Способ изготовления колючей армированной ленты

Способ изготовления колючей армированной ленты, при котором в заготовке в виде сплошной металлической полоски, на некотором расстоянии от оси ее симметрии, с обеих сторон равномерно пробивают симметричные внешние карманы. Перемычки между карманами образуют большое количество противоположных пар поражающих элементов. Каждый из элементов состоит из основы и противоположно направленных зубцов, расположенных по внешним сторонам поражающего элемента, и готовую ленту наматывают на барабан. Как заготовку используют широкую сплошную металлическую полосу, из которой одновременно формируют несколько колючих лент-полуфабрикатов, которые наматываются на соответствующее количество барабанов (бобин) с горизонтальными валами вращения и автономными средствами их натяжения. Формируют бухты шириной, равной ширине колючей ленты-полуфабриката, или проходя один или несколько указанных барабанов, колючую ленту-полуфабрикат подают на участок армирования. В центральный участок ленты устанавливают металлическую проволоку, преимущественно круглого сечения. Готовую колючую армированную ленту подают к распределителю, который обеспечивает ее намотку на горизонтально установленный барабан почти без зазоров между смежными витками. Параллельные соседние витки соединяют между собой скобами (клипсами) в шахматном порядке вдоль бухты.

Полезная модель относится к метизному производству, а именно к технологиям, которые применяются при производстве колючих армированных лент, которые используют для возведения барьеров безопасности различных конструкций, предназначенных для предотвращения неправомерного проникновения на режимные объекты.

Традиционно для изготовления колючих лент используют следующую технологию. Заготовку, которая представляет собой сплошную узкую металлическую полосу, пошагово продвигают под штамп, фигурные пуансоны которого просекают в полоске элементы, чаще овальные, что позволяет сформировать поражающие элементы ленты с противоположно направленными зубцами. Такой способ изготовления колючих лент является наиболее распространенным в мире.

Известным аналогом является способ изготовления колючей ленты, который заключается в том, что в заготовке в виде сплошной узкой металлической полоски, на некотором расстоянии от оси ее симметрии, с обеих сторон равномерно пробивают симметричные внешние открыть карманы, перемычки между которыми образуют большое количество противоположных пар поражающих элементов, каждый из которых состоит из основы и противоположно направленных зубцов, расположенных с внешних сторон поражающего элемента, а остриями каждого из зубцов являются углы, образованные между внешней стороной и боками поражающего элемента. Для пробивки симметричных внешних открытых карманов используют штамп, который состоит из матрицы и пуансона, содержащий пальчиковые пробивные инструменты в сечении овальной формы, расположенных в пуансоне по одной линии, перпендикулярной направлению пошагового передвижения заготовки под штамп. Такой штамп обеспечивает изготовление колючей ленты за один полный цикл его срабатывания [см. патент Украины № 41834 по классу B21F 25/00 опубликован 17.09.2001 года в Бюл. № 8 за 2001 год].

Основным недостатком аналога является то, что его применение позволяет изготавливать колючую ленту с недостаточными технико-функциональными свойствами. Наличие этого недостатка объясняется тем, что из такой колючей ленты невозможно возвести надежного барьерного заграждения, обусловлено следующим. Во-первых, поскольку такая колючая лента изготавливается из тонколистового металла, ее легко перекусить даже обычными бытовыми ножницами, и именно так нарушить целостность ограждения охраняемого объекта. Во-вторых, поскольку такая колючая лента не имеет достаточных упругих свойств (жесткость) из-за небольшой толщины металла, из которого она изготавливается, заграждения, возведенные из такой ленты, достаточно легко деформировать, например, прижать к почве, даже палкой, и беспрепятственно проникнуть на охраняемый объект. Более того, колючая лента, после деформирования, не восстанавливается до первоначального (начального) состояния из-за пластичности металла, из которого она изготовлена.

Ближайшим аналогом полезной модели является способ изготовления колючей ленты повышенной жесткости, при котором в заготовке в виде сплошной узкой металлической полоски, на некотором расстоянии от оси ее симметрии, с обеих сторон равномерно пробивают симметричные внешние открытые карманы, перемычки между которыми образуют большое количество противоположных пар поражающих элементов, каждый из которых состоит из основы и противоположно направленных зубцов, расположенных с внешних сторон поражающего элемента, далее формируют центральный полукруглый изгиб, в котором в связи с определенным шагом на участке ленты без поражающих элементов пробивают центральное небольшой отверстие, от которого формируют сквозной проем к краю ленты, деформируют зубцы в противоположных направлениях, после чего готовую ленту наматывают на вертикально расположенный конический барабан, каждый раз перегибая ленту по отверстиям с разрезами по кругу [см. патент США № 4028925 из классов B21F 25/00, B21D 28/04 опубликован 14.06.1977 года].

Ближайший аналог позволяет получать колючую ленту с недостаточной жесткостью и упругими свойствами для содержания и восстановления своей формы при использовании ее для возведения барьеров безопасности. Несмотря на то, что способ позволяет формировать центральный изгиб, ребро жесткости, однако пробивка в нем центрального отверстия и сквозного проема, сводит на нет функцию такого ребра жесткости из-за нарушения отверстиями и прорезями его целостности. В этих местах (где имеются отверстия и проемы), ленту легко перекусить бытовыми ножницами, даже это сделать еще удобнее, поскольку половина центрального участка уже разрезана прорезью. Тогда получается, что в дополнительной жесткости коротких участков колючей ленты вообще нет смысла. Кроме того, такое повышение жесткости не добавляет колючей ленте упругих свойств, а потому формирования центрального изгиба вообще оказывается лишним, а если изменить схему сматывания колючей ленты в бухту с плоскостной на радиальную, как это делается во всем мире, поскольку удобнее, то и в отверстиях с прорезями отпадает необходимость. Наиболее рациональным для придания дополнительной жесткости и упругих свойств колючей ленте является армирование ее центрального участка стальной проволокой, преимущественно круглого сечения. Такие технические решения хорошо известны из существующего уровня техники, например, из патента Украины № 33526 (2008 год), из патента Украины № 91445 (2010 год), из патента США № 6601830 (2003 год).

Вторым существенным недостатком аналога является то, что готовое изделие наматывается на вертикальный конический барабан. Наличие данного недостатка обусловлено следующим. В таком конической барабане, его образующая уменьшает диаметр витков намотанной колючей ленты по мере заполнения ею барабана, а значит, в бухте оказываются витки с различными диаметрами, что в дальнейшем затрудняет установку клипс между витками для формирования спирального барьера безопасности, к тому же, делает невозможным изготавливать барьеры с одинаковым диаметром витков колючей ленты по длине барьера. Чтобы получать бухту с одинаковыми по диаметру витками колючей ленты, иметь удобство для постановки клипс (скоб) между витками, целесообразно использовать цилиндрические намоточные барабаны и такие технические решения известны из существующего уровня техники, например, из патента Украины № 89535 (2014).

Третий существенный недостаток аналога, при его применении получают лишь одно изделие (одну колючую ленту), не рационально. Ведь мощность штампа обычно позволяет изготавливать одновременно несколько лент, но исходная заготовка (узкая сплошная лента) по своей ширине позволяет изготавливать только одну ленту. Для того, чтобы выросла производительность известного способа, следует применять как исходную заготовку широкую металлическую полосу, из которой можно было бы одновременно изготавливать несколько колючих лент и такие технические решения известны из существующего уровня техники, например, из патента Украины № 95130 (2011 год).

В основу изобретения поставлена задача повышения технологичности одновременного изготовления нескольких колючих армированных лент, за счет сохранения целостности всех элементов конструкции колючей ленты и изготовление из нее двух видов конечного продукта путем оснащения ее соответствующим количеством барабанов с автономными средствами натяжения и оснащение средством для формирования заграждения, а также частичного изъятия прессового оборудования.

Поставленная задача решается тем, что способ изготовления колючей армированной ленты, при котором в заготовке, что имеет вид сплошной металлической полоски, на некотором расстоянии от оси ее симметрии, с обеих сторон равномерно пробивают симметричные внешне открытые карманы, перемычки между которыми образуют большое количество противоположных пар поражающих элементов, каждый из которых состоит из основы и противоположно направленных зубцов, расположенных с внешних сторон поражающего элемента, и готовую ленту наматывают на барабан, согласно изобретению, как заготовку используют широкую сплошную металлическую полосу, из которой одновременно формируют несколько колючих лент-полуфабрикатов, которые наматываются на соответствующее количество барабанов (бобин) с горизонтальными валами вращения и автономными средствами их натяжения, формируя бухты шириной, равной ширине колючей ленты-полуфабриката, или, проходя один или несколько указанных барабанов, колючую ленту-полуфабрикат подают на участок армирования, где в центральный участок ленты завальцовывается металлическая проволока преимущественно круглого сечения, после чего уже готовую колючую армированную ленту подают к распределителю, который обеспечивает ее намотку на горизонтально установленный барабан почти без зазоров между смежными витками, а параллельные соседние витки соединяют между собой скобами (клипсами) в шахматном порядке вдоль бухты.

Разумеется, количество армирующих ленту средств, винтовых распределителей с горизонтальными барабанами и клипсаторов для формирования готового изделия – спирального заграждения – может быть увеличено до количества получаемых полуфабрикатов – количества колючих лент.

Пошаговое преобразование сплошной широкой металлической полосы (заготовки) в несколько колючих лент нисколько не увеличивает общее время изготовления изделия (колючая лента все равно полностью изготавливается за один цикл срабатывания штампа), но и не увеличивает габаритов оборудования.

Таким образом, полезная модель позволяет широкую ленточную металлическую заготовку (на входе) превратить в заграждения (на выходе), полностью готовое для использования на режимных объектах благодаря использованию предложенной технологии изготовления колючей армированной ленты.

Полезная модель максимально упрощает изготовление колючей армированной ленты, исключают лишние операции, обеспечивает непрерывность технологического процесса.

Итак, совокупность всех существенных признаков, присущих полезной модели, полученных благодаря внесению соответствующих изменений в технологию, позволяет достичь определенного технического результата, сформулированного в постановке задачи.

Полезная модель поясняется чертежом, где изображена принципиальная схема линии для производства колючей автоматной ленты предложенным способом.

Полезную модель выполняют следующим образом. Сплошную широкую полосу – заготовку 1 – подают в зону работы штампа 2. На первом этапе в заготовке 1 пробивают овальные парные отверстия 3 по всей ширине заготовки 1 в две строки. После пробивки указанных овальных отверстий 3 заготовку 1 продвигают дальше в штамп 2 на один шаг, равный ширине поражающих элементов 4 колючих лент 5. На втором этапе происходит прорезание половины парных перемычек 6 между парными овальными отверстиями 3 по длине заготовки 1 с помощью того же штампа 2. Не прорезаная часть перемычек 6 предотвращает чрезмерное деформирование заготовки. При прорезании перемычек 6 на втором этапе, на первой позиции вновь происходит пробивание овальных отверстий 3 в сплошной части заготовке 1, что при передвижении попала под штамп 2. После прорезания половины перемычек 6 заготовку 1 продвигают дальше в штамп 2 еще один такой же шаг. На третьем этапе происходит прорезание парных перемычек 6 оставшихся по другой линии расположения (шахматный порядок) в заготовке 1. На этом этапе происходит окончательное разделение заготовки 1 на отдельные колючие ленты 5, которые при дальнейшем пошаговом продвижении заготовки 1, выходят из зоны работы штампа 2 и наматываются на бобинах 7 (горизонтальные барабаны), количество которых соответствует количеству изготовленных колючих лент 5. Далее часть готовых бухт 8, если это необходимо, снимают с бобин 7 и отправляют на склад 9 готовой продукции. Часть колючих лент 5, минуя бобины 7, подают на участок армирования, который содержит, например, пресс-автомат 10. Перед этим прессом-автоматом 10 установлена бухта 11 со стальной проволокой 12. Металлическая проволока 12 из бухты 11 вместе к колючей лентой 5 подают в пресс-автомат 10, где колючая лента 5 армируется металлической проволокой 12. Полученная таким образом готова колючая армированная лента 13 попадает на винтовой распределитель 14, который ее укладывает в один слой на вращающийся барабан 15, располагая ее витки почти без зазоров. При вращении барабана 15 (намотки на него колючей армированной ленты 13), с помощью автоматических клещей 16 (клипсаторов) соединяют параллельные соседние витки колючей армированной ленты 13 скобами 17 между собой в шахматном порядке вдоль барабана 15 каждый раз после его проворачивания, например на одну треть, что позволяет полностью сформировать спиральное заграждение диаметром, который определяет диаметр барабана 15. Разумеется, для получения заграждения другого диаметра, надо использовать соответствующий барабан 15 или универсальный барабан с изменяемым диаметром.
Линия для производства колючей армированной ленты 13 содержит штамп 2 для формирования поражающих элементов 4 путем пробивания в широкой сплошной заготовке 1 отверстий 3 и перемычек 6. За указанным штампом 2 расположены бобины 7, количество которых соответствует количеству колючих лент 5, выходящих из-под штампа 2, причем указанные бобины 7 имеют горизонтальные оси вращения, автономные средства натяжения 18 колючей ленты 5 и ширину, равную ширине колючей ленты 5. Линия также обладает средством (прессом-автоматом 10) для армирования колючей ленты 5 стальной проволокой 12 путем ее завальцовки в центральный участок колючей ленты 5, что позволяет сформировать колючую армированную ленту 13. Далее расположен винтовой распределитель 14, за которым расположен барабан 15 с горизонтальной осью вращения, на который с помощью винтового распределителя 14 наматывается колючая армированная лента 13 с укладкой витков в один слой почти без зазоров между смежными витками. У барабана 15 расположено средство для скрепления соседних витков скобами 17 (клипсами), выполненный в виде автоматических клещей 16 или клипсаторов. Барабанов 15 и распределителей 14 может быть несколько.

Существенное отличие заявляемого объекта от аналогов заключается в том, что предложенная технология позволяет формировать как минимум три вида конечной продукции, в частности колючую ленту, колючую армированную ленту и спиральные заграждения, причем одновременно изготавливать несколько изделий. Указанная отличие позволяет предельно упростить технологию одновременного изготовления нескольких колючих армированных лент, производить изделия в широком ассортименте. Ни один из известных способов производства колючих армированных лент не может иметь отмеченые свойства, поскольку не позволяют получить разнообразие готовых изделий, тем более одновременно. Полезная модель проверена на практике. Способ изготовления колючих армированных лент не содержит в своем составе любых технологических операций, которые невозможно было бы воспроизвести на современном этапе развития науки и техники, в частности, при производстве колючих армированных лент, следовательно, приемлемо для промышленного применения, имеет определенные преимущества перед известными технологиями из-за предложенных изменений последовательности операций, подтверждает возможность достижения технического результата заявленным объектом, в известных источниках информации не обнаружено подобных способов производства колючих армированных лент с указанными в предложении существенными признаками, а потому считается таким, что может получить правовую защиту.

К основным техническим преимуществам полезной модели, по сравнению с ближайшим аналогом, можно отнести следующее:

• возможность одновременно изготавливать несколько колючих армированных лент за счет использования специального штампа на наличии соответствующего количества бобин и барабанов;
• равномерность укладки витков ленты на барабан за счет наличия винтового распределителя;
• увеличение количества изготовленной продукции за один цикл работы оборудования;
• упрощение конструкции линии за счет использования специфического штампа и использование кассетного типа бобин;
• полная автоматизация процесса изготовления нескольких колючих армированных лент.

Экономический эффект от использования полезной модели, по сравнению с использованием ближайшего аналога, получают за счет экономии затрат на производство и экономии трудовых ресурсов.

Социальный эффект от использования полезной модели, по сравнению с использованием ближайшего аналога, получают за счет увеличения количества изделий и повышения надежности защиты режимных объектов вследствие удешевления готовых изделий.

Формула полезной модели

Способ изготовления колючей армированной ленты, при котором в заготовке, которая имеет вид сплошной металлической полоски, на некотором расстоянии от оси ее симметрии, с обеих сторон равномерно пробивают симметричные внешне открытые карманы, перемычки между которыми образуют большое количество противоположных пар поражающих элементов, каждый из которых состоит из основы и противоположно направленных зубцов, расположенных с внешних сторон поражающего элемента, готовую ленту наматывают на барабан, который отличается тем, что как заготовку используют широкую сплошную металлическую полосу, из которой одновременно формируют несколько колючих лент-полуфабрикатов, которые наматываются на соответствующее количество барабанов (бобин) с горизонтальными валами вращения и автономными средствами их натяжения, формируя бухты шириной, равной ширине колючей ленты-полуфабриката, или, проходя один или несколько указанных барабанов, колючую ленту-полуфабрикат подают на участок армирования, где в центральный участок ленты завальцовывается металлическая проволока преимущественно круглого сечения, после чего уже готовую колючую армированную ленту подают к распределителю, который обеспечивает ее намотку на горизонтально установленный барабан почти без зазоров между смежными витками, а параллельные соседние витки соединяют между собой скобами (клипсами) в шахматном порядке вдоль бухты.