Устройство для вырезания отверстий в неметаллических трубах Советский патент 1987 года по МПК B29C69/00 

шабровочной голопкой 24, При этом ножевая 22 и шабровочная 24 головки выполнены с винтовыми зубьями 31 и 32 соответственно, а опорный ролик выполнен также с винтовыми зубьями и установлен с возможностью взаимодействия с продольной поверхностью обрабатываемой трубы 9, Труба 9 посредством транспортировочных головок

1

Изобретение относится к обработке неметаллических материалов, преимущественно пластмассовых дренажных труб.

Цель изобретения - повышение ка- чества обработки неметаллических труб.

На фиг. 1 изображено устройство для вырезания отверстий в неметаллических трубах, общий вид в разрезе; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1 (при наличии двух ножевых головок); на фиг„4- разрез В-В на фиг. 3; на фиг. 5 - схема движения ножевой головки; на фиг. 6 - схема движения шабровочной головки; на фиг. 7 - 9 - стадии удаления неполностью снятой стружки шабровочной головкой; на фиг. 10 - сечение Г-Г на фиг. 9.

Устройство для вырезания отверсти в трубах, преимущественно в дренажных неметаллических, содержит неподвижно установленный корпус 1 с полой ступицей 2, на которой закреплена защитная сетка 3 при помощи винта 4, Защитная сетка 3 со стороны, обращенной к полой ступице 2, закрыта крьш1кой 5, которая при помощи винтов 6 крепится к защитили сетке 3. Крышка 5 содержит проходящее концентрически к средней продольной оси 7 корпуса 1 впускное отверстие 8 для трубы 9.

При помощи винтов 4 с корпусом 1 связан неподвижно закрепленный зубчатый венец 10 планетарной передачи. В корпусе 1 при помощи шарикоподшипника 11 установлен с возможностью вра- щения полый вал 12, на котором со стороны привода закреплен фланец 13.

25 подается в зону действия ножевой головки 22. Режущая кромка 41 ножа 40 перемещается по эпитрохоиде. При каждом вхождении режущей кромки 41 в трубу 9 вырезается отверстие, при этом стружка удаляется наружу. Шабровочная головка 24 зачищает поверхность трубы, обеспечивая необходимое качество. 2 з.п. ф-лы, 10 ил.

при помощи резьбы 14 и винтов без возможности вращения. Внутренний диаметр концентрически расположенного по отношению к оси 7 полого вала 12 больше внешнего диаметра проходящей через полый вал 12 трубы 9.

В коробообразном фланце 13 со стороны привода расположены с возможностью вращения пары планетарных шестерен 15 и 16 или 17 и 18. Планетарные шестерни 15 и 16 располагаются по отношению друг к другу концентрически и жестко связаны между собой, т.е. они соединены без возможности вращения с общим валом, причем планетарная шестерня 15 входит в зацепление с солнечной шестерней 10. Планетарные шестерни 17 и 18 также располагаются соосно одна относительно другой и жестко связаны между собой, т.е. они также связаны без возможности вращения с общим валом. Планетарная шестерня 18 входит в зацепление с планетарной шестерней 17. Планетарная шестерня 18 входит в зацепление с приводным зубчатым колесом 19, размещенным без возможности вращения на валу 20, который установлен с возмож- HocTbjo вращения на шарикоподшипнике 21 во фланце 13 со стороны привода. На другом конце вала 20, т.е. на другой стороне подшипника 21, установлена состоя1цая из трех частей ножевая головка 22 при помощи резьбовой гайки 23. Во фланце 13 со стороны привода установлены с возможностью вращения следуюш;ие пары планетарных шестерен 15, 16 или 17, 18, которые служат для привода шабровочной головки 24 или для привода транспортировочных головок 25. Шабровочная головка

25

24 и транспортировочные головки 25 креплены приблизительно на одном ровне с ножевой головкой 22 перпеникулярно оси 7 при помощи резьбовых . гаек 23 на валах 20, которые установ-5 ены на подшипниках 21 во фланце 13 со стороны привода и несут приводное зубчатое колесо 19, нах.одящееся в зацеплении с планетарной шестерней 18. Солнечное колесо 10 и планетарные 0 шестерни 15 - 18, а также приводные зубчатые колеса 19 выполнены таким образом, что при полном обороте фланца 13 со стороны привода в соответствии со стрелкой 26, (обозначающей направление вращения) валы 20, ножевая головка 22, шабровочная головка 24 и транспортировочные головки 25 совершают один оборот вокруг оси 27.

Труба 9 (с круговой волнистостью 20 с основанием 28) имеет на большей части своей длины круговое поперечное сечение, а на уровнях, перпендикулярных оси 7, - форму гребня 29 волны или впадины 30 волны. Ножевая головка 22 также, как и шабровочная

24и транспортировочные 25 головки, имеет винтообразный профиль, зубья 31-33 которого входят во впадины

30 волны. Шаг t ножевой 22, шабро- вочной 24 и транспортировочных 25 головок идентичен и равен осевому расстоянию последующего гребня 29 трубы 9. Ввиду того, что ножевая 22 шабровочная 24 и транспортировочные 35

25головки при каждом полном обороте фланца 13 со стороны привода совершают один поворот вокруг оси 27 в направлении 34 вращения, труба 9 продвигается на величину шага t, т.е. на расстояние, соответствующее двойному расстоянию между обоими соседними гребнями 29 волны в направлении, 35 транспортировки.

В полом валу 12 располагается согасованная с формой основаня 28 трубы 9 направляющая станина 36, которая при помощи винтового соединения 37 крепится к крьш1ке 5 с впускным гп отверстием 8.

Для того, чтобы ножевая 22, шабровочная 24 и тарнспортировочные 25 головки не сталкивались с направлящей станиной 36 в процессе их враще- г ния вокруг трубы 9, над каждой из этих головок 22 - 25, имеющих круговое поперечное сечение, вырезается область, ограничительная линия 38

40

45

5

. 5 0

0

5

п

г

0

5

которой соответствует по меньшей мере развертке, которая может иметь место при обкатывающем движении той или иной головки 22 - 25 на направляющей станине 36. Возможно также образование этой области при помощи прямой ограничительной линии.

Ножевая головка 22 выполнена из трех частей. Она включает средний ножедержатель 39, на котором установлены ножи 40, содержащие в направлении 34 вращения опережающие режущие кромки 41, которые проходят через--зубья 31. В осевом направлении с обеих сторон от среднего ножедер- жателя 39 выполнены чистые участки 42 и 43 зубьев. Ножедержатель 39 и оба участка 42 и 4 зубьев, а также нож 40 совместно скреплены посредством натяжного болта 44.

Для того, чтобы находящиеся в зацеплении с трубой 9 посредством своих зубьев 31-33 поворотные головки 22 - 25 прилегали к трубе 9 с легким натяжением, направляющая станина 36 установлена под углом к линии ее продольного направления. Для этой цели во фланце 45 предусмотрены удлиненные отверстия 46, проходящие перед винтовым соединением 37.

Формы конструктивного исполнения в соответствии с фиг. 3 и 4 отличаются от форм конструктивного исполнения в соответствии с фиг. 1 и 2 в основном тем, что предусмотрены две ножевые головки, которые располагаются диаметрально одна относительно другой. Шарикоподшипники и привод соответствуют фиг. 1 и 2. Такое расположение двух ножевых головок возможно, если труба 9 не имеет основания. По этой причине не предусматривается также наличие направляющей станины. Имеется шабровочная головка, которая не содержит выемки. Ввиду того, что нет направляющей станины, не нужны транспортировочные головки, которые обеспечивают продвижение трубы в осевом направлении. Для приложения сил , давления необходим лишь по меньшей мере один-опорный ролик 47, который не связан с приводом, поскольку располагается на фланце 13 со стороны привода с возможностью свободного вращения. Ножевые головки выполнены четырехступенчатой конструкции, т.е. содержат четьфе зуба. При одном обороте каждой ножевой головки труба

продвигается в направлении в соответствии

35 тран- с делени

спортировки ем t на расстояние, соответствующее осевому расстоянию от четырех зубьев. Ножевые головки являются вза- имозаменяемыми. В случае конструктивного исполнения в соответствии с фиг. 4 ножи 40 не являются смещенными (как на фиг. 2), поэтому ножи 40 должны монтироваться в ножевых голов ках на расстоянии t /2 параллельно друг другу. Верхняя ножевая головка при этом вырезает отверстия 44 во второй и четвертой впадинах волны, в то время как нижняя ножевая головка, которая располагается в осевом направлении, смещенная на величину t /4, вырезает отверстия 44 в первой и третьей впадинах волны. За счет поворота ножевой головки на половину расстояния между ножами смещенное рас положение отверстий имеет место от .первой к второй впадинам волны и от третьей к четвертой впадинам волны. Такое исполнение ножевых головок

;обеспечивает возможность транспортиI

ровки трубы при скорости, в два раза превьшающей скорость, соответствующую примеру исполнения в соответствии с фиг. 1 и 2, что, в частности принимается во внимание применительно к трубам с малым диаметром.

Устройство для вырезания отверс

Труба 9 с кольцевой волнистостью имеет радиус Rq -впадины 30 волны, в то время как для радиуса Rb шабровоч ной головки 24 справедливо равенство Rb 2 Ra. Ввиду того, что шабровоч ная головка 24 при одном обороте фланца 13 со стороны привода соверша ет полный оборот вокруг оси 27,шабровочная головка работает с проскаль зыванием по своей окружности в 50% по отношению к впадине 30 трубы 9, так как угол о огибания относительно трубы 9 и к шабровочной головки 24 имеет одно и то же значение. Таким образом, -если шабровочная головка 24 в соответствии с углом oi огиба ния относительно трубы 9 перемещается на расстояние, соответствующее шабровочной длине с) , то окружность

тий в неметаллических трубах работа- шабровочной головки перемещается на

ет следующим образом.

Труба 9 основанием 28 располагается на направляющей станины 36 и посредством транспортировочных головок 25 подается в зону действия ноже- Q вой головки 22.

. Режущая кромка 41 -ножа 40 ножевой головки 22 за счет планетарного привода перемещается по эпитрохоиде Е (фиг. 5). Эпитрохоида Е представляет собой кривую, которая описывается одной точкой, а именно точкой режущей кромки 41 ножа 40 при условии, что окружность k огибания с радиусом г огибает без проскальзывания направ- Q ляющую окружность К с радиусом R и расстояние А от точки (режущей кромки 41) до средней точки М окружности

45

величину, соответствующую полезной длине Ь, причем в данном случае- спра ведливо равенство Ь .

На окружности шабровочной головки 24 предусмотрены режущие зубья 48, внешний радиус которых равен радиусу Rb (фиг. 7-9)о В процессе резания отверстия 44 (например, в результате затупления режущей кромки 41 ножа 40) стружка вырезается не пол- HocTbjo (фиг. 7)„ Первый режущий зуб

48проходит мимо стружки 49,последующий режущий зуб 48 движется в направлении стружки 49, последующий режущий зуб 48 захватывает стружку

49и вырезает ее. Стружка падает вовнутрь защитной сетки 3, после чего она вместе с другой стружкой извле49и вырезает ее. Стружка падает вовнутрь защитной сетки 3, после чего она вместе с другой стружкой извлеогибания больше радиуса г этой окружности огибания k. При движении огиба- кается оттуда через нижнее спускное ния средняя точка М окружности оги-отверстие 50. С целью облегчения бания k перемещается по круговой ли-этого удаления на фланце 13 со сторонни. Эпитрохоида Е образует петлю,ны привода укреплен направляющий которая входит внутрь направляющейлист 51, с помощью которого вырезан5

О 0

ЗО

5

окружности к (фиг, 5). В указанном случае окружность k огибания образуется н ожевой головкой 22, в то время как направляющая окружность К образована трубой 9. При каждом вхождении режущей кромки 41 вовнутрь направляющей окружности К, т.е. в трубу 9, в последней вьфезается отверстие, причем НОЖ каждый раз при прохождении через малую петлю вырезает кусок из стенки трубы 9 таким образом, что направление резания в конце разреза располагается радиально наружу, в результате чего вырезаемая стружка удаляется наружу.

Труба 9 с кольцевой волнистостью имеет радиус Rq -впадины 30 волны, в то время как для радиуса Rb шабровочной головки 24 справедливо равенство Rb 2 Ra. Ввиду того, что шабровочная головка 24 при одном обороте фланца 13 со стороны привода совершает полный оборот вокруг оси 27,шабровочная головка работает с проскальзыванием по своей окружности в 50% по отношению к впадине 30 трубы 9, так как угол о огибания относительно трубы 9 и к шабровочной головки 24 имеет одно и то же значение. Таким образом, -если шабровочная головка 24 в соответствии с углом oi огибания относительно трубы 9 перемещается на расстояние, соответствующее шабровочной длине с) , то окружность

шабровочной головки перемещается на

Q

Q

5

величину, соответствующую полезной длине Ь, причем в данном случае- справедливо равенство Ь .

На окружности шабровочной головки 24 предусмотрены режущие зубья 48, внешний радиус которых равен радиусу Rb (фиг. 7-9)о В процессе резания отверстия 44 (например, в результате затупления режущей кромки 41 ножа 40) стружка вырезается не пол- HocTbjo (фиг. 7)„ Первый режущий зуб

48проходит мимо стружки 49,последующий режущий зуб 48 движется в направлении стружки 49, последующий режущий зуб 48 захватывает стружку

49и вырезает ее. Стружка падает вовнутрь защитной сетки 3, после чего она вместе с другой стружкой извле кается оттуда через нижнее спускное отверстие 50. С целью облегчения этого удаления на фланце 13 со стороны привода укреплен направляющий лист 51, с помощью которого вырезанная стружка 49 сдвигается в направлении спускного отверстия 50,

Отверстия 44 расширяются во- внутрь трубы 9 на величину угла, jb , что является предпочтительным при дренаже (фиг, 10). Вырезание отверстий 44 осуществляется в основном изнутри наружу. Тем самым труба в области впадины 30 волны слегка искривляется в направлении наружу, в результате чего на пластичном материале трубы образуется коническая, сужающаяся в направлении наружу или расширяющаяся вовнутрь, поверхность резания с углом р резания,

Формула изобретения

1. Устройство для вырезания отверстий в неметаллических трубах, преимущественно с выступами, распо- ложенными на наружной поверхности по винтовой линии, содержащее непоДвиж- но установленный корпус с полой ступицей с одной стороны и полым валом с направляющей (Станиной, на котором неподвижно закреплен фланец, в котором установлен вал, несущий на одном конце неподвижно закрепленное зубчатое колесо и составную ножевую головку по крайней мере с одним ножом на другом конце, установленную с возможностью перемещения по эпитрохоиде

вокруг оси подачи обрабатываемой трубы, опорный ролик и привод, выполненный в виде планетарной передачи, солнечное колесо которой неподвижно установлено в корпусе, а планетарные шестерни расположены во фланце с возможностью зацепления с его зубчатым колесом, отличающееся тем что, с целью повышения качества обработки, оно снабжено приводной шабровочной головкой, составная ножевая и шабровочная головки выполнены с винтовыми зубьями, а нож ножевой го- ловки.,расположен параллельно винтовым зубьям.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что опорный ролик выполнен с винтовыми зубьями и установлен с возможностью взаимодействия с профильной поверхностью обрабатываемой трубы, при этом на опорном ролике, шабровочной и ножевой головках с одной стороны выполнен срез для пропуска выступающего участка поперечного сечения обрабатываемой трубы, длина которого по меньшей мере равна длине развертки направляющей станины.

3.Устройство по п. 1, о т л и - чающ-ееся тем, что диаметр шабровочной головки больше диаметра ножевой головки.

/3 л 15 16 19

У

J Id л Ш

21 50 20 Фиг.1

Л

26

ад

; б

Фиг.З

в-в

Ц2 W

J

чч

20--

Изобретение относится к обработке неметаллических материалов, преимущественно пластмассовых дренажных труб. Цель изобретения - повышение качества обработки достигается за счет снабжения устройства приводной 17 0 16 15 15 26 28 J / 3Z А-А 34 31 22 1 15 § О) to ее :о 4 СО ю /5 Ю 18 М см 2 Фиг. 2

Е 1

25

Фиг.5

Фиг. 6

w

Г- Г

Редактор О. Бугир

Фиг. Ю

Составитель В. Свириденко

Техред Л.Сердюкова Корректор А. Тяско

Заказ 904/63 Тираж 565 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4