Технология и штамп для изготовления колюче-режущей ленты

(51) 21 25/00 (2010.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ длине ленты овальными отверстиями, на третьем,после продвижения заготовки еще на полтора шага,- прорезание парных оставшихся перемычек по другой линии расположения (шахматный порядок) в заготовке. Штамп для изготовления колючережущей ленты, состоящий из матрицы и пуансона,содержащего несколько пар пробивных элементов,каждый из которых состоит из двух овальных в сечении пальчиковых пробивных элементов для пробивания овальных отверстий в заготовке, и прямоугольные в сечении пробивные элементы для прорезания перемычек между общими овальными отверстиями в полосе. В штампе первыми расположены в два ряда пары овальных пальчиковых пробивных элементов, за которыми на расстоянии одного шага передвижения заготовки расположен первый ряд половины прямоугольных в сечении пробивных элементов для прорезания половины парных перемычек между общими по длине заготовки овальными отверстиями, за которыми на расстоянии еще полтора шага передвижения заготовки расположена в шахматном порядке относительно первого ряда второй ряд второй половины прямоугольных в сечении пробивных элементов для прорезания оставшихся перемычек в заготовке. Технические преимущества отсутствие деформации колюче-режущих лент нет дополнительной промежуточной операции выравнивания последних непрерывность технологии изготовления упрощение конструкции штампа. 2 независим, п. ф-лы. 6 ил.(54) ТЕХНОЛОГИЯ И ШТАМП ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОЛЮЧЕ-РЕЖУЩЕЙ ЛЕНТЫ(57) Использование при изготовлении колючережущих лент, используемых в качестве барьеров безопасности и предназначенных для предотвращения неправомерного проникновения на режимные объекты. Сущность технология изготовления колючережущей ленты, заключающаяся в том, что из сплошной широкой металлической полосы изготавливают одновременно несколько колючережущих лент путем пробивания парного количества овальных отверстий по ширине заготовки на некотором расстоянии от оси симметрии каждой будущей колюче-режущей ленты, и прорезания в шахматном порядке перемычек между краями смежных по длине овальных отверстий для образования большого количества противоположных пар режущих элементов. Пробивание овальных отверстий и прорезание перемычек между ними осуществляют последовательно в три этапа, на первом из которых происходит пробивание овальных парных отверстий по ширине заготовки в два ряда, на втором, после продвижения заготовки на один шаг, - прорезание половины парных перемычек между смежными по 22995 Изобретение относится к метизному производству, а именно, к оснастке и технологиям,применяемым при производстве колюче-режущих лент,используемых в качестве барьеров безопасности и предназначенных для предотвращения неправомерного проникновения на режимные объекты. Для изготовления колюче-режущих лент чаще всего используют штампы. Традиционно, заготовку,представляющую собой сплошную металлическую полосу, пошагово продвигают под штамп, фигурные пуансоны которого, просекают в полосе элементы,чаще овальные, с противоположно направленными зубцами. Такой способ изготовления колючережущей ленты является наиболее распространенным в мире. Так, например, известен способ изготовления колюче-режущей ленты, заключающийся в том, что в заготовке в виде сплошной узкой металлической полосы, на некотором расстоянии от оси ее симметрии, с обеих сторон равномерно пробивают симметричные внешние открытые карманы,перемычки между которыми образуют большое количество противоположных пар элементов,каждый из которых состоит из основы и противоположно направленных зубцов,расположенных на внешних боках элемента, а остриями каждого из зубцов являются углы,образованные между внешней стороной и боковыми сторонами элемента. Для пробивания симметричных внешних открытых карманов используют штамп,состоящий из матрицы и пуансона, содержащий пальчиковые в сечении пробивные инструменты овальной формы, которые расположены в пуансоне по одной линии, перпендикулярной направлению пошагового передвижения заготовки под штамп. Такой штамп обеспечивает изготовление колючережущей ленты за один полный цикл его срабатывания см. Патент Украины 41834 по классу 21 25/00 опубликованный 24.04.2001 года. Основной недостаток известного способа изготовления колюче-режущей ленты заключается в том, что при его применении получают лишь одно изделие (одну колюче-режущую ленту), что не рационально. Ведь мощность штампа обычно позволяет изготавливать одновременно несколько лент, но исходная заготовка (узкая сплошная лента) по своей ширине позволяет изготовлять лишь одну ленту. Для того чтобы возросла эффективность известного способа нужно применять в качестве исходной заготовки широкую металлическую полосу, из которой можно было бы одновременно изготавливать несколько колюче-режущих лент. Основной недостаток известного штампа заключается в том, что он содержит всего лишь одну пару пробивных пуансонов, то есть,приспособлен для изготовления одной колючережущей ленты, что, как уже отмечалось, не рационально. Для того чтобы выросла производительность известного штампа, его нужно было бы оснастить большим количеством пар пуансонов в поперечном направлении. 2 С этой точки зрения наиболее близкой по своей сущности и достигаемому эффекту, принимаемой за прототип, является технология изготовления колюче-режущей ленты, заключающейся в том, что из сплошной широкой металлической полосы изготовляют одновременно несколько колючережущих лент путем одновременного пробивания парного количества овальных отверстий по ширине заготовки и в несколько рядов по длине заготовки на некотором расстоянии от оси симметрии каждой будущей колюче-режущей ленты, и одновременного прорезания в шахматном порядке перемычек между краями смежных по длине овальных отверстий для образования большого количества противоположных пар элементов, каждый из которых состоит из основы и противоположно направленных зубцов,расположенных на внешних боках элемента, а остриями каждого из зубцов являются углы,образованные между внешней стороной и боковыми сторонами элемента, причем при прорезании перемычек образуется внешняя кромка элемента одной колюче-режущей ленты и одновременно автоматически образуется кромка центрального участка смежной колюче-режущей ленты. Для реализации указанной технологии используется штамп, который состоит из матрицы и пуансона,содержащего несколько пар пробивных элементов,каждый из которых состоит из двух овальных пальчиковых пробивных элементов для пробивания овальных отверстий в полосе, между которыми расположены прямоугольные пробивные элементы для прорезания перемычек между смежными овальными отверстиями в полосе, причем все пары пробивных элементов расположены в одной плоскости, перпендикулярной направлению пошагового передвижения заготовки под штамп. Такой штамп позволяет из одной сплошной широкой металлической полосы изготовлять одновременно несколько колюче-режущих лент путем одновременного пробивания парного количества овальных отверстий по ширине заготовки и в несколько рядов по длине заготовки на некотором расстоянии от оси симметрии каждой будущей колюче-режущей ленты,и одновременного прорезания в шахматном порядке перемычек между краями смежных по длине овальных отверстий для образования большого количества противоположных пар режущих элементов ленты. Этот штамп наиболее близкий по своей сущности и достигаемому эффекту, а потому принимается за прототип см. Международную заявку 00/01501 по классу В 21 25/00 опубликованную в 13.01.2000 года. Основным недостатком известной технологии изготовления колюче-режущей ленты является то,что операции пробивания значительного количества овальных отверстий и прорезания большого количества перемычек осуществляются одновременно в одном месте по ширине заготовки. Это приводит к избыточной нагрузке на заготовку,из-за которой она чрезмерно деформируется (или вообще будет иметь локальные надрывы металла или полностью разорваться. В обоих случаях - такое 22995 повреждение целостности колюче-режущей ленты это недопустимая ее брак), что вынуждает во введении в технологию обязательной операции выравнивания колюче-режущих лент в плоскости для последующей плотной намотки их на бобины. Основным недостатком известного штампа является слишком сложная его конструкция,поскольку в нем между пуансонами для пробивания отверстий расположены пуансоны для прорезания перемычек, и все пары таких сложных пуансонов находятся без каких-либо зазоров один от второго в одной линии по ширине штампа. Такой штамп сделать довольно сложно, из-за этого он автоматически становиться дорогостоящим технологическим оборудованием, что, в свою очередь, отражается в худшую сторону на себестоимости изделия (колюче-режущей ленты). Кроме того, случайный выгиб (пространственная деформация) нескольких колюче-режущих лент в зоне нахождения большого количества пуансонов,во время пробивания овальных отверстий и разрушения перемычек может привести к заклиниванию штампа из-за наталкивания в его матрицу деформированных колюче-режущих лент, или совсем вывести из строя штамп из-за поломки пуансонов. В основу изобретения поставлена задача повышения технологичности одновременного изготовления нескольких колюче-режущих лент и упрощения конструкции штампа с одновременным снижением его стоимости и вероятности получения брака с одновременным снижением себестоимости изделий путем разделения в пространстве и времени операций пробивания овальных отверстий и прорезания перемычек между ними за счет изменения конструкции штампа,в частности,последовательным размещением в нем рабочих элементов - пуансонов для каждой технологической операции в разных плоскостях (зонах) по длине штампа. Решение поставленной задачи достигается тем,что технология изготовления колюче-режущей ленты, заключающаяся в том, что из сплошной широкой металлической полосы изготавливают одновременно несколько колюче-режущих лент путем пробивания парного количества овальных отверстий по ширине заготовки на некотором расстоянии от оси симметрии каждой будущей колюче-режущей ленты, и прорезания в шахматном порядке перемычек между краями смежных по длине овальных отверстий для образования большого количества противоположных пар элементов, каждый из которых состоит из основы и противоположно направленных зубцов,расположенных внешних боках элемента, а остриями каждого из зубцов являются углы,образованные между внешней стороной и боковыми сторонами элемента, причем при прорезании перемычек образуется внешняя кромка элемента одной колюче-режущей ленты и одновременно автоматически образуется кромка центрального участка смежной колюче-режущей ленты, согласно предложению, пробивание овальных отверстий и прорезание перемычек между ними осуществляют последовательно в три этапа, на первом из которых происходит пробивание овальных парных отверстий по ширине заготовки в два ряда, на втором, после продвижения заготовки на один шаг, - прорезание половины парных перемычек между смежными по длине ленты овальными отверстиями, на третьем,после продвижения заготовки еще на полтора шага,- прорезание парных оставшихся перемычек по другой линии расположения (шахматный порядок) в заготовке. Решение поставленной задачи достигается также и тем, что штамп для изготовления колюче-режущей ленты, состоящий из матрицы и пуансона,содержащего несколько пар пробивных элементов,каждый из которых состоит из двух овальных в сечении пальчиковых пробивных элементов для пробивания овальных отверстий в заготовке, и прямоугольные в сечении пробивные элементы для прорезания перемычек между общими овальными отверстиями в полоске, согласно предложению, в штампе первыми расположены в два ряда пары овальных в сечении пальчиковых пробивных элементов, за которыми на расстоянии одного шага передвижения заготовки расположен первый ряд половины прямоугольных в сечении пробивных элементов для прорезания половины парных перемычек между общими по длине заготовки овальными отверстиями, за которыми на расстоянии еще полтора шага передвижения заготовки расположена в шахматном порядке относительно первого ряда второй ряд второй половины прямоугольных в сечении пробивных элементов для прорезания оставшихся перемычек в заготовке. Пошаговое превращение сплошной широкой металлической полосы (заготовки) в несколько колюче-режущих лент в разное время и в разных зонах несколько не увеличивает общее время изготовления изделия (колюче-режущая лента все равно полностью изготавливается за один цикл срабатывания штампа) и не увеличивает габаритов оборудования, однако позволяет устранить все недостатки, присущие прототипу, отказаться от отдельной операции выравнивания колючережущих лент перед намоткой их на бобины. Предложенное расположение в пуансоне рабочих пробивных инструментов и соответствующих отверстий в матрице штампа максимально упрощает его конструктивно, исключает возможность чрезмерного деформироваться или скручивания колюче-режущих лент непосредственно под штампом, то есть предотвратить нарушение непрерывности технологического процесса и избежать оснований для поломки пуансона. Существенное упрощение конструкции штампа позволяет снизить его стоимость, следовательно, и себестоимость изделий,получаемые с его помощью. Понятно, что в штампе размеры,овальность пробивных элементов(пуансонов) может изменяться в зависимости от размеров колюче-режущей ленты и формы ее режущих элементов, расстояния между ними и т.д. 3 22995 Дальнейшая сущность предложенного технического решения поясняется совместно с иллюстративным материалом,на котором изображена последовательность технологического процесса изготовления несколько колюче-режущих лент из одной сплошной широкой ленты, а именно фиг. 1 - подача сплошной широкой полосы(заготовки) в зону работы штампа фиг. 2 - первый этап - пробивание овальных парных отверстий по ширине заготовки в два ряда фиг. 3 - второй этап прорезание половины парных перемычек между общими овальными отверстиями по длине заготовки фиг. 4 - третий этап - прорезание оставшихся парных перемычек по другой линией расположения (шахматный порядок) в заготовке(окончательное разделение заготовки на отдельные колюче-режущие ленты) фиг. 5 - выход нескольких готовых колюче-режущих лент из рабочей зоны штампа фиг. 6 - общий вид матрицы и пуансона предложенного штампа в процессе изготовления несколько колюче-режущих лент из одной широкой заготовки. Одинарными стрелками показано направление передвижения заготовки вдоль рабочей зоны штампа, двойной - направление перемещения пуансона штампа. Римскими цифрами на фиг. 6 указанные этапы превращения сплошной заготовки в несколько колюче-режущих лент, а под римскими цифрами-изменение заготовки на соответствующих этапах. Предложенная технология одновременного изготовления многих колюче-режущих лент заключается в следующем. Сплошную широкую полосу - заготовку 1 - подают в зону работы штампа. На первом этапе в заготовке 1 пробивают овальные парные отверстия 2 по всей ширине заготовки 1 в два ряда. После пробивания указанных овальных отверстий 2 заготовку 1 продвигают дальше в штамп на один шаг, который равняется ширине элементов 3 колюче-режущих лент 4. На втором этапе происходит прорезание половины парных перемычек 5 между общими овальными отверстиями 2 по длине заготовки 1. Непрорезанная часть перемычек 5 предотвращает чрезмерную деформацию заготовки 1. При прорезании перемычек 5 на втором этапе, на первой позиции снова происходит пробивание овальных отверстий 2 в сплошной части заготовке 1, которая при передвижении попала под штамп. После прорезания половины перемычек 5 заготовку 1 продвигают дальше в штамп еще на один такой же шаг. На третьем этапе происходит прорезание оставшихся парных перемычек 6, но по другой линии расположения (шахматный порядок) в заготовке 1. На этом этапе происходит окончательное разделение заготовки 1 на отдельные колючережущие ленты, которые, при последующем пошаговом продвижении заготовки 1, выходят из зоны работы штампа и наматываются на бобины (не показаны в виду общеизвестности). Одновременно с этим, на каждом этапе происходит повторение операций пробивания отверстий 2 и перемычек 5. Таким образом, пошаговое изготовление нескольких колюче-режущих лент 4 с последовательным 4 разделением заготовки 1 в пространстве позволяет снять нагрузку на заготовку 1. Предложенный штамп содержит матрицу 7 и пуансон 8. Пуансон 8 содержит несколько парных последовательно расположенных и разных по форме пробивных элементов. Первыми по очереди расположены поперек штампа в два ряда последовательно овальные в сечении пробивные элементы 9 для пробивания овальных отверстий 2 в заготовке 1. Расстояние между рядами овальных в сечении пробивных элементов 9 определяется размером карманов 10 колюче-режущей ленты 4. На расстоянии одного шага передвижения заготовки 1 после овальных в сечении пробивных элементов 9 расположена поперек штампа первая половина прямоугольных в сечении пробивных элементов 11 для прорезания половины парных перемычек 5 между смежными по длине заготовки 1 овальными отверстиями 2, за которыми на расстоянии еще полтора шага передвижения заготовки 1 расположена в шахматном порядке вторая половина прямоугольных в сечении пробивных элементов 12 для прорезания оставшихся перемычек 6 для окончательного разделения заготовки 1 на отдельные и конструктивно полностью сформированные колюче-режущей ленты 4. Нижние(рабочие) торцы пробивных элементов 9, 11 и 12 могут быть как плоскими, так и вогнутыми во внутрь пуансонов - это значения не имеет,поскольку не вливает на технологию изготовления колюче-режущей ленты 4. Все пальчиковые пробивные элементы 9, 11 и 12 имеют самую простую конструкцию, разнесены в разные плоскости по длине штампа, что упрощает его конструкцию и повышает ремонтопригодность. Если исходная заготовка 1 оказалась шире суммарной ширины нескольких колюче-режущих лент 4, ее либо обрезают по ширине до определенного размера (для этого штамп может быть оснащен дополнительными отрезными пуансонами, которые не показаны в виду общеизвестности), либо изготовляют из крайних участков колюче-режущие ленты с редкими непарными элементами (как в прототипе). Существенное отличие заявляемых объектов, от ранее известных, заключается в том, что операции пробивания отверстий и прорезания перемычек разнесены во времени и в пространстве из-за разнесения в разные плоскости пробивных элементов штампа. Указанное отличие позволяет принципиально изменить технологию изготовления нескольких колюче-режущих лент из одной сплошной заготовки, в частности, исключить деформацию колюче-режущих лент под штампом,упростить изготовление последнего. Ни один из известных способов производства колюче-режущих лент не могут обладать отмеченными свойствами,поскольку обязательно все операции осуществляются в одном месте, или, вообще позволяют изготавливать лишь одну колючережущую ленту. Ни один из известных штампов для изготовления колюче-режущих лент не могут обладать отмеченными свойствами, поскольку все 22995 их пробивные элементы расположены вместе в одной плоскости по ширине штампа. Предложенное техническое решение проверено на практике. Технология и штамп не содержат каких-либо элементов или операций, которые невозможно было бы воспроизвести на современном этапе развития науки и техники, в частности,производства колюче-режущих лент, следовательно,приемлемы для промышленного применения, имеют определенные преимущества перед известными технологиями и штампами из-за предложенного изменения воздействия пуансонов на заготовку, что подтверждает достижение технического результата заявляемых объектов, в известных источниках информации не обнаружено подобных технологий и штампов для производства колюче-режущих лент с отмеченными в предложении существенными признаками, а потому, считается таковым, что может получить правовую защиту. К основным техническим преимуществам предложенного технического решения, в сравнении с прототипами, можно отнести следующее- отсутствие деформации колюче-режущих лент под штампом за счет того, что окончательное разделение заготовки на отдельные ленты происходит на выходе ее из штампа- нет необходимости в дополнительной промежуточной операции выравнивания колючережущих лент за счет отсутствия избыточной деформации последних- непрерывность технологии изготовления колюче-режущих лент из-за исключения вероятности попадания лент в отверстия матрицы штампа- упрощение конструкции штампа из-за разнесения в пространстве пуансонов. Социальный эффект от использования предложенных технологии и штампа для изготовления колюче-режущих лент, в сравнении с использованием прототипа, получают за счет увеличения количества и надежности защиты режимных объектов в результате удешевления колюче-режущих лент, из-за снижение стоимости штампа, что позволяет их приобрести кому-либо. Экономический эффект от внедрения изобретения, в сравнении с использованием известных технических решений, получают за счет снижения стоимости колюче-режущих лент и штампов для их изготовления. После описания вышеупомянутых технологии и штампа для изготовления колюче-режущей ленты,специалистам в данной области знаний должно быть очевидным, что все вышеописанное является лишь иллюстративным, а не ограничительным, будучи представленным данным примером. Многочисленные возможные модификации и другие варианты реализации предложенной технологии, в частности,количество получаемых колючережущих лент, использование кромок заготовки и т.д., могут изменяться в разном соотношении, а также штамп может изменяться конструктивно, в частности, количество пуансонов, их конструкция,расстояние между ними, использование кромок заготовки или ее обрезание, и, понятно, находятся в пределах объема одного из обычных и естественных подходов в данной области знаний и рассматриваются таковыми, что находятся в пределах объема данного технического решения. Квинтэссенцией предложенного технического решения является то, что операции превращения сплошной широкой заготовки на отдельные колючережущие ленты осуществляются поэтапно в разное время благодаря предложенным конструктивным изменениям штампа, и именно это обстоятельство позволяет приобрести предложенной технологии перечисленные и иные преимущества. Изменение и использование лишь отдельных этапов технологии изготовления колюче-режущих лент, и лишь отдельных конструктивных элементов штампа,естественно, ограничивает спектр преимуществ,перечисленных выше, и не может считаться новыми техническими решениями в данной области знаний,поскольку другая подобная описанной технология и штамп уже не будет требовать никакого творческого подхода от конструкторов и инженеров, а потому и не могут считаться результатами их творческой деятельности или новыми объектами интеллектуальной собственности, подлежащими защите охранительными документами. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1.Технология изготовления колюче-режущей ленты, заключающаяся в том, что из сплошной широкой металлической полосы изготавливают одновременно несколько колюче-режущих лент путем пробивания парного количества овальных отверстий по ширине заготовки на некотором расстоянии от оси симметрии каждой будущей колюче-режущей ленты, и прорезания в шахматном порядке перемычек между краями смежных по длине овальных отверстий для образования большого количества противоположных пар элементов, каждый из которых состоит из основы и противоположно направленных зубцов,расположенных внешних боках элемента, а остриями каждого из зубцов являются углы,образованные между внешней стороной и боковыми сторонами элемента, причем при прорезании перемычек образуется внешняя кромка элемента одной колюче-режущей ленты и одновременно автоматически образуется кромка центрального участка смежной колюче-режущей ленты,отличающаяся тем, что пробивание овальных отверстий и прорезание перемычек между ними осуществляют последовательно в три этапа, на первом из которых происходит пробивание овальных парных отверстий по ширине заготовки в два ряда, на втором, после продвижения заготовки на один шаг, - прорезание половины парных перемычек между смежными по длине ленты овальными отверстиями, на третьем, после продвижения заготовки еще на полтора шага, прорезание парных оставшихся перемычек по другой линии расположения (шахматный порядок) в заготовке. 5 22995 2. Штамп для изготовления колюче-режущей ленты, состоящий из матрицы и пуансона,содержащего несколько пар пробивных элементов,каждый из которых состоит из двух овальных в сечении пальчиковых пробивных элементов, и прямоугольных в сечении пробивных элементов,отличающийся тем, что в штампе первыми расположены в два ряда пары овальных в сечении пальчиковых пробивных элементов, за которыми на расстоянии одного шага передвижения заготовки расположен первый ряд половины прямоугольных в сечении пробивных элементов, за которыми на расстоянии еще полтора шага передвижения заготовки расположена в шахматном порядке относительно первого ряда второй ряд второй половины прямоугольных в сечении пробивных элементов.