СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РЕШЕТОК Российский патент 2002 года по МПК B23P15/12 B21F27/10 E04H17/02 B23K31/02 B23K101/22 

Изобретение относится к обработке металлов комбинированными способами, а именно к сварке с последующим пластическим деформированием, и может быть использовано для изготовления из пруткового материала или проволоки решеток различного назначения.

Известен способ изготовления сеток из проволоки, по которому продольную проволоку правят и подают в зону сварки, куда подают также предварительно выправленную и нарезанную на определенную длину поперечную проволоку. Затем продольную и поперечную проволоки сваривают, после приваривания каждой поперечной проволоки сетка подается на один шаг, а после определенного количества шагов участок сетки отрезается [см. Сварочное оборудование. Каталог-справочник Академии наук Украинской ССР. "Наукова Думка", 1972 г., ч. III, стр. 152, 153].

Недостаток способа в том, что он не позволяет изготавливать решетки, соответствующие требованиям эстетики по форме ячеек. Кроме того, высок процент брака из-за коробления элементов решетки при пошаговом перемещении.

Известен способ изготовления декоративных решеток из металлических полос, заключающийся в нарезании и изгибе с заданным шагом полос, которые укладываются друг на друга с поочередным смещением в одну и другую сторону относительно предыдущей полосы и соединении в местах контакта полос [см. заявку РФ 94012703, МПК В 23 З 15/12).

Способ низкотехнологичен и трудоемок. Полученная решетка занимает большие площади, что затрудняет складирование и транспортировку.

Известен способ изготовления проволочных сеток из низкоуглеродистого катаного проволочного материала, включающий операции подачи продольных и поперечных стержней и их сварку [см. патент РФ 664538, МПК B 21 F 27/10].

Способ не позволяет получать решетки с различными формами ячеек, готовая решетка занимает большие площади, что затрудняет ее складирование и транспортировку.

Наиболее близким к предлагаемому является способ, включающий параллельную укладку продольных прутков (проволок) с небольшим шагом между ними, наложение в заданных местах поперечных прутков (проволок) и сварку всех точек пересечения прутков с помощью контактной сварки с последующим разрезанием поперечных прутков в заданных точках. Полученная в результате "плотная" решетка облегчает задачи складирования и транспортировки, а на месте установки решетка растягивается до нужного размера, при этом ячейки принимают новую форму [см. патент US 1358101].

Недостатком способа является необходимость наложения, приваривания и разрезания в заданных точках поперечных прутков, что значительно усложняет технологию изготовления решеток и затрудняет ее автоматизацию. Контактная сварка перекрещивающихся прутков критична к качеству свариваемых поверхностей и приводит к деформации и ослаблению прутка в зоне сварки, к которому особенно чувствительны растяжимые конструкции из толстых прутков и конструкции, предполагающие высокий коэффициент растяжения. Кроме того, наличие поперечных соединительных отрезков значительно снижает эстетичность сварной конструкции, а зачистка линий реза соединительных отрезков в сложенном полотне технологически не возможна, а в полевых условиях (при установке) не целесообразна из-за высокой трудоемкости.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение высокой степени эстетичности решетки с различной формой ячеек в одном полотне при повышении технологичности изготовления и исключении брака, а также упрощение складирования и транспортирования решеток большой длины.

Поставленная задача достигается тем, что в способе, включающем параллельную укладку в одной плоскости предварительно выправленных прутков в рабочую зону с последующей их сваркой и растягиванием сваренного полотна в поперечном направлении с требуемым коэффициентом растяжения, согласно предложенному решению решетку формируют из прутков, уложенных вплотную друг к другу, а сварку осуществляют локально в заданных точках нижним швом "в лодочку", швами требуемой длины, определяющими рисунок решетки и прочность соединения элементов.

Кроме того, возможен способ получения решеток с поверхностями двойной кривизны. Для этого до растягивания полотно изгибают в направлении, перпендикулярном уложенным пруткам, например вальцовкой, а после растягивания решетку изгибают для придания заданной формы.

Изобретение поясняется фиг. 1-4. На фиг.1 показана одна из возможных схем сварки, на фиг.2 - один из вариантов растягивания набора элементов решетки, на фиг.3 - пример сваренною полотна после формовки на вальцах, на фиг. 4 - пример решетки с поверхностью двойной кривизны, где 1 - элементы решетки (прутки);
2 - сварные швы;
3 - приспособления для растяжения решетки;
D - поперечный размер (диаметр) элементов решетки (прутков);
Н - шаг сварки;
L - ширина ячеек растянутой решетки.

Элементы 1 решетки, показанные на фиг.1, предварительно нарезают либо одновременно разматывают из бунтов и сваривают между собой прерывистыми швами 2, например автоматической сваркой, в среде углекислого газа. Сварные швы имеют регулярный характер, в простейшем случае такой, как показано на фиг.1, причем Н/D= 10. . .50. На следующей операции, показанной на фиг.2 с помощью захватов 3 крайние прутки растягивают в противоположных направлениях. При этом все входящие в решетку элементы деформируются в равной степени, образуя ячейки, форма которых зависит как от отношения H/D, так и от отношения L/D, причем L/D=10...40.

Изготовление решетки только из продольных, сваренных между собой прямых элементов упрощает технологию и повышает производительность автоматизированного изготовления решеток за счет исключения операций, связанных с подготовкой и подачей поперечных элементов, а также исключает операцию разрезки поперечных элементов в заданных точках [см. патент US 1358101]. Отсутствие нахлесточного соединения перекрещивающихся стержней, т.е. сварка параллельно уложенных элементов решетки "в лодочку", обеспечивает качественное соединение элементов решетки. Различные схемы сварки (длины и расположения швов в полотне) и растягивания решеток позволяют получать различные по форме ячеек решетки хорошего внешнего вида и высокой прочности. Растягивание наборов элементов на месте монтажа решеток позволяет облегчить складирование и транспортирование решеток больших размеров. Отсутствие поперечных соединительных элементов уменьшает объем, занимаемый полотном при складировании, в два раза по сравнению с прототипом [см. патент US 1358101].

Таким образом, заявляемый способ изготовления решеток легко поддается автоматизации, позволяет с минимальными расходами материалов получать прочные и соответствующие требованиям эстетики изделия широкого применения, например, для ограждения опасных участков железных и шоссейных дорог, территории заповедников, дачных участков и т.д.

Изобретение может быть использовано при изготовлении из пруткового материала или из проволоки решеток различного назначения, например для ограждений. Предварительно выправленные прутки укладывают вплотную друг к другу в одной плоскости в рабочую зону и сваривают "в лодочку" локально в заданных точках. Сваренное полотно растягивают в поперечном направлении с требуемым коэффициентом растяжения. При необходимости до растягивания сваренного полотна его изгибают в направлении, перпендикулярном уложенным пруткам, с получением поверхности двойной кривизны. После растягивания полотно изгибают для придания заданной формы. Способ технологичен, позволяет получить решетки с различной формой ячеек в одном полотне, а также упростить складирование и транспортировку решеток. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ изготовления решеток, включающий параллельную укладку в одной плоскости предварительно выправленных прутков в рабочую зону с последующей их сваркой и растягиванием сваренного полотна в поперечном направлении с требуемым коэффициентом растяжения, отличающийся тем, что прутки укладывают вплотную друг к другу, сварку осуществляют "в лодочку" локально в заданных точках, определяющих рисунок решетки и прочность соединения элементов. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что до растягивания сваренного полотна его изгибают в направлении, перпендикулярном уложенным пруткам, например, вальцовкой для получения поверхности двойной кривизны, а после растягивания полотно изгибают для придания заданной формы.