СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЦИЛИНДРОВ ДЛЯ ПАТРОННЫХ ГИЛЬЗ И СООТВЕТСТВУЮЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ Российский патент 2013 года по МПК F42B5/26 B30B11/08 

Изобретение относится к цилиндрам для патронных гильз, а более конкретно - к способу их изготовления.

Такие цилиндры традиционно изготавливают из материалов на основе пластика - либо целиком из пластика, либо, главным образом, из пластика с добавлением какого-либо минерального наполнителя.

Их можно изготовить путем инжекции расплавленного полиэтилена высокой плотности в многогнездную форму. В соответствии с другой технологией, методом экструзии получают толстостенную пластиковую трубку, после чего приступают к разрезанию цилиндров по длине трубки.

Количество подлежащих изготовлению цилиндров может быть очень значительным, достигая 7-8 миллионов штук в день, поэтому задача разработки таких способов их изготовления, которые обеспечивали бы увеличение темпов производства, остается для специалистов в этой отрасли промышленности одним из важнейших приоритетов. Основной трудностью в процессе поиска такой максимально эффективной технологии является выбор материала для цилиндров. Учитывая реальные объемы производства, такой материал должен быть не слишком дорогим и иметься в наличии в достаточно больших количествах.

Имея в виду указанные выше моменты, заявители разработали способ изготовления цилиндров на основе композиции преимущественно растительного происхождения, которая отвечает всем требованиям, предъявляемым к данной области применения, и позволяет преодолеть упомянутые выше трудности.

Как было обнаружено заявителями, этот способ может быть претворен в жизнь с помощью ротационного пресса.

Итак, предметом изобретения является способ изготовления цилиндров, реализуемый в ротационном прессе и включающий в себя следующие этапы: берут композицию преимущественно растительного происхождения, подают эту композицию в гнезда цилиндрических форм, рассчитанных на указанные цилиндры,

для получения каждого цилиндра прессуют указанную композицию в гнезде между, с одной стороны, двумя нижними соосными цилиндрическими пуансонами, а именно периферийным пуансоном, установленным с возможностью осевого скольжения в форме, и центральным пуансоном, установленным с возможностью независимого осевого скольжения в пуансоне, и, с другой стороны, верхним пуансоном, при этом результирующее расстояние между пуансонами задает высоту цилиндра, и выталкивают полученные цилиндры.

Благодаря способу согласно изобретению удается применить доступный в больших количествах и поддающийся биологическому разложению материал естественного происхождения с получением из него идеально гомогенных цилиндров. Кроме того, такие цилиндры демонстрируют некоторую тягучесть, что способствует их надлежащей деформации при окончательном формовании в станке для сборки гильз.

Под преимущественно растительной композицией мы понимаем композицию, в составе которой, по меньшей мере, 90 вес.% представляют собой растительные материалы. Целесообразно, чтобы композиция была целиком растительного происхождения. Так, например, она может содержать гомогенную смесь целлюлозных волокон и древесных волокон или опилок. Доля целлюлозных волокон может изменяться, предпочтительно, в пределах от 20 до 50 вес.%, а доля древесных волокон или опилок - от 80 до 50 вес.% от веса композиции.

Такая композиция может не содержать связующего. В этом случае она может состоять лишь из указанной выше смеси. Если она содержит связующее, оно должно быть предпочтительно растительного происхождения, как, например, микрокристаллическая целлюлоза, крахмалы или полиэтиленгликоли. При использовании этого варианта доля микрокристаллической целлюлозы может изменяться предпочтительно в пределах от 2 до 10 вес.%, а еще предпочтительнее - от 2 до 5 вес.% от веса композиции.

В соответствии с особо эффективным вариантом композиции согласно изобретению, она содержит 45-50 вес.% целлюлозных волокон, 50-53 вес.% древесных волокон или опилок и 2-10, предпочтительнее 2-5 вес.% микрокристаллической целлюлозы.

Предметом предложенного изобретения является также сама композиция описанного выше типа, содержащая гомогенную смесь целлюлозных волокон в пропорции, изменяющейся в пределах от 20 до 50 вес.% от веса композиции, и древесных волокон или опилок в пропорции, изменяющейся в пределах от 80 до 50 вес.% от веса композиции. Кроме того, она позволяет добиться всех упомянутых выше свойств.

Изобретение охватывает также применение композиции преимущественно растительного происхождения типа описанной выше для изготовления цилиндров для патронных гильз, в частности, в случаях, когда цилиндры изготавливают в ротационном прессе.

Заявители установили также, что при совместном применении ротационного пресса и описанной выше композиции удается получить цилиндры, обладающие некоторой тягучестью. Это свойство особо привлекательно при необходимости получения гильзы из такого цилиндра - дело в том, что цилиндр вводится в трубку гильзы и устанавливается на этой гильзе с некоторым усилием, так что вследствие подобного деформирования достигается исключительно высокое качество изготавливаемых гильз.

Ниже приводится детальное описание изобретения со ссылками на единственный приложенный чертеж, на котором иллюстрируется та часть ротационного пресса, где протекают этапы предлагаемого способа.

Способ согласно изобретению включает в себя следующие этапы: берут композицию 2 преимущественно растительного происхождения с точно подобранными объемом и массой; подают указанную композицию 2 в гнезда 3 цилиндрических форм 4, рассчитанных на указанные цилиндры 1; для получения каждого цилиндра прессуют указанную композицию 2 в гнезде 3 между, с одной стороны, двумя нижними соосными цилиндрическими пуансонами, а именно периферийным пуансоном 5, установленным с возможностью осевого скольжения в форме 4, и центральным пуансоном 6, установленным с возможностью независимого осевого скольжения в пуансоне 5, и, с другой стороны, верхним пуансоном 7, при этом расстояние между пуансонами 5 и 7 задает высоту цилиндра, и выталкивают полученные цилиндры.

Для выполнения этапа прессования указанной композиции нижние пуансоны 5 и 6 приводятся в движение в направлении вверх, причем пуансон 6 смещается по всей длине цилиндра, а пуансон 7 приводится в движение в направлении вниз до его соприкосновения с пуансоном 6. По завершении прессования центральный пуансон 6 перемещается вниз, верхний пуансон 7 вверх, а периферийный пуансон 5 - тоже вверх для выталкивания полученного таким образом цилиндра.

Далее следует более детальное описание изобретения, причем приводимые ниже признаки различных предметов этого изобретения могут рассматриваться как самостоятельно, так и в различных сочетаниях.

Пример

Раздельно подают два упомянутых выше компонента предлагаемой композиции и тщательно перемешивают их. Полученную смесь направляют в ротационный пресс, исправное функционирование которого описывается ниже. В качестве примера можно указать ротационный пресс модели Courtoy, например, серий F и MODUL™.

На первом этапе подают указанную выше смесь 2 с точно отмеренными объемом и массой в полость, образующую гнездо 3 единой формы 4. Эту форму устанавливают на поворотный диск, содержащий от 30 до 50 гнезд, каждое из которых имеет диаметр, близкий к диаметру готовой детали 1, и высоту, пропорциональную объему используемого порошкообразного материала.

Над каждой матрицей находится ползун, располагающийся по оси этой последней. Предусмотрен специальный кулачковый механизм, обеспечивающий опускание или подъем указанного ползуна, на конце которого закреплен верхний прессовальный пуансон 7.

Таким образом, на втором этапе пуансон 7 входит в матрицу, обеспечивая в процессе своего опускания прессование смеси 2.

На нижней противоположной плоскости расположены другие ползуны, которым сообщается вертикальное перемещение вверх и вниз. Они снабжены нижними пуансонами - периферийным 5 и центральным 6, - которые позволяют получить отверстие цилиндра.

На третьем этапе полученный таким образом цилиндр высвобождают и извлекают из матрицы.

Цилиндр описанной выше конструкции находится на уровне рабочей плоскости и удаляется с этой плоскости благодаря вращению диска, наличию помещенных над этой плоскостью специальных «дефлекторов» и центрифугированию.

Совершенно очевидно, что могут быть применены и иные технологии.

Так, например, можно использовать метод, в соответствии с которым прессование будет осуществляться не в системе с непрерывной кинематикой, а в какой-либо системе периодического действия.

С помощью многогнездной формы больших размеров (например, 1 м × 1 м), которая работает в горизонтальном положении и снабжена верхней плитой с установленными на ней прессующими пуансонами и нижней плитой с установленным на ней выталкивателем, можно при рабочем цикле порядка 20 секунд добиться скорости формования (для формы на 1000 отверстий) порядка 160000 деталей в час.

Вне зависимости от типа используемой системы - с непрерывной кинематикой или с периодическим формованием - необходимо в процессе прессования материала прикладывать усилие порядка 4-7 тонн на единицу.

Изобретение относится к боеприпасам и может быть использовано при изготовлении цилиндров (1) для патронных гильз на ротационном прессе. Композицию (2), преимущественно растительного происхождения, с точными объемом и массой подают в гнезда (3) цилиндрических форм (4), рассчитанных на цилиндры (1). Затем для получения цилиндра композицию прессуют в гнезде (3) между верхним пуансоном (7) и двумя нижними соосными цилиндрическими пуансонами, один из которых периферийный (6), а второй - центральный (5). Периферийный (6) пуансон установлен с возможностью осевого скольжения в форме (4). Центральный (5) пуансон имеет возможность независимого осевого скольжения в пуансоне (5). Расстояние между пуансонами (5) и (7) определяет высоту цилиндра. Обеспечивается возможность применения доступного в больших количествах и поддающегося биологическому разложению материала естественного происхождения с получением из него гомогенных цилиндров. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ изготовления цилиндров (1) для патронных гильз, характеризующийся тем, что его реализуют в ротационном прессе, причем способ включает следующие этапы: используют композицию (2) преимущественно растительного происхождения, которую подают в гнезда (3) цилиндрических форм (4), рассчитанных на указанные цилиндры (1), для получения каждого цилиндра прессуют указанную композицию (2) в гнезде (3) между, с одной стороны, двумя нижними соосными цилиндрическими пуансонами, а именно периферийным пуансоном (5), установленным с возможностью осевого скольжения в форме (4), и центральным пуансоном (6), установленным с возможностью независимого осевого скольжения в пуансоне (5), и, с другой стороны, верхним пуансоном (7), при этом расстояние между пуансонами (5) и (7) задает высоту цилиндра, и выталкивают полученные цилиндры.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для прессования указанной композиции пуансоны (5) и (6) приводят в движение в направлении вверх, причем пуансон (6) смещают по всей длине цилиндра, а пуансон (7) приводят в движение в направлении вниз до его соприкосновения с пуансоном (6).

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что по завершении прессования центральный пуансон (6) приводят в движение в направлении вниз, верхний пуансон (7) приводят в движение в направлении вверх, а периферийный пуансон (5) приводят в движение в направлении вверх для выталкивания полученного таким образом цилиндра.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют композицию, содержащую гомогенную смесь целлюлозных волокон и древесных волокон или опилок.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что доля целлюлозы находится в пределах от 20 до 50 вес.% от веса композиции, а доля древесных волокон или опилок - в пределах от 80 до 50 вес.% от веса композиции.

6. Способ по п.4 или 5, отличающийся тем, что композиция дополнительно содержит микрокристаллическую целлюлозу.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что композиция содержит 45-50 вес.% целлюлозных волокон, 50-53 вес.% древесных волокон или опилок и 2-10 вес.% микрокристаллической целлюлозы.

8. Способ по п.4 или 5, отличающийся тем, что используют композицию, не содержащую связующее.

9. Композиция для изготовления цилиндров для патронных гильз, содержащая гомогенную смесь целлюлозных волокон в пропорции, изменяющейся в пределах от 20 до 50 вес.% от веса композиции, и древесных волокон или опилок в пропорции, изменяющейся в пределах от 80 до 50 вес.% от веса композиции.

10. Композиция по п.9, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит микрокристаллическую целлюлозу.

11. Композиция по п.10, отличающаяся тем, что она содержит 45-50 вес.% целлюлозных волокон, 50-53 вес.% древесных волокон или опилок и 2-10 вес.% микрокристаллической целлюлозы.

12. Композиция по п.9, отличающаяся тем, что она не содержит связующего.

13. Композиция по п.9, отличающаяся тем, что она состоит из указанной смеси целлюлозных волокон и древесных волокон или опилок.

14. Применение композиции по любому из пп.9-13 в качестве композиции для изготовления цилиндров для патронных гильз.

15. Применение по п.14, отличающееся тем, что цилиндры изготавливают в ротационном прессе.