Устройство для резки материалов

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЗКИ МАТЕРИАЛОВ(71) Заявитель Акулич Александр Викторович(72) Автор Акулич Александр Викторович(73) Патентообладатель Акулич Александр Викторович(57) 1. Устройство для резки материалов, содержащее раму, закрепленные на противоположных сторонах рамы горизонтальные направляющие, на которых установлены каретки с возможностью их синхронного перемещения по горизонтальным направляющим, установленный с возможностью движения в горизонтальной плоскости режущий инструмент в виде струны, стол для установки заготовки, элемент управления, отличающееся тем,что на каретках закреплены концы горизонтальной оси, представляющей собой поперечную перекладину А-образной вилки, концы которой направлены к столу для установки заготовки и несут шпиндельные узлы со шкивами, выполненными с возможностью вращения вокруг вертикальных осей и несущими режущий инструмент в виде струны, а шкив, являющийся ведущим для режущего инструмента, размещен по существу около вершины А-образной вилки, причем один из концов указанной вилки жестко связан с элементом управления. 71522011.04.30 2. Устройство для резки материалов по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено двигателем для приведения в движение режущего инструмента посредством ведущего шкива, установленного на его валу. 3. Устройство для резки материалов по п. 2, отличающееся тем, что двигатель, на валу которого установлен ведущий шкив, закреплен на кронштейне, установленном с возможностью возвратно-поступательного перемещения по параллельным центральной оси вилки направляющим скольжения, закрепленным между сторонами А-образной вилки вблизи ее вершины, причем с указанным кронштейном связано устройство регулировки натяжения режущего инструмента, выполненное в виде червячного элемента. 4. Устройство для резки материалов по п. 1, отличающееся тем, что элемент управления выполнен в виде ручки, снабженной щупом и выполненной с возможностью перемещения щупа по сменному копиру вручную. 5. Устройство для резки материалов по п. 1, отличающееся тем, что стол для установки заготовки выполнен с возможностью возвратно-поступательного перемещения по соответствующим направляющим, установленным в нижней части рамы устройства, на которой параллельно указанным направляющим закреплен фиксатор с набором фиксирующих элементов для взаимодействия с поводком, жестко соединенным со столом.(56) 1. А.с.1532288, 1989. 2. Патент России 2162406, опубл. 27.01.01 г. 3. Патент России 2289504, опубл. 20.12.2006. Полезная модель относится к области обработки материалов с низкой теплопроводностью, а точнее к непрямолинейной резке деталей преимущественно из полимерных материалов, и может быть использована в различных областях техники, например в производстве теплоизоляционных, строительных и отделочных материалов. Известен станок для резки блоков полистирольного пенопласта на листы, содержащий узел продольной резки, выполненный в виде цепного конвейера и неподвижной рамы с режущими струнами, узел поперечной резки, выполненный в виде приводного рольганга,подъемных балок, расположенных по обе стороны рольганга и несущих режущие струны,и источник электрического тока, связанный с режущими струнами 1. Известно устройство для резания древесного материала нагретым инструментом 2. Устройство включает нагреваемый инструмент, который выполнен в виде замкнутой струны, одетой на обечайки. Узел подачи древесного материала выполнен в виде подвижного стола с регулируемой скоростью. Устройство снабжено механизмами колебания нагреваемого инструмента вдоль своей оси в поперечном направлении. Известное устройство обеспечивает получение прямого реза на древесных материалах. Недостатками вышеописанных станков является невозможность получения изделий сложной формы. Наиболее близким техническим решением к заявляемому является устройство для резки термопластичных материалов 3. Это устройство, управляемое компьютером, содержит основание, закрепленные на противоположных сторонах основания горизонтальные направляющие, на которых установлены вертикальные направляющие, установленный на вертикальных направляющих с возможностью движения в вертикальной и горизонтальной плоскостях нагреваемый режущий инструмент, стол для установки заготовки из термопластичного материала, электронный блок управления. На горизонтальных направляющих установлены каретки с возможностью их синхронного перемещения по горизонтальным направляющим и свя 2 71522011.04.30 занные с индивидуальным двигателем. На каретках горизонтальных направляющих установлены вертикальные направляющие, соединенные вверху балкой с образованием подвижного в горизонтальной плоскости портала. Режущий инструмент имеет одну или несколько режущих струн. При этом на вертикальных направляющих портала установлены, по крайней мере, по одной или по несколько кареток для закрепления на них концов соответственно одной или нескольких режущих струн с возможностью их синхронного перемещения по вертикальным направляющим и связанных с другим индивидуальным двигателем, установленным на верхней балке портала для перемещения кареток по вертикальным направляющим. Стол выполнен с возможностью вращения от собственного индивидуального двигателя. Электронный блок управления состоит из схемы формирования напряжений для управления всеми двигателями, схемы регулировки нагрева режущей струны, схемы интерфейса для обеспечения связи с персональным компьютером. Недостатками данного устройства являются его сложность, высокая стоимость и высокое потребление энергии на передвижение стола, кареток и нагрев рабочего инструмента. Таким образом, существует потребность в разработке очень простых, надежных устройств с малой энергоемкостью для резки материалов, предпочтительно теплоизоляционного материала из минеральной ваты, с целью изготовления изделий сложной формы,например теплоизоляционных цилиндров или полуцилиндров. Задачей, решаемой настоящей полезной моделью, является разработка простого,надежного по конструкции устройства, позволяющего получать изделия любой сложной формы с высокой точностью и имеющего низкое потребление энергии. Поставленная задача в устройстве для резки материалов, содержащем основание, закрепленные на противоположных сторонах основания горизонтальные направляющие, на которых установлены каретки с возможностью их синхронного перемещения по горизонтальным направляющим, установленный с возможностью движения в горизонтальной плоскости режущий инструмент в виде струны, стол для установки заготовки, элемент управления, решена тем, что на каретках закреплены концы горизонтальной оси, представляющей собой поперечную перекладину А-образной вилки, концы которой направлены к столу для установки заготовки и несут шпиндельные узлы со шкивами, выполненными с возможностью вращения вокруг вертикальных осей и несущими режущий инструмент в виде струны, а шкив, являющийся ведущим для режущего инструмента, размещен по существу около вершины А-образной вилки, причем один из концов указанной вилки жестко связан с элементом управления. Устройство может быть снабжено двигателем для приведения в движение режущего инструмента посредством ведущего шкива, установленного на валу двигателя. Двигатель, на валу которого установлен ведущий шкив, предпочтительно закреплен на кронштейне, установленном с возможностью возвратно-поступательного перемещения по параллельным центральной оси вилки направляющим скольжения, закрепленным между сторонами А-образной вилки вблизи ее вершины, причем с указанным кронштейном связано устройство регулировки натяжения режущего инструмента, выполненное в виде червячного элемента. Элемент управления предпочтительно выполнен в виде ручки, снабженной щупом и выполненной с возможностью перемещения щупа по сменному копиру вручную. Стол для установки заготовки предпочтительно выполнен с возможностью возвратнопоступательного перемещения по соответствующим направляющим, установленным в нижней части рамы устройства, на которой параллельно указанным направляющим закреплен фиксатор с набором фиксирующих элементов для взаимодействия с поводком,жестко соединенным со столом. На чертежах приведен неограничивающий пример выполнения заявленной полезной модели. На фиг. 1 показан общий перспективный вид устройства, на фиг. 2 - вид спереди, на фиг. 3 - вид сверху, на фиг. 4 - вид сбоку. 3 71522011.04.30 Устройство для резки материалов содержит основание 1 и стол 2 для установки заготовки. На противоположных сторонах основания 1 закреплены горизонтальные направляющие 3, на которых установлены каретки 4 с возможностью их синхронного перемещения по горизонтальным направляющим 3. На каретках 4 закреплены концы горизонтальной оси 5, представляющей собой поперечную перекладину А-образной вилки 6, концы 7, 8 которой направлены к столу 2 для установки заготовки и несут шпиндельные узлы 9 со шкивами 10. Шкивы 10 выполнены с возможностью вращения вокруг вертикальных осей и несут режущий инструмент в виде струны 11. Шкив 12, являющийся ведущим для режущего инструмента, размещен по существу около вершины А-образной вилки 6. В данном примере конец 8 указанной вилки 6 жестко связан с элементом управления. Элемент управления в данном примере выполнен в виде ручки 13, снабженной щупом 14 и выполненной с возможностью перемещения щупа 14 по сменному копиру 15 вручную. Устройство в данном примере снабжено двигателем 16 для приведения в движение струны 11 режущего инструмента посредством ведущего шкива 12, установленного на валу двигателя 16. Двигатель 16 закреплен на кронштейне 17, установленном с возможностью возвратно-поступательного перемещения по направляющим 18 скольжения. Направляющие 18 скольжения закреплены между сторонами А-образной вилки 7 вблизи ее вершины параллельно ее центральной оси. С указанным кронштейном 17 связано устройство регулировки натяжения режущего инструмента, выполненное в виде червячного элемента 19. В данном примере, для обеспечения безопасности труда, струна 11 режущего инструмента, протянутая между ведущим шкивом 12 и шкивами 10 закрыта кожухом 20. Стол 2 для установки заготовки в данном примере выполнен с возможностью возвратно-поступательного перемещения по соответствующим направляющим 21, установленным в нижней части основания 1 устройства. Сбоку на основании 1, параллельно указанным направляющим 21, закреплен фиксатор 22 с набором фиксирующих элементов 23 для взаимодействия с поводком 24, жестко соединенным со столом 2. Заявленное устройство работает следующим образом. До начала работы регулируют натяжение струны 11. Для этого посредством червячного элемента 19 по направляющим 18 передвигают кронштейн 17 с закрепленным на нем двигателем 16, увеличивая и уменьшая натяжение струны 11. Фиксирующие элементы 23 фиксатора 22 устанавливают по типоразмеру изготавливаемого изделия. Заготовку, предпочтительно из минеральной ваты (на чертеже не показана), укладывают на столе 2, поводок 24 устанавливают на передний фиксатор 24. Сменный копир 15 закрепляют на основании 1, ручкой 13 устанавливают щуп 14 в начальную позицию на копире 15. Включают двигатель 16, приводя в движение шкив 12 и, посредством него, струну 11. Поворачивая А-образную вилку 6 на оси 5 опускают передние концы 7 и 8 с движущейся на шкивах 10 струной 11 и подводят к торцу заготовки. Передвигают щуп 14 по контуру копира 15, при этом за счет жесткой связи ручки 13 с концом 8 вилки 6, изменяется положение струны 11 передвижение по горизонтали осуществляется за счет перемещения кареток 4 по направляющим 3, а по вертикали - за счет поворота вилки 6 на оси 5. При контакте с заготовкой движущаяся струна 11 врезается в заготовку, а благодаря описанному перемещению движущаяся струна 11 вырезает из заготовки изделие заданной формы по всей ширине заготовки. После изготовления первого изделия снимают поводок 24 с первого фиксирующего элемента 23, смещают стол 2 с заготовкой на шаг, равный типоразмеру изделия, и закрепляют поводок 24 за следующий фиксирующий элемент 24. Процесс повторяют до изготовления последнего по длине заготовки изделия. Очевидно, что электроэнергия в данном станке расходуется только на движение струны 11, ни на нагрев, ни на передвижение с образованием формы изделия электроэнергия не требуется. 4 71522011.04.30 Таким образом, простое, надежное по конструкции устройство с низким энергопотреблением позволяет изготавливать изделия сложной формы. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 6