ПОЛУАВТОМАТ ДЛЯ СБОРКИ РЕСПИРАТОРОВ Российский патент 2003 года по МПК A62B7/00 B65H21/00 

Изобретение относится к технологии и оборудованию для изготовления слоистых изделий из разнородных листовых материалов и преимущественно может быть использовано при сборке в пакет методом термопрессования тканых и волокнистых слоев фильтрующих и сорбционно-фильтрующих материалов в технологическом цикле изготовления средств индивидуальной защиты органов дыхания, прежде всего, облегченных респираторов.

Из уровня техники известны термопрессовый агрегат и термопрессовые линии для изготовления многослойных лицевых частей защитных масок разового использования по заявке ФРГ 2717968, 1977, заявке Великобритании 2077112, 1981 и патенту Российской Федерации 2021139, 1994, которые используются для изготовления защитных масок из листовых термопластичных материалов и в общей для них части содержат материалоподающий блок, термоциклическую систему, слоенаборный узел, формовочно-прессовый блок, кромкоотделочный блок, сборкоотсечный блок, сборкоприемник и облоенакопитель.

Указанные известные агрегат и линии обладают высокой стоимостью их изготовления и эксплуатации, что обусловлено сложностью их конструкции, значительным энергопотреблением и существенными габаритами. Область их применения ограничена возможностью использования их для сборки защитных масок исключительно только из термопластичных материалов. Кроме того, неизбежное пребывание листовых термопластичных материалов в процессе сборки в условиях существенных механических и термических напряжений приводит к неустойчивости формы готовых сформованных изделий.

Наиболее близкой по конструкции к предлагаемому изобретению следует считать установку для изготовления респираторов методом термоскрепления по патенту Российской Федерации 2106161, 1998, А 62 В 7/00, В 65 Н 21/00, которая обеспечивает изготовление многослойных полумасок облегченных респираторов из листовых термопластичных фильтрующих материалов путем термопрессования. Данная установка содержит корпус в виде станины, привод с электрооборудованием, формующее гнездо с опорным столом в виде установленной на станине на амортизаторе опорной плиты, установленный на станине узел подвижной колонны в виде главного штока, установленного с возможностью осевого перемещения и находящегося во взаимодействии с приводом, установленный на главном штоке консольный рычаг, установленную на консольном рычаге над формующим гнездом соосно и плоскопараллельно опорному столу формующую головку с прижимной плитой, размещенные в опорном столе и прижимной плите электронагреватели и расположенный на контактирующих поверхностях опорного стола и прижимной плиты по периметру сварочный контур.

Указанная известная установка, выбранная за прототип, обладает сравнительно несложной конструкцией, незначительным энергопотреблением и достаточно небольшими габаритами, что обеспечивает снижение стоимости ее изготовления и эксплуатации по сравнению с вышеперечисленными аналогами. Однако, область применения данной установки также ограничена возможностью использования ее для сборки респираторов, фильтрующие полумаски которых выполнены исключительно только из термопластичных материалов.

При этом существенные механические и термические напряжения, которым подвергаются листовые термопластичные материалы в процессе термопрессования, приводят к неустойчивости формы готовых респираторов. Это вызывает снижение защитных свойств изготавливаемых респираторов, обусловленное в этом случае неплотным облеганием кромкой полумаски респиратора лица пользователя.

Улучшение защитных фильтрующих свойств респиратора за счет повышения устойчивости его формы позволяет обеспечить размещение в нем внутренней распорки и выполнение по кромке полумаски обтюратора с расположенным в нем резиновым шнуром с металлическим носовым зажимом, как это предусмотрено конструкциями большинства облегченных респираторов, например типа ШБ-1 "Лепесток" ("Лепесток" (Легкие респираторы) / Петрянов И.В. и др. - М.: Наука, 1984, с. 58-59) и "Алина" (Свидетельство Российской Федерации на полезную модель 21525, 2002).

Однако установка, выбранная за прототип, не позволяет выполнять размещение в респираторе внутренней распорки и формирование обтюратора со шнуром и носовым зажимом. Данные действия должны выполняться в процессе иных технологических операций и на другом оборудовании. Это свидетельствует о низком уровне автоматизации технологического процесса сборки респираторов с использованием установки-прототипа.

Применение в установке-прототипе размещенных в опорном столе и прижимной плите двух электронагревателей и расположенного на контактирующих поверхностях опорного стола и прижимной плиты по периметру сварочного контура, обеспечивающего нагрев и прессование пакета слоистого материала с обеих его сторон, может вызвать за время нарастания давления прессования пригорание примыкающих к сварочному контуру наружных слоев пакета и их повреждение, что приводит к снижению защитных фильтрующих свойств изготавливаемого респиратора. Снижение температуры нагрева прессующего сварочного контура или времени термопрессования позволяет избежать пригорания наружных слоев пакета слоистого материала, но не дает возможности обеспечить требуемый прогрев прессуемого пакета, что приводит к снижению прочности получаемого соединения.

Осуществление силового замыкания при прессовании заготовки респиратора между опорным столом и прижимной плитой посредством консольного рычага, установленного на главном штоке, в процессе эксплуатации установки приводит к нарушению соосности и плоскопараллельности установки прижимной плиты относительно опорного стола, что вызывает отклонение давления прессования и температуры прогрева заготовки респиратора вдоль сварочного контура от номинальных значений и поэтому приводит к снижению прочности получаемого соединения и качества сборки респиратора. Это требует периодического проведения на установке регулировочных работ и приводит к остановке технологического процесса сборки респираторов. Поскольку, как показала практика эксплуатации прессующих установок, аналогичных установке-прототипу, подобные регулировки приходится вынужденно выполнять до 2-3 раз за рабочую смену, это существенно усложняет эксплуатацию таких установок и снижает производительность процесса сборки респираторов.

Поэтому недостатками установки для изготовления респираторов методом термоскрепления, выбранной за прототип, являются недостаточно высокое качество сборки респираторов, низкие уровень автоматизации и производительность технологического процесса сборки, сложность эксплуатации установки и ограниченность области ее применения для скрепления исключительно только термопластичных листовых материалов.

Целями предлагаемого изобретения являются повышение качества сборки респираторов, повышение уровня автоматизации и производительности технологического процесса сборки, упрощение эксплуатации и расширение области применения для скрепления, в том числе, и нетермопластичных листовых материалов.

Поставленные цели достигаются, согласно изобретению, тем, что предлагаемый полуавтомат для сборки респираторов, содержащий, в соответствии с прототипом, станину, привод с электрооборудованием, установленный на станине узел главного штока, находящегося во взаимодействии с приводом, установленный на главном штоке консольный рычаг, установленную на консольном рычаге формующую головку с прижимной плитой, и установленное на станине формующее гнездо с опорным столом, нагревателем и сварочным контуром, отличается от прототипа тем, что формующая головка снабжена узлом дозирования порошкообразного полимера и штоком, закрепленным в прижимной плите и консольном рычаге, формующее гнездо снабжено фланцем с кольцом, находящимся во взаимодействии с приводом и установленным с возможностью осевого перемещения, установленной на станине кольцевой оправой с клавишными рычагами с прижимными наконечниками, размещенными в радиальных пазах кольцевой оправы, установленными на кольце фланца напротив клавишных рычагов подпружиненными упорами, причем сварочный контур выполнен в виде совокупности термоэлектродов и установлен на нагревателе, нагреватель установлен под опорным столом формующего гнезда, опорный стол формующего гнезда установлен на станине на пружинах и в опорном столе выполнены отверстия напротив термоэлектродов сварочного контура. При этом фланец снабжен штоком, находящимся во взаимодействии с приводом, привод выполнен находящимся во взаимодействии с главным штоком и штоком фланца посредством кулачков, термоэлектроды сварочного контура выполнены точечными, кольцо установлено на фланце с помощью направляющих стоек и кольцевая оправа установлена на станине с помощью стоек. Формующая головка снабжена установленной на штоке прижимной плиты с возможностью осевого перемещения конусной муфтой, размещенными в радиальных пазах прижимной плиты уголковыми ползунами, эластичным кольцом, охватывающим и прижимающим уголковые ползуны к конической поверхности конусной муфты, и установленным на консольном рычаге качающимся рычагом, находящимся во взаимодействии с конусной муфтой и подпружиненным по отношению к консольному рычагу пружиной растяжения, причем прижимная плита снабжена зацепами для размещения распорки респиратора, а на одной стороне каждого уголкового ползуна выполнен паз для размещения резинового шнура обтюратора респиратора. Узел дозирования порошкообразного полимера формующей головки содержит установленный на прижимной плите кольцеобразный бункер для порошкообразного полимера с двойным дном в виде наружного кольцевого паза, размещенный в кольцевом пазу дна бункера с возможностью поворота кольцеобразный отсекатель, установленный на консольном рычаге качающийся рычаг, соединенный с отсекателем посредством тросика, и установленный на узле главного штока упор качающегося рычага, причем в нижнем дне бункера для порошкообразного полимера выполнен ряд отверстий, расположенных напротив термоэлектродов сварочного контура, в верхнем дне бункера для порошкообразного полимера выполнен ряд отверстий, смещенных относительно отверстий в нижнем дне примерно на половину шага между ними, и в отсекателе выполнен ряд отверстий с тем же шагом.

Снабжение формующей головки предлагаемого полуавтомата для сборки респираторов узлом дозирования порошкообразного полимера, который содержит установленный на прижимной плите кольцеобразный бункер для порошкообразного полимера с двойным дном в виде наружного кольцевого паза, размещенный в кольцевом пазу дна бункера с возможностью поворота кольцеобразный отсекатель, установленный на консольном рычаге качающийся рычаг, соединенный с отсекателем посредством тросика, и установленный на узле главного штока упор качающегося рычага, причем в нижнем дне бункера для порошкообразного полимера выполнен ряд отверстий, расположенных напротив термоэлектродов сварочного контура, в верхнем дне бункера для порошкообразного полимера выполнен ряд отверстий, смещенных относительно отверстий в нижнем дне примерно на половину шага между ними, и в отсекателе выполнен ряд отверстий с тем же шагом, обеспечивает возможность хранения, дозирования и автоматической подачи в места последующего термопрессования заготовки респиратора порошкообразного термопластичного полимера, который при термопрессовании расплавляется, а после его окончания затвердевает, образуя соединение листовых материалов в формируемую полумаску респиратора. Этим обеспечивается возможность сборки респираторов, выполняемых из слоев как термопластичных, так и нетермопластичных фильтрующих и сорбционно-фильтрующих материалов, и поэтому существенно расширяется область применения предлагаемого полуавтомата для сборки респираторов.

Снабжение формующего гнезда предлагаемого полуавтомата фланцем с кольцом, установленным на фланце, например, с помощью направляющих стоек, которые находятся во взаимодействии с приводом, например, посредством штока и кулачка и установлены с возможностью осевого перемещения, установленной на станине, например, с помощью стоек, кольцевой оправой с клавишными рычагами с прижимными наконечниками, размещенными в радиальных пазах кольцевой оправы, установленными на кольце фланца напротив клавишных рычагов подпружиненными упорами, выполнение сварочного контура в виде совокупности термоэлектродов, например точечных, и установка его на нагревателе, установка нагревателя под опорным столом формующего гнезда, установка опорного стола формующего гнезда на станине на пружинах и выполнение в опорном столе отверстий напротив термоэлектродов сварочного контура обеспечивают при прессовании под действием опускающейся прижимной плиты формующей головки опускание подпружиненного опорного стола с заготовкой респиратора до соприкосновения с термоэлектродами сварочного контура и осуществление силового замыкания для создания необходимого давления прессования не за счет движения главного штока с консольным рычагом и формующей головкой, а посредством прижимных наконечников клавишных рычагов, прессующих заготовку респиратора к термоэлектродам сварочного контура под действием подпружиненных упоров, установленных на кольце фланца и движущихся вместе с ним при его осевом движении под воздействием кулачка привода на шток фланца. Осевое перемещение при прессовании основных узлов формующего гнезда полуавтомата не приводит в процессе его эксплуатации к перекосам и отклонению давления прессования и поэтому температуры прогрева заготовки респиратора вдоль сварочного контура от номинальных значений. Это обеспечивает повышение прочности получаемого соединения и следовательно качества сборки респиратора. В этом случае необходимость периодического проведения на установке регулировочных работ по восстановлению соосной и плоскопараллельной взаимной установки прижимной плиты формующей головки и опорного стола формующего гнезда отпадает, в результате чего не возникает необходимости в остановке технологического процесса сборки респираторов. Это существенно упрощает эксплуатацию предлагаемого полуавтомата и повышает производительность процесса сборки респираторов.

Кроме того, выполнение термопрессования заготовки респиратора посредством прижимных наконечников клавишных рычагов, не подверженных нагреванию и прессующих заготовку респиратора к термоэлектродам сварочного контура, обеспечивает нагрев пакета слоистого материала лишь с одной внешней стороны полумаски респиратора. Данное обстоятельство не может вызвать за время нарастания давления прессования пригорание примыкающих к прижимным наконечникам клавишных рычагов наружных слоев внутренней стороны полумаски респиратора и их повреждение, что повышает качество сборки респираторов.

Снабжение формующей головки предлагаемого полуавтомата штоком, закрепленным в прижимной плите и консольном рычаге, установленной на штоке прижимной плиты с возможностью осевого перемещения конусной муфтой, размещенными в радиальных пазах прижимной плиты уголковыми ползунами, эластичным кольцом, охватывающим и прижимающим уголковые ползуны к конической поверхности конусной муфты, и установленным на консольном рычаге качающимся рычагом, находящимся во взаимодействии с конусной муфтой и подпружиненным по отношению к консольному рычагу пружиной растяжения, а также снабжение прижимной плиты зацепами для размещения распорки респиратора и выполнение на одной стороне каждого уголкового ползуна паза для размещения резинового шнура обтюратора респиратора позволяют одновременно с термоскреплением слоев полумаски респиратора выполнять в полуавтоматическом режиме установку внутренней распорки респиратора и шнура с носовым зажимом в обтюраторе респиратора. Это позволяет изготавливать с использованием предлагаемого полуавтомата формоустойчивые конструкции облегченных респираторов с внутренней распоркой и обтюратором со шнуром с металлическим носовым зажимом, благодаря которым устраняются последствия механических и термических напряжений в слоях листовых материалов при термопрессовании, обеспечивается плотное облегание кромкой полумаски респиратора лица пользователя и улучшаются защитные свойства респираторов.

Кроме того, снабжение формующей головки указанными выше элементами совместно со снабжением формующего гнезда фланцем с кольцом, находящимся во взаимодействии с приводом и установленным с возможностью осевого перемещения, установленной на станине кольцевой оправой с клавишными рычагами с прижимными наконечниками, размещенными в радиальных пазах кольцевой оправы, установленными на кольце фланца напротив клавишных рычагов подпружиненными упорами, установкой сварочного контура на нагревателе, установкой нагревателя под опорным столом формующего гнезда, установкой опорного стола формующего гнезда на станине на пружинах и выполнением в опорном столе отверстий напротив термоэлектродов сварочного контура обеспечивают в полуавтоматическом режиме перед термопрессованием подворот кромки заготовки респиратора с предварительным размещением под подворачиваемой кромкой шнура с носовым зажимом для выполнения обтюратора респиратора. Этим обеспечивается повышение уровня автоматизации и производительности технологического процесса сборки респираторов.

Отмеченное свидетельствует о достижении декларированных выше целей изобретения благодаря наличию у предлагаемого полуавтомата для сборки респираторов указанных отличительных признаков.

На фиг.1 показан предлагаемый полуавтомат для сборки респираторов, где 1 - станина, 2 - привод, 3 - узел главного штока, 4 - главный шток, 5 - консольный рычаг, 6 - формующая головка, 7 - прижимная плита, 8 - шток прижимной плиты, 9 - формующее гнездо, 10 - опорный стол, 11 - фланец, 12 - кольцо фланца, 13 - шток фланца, 14 - кольцевая оправа, 15 - нагреватель, 16 - направляющая стойка опорного стола, 17 - стойка кольцевой оправы, 18 - направляющая стойка фланца, 19 - электродвигатель, 20 - ременная передача, 21 - червячный редуктор, 22 - кулачок главного штока, 23 - кулачок штока фланца, 24 - качающийся рычаг, 25 - пружина качающегося рычага, 26 - пружина главного штока и 27 - стойка нагревателя.

На фиг. 2 приведена кинематическая схема предлагаемого полуавтомата для сборки респираторов, где 28 - клавишный рычаг, 29 - прижимной наконечник, 30 - подпружиненный упор, 31 - кольцеобразный бункер, 32 - отсекатель, 33 - конусная муфта, 34 - уголковый ползун, 35 - эластичное кольцо, 36 - зацеп прижимной плиты, 37 - паз уголкового ползуна, 38 - стойка узла главного штока, 39 - пружина фланца, 40 - качающийся рычаг привода отсекателя, 41 - тросик привода отсекателя, 42 - первый откидной язычок, 43 - первая спиральная пружина, 44 - уголковый качающийся рычаг, 45 - вторая спиральная пружина, 46 - второй откидной язычок, 47 - третья спиральная пружина, 48 - первый упор, 49 - второй упор, 50 - третий упор, 51 - вилка главного штока, 52 - ролик главного штока, 53 - вилка штока, 54 - ролик штока, 55 - термоэлектрод сварочного контура, 56 - отбойное кольцо и 57 - пружина опорного стола.

На фиг.3 показана конструкция формующей головки 6 с консольным рычагом 5 и главным штоком 4.

На фиг.4 показана конструкция формующего гнезда 9.

Предлагаемый полуавтомат для сборки респираторов содержит станину 1, на которой установлены привод 2 с электрооборудованием, узел 3 главного штока и формующее гнездо 9. Привод 2 размещен в нижней части станины 1 и содержит электродвигатель 19, ременную передачу 20 и червячный редуктор 21, на выходных валах которого установлены кулачок 22 главного штока и кулачок 23 штока фланца. Узел 3 главного штока установлен на верхней плите станины 1 и состоит из главного штока 4, который подпружинен относительно верхней плиты станины 1 пружиной 26 главного штока и смонтирован с ходовой посадкой в раме, образованной двумя стойками 38 узла главного штока и жестко закрепленной в верхней плите станины 1. На нижнем конце главного штока 4 установлена вилка 51 главного штока с роликом 52 главного штока, позволяющим обкатывать кулачок 22 главного штока.

На верхней части главного штока 4 закреплен консольный рычаг 5, на котором посредством штока 8 прижимной плиты установлена формующая головка 6, содержащая закрепленную на штоке 8 прижимной плиты прижимную плиту 7 и установленную на штоке 8 прижимной плиты с возможностью осевого перемещения конусную муфту 33. На нижней стороне прижимной плиты 7 установлены диаметрально противоположно два зацепа 36 прижимной плиты для размещения внутренней распорки респиратора, а в ее радиальных пазах размещены уголковые ползуны 34, охваченные и прижатые к конической поверхности конусной муфты 33 эластичным кольцом 35. На горизонтально расположенной стороне каждого уголкового ползуна 34 выполнен паз 37 уголкового ползуна для размещения резинового шнура обтюратора респиратора. Сверху на прижимной плите 7 установлен кольцеобразный бункер 31 для засыпки порошкообразного термопластичного полимера, который имеет двойное дно в виде наружного кольцевого паза, причем в нижнем дне кольцеобразного бункера 31 выполнен ряд отверстий с шагом от 10 до 15 мм, расположенных напротив термоэлектродов 55 сварочного контура, а в его верхнем дне выполнен ряд отверстий, смещенных относительно отверстий в нижнем дне примерно на половину шага между ними. В кольцевом пазу дна кольцеобразного бункера 31 размещен с возможностью поворота выполненный в виде плоского кольца отсекатель 32, в котором выполнен ряд отверстий с тем же шагом, что и в двойном дне кольцеобразного бункера 31.

На консольном рычаге 5 установлен качающийся рычаг 24, который находится во взаимодействии с конусной муфтой 33 посредством вилки, подпружинен относительно консольного рычага 5 пружиной 25 качающегося рычага (пружиной растяжения) и застопорен в нижнем положении вертикальным концом уголкового качающегося рычага 44, шарнирно закрепленного на боковой поверхности консольного рычага 5 и подпружиненного второй спиральной пружиной 45. На горизонтальном конце уголкового качающегося рычага 44 установлен с возможностью поворота второй откидной язычок 46, подпружиненный третьей спиральной пружиной 47. На раме, образованной двумя стойками 38 узла главного штока, установлены первый 48, второй 49 и третий 50 упоры. Второй откидной язычок 46 смонтирован таким образом, чтобы при ходе консольного рычага 5 с формующей головкой 6 вниз он, находя на второй упор 49, поворачивался, проскакивая второй упор 49, а при обратном ходе консольного рычага 5 с формующей головкой 6 вверх упирался во второй упор 49 и поэтому поворачивал уголковый качающийся рычаг 44, освобождая качающийся рычаг 24.

На консольном рычаге 5 также шарнирно установлен качающийся рычаг 40 привода отсекателя, который связан с отсекателем 32 посредством тросика 41 привода отсекателя и снабжен первым откидным язычком 42, установленным с возможностью поворота и подпружиненным первой спиральной пружиной 43. Первый откидной язычок 42 смонтирован таким образом, чтобы при ходе консольного рычага 5 с формующей головкой 6 вниз он, находя на первый упор 48, упирался в него и обеспечивал поворот качающего рычага 40 привода отсекателя и, следовательно, через тросик 41 привода отсекателя самого отсекателя 32, а при ходе консольного рычага 5 с формующей головкой 6 вверх проворачивался, не вызывая поворота качающегося рычага 40 привода отсекателя.

Формующее гнездо 9 смонтировано на верхней плите станины 1 и содержит выполненный в виде кольца электрический нагреватель 15, снабженный установленными с шагом от 10 до 15 мм термоэлектродами 55 сварочного контура, например, в виде усеченного конуса, и установленный на верхней плите станины 1 посредством стоек 27 нагревателя, опорный стол 10, установленный посредством направляющей стойки 16 опорного стола на верхней плите станины 1 с возможностью осевого перемещения, подпружиненный по отношению к станине 1 пружиной 57 опорного стола и снабженный выполненными напротив термоэлектродов 55 сварочного контура нагревателя 15 отверстиями, и кольцевую оправу 14, установленную на верхней плите станины 1 с помощью стоек 17 кольцевой оправы и снабженную смонтированными подвижно в ее радиальных пазах клавишными рычагами 28 с прижимными наконечниками 29. Количество клавишных рычагов 28 равно количеству термоэлектродов 55 сварочного контура, а их расположение выбрано таким образом, чтобы при повороте клавишных рычагов 28 их прижимные наконечники 29 взаимодействовали с термоэлектродами 55 сварочного контура, обеспечивая необходимое для термопрессования давление.

Кроме того, формующее гнездо 9 содержит фланец 11, который установлен в верхней плите станины 1 посредством направляющих стоек 18 фланца с возможностью осевого перемещения, подпружинен относительно станины 1 пружинами 39 фланца и снабжен штоком 13 фланца, находящимся во взаимодействии с приводом 2 посредством вилки 53 штока с позволяющим обкатывать кулачок 23 штока фланца роликом 54 штока, а также кольцо 12 фланца с установленными на нем напротив клавишных рычагов 28 подпружиненными упорами 30 (по числу клавишных рычагов 28), которое закреплено на направляющих стойках 18 фланца и снабжено отбойным кольцом 56, находящимся во взаимодействии с плечами клавишных рычагов 28, противоположными их прижимным наконечникам 29.

Кроме того, полуавтомат для сборки респираторов снабжен не показанными на фигурах двумя концевыми выключателями электродвигателя 19 привода 2, размещенными в нагревателе 15 электрическим нагревательным элементом и датчиком температуры нагревателя, а также размещенными на станине 1 индикатором температуры нагревателя, регулятором температуры нагревателя, пусковой кнопкой привода 2 и таймером, задающим время выполнения термопрессования и позволяющим устанавливать его необходимое значение.

Предлагаемый полуавтомат для сборки респираторов работает следующим образом.

При включении питания полуавтомата происходит нагрев нагревателя 15. Работающий на полуавтомате оператор засыпает в кольцеобразный бункер 31 порошкообразный термопластичный полимер, например поливинилацетатные гранулы размером 0,2-0,6 мм, контролирует температуру нагревателя 15 по индикатору температуры нагревателя, с помощью регулятора температуры нагревателя устанавливает ее необходимое значение, как правило, в диапазоне 160-350^oС и устанавливает таймером необходимое время термопрессования, которое может составлять 0,5-5,0 с. Затем оператор натягивает резиновый шнур обтюратора респиратора на уголковые ползуны 34, размещая его в пазах 37 уголковых ползунов, устанавливает внутреннюю распорку респиратора на зацепы 36 прижимной плиты и укладывает заготовку респиратора в виде сложенных в пакет вырезанных по размеру от 2 до 5 слоев фильтрующих и сорбционно-фильтрующих материалов на опорный стол 10, после чего нажатием пусковой кнопки привода 2 включает электродвигатель 19.

Вращательное движение вала электродвигателя 19 с помощью ременной передачи 20, червячного редуктора 21, кулачка 22 главного штока, кулачка 23 штока фланца, ролика 52 главного штока и ролика 54 штока преобразуется в вертикальное поступательное движение главного штока 4 с консольным рычагом 5 и формующей головкой 6 под действием пружины 26 главного штока вниз, а штока 13 фланца с фланцем 11 и кольцом 12 фланца вверх. После засыпки порошкообразного полимера в кольцеобразный бункер 31 через отверстия в верхнем его дне необходимые для каждой точки предстоящего термопрессования дозы порошкообразного полимера, как правило, в количестве 9-13 мг скапливаются в отверстиях отсекателя 32, поскольку отсекатель 32 находится в положении, при котором его отверстия не совпадают с отверстиями нижнего дна кольцеобразного бункера 31, но совпадают с отвестиями его верхнего дна. По мере движения главного штока 4 с консольным рычагом 5 и формующей головкой 6 вниз первый откидной язычок 42 качающегося рычага 40 привода отсекателя находит на первый упор 48, вызывая поворот качающегося рычага 40 привода отсекателя и, следовательно, самого отсекателя 32 посредством тросика 41 привода отсекателя. Когда в результате такого поворота отверстия отсекателя 32 совместятся с отверстиями нижнего дна кольцеобразного бункера 31, происходит засыпка доз порошкообразного полимера на заготовку респиратора в местах предстоящего термопрессования. При дальнейшем движении консольного рычага 5 вниз первый откидной язычок 42 сходит с первого упора 48 и благодаря тому, что отсекатель 32 подпружинен, он повернется и вместе с качающимся рычагом 40 привода отсекателя займет первоначальное положение, при котором отверстия отсекателя 32 вновь будут совмещены с отверстиями верхнего дна кольцеобразного бункера 31 и в них будет осуществлена засыпка очередной дозы порошкообразного полимера.

При дальнейшем движении главного штока 4 с консольным рычагом 5 и формующей головкой 6 вниз второй откидной язычок 46 при взаимодействии со вторым упором 49 повернется, пройдет второй упор 49 и вернется в исходное положение под действием третьей спиральной пружины 47, не вызывая поворота уголкового качающегося рычага 44. По мере движения формующей головки 6 вниз ее прижимная плита 7 входит в соприкосновение с опорным столом 10 и находящейся на нем заготовкой респиратора, после чего опорный стол 10 также начинает двигаться вниз, сжимая пружину 57 опорного стола. При движении вниз опорного стола 10 происходит загиб вверх кромок заготовки респиратора краями кольцевой оправы 14 для формирования обтюратора. После окончания вертикального загиба кромок заготовки респиратора формующая головка 6 с прижимной плитой 7 и опорным столом 10 останавливаются в крайнем нижнем положении, когда опорный стол 10 опустится на поверхность нагревателя 15 и термоэлектроды 55 сварочного контура войдут в отверстия опорного стола 10 и, возвышаясь над его поверхностью, будут соприкасаться с заготовкой респиратора.

После этого начинается поступательное движение вверх фланца 11 и кольца 12 фланца с подпружиненными упорами 30 за счет воздействия на шток 13 фланца кулачком 23 штока фланца. При таком движении установленные на кольце 12 фланца подпружиненные упоры 30 воздействуют на клавишные рычаги 28, которые, поворачиваясь вокруг своих осей, прижимают своими прижимными наконечниками 29, проходящими между уголковыми ползунами 34, заготовку респиратора в точках термопрессования к термоэлектродам 55 сварочного контура, создавая необходимое давление прессования, как правило, в пределах 0,9-4,0 МПа. Одновременно при повороте клавишных рычагов 28 происходит окончательный загиб ими кромки заготовки респиратора в горизонтальное положение с образованием обтюратора, внутрь которого попадает натянутый на уголковые ползуны 34 и размещенный в пазах 37 уголковых ползунов резиновый шнур обтюратора. Не показанный на фигурах концевой выключатель разрывает цепь питания электродвигателя 19 и привод 2 останавливается на заданное время, как правило, 0,5-5,0 с, устанавливаемое таймером, для расплавления порошкообразного полимера при термопрессовании.

После выдержки в течение времени термопрессования таймер включает электродвигатель 19 привода 2, в результате чего фланец 11 с кольцом 12 фланца под действием разжимающихся пружин 39 фланца будут двигаться вниз и отбойное кольцо 56 кольца 12 фланца развернет клавишные рычаги 28 в исходное положение, прекращая термопрессование. При движении главного штока 4 с консольным рычагом 5 и формующей головкой 6 под действием кулачка 22 главного штока вверх освобождающийся от воздействия прижимной плиты 7 опорный стол 10 под действием разжимающейся пружины 57 опорного стола поднимется в свое исходное положение, а при дальнейшем движении формующей головки 6 вверх собранный респиратор останется подвешенным на прижимной плите 7 к зацепам 36 прижимной плиты за внутреннюю распорку респиратора и к угловым ползунам 34 за находящийся в пазах 37 уголковых ползунов резиновый шнур и обтюратор.

В процессе движения консольного рычага 5 вверх в результате взаимодействия второго откидного язычка 46 со вторым упором 49 повернется уголковый качающийся рычаг 44 и освободит от фиксации качающийся рычаг 24, который под действием сжимающейся пружины 25 качающегося рычага поднимется и переместит конусную муфту 33 вверх. Вследствие подъема конусной муфты 33 прижимаемые к ее конической поверхности эластичным кольцом 35 уголковые ползуны 34 под действием последнего сойдутся, освобождая с горизонтальных концов уголковых ползунов 34 обтюратор собранного респиратора и с пазов 37 уголковых ползунов находящийся внутри его резиновый шнур и позволяя оператору аккуратно снять с зацепов 36 прижимной плиты внутреннюю распорку вместе с собранным респиратором без повреждения его обтюратора и фильтрующих слоев полумаски.

В процессе движения консольного рычага 5 вверх первый откидной язычок 42 при взаимодействии с первым упором 48 повернется, не вызывая поворота качающегося рычага 40 привода отсекателя и поэтому не воздействуя на отсекатель 32, после чего вернется в исходное положение под действием первой спиральной пружины 43. При подходе главного штока 4 с консольным рычагом 5 и формующей головкой 6 в крайнее верхнее положение качающийся рычаг 24 упирается в третий упор 50 и в результате поворачивается вниз, возвращая конусную муфту 33 в крайнее нижнее положение на штоке 8 прижимной плиты. Одновременно происходит фиксация качающегося рычага 24 уголковым качающимся рычагом 44 и остановка электродвигателя 19 привода 2 за счет размыкания не показанного на фигурах концевого выключателя. После этого полуавтомат готов к сборке очередного респиратора, которая происходит аналогичным образом.

Заявителем изготовлен опытный образец предлагаемого полуавтомата для сборки респираторов, который прошел на производственной базе заявителя испытания по сборке облегченных респираторов типа ШБ-1 "Лепесток" и "Алина" и показал высокую производительность процесса и высокое качество сборки указанных типов респираторов.

Таким образом, применение предлагаемого полуавтомата для сборки респираторов обеспечивает повышение качества сборки респираторов, повышение уровня автоматизации и производительности технологического процесса сборки, упрощение эксплуатации и расширение области применения для скрепления, в том числе, и нетермопластичных листовых материалов.

Изобретение относится к технологии и оборудованию для изготовления слоистых изделий из разнородных листовых материалов и преимущественно может быть использовано при сборке в пакет методом термопрессования тканых и волокнистых слоев фильтрующих и сорбционно-фильтрующих материалов в технологическом цикле изготовления средств индивидуальной защиты органов дыхания, прежде всего, облегченных респираторов. Полуавтомат содержит станину, привод с электрооборудованием, установленный на станине узел главного штока, находящегося во взаимодействии с приводом, установленный на главном штоке консольный рычаг, установленную на консольном рычаге формующую головку с прижимной плитой и установленное на станине формующее гнездо с опорным столом, нагревателем и сварочным контуром, формующая головка снабжена узлом дозирования порошкообразного полимера и штоком, закрепленным в прижимной плите и консольном рычаге, формующее гнездо снабжено фланцем с кольцом, находящимся во взаимодействии с приводом и установленным с возможностью осевого перемещения, установленной на станине кольцевой оправой с клавишными рычагами с прижимными наконечниками, размещенными в радиальных пазах кольцевой оправы, установленными на кольце фланца напротив клавишных рычагов подпружиненными упорами, причем сварочный контур выполнен в виде совокупности термоэлектродов и установлен на нагревателе, нагреватель установлен под опорным столом формующего гнезда. Опорный стол формующего гнезда установлен на станине на пружинах и в опорном столе выполнены отверстия напротив термоэлектродов сварочного контура. Полуавтомат обеспечивает повышение качества сборки респираторов, повышение уровня автоматизации и производительности технологического процесса сборки, упрощение эксплуатации и расширение области применения для скрепления, в том числе, и нетермопластичных листовых материалов. 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Полуавтомат для сборки респираторов, содержащий станину, привод с электрооборудованием, установленный на станине узел главного штока, находящегося во взаимодействии с приводом, установленный на главном штоке консольный рычаг, установленную на консольном рычаге формующую головку с прижимной плитой, и установленное на станине формующее гнездо с опорным столом, нагревателем и сварочным контуром, отличающийся тем, что формующая головка снабжена узлом дозирования порошкообразного полимера и штоком, закрепленным в прижимной плите и консольном рычаге, формующее гнездо снабжено фланцем с кольцом, находящимся во взаимодействии с приводом и установленным с возможностью осевого перемещения, установленной на станине кольцевой оправой с клавишными рычагами с прижимными наконечниками, размещенными в радиальных пазах кольцевой оправы, установленными на кольце фланца напротив клавишных рычагов подпружиненными упорами, причем сварочный контур выполнен в виде совокупности термоэлектродов и установлен на нагревателе, нагреватель установлен под опорным столом формующего гнезда, опорный стол формующего гнезда установлен на станине на пружинах и в опорном столе выполнены отверстия напротив термоэлектродов сварочного контура. 2. Полуавтомат по п.1, отличающийся тем, что фланец снабжен штоком, находящимся во взаимодействии с приводом. 3. Полуавтомат по п.1, отличающийся тем, что привод выполнен находящимся во взаимодействии с главным штоком и штоком фланца посредством кулачков. 4. Полуавтомат по п.1, отличающийся тем, что термоэлектроды сварочного контура выполнены точечными. 5. Полуавтомат по п.1, отличающийся тем, что кольцо установлено на фланце с помощью направляющих стоек. 6. Полуавтомат по п.1, отличающийся тем, что кольцевая оправа установлена на станине с помощью стоек. 7. Полуавтомат по п.1, отличающийся тем, что формующая головка снабжена установленной на штоке прижимной плиты с возможностью осевого перемещения конусной муфтой, размещенными в радиальных пазах прижимной плиты уголковыми ползунами, эластичным кольцом, охватывающим и прижимающим уголковые ползуны к конической поверхности конусной муфты, и установленным на консольном рычаге качающимся рычагом, находящимся во взаимодействии с конусной муфтой и подпружиненным по отношению к консольному рычагу пружиной растяжения, причем прижимная плита снабжена зацепами для размещения внутренней распорки респиратора, а на одной стороне каждого уголкового ползуна выполнен паз для размещения резинового шнура обтюратора респиратора. 8. Полуавтомат по п.1, отличающийся тем, что узел дозирования порошкообразного полимера формующей головки содержит установленный на прижимной плите кольцеобразный бункер для порошкообразного полимера с двойным дном в виде наружного кольцевого паза, размещенный в кольцевом пазу дна бункера с возможностью поворота кольцеобразный отсекатель, установленный на консольном рычаге качающийся рычаг, соединенный с отсекателем посредством тросика, и установленный на узле главного штока упор качающегося рычага, причем в нижнем дне бункера для порошкообразного полимера выполнен ряд отверстий, расположенных напротив термоэлектродов сварочного контура, в верхнем дне бункера для порошкообразного полимера выполнен ряд отверстий, смещенных относительно отверстий в нижнем дне примерно на половину шага между ними, и в отсекателе выполнен ряд отверстий с тем же шагом.