Станок для гибки прутков арматуры

Полезная модель относится к области станкостроения и может быть использована для гибки прутков арматуры. Станок содержит раму, редуктор, плиту 4, гибочный диск, центральный палец с роликом, палец для гибки, упор, каретку 9 с отверстиями 10, элемент останова, концевой выключатель останова, элемент реверса, концевой выключатель реверса, электропедаль, электродвигатель, приспособление для установки длины прутков. Предусмотрены две соосно установленные верхняя и нижняя направляющие 15 и 16, нижняя из которых неподвижно закреплена на плите, а верхняя смонтирована с возможностью движения и имеет две стопорные втулки 17 и 18 с ограничителями 19 и 20. Втулки имеют прижимной элемент 21 для ограничителя. Втулка, ближняя к упору, снабжена силовым элементом 22 для поворота ограничителя на 180°. Станок содержит дополнительные элемент реверса, концевой выключатель реверса и электропедаль. Элементы 25 и 26 реверса выполнены в виде цилиндрических штифтов разной длины. Гибочный диск снабжен кольцом со сквозными отверстиями по периферии, в которых размещены штифты с возможностью контакта с соответствующими концевыми выключателями реверса 12, 23. В результате обеспечивается расширение ассортимента станков для гибки прутков арматуры. 7 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Станок для гибки прутков арматуры, содержащий раму из каркаса со стойками, плиту с гибочным диском, электродвигатель с редуктором, связанным с гибочным диском, центральный палец с роликом и палец для гибки прутков, установленные на гибочном диске, упор, смонтированный на каретке с отверстиями, концевые выключатели останова и реверса, смонтированные на плите, элементы останова и реверса, смонтированные на наружной поверхности гибочного диска, и электропедаль, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен приспособлением для установки длины прутков, выполненным в виде двух соосно установленных друг над другом горизонтальных направляющих, нижняя из которых неподвижно закреплена на плите, а верхняя смонтирована с возможностью движения и имеет две стопорные втулки, каждая из которых снабжена ограничителем и прижимным элементом для ограничителя, при этом ближняя к упору стопорная втулка снабжена элементом для поворота ограничителя на угол 180°, кроме того, снабжён элементом реверса, концевым выключателем реверса и второй электропедалью, причём элемент реверса и дополнительный элемент реверса выполнены в виде цилиндрических штифтов разной длины, в гибочном диске, в верхней его части, выполнено кольцо прямоугольного сечения, по периферии которого исполнены сквозные отверстия, в которых размещены упомянутые штифты с возможностью контакта с соответствующими концевыми выключателями реверса, элемент останова выполнен в виде сегмента смонтированного на наружной поверхности гибочного диска, а упор установлен с возможностью регулирования его положения посредством винта с ограничителем, болта и квадратного пальца.

2. Станок по п.1, отличающийся тем, что плита, гибочный диск и каретка упора смонтированы в одной плоскости.

3. Станок по п.1, отличающийся тем, что каждый элемент реверса выполнен с возможностью автономного контакта с соответствующим концевым выключателем реверса и связан со своей электропедалью.

4. Станок по п.1, отличающийся тем, что редуктор выполнен в виде закрытого редуктора червячного или цилиндрического, или планетарного типа.

5. Станок по п.1, отличающийся тем, что упор выполнен Т-образной формы, а ограничитель винта имеет U-образную форму.

6. Станок по п.1, отличающийся тем, что стойки рамы выполнены съемными, а каркас выполнен с пазом для хранения оснастки станка и с окнами для панели управления станком и для силового разъема.

7. Станок по п. 6, отличающийся тем, что панель управления станком содержит кнопки «питание», «пуск I», «пуск II», «стоп» и «реверс», индикатор напряжения и разъемы для электропедалей.

8. Станок по п.1, отличающийся тем, что он снабжен защитным электромеханическим кожухом, закрывающим рабочую поверхность плиты в зоне гибочного диска и упора.

Полезная модель относится к области станкостроения, а именно к конструкции станка для гибки прутков арматуры под давлением и используют для изготовления скоб и хомутов различной формы, предназначенных для армирования бетонных конструкций и других целей народного хозяйства.

В области производства приводных станков для гибки прутков арматуры, заявитель проработал несколько аналогичных технических решений, которые были раскрыты в разных патентных документах, например, авт. свидетельства, SU: №688258, «Станок для изготовления гнутых изделий», B21D 7/022, оп. 30.09.1979; №944709, «Гибочная машина», B21D 7/02, оп. 23.07.1982 г.; №1260062, «Станок для изготовления гнутых деталей», B21D 11/12, оп. 30.09.1986 г.; патенты на полезные модели: №23805, «Гибочный станок для изготовления арматурных изделий», B21D 11/12, оп. 20.07.2002 г.; №44552, «Устройство для гибка арматуры», B21D 11/12; 7/022, оп. 27.03.2005 г.; №138264, «Устройство для гибки», B21D 7/02, оп. 10.03.2014 г.; патенты на изобретения, RU: №2333066, «Станок для гибки круглого профиля», B21D 7/02, оп. 10.09.2008 г.; патент (IT): №2773074, «Устройство и способ обработки прутков», B21D 11/12, оп. 30.05.2022 г.

Однако каждый из вышеупомянутых известных станков имеют некоторые ограничения, заключающиеся либо в отсутствии возможности двухмерного загибания изделий, либо не позволяет без необходимости постоянного переоснащения станка выполнять разные операции и предпочтительно осуществлять выполнение разного радиуса гибки одного и того же прутка, либо известный станок слишком громоздкий и связан с большими затратами по энергопотреблению и обслуживанию.

Таким образом, решение проблем по усовершенствованию конструкции станка для гибки прутков арматуры являются в настоящее время актуальными.

Ближайшим техническим решением, принятым за прототип, является приводной станок гибочный для прутков арматуры СГА-1, описанный в техническом описании и инструкции по эксплуатации СГА-1ТО, опубликованные в сети Интернет 10.05.2021 г. (см. в сети Интернет по ссылке).

Известный приводной станок для гибки прутков арматуры (СГА-1) включает: сварную раму, в верхней части которой установлена плита с редуктором и приспособление для гибки прутков, включающее гибочный диск, гибочный палец, центральный палец с роликом, упора в виде штыря с роликом, каретку упора с отверстиями, электропедаль и электродвигатель, при этом на гибочном диске имеются отверстия с втулками для установки гибочного пальца, а также расположенные по окружности отверстия для установки кулачков останова и реверса, взаимодействующие с соответствующими концевыми выключателями останова и реверса. Привод гибочного диска осуществляется от двигателя через клиноременную передачу, две открытые зубчатые передачи и червячный редуктор. Скорость вращения гибочного диска можно изменить перестановкой шестерен.

Недостатком известного станка является недостаточная эффективность работы и сложность в эксплуатации станка, поскольку при необходимости произвести несколько загибов прутка необходимо осуществить перенастройку элементов станка, имеет место разбалансировка гибочного диска, отсутствие в процессе гибки поддержки прутка и надежности его перемещения, наличие шума при работе, вследствии открытой зубчатой передачи, требующей постоянной смазки колес, а присутствие высокого напряжения на кнопках управления, не обеспечивает безопасную работу станка.

Задачей настоящей полезной модели, особенно в условиях импортозамещения, является разработка более простого, компактного варианта станка, позволяющего за технологический гибочный цикл осуществить несколько загибов прутка без дополнительных перенастроек, разработка станка с более низкими показателями по энергопотреблению при снижении затрат и времени на техническое обслуживание.

Техническим результатом полезной модели является расширение ассортимента станков для гибки прутков арматуры.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном станке для гибки прутков арматуры, содержащем раму из каркаса и стоек, редуктор, плиту, на которой смонтированы гибочный диск, центральный палец с роликом, палец для гибки прутков, упор, каретка упора с отверстиями, элемент останова, концевой выключатель останова, элемент реверса, концевой выключатель реверса, а также содержащем электропедаль и электродвигатель, предлагаемый станок дополнительно содержит приспособление для установки длины прутков, смонтированное в проекции оси упора, и выполненное в виде двух соосно установленных друг над другом горизонтальных направляющих, нижняя из которых неподвижно закреплена на плите, а верхняя смонтирована с возможностью движения и имеет две стопорные втулки с ограничителями каждая, причем обе втулки имеют прижимной элемент для ограничителя, а втулка, ближняя к упору, снабжена силовым элементом поворота ограничителя на 180°, станок также дополнительно содержит элемент реверса, концевой выключатель реверса и электропедаль, причем элемент реверса и дополнительный элемент реверса выполнены в виде цилиндрических штифтов разной длины, гибочный диск, в верхней части, снабжен кольцом прямоугольного сечения, имеющим по периферии сквозные отверстия для установки штифтов, элемент останова выполнен в виде сегмента, смонтированного на наружной поверхности гибочного диска, упор представляет собой регулируемый блок, смонтированный на каретке, причем регулирование упора осуществляют посредством винта, болта, квадратного пальца и ограничителя винта.

Кроме того, в предлагаемом станке плита, гибочный диск и каретка упора смонтированы в одной плоскости, каждый элемент реверса автономно контактирует со своим концевым выключателем реверса и каждый связан со своей электропедалью, станок снабжен закрытым редуктором червячного, или цилиндрического, или планетарного типа, выполнение элементов реверса с разными длинами определено как расположением их относительно концевых выключателей реверса, так и обеспечением контакта между ними, регулируемый блок упора имеет Т-образную форму, а ограничитель винта упора имеет U-образную, стойки рамы съемные, в каркасе рамы выполнены паз для хранения оснастки и окна для панели управления станком и для силового разъема соответственно, панель управления станком содержит кнопки «питание», «пуск I», «пуск II», «стоп» и «реверс», индикатор напряжения и разъемы для электропедалей, а рабочая поверхность плиты, в части гибочного диска и упора, снабжена защитным электромеханическим кожухом.

Заявленный станок для гибки прутков арматуры поясняется графическими материалами, где: на фиг. 1 - представлен общий вид станка, в изометрии; на фиг. 2 - схематично на плите представлены: приспособление для установки длины прутков, гибочный диск и регулируемый упор станка, вид сверху; на фиг. 3 - станок, вид снизу; на фиг. 4 - гибочный диск с элементом останова, в изометрии, и штифты и элемента реверса и дополнительного элемента реверса, соответственно; на фиг. 5 - расположение углов загиба при установке длинного штифта элемента реверса в отверстия кольца гибочного диска; на фиг. 6 - расположение углов загиба при установке короткого штифта элемента реверса в отверстия кольца гибочного диска; фиг. 7 - электрическая схема станка, обеспечивающая понижение высокого напряжения с применением преобразователя частоты тока (а) и с применением трансформатора (б); фиг. 8 - каркас рамы станка, в изометрии; фиг. 9 - общий вид станка с электропедалями (фото); фиг. 10 - фрагмент панели управления станком; фиг. 11 - общий вид станка с защитным электромеханическим кожухом на рабочей поверхности плиты.

Заявленный станок для гибки прутков арматуры содержит:

1 - каркас; 2 - стойки; 3 - редуктор; 4 - плита; 5 - гибочный диск; 6 - центральный палец с роликом; 7 - палец для гибки прутков; 8 - упор; 9 - каретка упора; 10 - отверстия каретки; 11 - концевой выключатель останова; 12 - концевой выключатель реверса; 13 - электропедаль; 14 - электродвигатель; 15 и 16 - соответственно верхняя и нижняя направляющие приспособления для установки длины прутков; 17 и 18 - стопорные втулки верхней направляющей; 19 и 20 - ограничители стопорных втулок; 21 - прижимной элемент ограничителей стопорных втулок; 22 - силовой элемент поворота ограничителя; 23 - дополнительный концевой выключатель реверса; 24 - дополнительная электропедаль; 25 и 26 - элемент реверса и дополнительный элемент реверса (длинный и короткий штифты, соответственно); 27 - кольцо гибочного диска; 28 - сквозные отверстия кольца; 29 - сегмент (элемент останова); 30 - винт; 31 - болт упора; 32 - квадратный палец; 33 - ограничитель винта; 34 - паз для хранения оснастки; 35 и 36 - окна для панели управления станком и для силового разъема, соответственно; 37 - защитный электромеханический кожух.

Заявленный станок работает следующим образом.

Управление станком осуществляют как с панели управления, так и с использованием электропедалей. На панели управления (фиг. 9, фиг. 10) через кнопку «Питание» подают напряжение на станок, при этом индикатор напряжения загорается ярким красным светом. Электродвигатель 14 через клиноременную передачу вращает редуктор 3, который связан с гибочным диском 5 (фиг. 1, фиг. 3, фиг. 4). Аварийная кнопка «стоп», после нажатия, позволяет остановить станок, при этом верхняя красная часть кнопки фиксируется. В случае разблокировки, оператор поворачивает кнопку «стоп» против часовой стрелки. Кнопки «пуск I» и «пуск II» (фиг. 10) при однократном нажиме (без удерживания) позволяют включить вращение гибочного диска 5 до срабатывания соответствующих концевых выключателей (станок работает в автоматическом режиме).

При работе станка гибочный диск 5 вращается строго по часовой стрелке, гибку прутков производят в направлении от оператора, а проверку и регулировку станка осуществляют при отсутствии на рабочей поверхности плиты 4 любых предметов, включая центральный палец 6 с роликом (поз. не указана), палец 7 для гибки прутков, упор 8 и арматуру.

После включения станка, гибочный диск 5 должен быть в нулевом исходном положении. Для установки диска в нулевом положении оператор нажимает и держит кнопку «реверс» на панели управления (фиг. 10) пока диск не остановится и не вернется в нулевое положение, при этом диск будет вращаться против часовой стрелки.

Центральный палец 6 с роликом вставляют в центральное отверстие гибочного диска 5, палец 7 для гибки прутков вставляют в периферийное отверстие гибочного диска, ролик можно ставить или на центральный палец (для обеспечения нужного радиуса загиба) или на гибочный палец (для уменьшения нагрузки при загибе).

Упор 8 устанавливают в одно из отверстий 10 каретки 9, с помощью пальца упора (позиция не указана) и квадратного пальца 32. С помощью болта 31 упора и винта 30 упора настраивают положение упора 8 с прутком таким образом, чтобы пруток соприкасался с рабочей плоскостью упора 8 и находился между центральным пальцем 6 с роликом или без и пальцем 7 для гибки с роликом или без, с минимальным зазором, но достаточным, чтобы пруток или прутки туда входили.

Длинный штифт элемента 25 реверса (фиг. 4) вставляют в отверстие кольца 27 гибочного диска 5, соответствующее нужному углу. Расположение углов загиба при установке длинного штифта элемента реверса в отверстия кольца гибочного диска представлено на фиг. 5.

Устанавливают пруток или прутки арматуры между центральным пальцем 6 и пальцем 7 для гибки, с роликом или без, вдоль рабочей поверхности упора 8. Регулируют положение упора 8 посредством вращения винта 30 каретки 9 и болта 31 упора, причем, таким образом, чтобы пруток был расположен параллельно стороне рабочего стола с минимальным (достаточным для установки прутка) зазором между прутком, центральным пальцем 6 и рабочей поверхностью упора 8. Длину загибаемой части прутка оператор отмеряет от середины центрального пальца (фиг. 2).

При нажатии кнопки «пуск I» на панели управления или электропедалью 13, гибочный диск 5 начнет вращение по часовой стрелке, до тех пор, пока длинный штифт элемента 25 реверса не нажмет на концевой выключатель 12 реверса, после контакта, гибочный диск 5 остановится и начнет вращение против часовой стрелки до срабатывания концевого выключателя нулевого положения гибочного диска.

Для корректировки угла загиба прутка оператор на кольце 27 гибочного диска 5 переставляет длинный штифт элемента 25 реверса, а именно, для уменьшения угла загиба штифт переставляют в следующее отверстие по часовой стрелке, а для увеличения угла - в следующее отверстие против часовой стрелки (фиг. 2).

Для настройки 2-го угла загиба, проводят аналогичные действия с коротким штифтом дополнительного элемента 26 реверса, при этом управление 2-ым углом осуществляют кнопкой «пуск II» на панели управления или дополнительной электропедалью 24 (фиг. 9, фиг. 10). Короткий штифт устанавливают всегда после длинного штифта в направлении вращения гибочного диска 5 по часовой стрелке. Расположение углов загиба при установке короткого штифта элемента 26 реверса в отверстия кольца гибочного диска 5 представлено на фиг. 6

При нажатии на кнопок «пуск I», «пуск II», или электропедаль 13, или дополнительную электропедаль 24 станок начинает работу в автоматическом режиме: гибочный диск 5 вращается до срабатывания концевого выключателя реверса 12 или дополнительный концевого выключателя 23 реверса, а в режиме возврата в нулевое положение до срабатывания концевого выключателя нулевого положения (останова) (фиг. 1; фиг. 9, фиг. 10).

Приспособление для установки длины прутков позволяет фиксировать длины прутков, ограничивать длины сгибаемых прутков, обеспечивать повторяемость деталей и удобство при изготовлении серии деталей. Нижняя направляющая 16 приспособления для установки длины прутков закрепляют двумя болтами к рабочей плите 4. На верхней направляющей 15 установлены стопорные втулки 17 и 18, ограничители втулок 19 и 20, прижимные элементы 21 ограничителей и силовой элемент 22 поворота ограничителя втулки, ближней к упору 8 фиг. 2.

При работе с приспособлением, для установки длины 1-й загибаемой части прутка нужно отмерить расстояние от центрального пальца 6 до ограничителя 20, а для установки длины 2-й загибаемой части прутка, нужно отмерить длину от центрального пальца 6 до ограничителя 19 (фиг. 1, фиг. 2). Далее, при начале технологического цикла гибки, пруток закладывают, таким образом, чтобы конец прутка упирался в ограничитель 20, после совершения гиба, ограничитель 20 откидывают, чтобы обеспечить проход прутка до ограничителя 19 и упирают пруток в ограничитель 19, совершают загиб прутка и в зависимости от конструкции загибаемой детали, ограничитель 20 возвращают на место и продолжают цикл снова (фиг. 2).

При производстве квадратных изделий или изделий с одинаковой длинами сторон используют любой один ограничитель, а для производства изделий с разными длинами сторон - 2 ограничителя на каждой втулке 21 (фиг. 2).

Наличие в станке двух элементов 25 и 26 реверса в виде штифтов разной длины, каждый из которых, в свою очередь взаимодействует со своим концевым выключателем реверса, расширяют вариацию видов загиба прутков, причем отличных друг от друга.

Наличие кольца 27 со сквозными (периферийными) отверстиями 28 (в количестве 50-60 отверстий) на гибочном диске 5 позволяют производить гибку прутков с разными углами загиба; при переставлении элементов реверса по часовой стрелке, значение угла уменьшается, а против часовой - увеличивается.

Концевой выключатель 12 реверса, дополнительный концевой выключатель 23 реверса и концевой выключатель 11 останова смонтированы под плитой 4 и над кольцом 27 гибочного диска 5 (фиг. 2). Выполнение элемента останова в виде сегмента 29 на наружной поверхности гибочного диска 5 обеспечивает остановку диска в нулевом (исходном) положении, кроме того, исключает взаимодействие элемента останова на концевые выключатели реверса 12 и 23; сегмент 29 при взаимодействии с концевым выключателем 11 останова останавливает (держит) гибочный диск 5 в нулевом (исходном) положении (фиг. 2, фиг. 4).

Выполнение регулируемого упора 8 в виде блока Т-образной формы и регулирующих его элементов в виде винта 30, болта 31, квадратного пальца 32 и ограничителя 33 винта, позволяют получить ровные по длине, без кривизны сторон изделия, а также обеспечить возможность загиба нескольких прутков одновременно, расширив тем самым технологические возможности станка.

В станке плита, гибочный диск и каретка расположены в одной плоскости и, по сравнению с прототипом, этот признак заявленного станка обеспечивает движение прутков арматуры на плите без затруднений, что позволяет сократить время технологии загиба и обеспечить удобство в обслуживании. Кроме этого, такое расположение указанных элементов на плите более безопасное, так как прутку или пруткам при загибе не за что зацепиться, как это бывает в аварийных ситуациях, когда пруток цепляется за технологическую оснастку или детали станка и, к тому же, на такой поверхности легко и удобно перемещать прутки или готовые изделия, поскольку они ни за что не цепляются.

Каркас 1 рамы станка имеет фигурную форму, в которой выполнены паз 34 для хранения оснастки, окно 35 для панели управления станком и окно 36 для силового разъема, что способствуют удобному техобслуживание станка, удобному хранению оснастки, при этом и внешний вид станка соответствует современному дизайну (фиг. 9, фиг. 11). Рама станка имеет съемные стойки 2, что делает станок, по сравнению с прототипом, более мобильным при его транспортировке, к тому же возможно проводить монтаж без стоек, устанавливать станок на подиумы и включать его в производственные линии (фиг. 1, фиг. 9, фиг. 11).

Станок снабжен электродвигателем 14 и закрытым редуктором 3 червячного или цилиндрического, или планетарного типа в масляной ванне (фиг. 3). Использование закрытого редуктора обеспечивает низкий уровень шума и вибрации станка, наработку ресурса редуктора, удобство при ремонте и дает возможность оперативной модульной замены в случае выхода редуктора из строя.

Гибка прутков в противопоставленном станке происходит при высоком питании напряжения на кнопках управления станка, что понижает электробезопасность. Электросхема заявленного станка позволяет без труда (гладко) использовать известные средства для снижения высокого напряжения 380 или 220 вольт до 24 вольт, включая в электросхему известные электротехнические устройства, регулирующие вращение электродвигателя за счет изменения частоты электронапряжения, в частности, возможно включать в электросхему известные частотные преобразователи или трансформатор снижения напряжения. В таком случае, электросхема заявленного станка с возможностью установки двух углов загиба при использовании в станке частотного преобразователя представлена на фиг. 7(a), а при использовании трансформатора понижающего напряжение электоросхема на фиг. 7(б). В электросхемах: КВ1 - концевой выключатель реверса; КВ2 - дополнительный выключатель реверса; КВЗ - концевой выключатель останова. Исследовано, что выполнение электросхемы в варианте с частотным преобразователем может обеспечить стабильную и плавную регулировку скорости вращения гибочного диска и исключение его выбега, после срабатывания концевых выключателей.

Предлагаемый станок имеет небольшой вес и, в зависимости от комплектации, его вес составляет 100-140 кг. Станок предназначен для скоростной гибки прутков диаметром 16 мм и 10 стержней по 4 мм, т.е. с возможностью загиба нескольких стержней одновременно. Максимальные диаметры прутков, подготовленных к гибке, составляют, в мм: 16; 14 и 12. Максимальное количество стержней при диаметрах прутков: 16; 14; 12; 10; 8; 6; 4 составляют 1; 1; 2; 3; 4; 7; 10, соответственно. Скорость вращения гибочного диска составляет от 20 до 36 об/мин, что позволяет делать загибы со скоростью от 150 до 200 градусов/сек.

Станок, по согласованию с пользователем или в возможном экспортном исполнении, снабжен защитным электромеханическим кожухом 37, который закроет рабочую поверхность плиты, в части гибочного диска 5 и упора 8, при этом, если кожух будет в открытом состоянии, то питание на станок подаваться не будет (фиг. 11). Все детали и узлы станка просты в изготовлении, а все комплектующие и запасные части доступны на внутреннем российском рынке.

Заявленный станок для гибки прутков арматуры расширяет ассортимент аналогичных станков в станкостроении и представляет собой более совершенным станком по многим критериям по сравнению с прототипом, в частности, в части скорости работы, в удобстве установки (корректировки) угла, обеспечении расположения прутка в одной плоскости, безопасности работы с длинными прутками, в снижении материалоемкости при изготовлении оснастки, ускорения перестройки работы с прутками разных размеров и в части обеспечения повторяемости деталей.