Р эксплуатационном отношении, достаточно просто в регулировке винтовых упоров и пружин,Оно позволяет за счет,разнохарактернь 1 х видов колебаний рабочих орга нов значительно повысить скорость резания и устранить ряд вышеперечисленных недостатков, присущих извест" ным устройствам подобного назначения.ЗР 1. Устройство для резки полимерныхматериалов, содержащее закрепленные 55 на основании установленные один наддругим валы с дисковыми ножами со ступицами, причем нижний нож подпружиненотносительно режущей кромки верхнегоножа, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения режущей способности инструмента и снижения усилия резания, устройство снабжено шар-,нирно установленным одним концом нараме с воэможностью вертикального перемещения рычагом, на втором его конце смонтирован верхний дисковый нож,а рычаг снабжен механизмом его упругого поджима, при этом нижний ножустановлен на валу с эксцентриситетом, поджимающая его пружина однимконцом закреплена на валу, а вторымна ступице ножа.2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что механизмупругого поджима рычага выполнен ввиде охватывающей его направляющейколодки, содержащей симметрично расположенные относительно рычага поджимные регулируемые пружины с размещенными внутри них винтовыми упорами, снабженными резиновыми амортизаторами.Источники информации,принятые во внимание при экспертизеАвторское свидетельство СССРГ 536056, кл, В 29 С 17/10, 1975.2. Авторское свидетельство СССРУ 103665, кл, В 23 0 19/04, 19551 прототип),.12 НИИПИ Заказ 8828/ Тираж 679 Подписное Филиал ППП "Патент", г.Ужгород,ул,Проектная,