устройство для соединения кромок листового металла

Формула изобретения

1. Устройство для соединения кромок листового металла, включающее корпус, размещенную на корпусе неподвижную колодку с опорной поверхностью для взаимодействия с недеформируемой частью образующегося соединения и установленный с возможностью возвратно-поступательного перемещения молоток с формообразующей фигурной поверхностью для взаимодействия с деформируемой частью образующегося соединения, отличающееся тем, что неподвижная колодка выполнена в виде закрепленного на корпусе основания с направляющими и наковальни, а опорная поверхность для взаимодействия с недеформируемой частью образующегося соединения расположена на наковальне, при этом наковальня установлена с возможностью установочного перемещения по направляющим основания посредством приспособления для перемещения наковальни, причем наковальня посредством упругого элемента подпружинена относительно основания.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что приспособление для перемещения наковальни выполнено в виде вала с эксцентриковой шейкой и тяги, а основание выполнено с выемкой для размещения вала и с расположенным перпендикулярно продольной оси вала паза для размещения тяги, при этом наковальня выполнена с оппозитно расположенными выступами и с соосно расположенными в выступах каналами для закрепления концов тяги, а тяга установлена в пазу основания с возможностью перемещения в нем и с возможностью взаимодействия с эксцентриковой шейкой вала, причем вал установлен в выемке основания с возможностью поворота вокруг своей продольной оси и фиксации в промежуточных положениях.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что упругий элемент выполнен в виде фигурной гнутой пружины, концы которой установлены с возможностью взаимодействия с наковальней, а ее средняя опорная часть установлена с возможностью взаимодействия с эксцентриковой шейкой вала.

4. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что оно имеет приспособление для поворота вала в виде закрепленной на валу рукояти с фиксатором для соединения рукояти с корпусом в промежуточных положениях при повороте, при этом корпус выполнен со сквозным отверстием для пропуска вала, продольная ось которого расположена соосно с продольной осью выемки в основании.

5. Устройство по пп.1 4, отличающееся тем, что основание выполнено в виде выступа на корпусе.

6. Устройство по пп.1 5, отличающееся тем, что молоток имеет приспособление для соединения его с ползуном ручных механизированных ножниц, а корпус имеет приспособление для соединения его с корпусом ручных механизированных ножниц.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к устройствам для соединения кромок листового металла, и может быть использовано при изготовлении и монтаже отопительных и вентиляционных установок, сушильных установок, крыш из листовой стали, в кузовных мастерских и т.д.

Известна машина для фальцовки в замок кровельных листов, которая осуществляет фальцевание выступающих стыков кровельных листов. Машина имеет каретку с попарно расположенными роликами, которые последовательно производят формовку шва при перемещении каретки вдоль выступающих фланцев листов кровли. Один из роликов каждой пары, который называется гибочным роликом, устанавливается с наружной стороны по отношению к другому ролику, который является опорным роликом, и поджимается к последнему с помощью пружины сжатия для гибки фланца одного листа или фланцев соседних листов с образованием одинарного или двойного соединения кровельных листов. Один из роликов установлен с возможностью перемещения относительно другого ролика для того, чтобы пружина могла воздействовать на подвижный ролик и чтобы гибочный и опорный ролики могли самоустанавливаться друг относительно друга в зависимости от колебаний толщины соединения [1]

При всех достоинствах известной машины, которая позволяет осуществлять соединение одинарных и двойных кровельных листов без ее дополнительной переналадки, она не может быть использована при изготовлении и монтаже крыш из листовой стали. Указанное обстоятельство обусловлено тем фактом, что известная машина имеет большие габариты и значительный вес, которые препятствуют ее использованию кровельщиком для работы непосредственно на крыше строящего сооружения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату является устройство для соединения кромок листового металла, включающее корпус, размещенную на корпусе неподвижную колодку с опорной поверхностью для взаимодействия с недеформируемой частью образующегося соединения и установленный с возможностью возвратно-поступательного перемещения молоток /подвижную колодку/ с формообразующей фигурной поверхностью для взаимодействия с деформируемой частью образующегося соединения [2]

Известное устройство для соединения кромок листового металла имеет небольшие габариты и вес, что позволяет осуществить его использование при работе непосредственно на крыше строящегося сооружения. Однако, при производстве кровельных работ возникает ситуация, при которой помимо соединения между собой двух кровельных листов /одинарное соединение/ необходимо осуществлять последовательное соединение кровельных листов по их длине, при котором фактически соединяют четыре кровельных листа /двойное соединение/. При таком двойном соединении толщина соединяемых листов увеличивается в месте их стыковки не менее чем в два раза. Известное устройство не предусматривает изменения расстояния между неподвижной колодкой и молотком в процессе образования соединения без длительной и трудоемкой переналадки устройства на прохождение двойного соединения, что снижает производительность работы устройства.

Изобретение направлено на решение задачи по расширению арсенала технических средств, обеспечивающих соединение кромок листового металла. При этом указанное средство должно иметь небольшие габариты и вес, а также обеспечивать возможность соединения одинарных и двойных кромок листового металла в автоматическом режиме, то есть без остановки работ для переналадки устройства.

Поставленная задача решена за счет того, что в устройстве для соединения кромок листового металла, включающем корпус, размещенную на корпусе неподвижную колодку с опорной поверхностью для взаимодействия с недеформируемой частью образующегося соединения и установленный с возможностью возвратно-поступательного перемещения молоток с формообразующей фигурной поверхностью для взаимодействия с деформируемой частью образующегося соединения, неподвижная колодка выполнена в виде закрепленного на корпусе основания с направляющими и наковальням, на которой расположена опорная поверхность для взаимодействия с недеформируемой частью образующегося соединения, при этом наковальня установлена с возможностью установочного перемещения по направляющим основания посредством приспособления для перемещения наковальни, причем наковальня посредством упругого элемента подпружинена относительно основания.

Кроме того, за счет того, что приспособление для перемещения наковальни выполнено в виде вала с эксцентриковой шейкой и тяги, а основание выполнено с выемкой для размещения вала и с расположенной перпендикулярно к продольной оси вала пазом для размещения тяги, при этом наковальня выполнена с оппозитно расположенными выступами и с соосно расположенными в выступах каналами для закрепления концов тяги, а тяга установлена в пазу с возможностью перемещения в нем и с возможностью взаимодействия с эксцентриковой шейкой вала, причем вал установлен в выемке основания с возможностью поворота вокруг своей продольной оси и фиксации в промежуточных положениях.

Кроме того, за счет того, что упругий элемент выполнен в виде фигурной гнутой пружины, концы которой установлены с возможностью взаимодействия с наковальней, а ее средняя опорная часть установлена с возможностью взаимодействия с эксцентриковой шейкой вала.

Кроме того, за счет того, что устройство для соединения кромок листового металла имеет приспособление для поворота вала в виде закрепленной на валу рукоятки с фиксатором для соединения ее с корпусом в промежуточных положениях при повороте вала, при этом корпус выполнен со сквозным отверстием для пропуска вала, продольная ось которого расположена соосно с продольной осью выемки в основании.

Кроме того, за счет того, что основание выполнено в виде выступа на корпусе.

Кроме того, за счет того, что молоток имеет приспособление для соединения его с ползуном механизированных ручных ножниц, а корпус имеет приспособление для соединения его с корпусом механизированных ручных ножниц.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображено устройство для соединения кромок листового металла, на фиг. 2 то же в вертикальном разрезе и на фиг. 3 разрез по Б-Б на фиг. 2.

Устройство для соединения кромок листового металла содержит корпус 1. На корпусе 1 размещена неподвижная колодка с опорной поверхностью 2 для взаимодействия с недеформируемой частью образующегося соединения листов 3 и 4. Молоток 5 установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно корпуса 1. Для привода молотка 5 служит приводной механизм /на чертежах не показан/, выходное звено которого соединено с молотком 5. В качестве приводного механизма может быть использован эксцентриковый механизм. Молоток 5 имеет формообразующую фигурную поверхность 6 для взаимодействия с деформируемой частью образующегося соединения листов 3 и 4. Формообразующая фигурная поверхность 6 образована участком плоской поверхности на нижнем торце молотка 5 и поверхностью выемки на нижнем торце молотка 5. Неподвижная колодка выполнена в виде закрепленного на корпусе 1 основания 7 с направляющими 8 и наковальни 9. Опорная поверхность 2 для взаимодействия с недеформируемой частью образующегося соединения листов 3 и 4 расположена на верхнем торце наковальни 9. Наковальня 9 установлена с возможностью установочного /на определенную величину/ перемещения по направляющим 8 основания 7 с помощью приспособления для перемещения наковальни 9. Наковальня 9 посредством упругого элемента 10 подпружинена относительно основания 7.

Наиболее целесообразным является вариант конструктивного выполнения устройства для соединения кромок листового металла, при котором приспособление для перемещения наковальни 9 выполнено в виде вала 11 с эксцентриковой шейкой 12 и тяги 13. При этом основание 7 выполнено с выемкой 14 для размещения вала 11 и с открытым пазом 15 для размещения тяги 13. Продольная ось симметрии паза 15 расположена перпендикуляpно в продольной оси симметрии вала 11. Наковальня 9 выполнена с оппозитно расположенными выступами 16, в которых выполнены соосно расположенные канала 1 для закрепления концов тяги 13. Тяга 13 установлена в пазу 15 основания 7 с возможностью перемещения в нем, то есть если тяга 13 выполнена в виде цилиндрического прутка, то ширина паза 15 в основании 7 превышает диаметр прутка, из которого изготовлена тяга 13. Тяга 13 установлена с возможностью взаимодействия с эксцентриковой шейкой 12 вала 1, то есть шейка 12 вала 11 является опорой для тяги 13. Вал 11 установлен в выемке 14 основания 7 с возможностью поворота вокруг своей продольной оси симметрии и фиксации в промежуточных положениях.

Предпочтительно, чтобы упругий элемент 10 был выполнен в виде фигурной гнутой пружины, концы которой установлены с возможностью взаимодействия с нижним торцом наковальни 9. При этом фигурная гнутая пружина своей средней опорной частью установлена с возможностью взаимодействия с эксцентриковой шейкой 12 вала 11. Поскольку упругий элемент 10 в виде фигурной гнутой пружины установлен с возможностью взаимодействия с эксцентриковой шейкой 12 вала 11, который неподвижен относительно основания 7 в плоскости перемещения наковальни 9, и с возможностью взаимодействия с нижним торцом наковальни 9, то следует, что наковальня 9 подпружинена относительно основания 7.

Устройство для соединения кромок листового металла может иметь приспособление для поворота вала 11 в виде закрепленной на конце вала 11 рукояти 18 с фиксатором 19 для соединения ее с корпусом 1 в промежуточных положениях при повороте вала 11. Фиксатор 19 может быть выполнен, например, в виде подпружиненного относительно рукояти 18 штыря, конец которого при повороте рукояти 18 может входить в расположенные на корпусе 1 углубления 20. При размещении конца штыря в соответствующем углублении 20 рукоять 18 оказывается зафиксированной в этом положении относительно корпуса 1, поскольку штырь препятствует дальнейшему поворот рукояти 18 и, следовательно, соединенному с ней валу 11. Для поворота вала 11 штырь извлекают из углубления 20 и рукоять 18 поворачивают на необходимый угол. При этом конец штыря размещается в соответствующем углублении 20, фиксируя тем самым рукоять 18 в новом положении. Корпус 1 выполнен со сквозным отверстием 21 для пропуска конца вала 11, на котором закреплена рукоять 18. Продольная ось отверстия 21 расположена соосно с продольной осью выемки 14 в основании 7 и, следовательно, соосно с продольной осью вала 11.

Основание 7 может быть выполнено в виде отдельной детали, которая с помощью разъемного или неразъемного соединения закреплена на корпусе 1. Основание 7 может быть выполнено в виде фигурного выступа на корпусе 1, то есть основание 7 и корпус 1 составляют единую деталь.

Устройство для соединения кромок листового металла может быть выполнено в виде специального ручного инструмента, то есть предназначенного только для соединения кромок листового металла. Наиболее целесообразным является выполнение устройства для соединения кромок листового металла в виде сменной насадки к механизированному ручному инструменту, который используется при выполнении смежных технологических операций. В качестве такого инструмента могут быть использованы механизированные ручные ножницы, с помощью которых осуществляют подготовительные операции, например, резку листов 3 и 4 по размеру, перед соединением кромок листового металла. В случае использования устройства для соединения кромок листового металла в качестве сменного насадка к механизированным ручным ножницам молоток 5 выполняется с приспособлением для соединения его с ползуном 22 механизированных ручных ножниц /на чертежах не показаны/, которое может быть выполнено, например, в виде соединительного элемента 23. Таким образом, подвижный /верхний/ нож /на чертежах не показан/ механизированных ручных ножниц отсоединяется от ползуна приводного /элемента/ 22 и с помощью соединительного элемента 23 к ползуну 22 присоединяется молоток 5. При этом от корпуса /на чертеже не показан/ ручных механизированных ножниц отсоединяют улитку, на которой закреплен неподвижный /нижний/ нож механизированных ручных ножниц, и к нему присоединяют корпус 1 устройства для соединения кромок листового металла. Для выполнения такой замены корпус 1 выполняется с приспособлением для соединения его с корпусом механизированных ручных ножниц, которое может быть выполнено, например, в виде закрепленного на корпусе 1 присоединительного фланца 24 с соединительным элементом 25.

Устройство для соединения кромок листового металла работает следующим образом.

Известным способом кромок листов 3 и 4 предварительно подготавливают для соединения. Для этого кромку листа 3 отгибают по всей его длине под прямым углом к плоскости листа 3, образуя тем самым недеформируемую часть листа 3. Кромку листа 4 отгибают по всей его длине под прямым углом к плоскости листа 4 и полосу отогнутой части изгибают еще раз под прямым углом в противоположную сторону таким образом, чтобы повторно изогнутый участок полосы располагался параллельно плоскости листа 4, образуя деформируемую часть листа 4. Затем соединяемые листы 3 и 4 размещают в одной плоскости и устанавливают их встык недеформируемыми частями. Опорную поверхность 2, которая расположена на верхнем торце наковальни 9, располагают встык с недеформируемой частью листа 4 /фиг. 1/, а молоток 5 размещают таким образом, чтобы его формообразующая фигурная поверхность 6 могла взаимодействовать с деформируемой частью листа 4. После этого включают приводной механизм, с помощью которого молоток 5 начинает совершать возвратно-поступательные перемещения в плоскости, перпендикулярной к плоскости опорной поверхности 2 наковальни 9. При перемещении молоток 5 своей формообразующей фигурной поверхностью 6 взаимодействует с деформируемой частью листа 4 и загибает ее в направлении к недеформируемой части листа 3. При перемещении корпуса 1 вдоль кромок неподвижных листов 3 и 4 или при совместном перемещении листов 3 и 4 относительно неподвижного корпуса 1 плоский участок формообразующей фигурной поверхности 6 молотка 5 в крайнем нижнем положении молотка 5 наносит удар по согнутой деформируемой части листа 4, недеформируемой части листа 3 и недеформируемой части листа 4, образуя тем самым соединение кромок листов 3 и 4. При этом следует отметить, что наковальня 9 остается неподвижной при ударе молотка 5 по соединению листов 3 и 4 относительно основания 7, поскольку жесткость упругого элемента 10 выбирается такой, чтобы под действием нанесенного удара по одинарному соединению листов 3 и 4 не произошло деформации упругого элемента 10.

Предварительно перед началом работ по соединению кромок листов 3 и 4 осуществляют предварительную настройку устройства в зависимости от толщины соединяемых листов 3 и 4 /толщина листов может быть различной на разных строительных объектах/. Для этого рабочий поворачивает рукоять 18 в соответствующем направлении на определенный угол и фиксирует ее относительно корпуса 1 с помощью фиксатора 1, который располагается в соответствующем углублении 20 на корпусе 1. При повороте рукояти 18 вместе с ней поворачивается на такой же угол вал 11 в выемке 14 основания 7. При повороте вала 11 его эксцентриковая шейка 12 воздействует на тягу 13, концы которой соединены через выступы 16 с наковальней 9. Тяга 13 перемещается по пазу 15 в основании 7 и перемещает наковальню 9 относительно основания 7 в соответствующем направлении. При перемещении наковальни 9 изменяется расстояние между опорной поверхностью 2 наковальни 9 и формообразующей фигурной поверхностью 6 молотка 5 в его крайнем нижнем положении, что позволяет осуществить предварительную настройку устройства на соответствующую одинарную толщину листов 3 и 4. Одновременно при повороте вала 11 его эксцентриковая шейка 12 воздействует в соответствующем направлении на упругий элемент 1, сохраняя его характеристику /жесткость/ в заданных пределах, поскольку величина перемещения наковальни 9 относительно основания 7 компенсируется перемещением средней опорной части фигурной гнутой пружины в том же направлении, что позволяет сохранить автоматически жесткость упругого элемента 10 в заданных пределах при изменении расстояния между молотком 5 и наковальней 9. Следует отметить, что на корпусе 1 рядом с углублениями 20 для размещения конца штыря фиксатора 19 может быть нанесена шкала, проградуированная в величинах суммарной толщины одинарных соединяемых листов 3 и 4, что облегчит предварительную настройку устройства в зависимости от толщины соединяемых листов 3 и 4.

При подходе устройства к стыку четырех соединяемых листов /двойное соединение/ или при местном изменении толщины соединяемых листов молоток 5 наносит удар по соединяемым листам. Изменение расстояния между молотком 5 и наковальней 9 при проходе между ними утолщения /двойного соединения/ осуществляется за счет деформации упругого элемента 1. Деформация упругого элемента 10 позволяет наковальне 9 переместиться в направлении к основанию 7 и тем самым осуществить проход утолщения соединяемых листов между опорной поверхностью 2 наковальни 9 и формообразующей фигурной поверхностью 6 молотка 5 в автоматическом режиме без дополнительной переналадки устройства в процессе его работы. После прохождения утолщения соединяемых листов упругий элемент 10 возвращает наковальню 9 в исходное положение, характеристика упругого элемента 10 восстанавливается для обеспечения работы устройства в режиме соединения /одинарного/ листов 3 и 4. Следует отметить, что в процессе прохода утолщения /двойного соединения/ увеличивается нагрузка на двигатель приводного механизма с помощью которого осуществляется возвратно-поступательное перемещение молотка 5. Таким образом, двигатель приводного механизма должен быть выбран с учетом его резерва по мощности, то есть его мощность должна быть выбрана с учетом возможности работы в наиболее тяжелом режиме, а именно при соединении кромок четырех листов.

При использовании устройства для соединения кромок листового металла в качестве насадки к механизированным ручным ножницам после резки заготовок с помощью механизированных ручных ножниц осуществляют соединение кромок заготовок, для этого от ползуна 22 механизированных ручных ножниц отсоединяют подвижный верхний нож и вместо него с помощью соединительного элемента 23 к ползуну 22 прикрепляют молоток 5. От корпуса механизированных ручных ножниц отсоединяют улитку /держатель/ с неподвижным нижним ножом и на ее место с помощью присоединительного фланца 24 и соединительного элемента 25 устанавливают корпус 1 с неподвижной колодкой. При использовании устройства для соединения кромок листового металла в качестве сменной насадки к механизированным ручным ножницам его работа осуществляется описанным выше образом.