УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЗКИ РУЛОНОВ ПОЛИЭТИЛЕНОВОЙ ПЛЕНКИ Российский патент 1997 года по МПК B26D1/14 B26D1/18 

Изобретение относится к механической обработке материалов давлением, а именно, к устройствам для резки рулонов полиэтиленовой пленки и поливинилхлоридной пленки клиновым дисковым ножом и может быть использовано в машиностроении для резки других рулонных материалов аналогичной структуры.

Специальное оборудование для резки рулонов ПХВ-пленки отечественной машиностроительной промышленностью не производится. Известен ножевой станок, применяемый для этих целей, австрийской фирмы "Ангер", у которого в качестве режущего элемента применен плоский нож. При таком способе в каждый рулон перед операцией резки вставляется жесткая обойма (шпуля), а с торцов он зажимается специальными заглушками. В процессе резки рулон вращается, находясь "в центрах", а режущий нож перемещается как резец в суппорте токарного станка, т. е. перпендикулярно продольной оси рулона для его разрезания и параллельно ей при перемещении ножа от одного сечения резки к другому. Каждая операция снятия и установки рулонов выполняется несколько раз в зависимости от того, на сколько частей разрезается рулон. Опыт эксплуатации станка "Ангер" показал, что производительность его крайне низка, к тому же страдает и качество продукции.

Известны устройства для резки металлических труб клиновыми ножами [1] а также [2] которое по технической сущности и достигаемому результату близко к изобретению.

Согласно описанию к [2] устройство для резки труб содержит станину со смонтированными на ней стойками, на цапфах которых подвешен связанный с приводом поворотный редуктор, на валу которого установлен верхний дисковой нож. Поворот редуктора с этим дисковым ножом осуществляется от пневмоцилиндра. На станке смонтирован еще один неприводной дисковый нож в одной плоскости с ножом верхним, по установленной уже снизу трубы и по обе стороны от него расположены две пары подпружиненных опорных роликов.

В процессе резки труба вращается, сжимаемая двумя дисковыми ножами, имеющими разные углы заточки режущих кромок. Режущим в основном является верхний дисковый нож, имеющий меньший угол заточки, нижний же нож, имеющий больший угол заточки, подготавливает канавку, исключает возможность заклинивания.

Использование описанного устройства для резки трубчатых полиэтиленовых рулонов и рулонов ПВХ-пленки без усовершенствования (изменения) его конструкции по целому ряду причин невозможно.

Дело в том, что рулоны пленки имеют диаметр 300 мм и более, и в силу массивности не могут опираться на ролики, так как сосредоточенная нагрузка в местах опоры приведет к его деформации прогибу с последующим расслоением и разрывом пленки. Кроме того, прямое соединение режущего диска с редуктором может привести к поломке всего режущего механизма в случае заклинивания, которое весьма вероятно при резке рулонов липкой ПХВ-пленки.

Особенностью резки рулонов пленки является и то, что поступают они на резку не цилиндрической, а эллиптической формы с отклонением от профиля круга до 4% от величины номинального диаметра рулона. Такой рулон вращается при резке, вибрируя, и может смещаться при этом вдоль своей оси. Некондиционные и бракованные рулоны полиэтиленовой пленки имеют форму эллипса, отличающуюся от профиля круга до 10% и более, т.е. бывают размяты под действием каких-либо внешних нагрузок. Для повторной переработки материала этих рулонов их необходимо разрезать на части небольшой толщины, что не может быть осуществлено с помощью известного устройства.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство [3] которое содержит станину в виде рамы со стойками, на которые опирается ось с укрепленной на нем плитой, несущей электродвигатель. Выходной вал электродвигателя через клиноременную и цепную передачи с помощью редуктора связан с валом, на котором закреплены дисковые ножи. Центральный дисковый нож выполнен с двусторонней симметричной заточкой. Торцевые дисковые ножи расположены по обе стороны центрального дискового ножа и выполнены с односторонними противоположными одна другой заточками. При этом диаметр центрального дискового ножа больше диаметра торцевых дисковых ножей. Поворот плиты вместе с приводом и группой ножей осуществляется от пневмогидравлического цилиндра, который состоит из поршневого цилиндра, масляного цилиндра, соединенного трубопроводной обвязкой с трехходовым краном сжатого воздуха. На станине смонтированы неприводные свободно вращающиеся отбойные диски и два тоже свободно вращающихся опорных валка, установленных на опоре.

Для осуществления резки рулона пленки на части с помощью описанного устройства (прототипа) его подают на опорные валки, включают подачу сжатого воздуха в цилиндр, опуская плиту и вместе с ней систему ножей, приводят в соприкосновение с поверхностью рулона сперва центральный нож, а затем после фиксации рулона торцевые ножи. Рулон под воздействием режущих дисков вращается и разрезается на части, отбойные диски устройства препятствуют выпадению разрезаемого рулона.

Использование описанного устройства для резки рулонов полиэтиленовой пленки на части небольших размеров без усовершенствования его конструкции невозможно, так как рулоны пленки имеют диаметр 300 мм и более, а толщина дисков, на которые разрезается рулон, по требованию предприятий-заказчиков составляет 200 мм, 100 мм и менее. Такие короткие рулоны-диски неустойчивы при резке и смещаются с опорных валков, что приводит к значительному увеличению осевых нагрузок на дисковые ножи и их поломке. Резка же некондиционных и бракованных рулонов полиэтиленовой пленки на короткие части из-за их значительной эллипсности, которая достигает 10% и более, вовсе невозможна. Потребности производства в измельчении некондиционной продукции для ее вторичной переработки значительны.

Целью изобретения является расширение технологии обеспечения возможности резания рулонов полиэтиленовой пленки на части небольшой толщины с одновременным увеличением производительности и качества.

Для достижения этой цели рулон пленки, намотанный на пустотелую полиэтиленовую шпулю, устанавливается свободно перемещающимся на вал, который зажат во вращающихся центрах передней и задней бабок. Рулон практически без усилий перемещается вдоль оси вала и вокруг нее. Рулон приводится во вращение режущим диском, осуществляющим самоцентровку разрезаемого материала. Отрезанные от рулона части остаются на валу до полного окончания резки всего рулона, что способствует 10-кратному увеличению производительности по сравнению, например, с резкой с помощью устройства фирмы "Ангер". Кроме того, предотвращается сдвиг слоев пленки друг относительно друга, так называемая "телескопичность", ухудшающая качество и товарный вид материала. С целью обеспечения лучшей самоцентровки разрезаемого материала, снятия осевых усилий на дисковый нож в процессе резки и снижения энергозатрат поверхность вала имеет покрытие из полиэтилена или поливинилхлорида с низким коэффициентом трения.

Для предотвращения надрезов покрытия вала дисковым ножом вал дискового ножа закреплен на перемещающейся раме, имеющей ограничитель подачи, препятствующий соприкосновению ножа с покрытием вала.

На фиг.1 изображено устройство для резки рулонов полиэтиленовой пленки, общий вид; на фиг.2 то же, вид сверху.

Устройство содержит станину 1 в виде рамы со стойками 2, на которые опираются передняя и задняя бабки 3 крепления вращающихся центров 4 вала 5. На вал 5 нанесено покрытие 6 с низким коэффициентом трения, например, полиэтилена. Рулон 7 разрезаемого полиэтиленового или поливинилхлоридного материала имеет внутри пустотелую шпулю 6 из полиэтилена и насаживается на вал 5. Вал 5 зажимается во вращающихся центрах 4 передней и задней бабок 3. Рулон 7 свободно может вращаться вокруг оси вала 5 и перемещаться вдоль нее. Дисковый нож 9 выполнен с двусторонней симметричной заточкой и закреплен на валу редуктора 10 с электродвигателем 11. Нож, редуктор и электродвигатель установлены на перемещающейся раме 12. Рама 12 перемещается вдоль направляющих 13 и имеет ограничитель подачи 14, предотвращающий соприкосновение ножа 9 с поверхностью полиэтиленового покрытия 6 вала 5. Подача рамы 12 дискового ножа 9 осуществляется гидроприводом 15.

Устройство работает следующим образом.

Рулон полиэтиленовой пленки 7 насаживают на вал 5 и закрепляют вал во вращающихся центрах 4 передней и задней бабок 3. Включают электродвигатель и приводят дисковый нож 9 в соприкосновение с неподвижным рулоном 7 в точке требуемого разреза. С помощью гидропривода 15 плавно подают нож 9 в сторону материала, приводят в соприкосновение с поверхностью рулона 7, а затем после самофиксации за счет свободного вращения рулона вокруг своей оси приводом 15 подают раму 12 вперед до упора 14. Операцию последовательно повторяют несколько раз в зависимости от того, на сколько частей необходимо разрезать рулон. Отрезанные части не мешают резанию и остаются на валу 5 до полного окончания всей операции. Разрезанный на отдельные части рулон снимается с вала 5, отодвигая переднюю бобку 3.

Предлагаемое устройство обеспечивает высокую производительность, надежность действия и высокое качество резки рулонов полиэтиленовой пленки на части незначительной толщины, позволяет разрезать бракованную продукцию и некондицию любой эллипсности рулона на мелкие части для повторной переработки.

Использование: устройства для механической обработки полимерных материалов, машиностроение, резка других рулонных материалов аналогичной структуры. Сущность изобретения: рулон полиэтиленовой пленки разрезается на части с помощью режущего диска с двусторонней симметричной заточкой, осуществляющего самоцентровку разрезаемого материала. Рулон пленки устанавливается свободно перемещающимся вдоль оси вала, зажатого между вращающихся центров передней и задней бабок и приводится во вращение режущим диском, осуществляющим самоцентровку разрезаемого материала. Поверхность вала, на которой насаживается разрезаемый рулон, имеет покрытие с низким коэффициентом трения, например, из полиэтилена или поливинихлорида. Перемещающаяся рама дискового ножа, закрепленного на валу редуктора, имеет ограничитель подачи, предотвращающий соприкосновение диска с полиэтиленовым покрытием вала и его надрезы. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для резки рулонов полиэтиленовой пленки, содержащее станину с двумя стойками и дисковый с двусторонней симметричной заточкой нож, расположенный на раме с приводом, связанный через редуктор с электродвигателем и установленный с возможностью приведения во вращение и самоцентровки рулона полиэтиленовой пленки, отличающееся тем, что устройство снабжено валом для свободно установленного рулона, закрепленным между установленными с возможностью вращения центрами передней и задней бабок, при этом дисковый нож установлен на валу редуктора электродвигателя, расположенных на раме с возможностью перемещения по направляющим станины посредством привода. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что рама, на которой закреплен вал дискового ножа, имеет ограничитель подачи. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что поверхность вала имеет покрытие из полиэтилена или поливинилхлорида с низким коэффициентом трения.