МАШИНА ДЛЯ ВЫРАВНИВАНИЯ ДЕТАЛЕЙ ОБУВИ ПО ТОЛЩИНЕ Российский патент 1998 года по МПК A43D8/48 C14B1/14 

Изобретение относится к обработке материалов резанием и может быть использовано для выравнивания деталей обуви по толщине в обувной отрасли легкой промышленности.

Известна машина для выравнивания деталей низа обуви по толщине ДН, содержащая плоский нож с механизмом изменения угла наклона его относительно зазора между парой подпружиненных транспортирующих валиков, установленных с возможностью регулирования зазора между ними и кинематически связанных между собой и с приводом зубчатыми передачами, транспортер для ввода обрабатываемых подошв в зазор между транспортирующими валиками на нож, приводной валик которого кинематически связан зубчатой передачей с нижним транспортирующим валиком, для подачи в зазор по одной обрабатываемой детали над транспортером перед транспортирующими валиками установлена подпружиненная пластина-шибер, размещенная на станине с возможностью регулирования зазора между плоскостью рабочей ветви транспортера и прилегающей к ней грани пластины-шибера, между пластиной-шибером и транспортирующим валиками установлен подающий валик над приводным валиком транспортера (Набалов Т.А. Оборудование обувного производства. - М.: Легпромиздат, 1990, с. 150-153, фиг. 70).

Наличие в этой машине регулируемого ножа по углу наклона его относительно зазора между парой подпружиненных транспортирующих валиков лишь незначительно снижает усилие резания и напряжение сжатия в материале детали при подаче ее на неподвижную кромку ножа транспортирующими валиками.

Известна также машина для выравнивания деталей низа обуви по толщине (а. с. СССР 1750641, кл. A 43 D 8/32, 1992), содержащая установленные над станиной один над другим пару подпружиненных транспортирующих валиков, нож, размещенный между транспортирующими валиками и снабженный механизмом возвратно-поступательного перемещения его в направлении, перпендикулярном к направлению подачи изделия, привод, кинематически соединенный с транспортирующими валиками с возможностью регулировки зазора между ними, и транспортер для ввода обрабатываемых деталей в зазор между транспортирующими валиками на нож, приводной барабан которого кинематически связан с нижним транспортирующим валиком. Нож имеет механизм возвратно-поступательного перемещения его в направлении, перпендикулярном направлению подачи изделия, состоящий из шатуна с эксцентриком, укрепленным на валу привода, зубчатой рейки, соединенной одним концом с шатуном, а своим корпусом с ножом, двух пар конических колес, укрепленных на станине с двух сторон зубчатой рейки с возможностью взаимодействия с ней, и двух храповых механизмов, размещенных с двух сторон относительно зубчатой рейки и выполненных в виде зубчатых сегментов с рычагами, установленных на соответствующих осях конических колес зубчатой рейки, и храповых собачек, установленных на соответствующих осях двух пар конических колес.

Известная машина значительно уменьшает энергозатраты на резание и повышает качество поверхности среза детали.

В прототипе достигается эффект прерывистого скользящего резания, что сказывается на качестве поверхности среза обрабатываемой детали, а большая вибрация машины вызвана тем, что нож с рейкой имеют возвратно-поступательное движение, а транспортирующие валики имеют прерывистое вращение относительно горизонтальной оси и остаются неподвижными относительно ножа с рейкой. При этом прерывистое движение валиков и самой детали сказывается на динамике перемещения детали и на увеличении энергозатрат на прерывистое движение валиков, масса которых значительно выше массы ножа.

В основу изобретения положена задача создать такую машину для выравнивания деталей обуви по толщине, в которой введение нового механизма перемещения ножа позволило бы обеспечить непрерывную подачу изделия на подвижный нож с постоянным эффектом скользящего резания, благодаря чему повысилось бы качество поверхности среза изделия.

Поставленная задача решена тем, что машина для выравнивания деталей обуви по толщине, содержащая установленные над станиной один над другим пару подпружиненных транспортирующих валиков, нож, размещенный между транспортирующими валиками и снабженный механизмом возвратно-поступательного перемещения его в направлении, перпендикулярном к направлению подачи изделия, привод, кинематически связанный с транспортирующими валиками с возможностью регулировки зазора между ними, и транспортер для ввода обрабатываемых изделий в зазор между транспортирующими валиками на нож, приводной барабан которого кинематически соединен с нижним транспортирующим валиком, согласно изобретению нож снабжен механизмом возвратно-поступательного перемещения его в направлении подачи изделия, содержащим рамку, установленную в направляющих и кинематически связанную с парой ползунов, установленных в пазах лезвия ножа, пару эксцентриков, установленных с возможностью вращения вокруг вертикальной оси и соединенных между собой посредством зубчато-ременной передачи, а механизм возвратно-поступательного перемещения ножа в направлении, перпендикулярном направлению подачи изделия, содержит рамку, установленную в оправках ножа, шатун, шарнирно соединенный с рамкой и кривошипом, закрепленным на вертикальном валу, установленном в опорах качения, пару зубчатых колес, кинематически соединенных с вертикальным валом, при этом оба механизма перемещения ножа имеют общий привод.

Целесообразно, чтобы нож был выполнен в виде съемного лезвия с пазами, установленного в оправках с возможностью возвратно-поступательного перемещения.

Целесообразно, чтобы машина была дополнительно снабжена шибером, установленным над транспортером перед транспортирующими валиками.

Такое конструктивное решение отличает заявляемую машину от прототипа тем, что позволяет обеспечить непрерывное перемещение лезвия ножа в плоскости подачи изделия, сочетающее одновременное перемещение лезвия ножа в направлении, перпендикулярном направлению подачи, и перемещение в направлении подачи изделия, благодаря использованию кривошипно-ползунного механизма для возвратно-поступательного перемещения лезвия ножа в направлении, перпендикулярном направлению подачи изделия в сочетании с парой эксцентриков, установленных в рамке, для передачи возвратно-поступательного движения лезвию ножа в направлении подачи изделия через пару ползунов, установленных в пазах самого лезвия. При этом траектория перемещения лезвия ножа имеет вид восьмерки (фиг. 1), что позволяет лезвию ножа постоянно совершать одновременное перемещение в направлении подачи и в направлении самой подачи изделия, тем самым избегая резания заготовки неподвижным ножом. Так как в точках O и O' (фиг. 1) скорость перемещения лезвия ножа в направлении, перпендикулярном направлению подачи изделия, равна нулю (V' = 0), а скорость перемещения лезвия ножа в направлении подачи изделия больше или равна скорости подачи изделия транспортирующими валиками (V'' ≥V_п). То изделие при его непрерывной подаче в этот момент в своем крайнем левом или правом положении не натыкается на неподвижный нож, а следует за ним. В момент начала перемещения лезвия ножа в перпендикулярном направлении подачи изделия оно догоняет лезвие, последнее врезается в него со скользящим резанием (точки траектории). В зависимости от соотношения скоростей, но при условии зону холостого хода отрезки траектории, когда изделие следует за ножом и не разрезается) можно изменять. При этом передаточное отношение зубчатой передачи, передающей вращения кривошипно-ползунному механизму от электродвигателя через муфту, равно двум (понижающая передача). За счет чего кривошип данного механизма совершает половину оборота за тот же отрезок времени, когда пара эксцентриков совершает полный оборот, полностью завершая цикл возвратно-поступательного перемещения лезвия ножа в направлении подачи изделия. Следовательно, за полный цикл возвратно-поступательного перемещения лезвия ножа в направлении, перпендикулярном направлению подачи изделия, лезвием ножа одновременно совершается два полных цикла возвратно-поступательного перемещения в направлении подачи заготовки. Таким образом, при выбранном направлении движения лезвия ножа (фиг. 1) изделие будет разрезаться на участках траектории перемещения лезвия ножа.

Тем самым достигается эффект постоянного скользящего резания изделия в течение всего периода подачи его на кромку лезвия ножа (материал заготовки постоянно разрезается в направлении, перпендикулярном направлению подачи) при непрерывной подаче изделия валиками.

Выбор кривошипно-ползунного механизма для передачи движения лезвию ножа в направлении, перпендикулярном направлению подачи изделия, связан с тем, что величина перемещения лезвия в этом направлении достигает 20 мм. Эксцентрик, установленный в прототипе для передачи аналогичного движения, неэффективен при столь большом эксцентриситете. Это также обеспечивает непрерывную подачу изделия на подвижный нож с постоянным эффектом скользящего резания.

Наличие общего привода служит для синхронизации действий обоих механизмов, что также влияет на непрерывную подачу изделия на подвижный нож с постоянным эффектом скользящего резания.

Кроме того, наличие в качестве режущего инструмента съемного лезвия с пазами значительно экономит материал инструментальной стали по сравнению с режущим инструментом в прототипе.

На фиг. 2 представлена кинематическая схема заявляемой машины.

Машина содержит нижний подпружиненный транспортирующий валик 1, несущий на своей рабочей поверхности рифли (не показаны), получающий вращение от пары зубчатых колес 2 и от электродвигателя 3 через муфту 4. Главный вал 5 машины, получающий вращение от электродвигателя 3, передает вращение через звено зубчатых колес 6, кинематически связанных между собой серьгами 7, верхнему транспортирующему валику 8. Нижний транспортирующий валик 1 шарнирно установлен в нижних левом 9 и правом 10 подпружиненных ползунах, установленных соответственно в левой 11 и правой 12 направляющих. Верхний транспортирующий валик 8 шарнирно установлен в верхнем левом 13 и правом 14 подпружиненных ползунах, установленных в левой 11 и правой 12 направляющих. Приводной барабан транспортера 15, шарнирно установленный в левой 16 и правой 17 опорах станины, получает вращение через ряд зубчатых колес 18. Лента транспортера 19, на которой лежит нижнее из стопки обрабатываемое изделие 20, натянута на приводном барабане 15 и ведомом барабане 21, шарнирно установленном в левом и правом ползунах 22, установленных в направляющих 23 левой и правой опор ведомого барабана 21, посредством натяжных левого и правого винтов 24.

Машина снабжена механизмом регулировки зазора между нижней образующей верхнего транспортирующего валика 8 и плоскостью лезвия ножа, состоящим из регулировочного винта 25, установленного в резьбовой опоре 26, и кинематически связанным с левым регулировочным клином 27, установленным над левым верхним ползуном 13, кинематически связанным с резьбовой тягой 28 (для регулировки параллельности верхнего транспортирующего валика 8 относительно плоскости лезвия ножа), которая, в свою очередь, кинематически связана с правым регулировочным клином 29, установленным над правым верхним ползуном 14.

Машина снабжена шибером 30, установленным над лентой транспортера 19, перед транспортирующими валиками 1 и 8. Лезвие ножа 31 снабжено механизмом возвратно-поступательного перемещения его в направлении, перпендикулярном направлению перемещения изделия 20 и возвратно-поступательного перемещения его в направлении подачи изделия 20. Механизм возвратно-поступательного перемещения его в направлении, перпендикулярном к направлению перемещения изделия 20 содержит закрепленную в оправках 32 рамку 33, предназначенную для сообщения возвратно-поступательного перемещения лезвию ножа 31 в направлении, перпендикулярном направлению подачи обрабатываемого изделия 20. Рамка 33 расположена в направляющих 34 и получает перемещение посредством шатуна 35, кинематически связанного с рамкой 35 и кривошипом 36, закрепленным на вертикальном валу 37, установленном в опорах качения 38, и кинематически связанного с парой зубчатых колес 39, которая от привода в виде электродвигателя 40 получает вращение через муфту 41. Механизм возвратно-поступательного перемещения лезвия ножа 31 в направлении подачи изделия 20 содержит установленные в пазах лезвия ножа 31 пару ползунов 42, кинематически связанных с рамкой 43, предназначенной для сообщения возвратно-поступательного перемещения лезвию ножа 31 в направлении подачи обрабатываемого изделия 20, установленной в направляющих 44 и получающей перемещение посредством левого 45 и правого 46 эксцентриков, кинематически связанных между собой зубчатоременной передачей 47 и получающих вращение от электродвигателя 40, через муфту 41.

Машина работает следующим образом. После включения электродвигателя 3 нижнее изделие 20 отделяется от стопы и подается лентой транспортера 19 в зазор между верхним 8 и нижним 1 транспортирующими валиками, которые захватывают его и подают на кромку лезвия ножа 31. При этом зазор между нижней образующей верхнего транспортирующего валика 8 и плоскостью лезвия 31 определяет толщину будущей детали. Для изменения ее толщины вращением регулировочного винта 25 осуществляем перемещение левого 27 и правого 29 регулировочных клиньев, связанных резьбовой тягой 28, которое ведет за собой одновременное перемещение левого 13 и правого 14 подпружиненных ползунов, а вместе с этим и перемещение верхнего транспортирующего валика 8.

Одновременно с включением электродвигателя 3 происходит запуск электродвигателя 40, который приводит в движение лезвие ножа 31 в плоскости подачи обрабатываемого изделия 20. Когда изделие 20 захватывается и подается транспортирующими валиками 1 и 8 на лезвие ножа 31, оно совершает перемещение в плоскости подачи, сочетающее одновременное перемещение лезвия ножа 31 в направлении, перпендикулярном направлению подачи, и перемещение в направлении подачи обрабатываемого изделия 20. Так в момент внедрения лезвия ножа 31 в изделие 20 оно совершает перемещение на участке OO′₁ или OO₁ траектории (фиг. 1) и производит разрезание материала на участках траектории перемещения за счет вращения кривошипа 36, кинематически связанного через шатун 35 с рамкой 33, в которой установлено само лезвие 31, ему сообщается перемещение в направлении, перпендикулярном направлению подачи детали 20, а посредством вращения пары эксцентриков 45 и 46, кинематически связанных с рамкой 43, пара ползунов 42 сообщает лезвию 31 перемещение по направлению подачи детали 20. На следующем участке траектории (фиг. 1) разрезаемое изделие 20 продолжает подаваться транспортирующими валиками 1 и 8 на кромку лезвия 31, которая на этом участке траектории, участок холостого хода будет перемещаться назад по ходу подачи изделия 20 до момента начала перемещения лезвия 31 перпендикулярно направлению подачи изделия, процесс скользящего резания будет возобновлен. По достижении точки O траектории перемещения снова наступает период холостого хода лезвия 31 до момента достижения им точки O₁, после чего процесс скользящего резания возобновляется. За этот период времени завершается полный цикл возвратно-поступательного перемещения лезвия 31 в направлении, перпендикулярном направлению подачи детали 20, а также лезвием ножа одновременно совершается два полных цикла возвратно-поступательного перемещения в направлении подачи заготовки. При этом скорость вращения кривошипа 36 в два раза меньше скорости вращения пары эксцентриков 45 и 46.

После разрезания детали 20 ее верхняя отделяемая часть поступает в верхний ящик (не показано), а нижняя отделяемая часть детали поступает в нижний ящик для отходов (не показано).

Машина обеспечивает непрерывную подачу изделия на подвижный нож с постоянным эффектом скользящего резания для повышения качества поверхности среза изделия. Машина содержит пару транспортирующих валиков, нож, размещенный между ними с механизмом возвратно-поступательного перемещения его в направлении, перпендикулярном направлению подачи изделия, и механизмом возвратно-поступательного перемещения ножа в направлении подачи изделия. Механизм возвратно-поступательного перемещения ножа в направлении подачи изделия содержит рамку, установленную в направляющих и кинематически связанную с парой ползунов, установленных в пазах лезвия ножа, пару эксцентриков, установленных с возможностью вращения вокруг вертикальной оси, кинематически связанных с рамкой и соединенных между собой посредством зубчатоременной передачи. Механизм возвратно-поступательного перемещения ножа в направлении, перпендикулярном направлению подачи изделия, содержит рамку, шатун, шарнирно соединенный с рамкой и кривошипом, закрепленным на вертикальном валу, и пару зубчатых колес, кинематически соединенных с вертикальным валом. Оба механизма перемещения ножа имеют общий привод. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Машина для выравнивания деталей обуви по толщине, содержащая установленные над станиной один над другим пару подпружиненных транспортирующих валиков, нож, размещенный между транспортирующими валиками и снабженный механизмом возвратно-поступательного перемещения его в направлении, перпендикулярном направлению подачи изделия, привод, кинематически связанный с транспортирующими валиками с возможностью регулировки зазора между ними, и транспортер для ввода обрабатываемых изделий в зазор между транспортирующими валиками на нож, приводной барабан которого кинематически соединен с нижним транспортирующим валиком, отличающаяся тем, что нож снабжен механизмом возвратно-поступательного перемещения его в направлении подачи изделия, содержащим рамку, установленную в направляющих и кинематически связанную с парой ползунов, установленных в пазах лезвия ножа, пару эксцентриков, установленных с возможностью вращения вокруг вертикальной оси, кинематически связанных с рамкой и соединенных между собой посредством зубчато-ременной передачи, а механизм возвратно-поступательного перемещения ножа в направлении, перпендикулярном направлению подачи изделия, содержит рамку, установленную в оправках ножа, шатун, шарнирно соединенный с рамкой и кривошипом, закрепленным на вертикальном валу, установленном в опорах качения, пару зубчатых колес, кинематически соединенных с вертикальным валом, при этом оба механизма перемещения ножа имеют общий привод. 2. Машина по п.1, отличающаяся тем, что нож выполнен в виде съемного лезвия с пазами, установленного в оправках с возможностью возвратно-поступательного перемещения. 3. Машина по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что снабжена шибером, установленным над транспортером перед транспортирующими валиками.