Линия для производства колючей армированной ленты «Егоза»
Патент Украины: №106679
Автор: Ткаченко Юрий Владимирович
Раздел МПК: B21F 25/00 – Колючая проволока, сетки, ограждения, ткани из проволоки
Опубликовано: 10.05.2016, бюл. № 9
Линия для производства колючей армированной ленты содержит штамп для формирования поражающих элементов путем пробивки в сплошной полосе отверстий и барабан для намотки колючей ленты. Штамп имеет несколько пуансонов различной формы для последовательного пробития отверстий и проемов между ними в шахматном порядке с целью получения одновременно нескольких колючих лент из широкой сплошной металлической полосы, а количество барабанов, выполненных в виде бобин, соответствует количеству колючих лент, выходящих из-под штампа, причем указанные бобины имеют горизонтальные оси вращения и автономные средства натяжения ленты и ширину, которая равна ширине колючей ленты, также линия оборудована средством для армирования колючей ленты металлической проволокой путем ее завальцовки в центральный участок колючей ленты, за которому расположен винтовой распределитель, а за ним расположен барабан с горизонтальной осью вращения, на который с помощью винтового распределителя наматывается колючая армированная лента с укладкой витков в один слой почти без зазоров между смежными витками и средство для скрепления соседних витков скобами (клипсами), выполненное в виде клещей или клипсатора.
Полезная модель относится к метизному производству, а именно к приспособлениям, которые применяются при производстве колючих армированных лент, которые используют для возведения барьеров безопасности различных конструкций, предназначенных для предотвращения неправомерного проникновения на режимные объекты.
Для изготовления колючих лент чаще всего используют штампы. Традиционно 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 и оборудование для его реализации (собственно говоря, штампы) является наиболее распространенными в мире.
Так, например, известный штамп для изготовления колючей ленты, состоящий из матрицы и пуансона, содержащий пальчиковые в сечении пробивные инструменты овальной формы, расположенных в пуансоне по одной линии, перпендикулярной направлению пошагового передвижения заготовки под штамп. Этот штамп работает следующим образом. 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. Этот 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 известного 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 охранного объекта. Во-вторых, поскольку такая колючая лента не обладает достаточными упругими свойствами (жесткостью) через небольшую толщину металла, из которого она изготавливается, заграждения, сведен с 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 выбрано штамп для изготовления колючей ленты повышенной жесткости, который содержит первый штамп для формирования поражающих элементов путем пробивки в сплошной узкой ленте внешне открытых карманов, второй штамп для формирования выпуклого центрального изгиба и пробивки центральных отверстий и разрезов, пресс для гибки колючей ленты в плоскости по отверстиям с раскрытием разрезов, и вертикально установленный конический барабан, на который наматывается готовое изделие – колючая лента. Эта линия работает следующим образом. 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, далее формируют центральный полукруглый изгиб, в котором с определенным шагом на участке ленты без поражающих элементов пробивают центральное небольшое отверстие, от которого формуют сквозную прорезь 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 p.].
Как и в предыдущем случае, известная линия позволяет получать колючую ленту с недостаточной жесткостью и упругими свойствами для поддержания и восстановления своей формы при использовании ее для возведения барьеров безопасности. Несмотря на то, что линия позволяет формировать центральный изгиб, считай, 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 прорези), 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 этого, 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. Для придания дополнительной жесткости и упругих свойств колючей ленте используют армирование ее центрального участка стальной проволокой, преимущественно круглого сечения. Такие линии 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 известной линии для изготовления колючей ленты 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 дальнейшему затрудняет установку клипс между витками для формирования спирального барьера безопасности, к тому же делает невозможным изготовление барьеров с одинаковым диаметром витков колючей ленты по длине барьера. Чтобы получать бухту с одинаковыми по диаметру витками колючей ленты и иметь удобство для постановки клипс (скоб) между витками, целесообразно использовать цилиндрические намоточные барабаны и такие аналоги известны из существующего уровня техники, например, из патента Украины № 89535 (2014 год).
Третий существенный недостаток известной линии для изготовления колючей ленты заключается в том, что при его применении получают лишь одно изделие (одну колючую ленту), что 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 в качестве исходной заготовки широкую металлическую полосу, из которой можно было бы одновременно изготавливать несколько колючих лент и такие аналоги известны из существующего уровня техники, например, из патента Украины № 95130 (2011 год).
Четвертым недостатком известной линии для производства колючей ленты вышеописанным способом является необоснованная сложность ее конструкции из-за наличия в ней второго штампа для пробивания центральных отверстий и прорезания разрезов и пресса для гибки ленты обусловлено несовершенством технологии, наличием конического вертикального барабана, о недостатках которого как прибора отмечалось выше, а также отсутствия распределителя, который бы укладывал витки колючей проволоки гарантированно один возле другого для удобства скрепления их между собой скобами (клипсами) для получения готового заграждения. Кроме этого, известна линия не предусматривает производство полуфабриката (иногда нужно изменить размеры барьера, иногда заказчику нужна только колючая лента без армирования и т.д.), а также намоточный барабан (пусть и конический) не может изменять свой диаметр, позволяет изготавливать заграждения из колючей ленты только одного диаметра, ограничивающий технико-функциональные возможности известной линии. К тому же, в составе известной линии отсутствует средство для армирования колючей ленты (полуфабриката) металлической проволокой, что еще в большей степени ограничивает возможности линии расширения ассортимента изделий из колючей армированной ленты. Следует также отметить, что в известной линии использован штамп для формирования поражающих элементов, который содержит всего лишь одну пару пробивных пуансонов, то есть приспособлен для изготовления одной колючей ленты, что, как было уже сказано, не рационально, учитывая имеющуюся мощность привода штампа. Для того, чтобы выросла производительность известной линии, ее штамп целесообразно было бы оснастить большим количеством пар пуансонов в поперечном направлении и такие аналоги известны из существующего уровня техники, например, из патента Украины № 45934 (2009 год).
В основу изобретения поставлена задача повышения технологичности одновременного изготовления нескольких колючих армированных лент и расширение технико-функциональных свойств линии с одновременным упрощением ее конструкции, 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 линия для производства колючей армированной ленты, содержит штамп для формирования поражающих элементов путем пробивки в сплошной полосе отверстий и барабан для намотки колючей ленты, в которой, согласно изобретению, штамп имеет несколько пуансонов различной формы для последовательного пробития отверстий и прорезей между ними в шахматном порядке для получения одновременно нескольких колючих лент из широкой сплошной металлической полосы, а количество барабанов, выполненных в виде бобин, соответствует количеству колючих лент, выходящих из-под штампа, причем указанные бобины имеют горизонтальные оси вращения и автономные средства натяжения ленты и ширину, причем их ширина равна ширине колючей ленты, а также линия обладает средством для армирования колючей ленты металлической проволокой путем ее завальцовки в центральный участок колючей ленты, за которым расположен винтовой распределитель, за которым расположен барабан с горизонтальной осью вращения, на который с помощью винтового распределителя наматывается колючая армированная лента с укладыванием витков в один слой почти без зазоров между смежными витками, и средство для скрепления соседних витков скобами (клипсами), которые выполнены в виде клещей или клипсатора.
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 не только не увеличивает общее время изготовления изделия (колючая лента все равно полностью изготавливается за один цикл срабатывания штампа), но и не увеличивает габаритов оборудования. Наличие первого ряда барабанов (бобин) позволяет сматывать полуфабрикаты колючей ленты в бухты одинакового размера и плотности в них витков колючей ленты.
Наличие средства для армирования колючей ленты позволяет получить высококачественное изделие, которое можно сразу же использовать для сбора спирального заграждения любого типа, а наличие винтового распределителя и установленного за ним горизонтального барабана с клипсатором, позволяет сразу же на линии формировать спиральное заграждение из колючей армированной ленты.
Таким образом, предложенная линия позволяет широкую ленточную металлическую заготовку (на входе) превратить в заграждения (на выходе), полностью готовое для использования на режимных объектах.
Предложенная линия максимально упрощает технологию и комплекс оборудования для производства колючей армированной ленты, исключают лишние операции, обеспечивают непрерывность технологического процесса. Существенное упрощение конструкции линии позволяет максимально снизить ее стоимость, а, следовательно, и себестоимость изделий – колючей армированной ленты. Линия действительно универсальная и процесс полностью автоматизирован.
Итак, совокупность всех существенных признаков, присущих предложенной для производства колючей армированной ленты, полученных благодаря внесению соответствующих изменений в оборудование, позволяет достичь указанного технического результата.
Суть полезной модели поясняется чертежом, на котором изображена принципиальная схема линии для производства колючей автоматной ленты.
Изобретение работает 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 два ряда. 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, которая 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, проходящие бобины 7, подают на участок армирования, которая содержит, например, пресс-автомат 10. Перед этим прессом-автоматом 10 установлена бухта 11 с металлической проволокой 12. Металлическую проволоку 12 из бухты 11 вместе с 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 укладывает ее в один слой на вращающийся барабан 15, располагая ее витки почти без зазоров. При вращении барабана 15 (намотке 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.
К основным техническим преимуществам заявленной 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.
Формула полезной модели
- Линия по п. 1, отличающаяся тем, что содержит несколько соосных горизонтальных барабанов и винтовых распределителей.
Линия для производства колючей армированной ленты, содержит штамп для формирования поражающих элементов путем пробивки в сплошной полосе отверстий и барабан для намотки колючей ленты, которая отличается тем, что штамп имеет несколько пуансонов различной формы для последовательного пробития отверстий и прорезей между ними в шахматном порядке с целью получения одновременно нескольких колючих лент из широкой сплошной металлической полосы, а количество барабанов, выполненные в виде бобин, соответствует количеству колючих лент, выходящих из-под штампа, причем указанные бобины имеют горизонтальные оси вращения и автономные средства натяжения ленты и ширину, причем их ширина равна ширине колючей ленты, также линия оборудована средством для армирования колючей ленты металлической проволокой путем ее завальцовки в центральный участок колючей ленты, за которому расположен винтовой распределитель, а за ним расположен барабан с горизонтальной осью вращения, на который с помощью винтового распределителя наматывается колючая армированная лента с укладыванием витков в один слой почти без зазоров между смежными витками, и средство для скрепления соседних витков скобами (клипсами), выполненное в виде клещей или клипсатора.