МАШИНА ДЛЯ ОБВЯЗКИ ПРОВОЛОКОЙ КОНЦОВ ШПАЛ Российский патент 2008 года по МПК B65B13/16 B65B13/28 E01B31/28 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано, например, в шпалопропиточных заводах для укрепления шпал путем обвязки их проволокой.

Известно устройство для обвязки пакетов пиломатериалов, состоящее из подпружиненного и подвижного в вертикальном направлении обвязывающего механизма, снабженного отверстиями для пропуска увязочной проволоки и взаимодействующего посредством командоаппаратов с механизмами подачи и обрезки ее, при этом подвижной обвязочный механизм устройства выполнен в виде двух расположенных одна в другой двухрожковых вилок с отверстиями, совмещаемыми в крайнем нижнем положении вилок для пропуска проволоки и смещаемыми при поступательном движении вилок для зажатия проволоки в процессе обвязки пакетов (см. а.с. №128359, кл. В65В 13/02).

Работает устройство следующим образом.

Перед началом увязки пакета пиломатериалов вилки находятся в крайнем верхнем положении и после подачи пакета под вилки, последние опускаются; при этом подпружиненный прижим опускается на пакет, и отверстия в нижней части вилок совмещаются. Затем через отверстия в вилках и под пакет пропускается проволока, после чего вилки перемещаются вверх. При этом пружина смещает внутреннюю вилку относительно наружной, производя тем самым зажим проволоки в отверстиях вилок. Находясь в крайнем верхнем положении, вилки приводятся во вращение, при этом производится закручивание проволоки, т.е. увязка пакетов пиломатериалов.

Недостатком устройства является то, что нет обкатки проволоки по боковым поверхностям пакета и загибки ее на углах, поэтому на них будет неполное прилегание, что ведет к некачественной обвязке пакета. Расположение вилок на постоянном для различных по ширине пакетов расстоянии от центра ведет к тому, что для узких пакетов, при одинаковой для всех пакетов длине закручиваемой проволоки, не обеспечивается плотное прилегание проволоки по всему периметру пакета и узел скрутки получается различный по высоте, что не обеспечивает качественной обвязки пакета. Нет устройства автоматического центрирования пакета пиломатериалов, особенно различных по ширине, по оси устройства, поэтому узел скрутки может располагаться в любом месте относительно оси и, следовательно, получаются различные по длине концы проволок в узле скрутки, что ухудшает условия дальнейших операций с пакетом. Нет устройства автоматической отрезки проволоки для различных периметров пакетов, что ведет к получению различных концов проволоки в узле скрутки и перерасходу проволоки для малых пакетов.

Известно устройство для обвязки проволокой пакетов фигурных изделий, например лопат, содержащее корпус, верхняя плита которого имеет прорези, диск, выполненный со спиралеобразными пазами и установленный на валу с возможностью вращения, упоры, расположенные под диском и образованные горизонтальной плитой с прорезями и зажимами для проволоки, содержащими сухарь и поворотный подпружиненный рычаг, при этом в центре диска установлен шарик для узла скрутки (см. а.с. №781113, кл. В65В 13/28).

Работает устройство следующим образом.

Лопаты своими тулейками укладывают между щеками. Затем концы П-образных проволок заводят вокруг изделий в отверстия, образуемые прорезями верхней плиты корпуса, пазами диска, прорезями плиты. После этого включают привод, приводящий во вращение диск. При вращении диска по часовой стрелке, благодаря спиралеобразным пазам и прорезям, концы П-образных проволок перемещаются к центру диска, подгибаясь под пакет лопат. Концы проволок, опираясь в края плиты, проходят между сухарями и рычагом, расположенными на плите. Благодаря установочной силе пружин достигается необходимая утяжка лопат. Вследствие одновременного подхода концов проволок к центру диска начинается процесс формирования скрутки, к началу которого концы проволок выходят из зажимов, в результате чего начало формирования узла скрутки происходит без разрушения проволок. Дальнейшее формирование узла скрутки происходит на поверхности формирующего шарика. После окончания формирования узла скрутки, т.е. обвязки лопат, привод останавливается и одновременно включается силовой цилиндр - механизм сбрасывания, шток которого воздействует на рычаг, выводит рычаги-полукассетники из рабочей зоны, и при дальнейшем их движении по дуге против часовой стрелки шарнирно откидная щека отклоняется, в результате чего обвязанный пакет лопат соскальзывает в тару. Далее силовой цилиндр своим обратным ходом возвращает рычаги-полукассетники в исходное положение, при этом упоры, касаясь поверхности плиты, возвращают откидную щеку в исходное положение.

Недостатком данного устройства является то, что нет обкатки проволоки по боковым поверхностям пакета и загибки ее на углах, поэтому на них будет неполное прилегание, что ведет к некачественной обвязке пакета. Необходимо предварительное придание закручиваемой проволоки П-образной формы и ее ручная установка в устройство. Нет устройства автоматического центрирования фигурных изделий, особенно различных по ширине, по оси устройства, поэтому узел скрутки может располагаться в любом месте относительно оси, и, следовательно, получаются различные по длине концы проволоки в узле скрутки, что ухудшает условия дальнейших операций с пакетом. Нет устройства автоматической отрезки проволоки для различных периметров пакетов, что ведет к получению различных концов проволоки в узле скрутки и ее перерасходу для малых пакетов.

Наиболее близким решением по технической сущности, т.е. прототипом, является машина для обвязки проволокой пакетов проката, содержащая подающие ролики, отрезной механизм, вязальную головку, выполненную в виде поворотной крыльчатки со спиральными захватами и подвижную в вертикальном направлении, стол, например, подъемно-опускной, механизм обводки проволоки, выполненный в виде качающихся, переуравновешенных, например, с помощью контргрузов поршневых цилиндров, несущих на конце штока профилированный ролик, при этом подъемно-опускной стол снабжен направляющими копирами, подающие ролики и отрезной механизм установлены на передвижной каретке (см. а.с. №190809, кл. В65В 13/02).

Машина работает следующим образом.

На исходной позиции подъемно-опускной стол находится в крайнем верхнем положении, которое несколько ниже оси подающих роликов. Ролики вместе с кареткой установлены в строго определенном положении относительно оси стола таким образом, чтобы отрезанная проволока обеспечивала охват пакета с учетом длины концов скручивания и располагалась на столе симметрично его оси. Вязальная головка отведена в сторону от оси стола, причем расстояние от крыльчатки до крайнего верхнего положения стола выбирается заранее в зависимости от диаметра и материала обвязочной проволоки и количества нитей ее в обвязке. Для этого предусмотрена регулировка головки по высоте с помощью винтов. Включением подающих роликов проволока подается в направлении к столу, ложится на него, и от нее отрезается определенная, заранее заданная по лимбу, мерная длина. При этом концы проволоки несколько свешиваются вниз. При многониточной обвязке эти операции повторяются несколько раз. Когда на стол укладывается первый ряд пакета, проволока плотно прижимается им к столу. Затем набирается пакет, и стол при этом постепенно опускается. Вязальная головка поворачивается и устанавливается по оси стола, включаются поршневые цилиндры механизма обводки, и ролики, направляясь вначале копирами, а затем боковыми гранями пакета, поднимаются вверх, гнут обвязочную проволоку и плотно прижимают ее к боковым граням пакета. При этом концы проволоки оказываются направленными вверх и входят в зону действия крыльчатки вязальной головки. Включается привод вращения крыльчатки вязальной головки, и концы проволоки скручиваются. Пакет увязан, ролики опускаются в крайнее нижнее положение, стол также опускается на величину, достаточную для отвода головки, а головка поворотом отводится в нерабочее положение. После этого стол возвращается в верхнее исходное положение, и пакет снимается.

Недостатком данной машины является то, что нет загибки проволоки роликами на углах пакета, особенно на верхних, что ведет к неполному прилеганию проволоки на углах. Обкатывание одним роликом не обеспечивает плотного прилегания проволоки к пакету, т.к. после его прохождения проволока может отойти от плоскости пакета. Нет постоянного усилия обкатки, т.к при выдвижении штока цилиндра меняется соотношение плеч от усилия контргруза и усилия прижима обжимного ролика. В верхнем положении усилие прижима минимально, что не обеспечивает плотного прилегания проволоки в верхней части пакета, и соответственно ухудшается качество обвязки. Усилие обкатки передается на шток гидроцилиндров, что ухудшает работу гидроцилиндров при обкатке и соответственно качество самой обкатки. Нет устройства автоматического центрирования пакетов, особенно различных по ширине, по оси устройства, поэтому узел скрутки может располагаться в любом месте относительно оси, и, следовательно, получаются различные по длине концы проволоки в узле скрутки, что ухудшает условия дальнейших операций с пакетом. Нет устройства автоматической отрезки проволоки для различных периметров пакетов, необходимо предварительное измерение пакетов, что ведет к получению различных концов проволоки в узле скрутки и ее перерасходу для малых пакетов. Невозможно обеспечить центрирование проволоки при закругленных, особенно разными радиусами, углах пакета.

Целью предлагаемого изобретения является повышение качества обвязки шпал за счет плотного прилегания проволоки по всему периметру различных по ширине и высоте шпал и экономия проволоки для обвязки за счет ее симметричной укладки и отрезки.

Указанная цель достигается тем, что отрезной механизм снабжен устройством измерения периметра шпал, выполненным в виде рамы с подъемным столом, на котором установлены два привода, взаимодействующие со скалками, перемещающимися в направляющих, и соединенные одним концом гибкими элементами с упором и ножницами, расположенными по обе стороны устройства относительно его оси, и имеющие возможность качаться вокруг своих горизонтальных осей, а другим гибким измеряющим элементом - с рамой устройства, кроме того, на раме устройства установлены наклонно подпружиненные ролики с возможностью качаться вокруг своих горизонтальных осей.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемое устройство «Машина для обвязки проволокой концов шпал» обеспечивает плотное прилегание проволоки по всему периметру различных по ширине и высоте шпал, особенно на их углах, при этом натяжение проволоки при образовании узла остается качественным. Измерение периметра шпал различных по ширине, высоте, радиусах закругления на углах и местах их расположения, двумя гибкими элементами, позволяет осуществлять подачу и отрезку требуемой по длине и расположению ее концов относительно оси устройства проволоки, что позволяет обеспечить одинаковую длину концов проволоки в узле скрутки для всех видов периметра шпал и ведет к экономии проволоки.

Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует критерию «новизна». Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволяет выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «изобретательский уровень».

Сущность технического решения подтверждается чертежами, где

- на фиг.1 - машина, общий вид;

- на фиг.2 - вид А на машину;

- на фиг.3 - вид Б на машину;

- на фиг.4 - различные периметры шпал, обвязанные проволокой.

Машина содержит тумбу для бухты проволоки 1, механизм подачи проволоки 2, вязальную головку 3 с поворотной крыльчаткой 4, механизм обвязки проволоки 5, отрезной механизм 6 с устройством измерения периметра шпал 7 (фиг.3), выполненным в виде рамы 8 с подъемным столом 9, на котором установлены два привода 10 и 11, взаимодействующие со скалками 12 и 13, перемещающимися в направляющих 14 и 15, и соединенные одним концом гибкими элементами 16 и 17 с упором 18 и ножницами 19, расположенными по обе стороны устройства относительно его оси, и имеющие возможность качаться вокруг своих горизонтальных осей, а другими гибкими измеряющими элементами 20 и 21 - с рамой устройства, кроме того, на раме устройства установлены наклонно подпружиненные ролики 22 и 23 с возможностью качаться вокруг своих горизонтальных осей, 24 - контргруз.

Машина работает следующим образом.

Шпала устанавливается в машину. Включается устройство измерения периметра шпал 7. Подъемный стол 9 с приводами 10 и 11 поднимается вверх, прижимая шпалу к верхним упорам рамы 8, при этом ролики 22 и 23, опирающиеся направляющие 14 и 15 сходятся к центру машины, центрируя шпалу по центру. Включаются привода 10 и 11, которые тянут скалки 12 и 13 с закрепленными гибкими измеряющими элементами 16 и 17 к центру машины, при этом гибкие элементы охватывают полупериметры шпалы каждый со своей стороны и останавливаются, полностью выбрав длину гибкого элемента. Контргруз 24 создает натяг гибкого элемента, не давая ему провисать в исходном положении. Скалки 12 и 13, сходясь к центру, через гибкие элементы 16 и 17 поворачивают упор 18 и ножницы 19 на определенный угол, устанавливая упор и ножницы на расстоянии, равном нужной длине проволоки с этой стороны шпалы. Включается механизм подачи проволоки 2, и она подается до упора 18. Срабатывают ножницы 19, отрезая нужную длину проволоки. Далее включается механизм обвязки 5, который своими роликами изгибает проволоку вокруг шпалы. Потом вязальная головка 3 опускается на шпалу, захватывая концы проволоки поворотной крыльчаткой 4, и она, вращаясь вокруг своей оси, создает узел скрутки на проволоке, обвязывая шпалу.

Таким образом, благодаря тому, что отрезной механизм снабжен устройством измерения периметра шпал, выполненным в виде рамы с подъемным столом, на котором установлены два привода, взаимодействующие со скалками, перемещающимися в направляющих, и соединенные одним концом гибкими элементами с упором и ножницами, расположенными по обе стороны устройства относительно его оси, и имеющие возможность качаться вокруг своих горизонтальных осей, а другим гибким измеряющим элементом - с рамой устройства, а также благодаря тому, что на раме устройства установлены наклонно подпружиненные ролики с возможностью качаться вокруг своих горизонтальных осей, значительно повышается качество обвязки шпал за счет плотного прилегания проволоки по всему периметру различных по ширине и высоте шпал, в том числе на углах, а также отсутствует перерасход проволоки для обвязки за счет симметричной укладки и отрезки ее на различных по длине и конфигурации шпал.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано, например, в шпалопропиточных заводах для укрепления шпал за счет обвязки их проволокой. Машина содержит механизм подачи проволоки, отрезной механизм, вязальную головку, выполненную в виде поворотной крыльчатки с захватами и подвижную в вертикальном направлении, и механизм обвязки проволоки. Отрезной механизм снабжен устройством измерения периметра шпал, выполненным в виде рамы с подъемным столом. На столе установлены два привода, взаимодействующие со скалками, перемещающимися в направляющих. Скалки соединены одним концом гибкими элементами с упором и ножницами, которые расположены по обе стороны устройства относительно его оси и имеют возможность качаться вокруг своих горизонтальных осей, а другим гибким измеряющим элементом - с рамой устройства. На раме устройства установлены наклонно подпружиненные ролики, также имеющие возможность качаться вокруг своих горизонтальных осей. Достигается повышение качества обвязки шпал и экономия проволоки для обвязки. 4 ил.

Машина для обвязки проволокой концов шпал, содержащая механизм подачи проволоки, отрезной механизм, вязальную головку, выполненную в виде поворотной крыльчатки с захватами и подвижную в вертикальном направлении, и механизм обвязки проволоки, отличающаяся тем, что отрезной механизм снабжен устройством измерения периметра шпал, выполненным в виде рамы с подъемным столом, на котором установлены два привода, взаимодействующие со скалками, перемещающимися в направляющих и соединенными одним концом гибкими элементами с упором и ножницами, расположенными по обе стороны устройства относительно его оси и имеющие возможность качаться вокруг своих горизонтальных осей, а другим гибким измеряющим элементом с рамой устройства, кроме того, на раме устройства установлены наклонно подпружиненные ролики, также имеющие возможность качаться вокруг своих горизонтальных осей.