Способ формования каркасов покрышек пневматических шин и устройство для его осуществления Советский патент 1980 года по МПК B29H17/26 

помощи пружин, закроппенных между торцовыми поверхностями фланцев и кольцевых корпусов и бортодержагели, смонти рованные на наружной поверхности кольцевых корпусов и снабженные приводом их разжима в виде эластичной оболочки. В данном способе натяжение нитей корда формуемого каркаса выступает лишь как следствие относительного rtepeмешения бортов каркаса и бортов диафраг мы (увеличения рабочей длины диафрагмы и поэтому может оказатьсялибо недоста точнь1М, либо Чрезмерно большим. Недостаточное натяжение нитей корда при формовании существенно ухудшает рав номерность их распределения по окружное та каркаса. Чрезмерное же нятяжение ни тфй корда (когда .рабочая длина диафрггмы больше длины меридиана каркаса) моЖ0Т также привести к браку из-за раскрытия (нарушения) борта каркаса пневмрпокрышки. Кроме того, во втором случае возможно также ухудшение равномерности распределения кордных ьгатей из-за образования складок на диафрагме. Известное устройство применимо только к ({юрмованиго каркасов строго определенной конструкции и собранных из определенного резинокорда, поскольку уси лие натяжении нитей корда формуемого кйркаса не задается неггосредственно, а ойределяегхзя как конструкцией устройств так и характеристиками самого фор ууеvroro каркаса, Целью изобретения является равномер ное распределение нитей корда каркаса при его формовании. Указанная цель достигается тем, что в способе, заключаюшемся в том, что на сборочном барабане устанавливают собран ный каркас покрышки, фиксируют борта каркаса и осуществляют последующе ; их сближение при одновременной вытяЖ1се каркаса в радиальном направлении, согласно изобретению, борта каркаса после их фтссапии растягивают вдоль оси бара|б ана с усилием, действующим на борта, в процессе их сближения, изменяющимся по следующему соотношению F:mt4.,cos , 1L-. -где F - текущее значение усилия, действующего на борт каркаса, кг; - общее число нитей корда вкарка се; 1ц -. требуемое натяжение одной нити корда, кг; d - угол наклона касательной к профигао меридионального сечения формуемого каркаса вблизи борта, рад; O,H,HW- печальное, текущее и конечное значения расстояния между бортами каркаса, м; 60- длина меридиана каркаса, м. Кроме того, указанная цепь достигается тем, что в устройстве содержащем смонтированные на приводном валу под- вижные фланцы с закрепленной на них нерастяжимой в меридиональномнаправлении диафрагмой, привод для перемещения фланцев, установленные на ступицах фпатщев, кольцевые корпуса и подпружиненные относительно них при помощи пружин, закрепленных между торцовыми поверхностями фланцев и кольцевых корпусов и бортОдержатели, смонтированные на наружной поверхности кольцевых Kopnj-coB и снаб- же11Н1 1е приводом их разжима в виде эластичной обояочки, согласно изобретению оно снабжено установленными на ступицах фланцев кольцевыми поршнями, взаимодействующими с кольцевыми гильзами, смонтированными на кольцевых корпусах, связанных между собой посредством направляющих, соединенных телескопически, зафиксированных от взаимного поворота и имеющих винтовые пазы, в которые входят закрепленные на фланцах пальцы. На чертеже изображен продольный разрез предлагаемого устройства для осуществления способа. Где верхняя половина сооТБе7х:твует положению механизмов устройства в начальн1:,1й момент (})ормования, а нижняя - соответствует положе{шю механизмов в конечный момент формования. Устройство содержит смонтированные на приводном валу 1 подвижные фланцы 2 и 3 с закрепленной на них нерастяжимой в меридиональном паправлении диафрагмой 4, установпензуые на ступицах фланцев 2 и 3 кольцевые корпуса 5 подпружиненные, относительно них при помоши пружин б, закрепленных между торцовыми поверхностями фланцев 2 и 3 и кольцевых корпусов 5 и бортодержатели 7, смонтированные на наружной поверхности кольцевых корпусов 5 и снабженные приводом их разжима в виде эластичной обо, лочки 8. На ступицах фланцев 2 и 3 уставов- : лены кольцевые поршни 9 и 1О, ;ззаим(5действующие с кольцевыми гильзами П и 12, смонтированными на кольцевых корпусах 5, связанных между собой посредством направляющих 13 и 14, прохо дящими через отверстия во фланцах 2 и 3. Направляющие собраны телескопическ и зафиксировань от взаимного поворота при помощи пальца 15, закрепленного в направляющей 14 и взаимодействующего с продольным пазом 16 в напраивляющей 13. Фланцы 2 и 3 зафиксированы от про ворачивания, относительно вала 1 с помо шью шпонок 17, 18. Перемещение фланцев 2, 3 осуществляется с помощью привода {на чертеже не показан). Э ласти чные оболочки 8 поджимаются к корпусам 5 упругими кольцами 19. Поршни 9 и 10 жестко закреплены на ступицах фланцев 2, 3 при помощи гаек 20, стопорных колец 21 и шпонок 22, кольцевые корпуса 5 совместно с поршнями 9 и 10 образуют кольцевые пневмоцилиндры. Подвод воздуха в полость диафрагмы 4 осуществляется через канал 23 в валу 1, а в кольцевые пневмоцилиндры и оболочки 8 через каналы 24 и 25 соответственно. В центральной части устройства имеется кронштейн 26, закрепленный через шпонку 17 на валу 1 и поддерживающий направляющие 13, 14. Каждая из направляющих 13, 14 снабжена винтовым пазом а, б, имеющим одинаковый шаг, в каждый из которых входит палец 27, закрепленный на соответствующем фланце. Концы направляюших 13, 14 соединены с кольцевыми корпусами 5, с возможностью совместного поворота; направляюшие 13, 14 вокруг своей оси и совместного с кольцевыми корпусами 5 перемещения относительно оси устройства при помощи цапф 28, а также буртиков , зафиксированных от перемещения относительно цилиндрических деталей накладками 29. Работа устройства начинается со сжатия пружин 6. Для этого в кольцевые пневмоцилиндры через канал 24 подается сжатый воздух, под действием которого кольцевые корпуса 5 вместе с бортодержателями 7 смешаются к центру устройства и производят дополнительное сжатие пружин. 6. При этом пружищ г 6 справа и слева .. г центра устройства сожмутся на одинаковую величину благодаря взаимодейстВИЮ пальцев 27 с винтовыми пазами а и б направляющих 13 и 14, зафиксированных в свою очередь от взаимного поворота 63 пальцем 15 и продольным пазом 16 в соответствующих направляющих 13 и 14. На устройство надевается предварительно собранный каркас покрышки 30, в эластичные оболочки 8- через канал 25 подается сжатый воздух, по действием которого бортодержатели 7 фиксируют борта каркаса покрышки ЗО. Одновременно из кольцевых пневмоцилиндров воздух стравливается и пружины 6, разжимаясь, перемещают кольцевые корпуса 5 совместно с бортодержателями 7 вдоль оси от центра устройства. В результате перемещения бортодержателей 7 с закрепленными на них бортами каркаса покрыщки 30 и при полном снятии избыточного давления воздуха в кольцевых пневмоцилиндpax каркас, оказывается растянутый в осевом направлении силой FO (начальное значение усилия, действующего на борт каркаса, кг величина. которой зависит от степени предварительной деформации (осадки) пружины 6 и ее силовых характеристик. Далее в полость диафрагмы 4 подается сжатый воздух через канал 23 вала 1, включается привод сближения фланцев 2, 3 и каркас покрышки 30 формуется, приобретая тороидальную форму. После окончания формования каркаса покрышки 30 производят наложегше и прикатку брекера и протектора. По окончании сборки покрышки механизмы устройства возвращаются в исходное положение. Для этого полость, ограниченнаядиафрагмой 4, соединяется сначала через канал 23 с атмосферой, а затем с вакуумной линией. Одновременно стравливается воздух из оболочек 8 и бортодержате.ли 7 под действием упругих колец 19 поджимаются к центру, освобождая борта собранной покрышки. Внутренняя полость кольцевых пневмоцилиндров через канал 24 соединяется с атмосферой. Фланцы 2,3 вместе с остальными механизмами возвращаются в исходное лолох ение. Покрышка снимается с устройства, цикл сборки заканчивается. Для обеспечения постоянного натяжения нитей корда в формуемом каркасе покрышки ЗО в течение всего процесса формования одновременно с началом сближения фланцев 2, 3 в кольцевые пневмоцилиндры снова подается сжатый воздух переменного давления, причем по мере сближения фланцев давление воздуха в кольцевых пневмоцилиндрах увелнчипаегся от нуля (в -начале процесса формования) до максимального значения (г, кон-. це пронесса формова;-шя),

Соотноше1-ше усипия натяжения шггей корда Мц с виеишей силой F, , действую-одей на бортовое копьпо формуегу ого каркаса, получено из условия равновесия бор.. тового кольца каркаса. В общем случая на бортовое кольцо действуют сипы иатяженкя кордных нитей NH и сипа F , каправ-пенная вцопь оси пращеиия формующего устройства от его центра, 5:сп:овие равновесия имеет вид;

i: m N ПО ь сА Г COS .f/.. р, о

tn - Обогее чиспо нитей в каркасе:;

W,,- требуемое натижепке одной н

корда, кг;

(i, .- yrois наклона касатепьтгой к профглю клериднональнотю се-шнпя фэрмуемого каркаса вблкзн борта, рад.;

ченио усппия, дейстпуищ«:;т-с на

борт каркаса, кг,

Из выражения (2) следует, то ддгт коялериания усилия натяжения тпп/ей v. Нц на постолнноч и достатомтт-::. не в течешге .грсцесса ихн мззапия необходимо, чтобы спл;; F nsiwenj-nacb ио мере сбгпокеттия боргов каркас R о :v Ti:i:: :маяьного значения FQ ;io зиачоп; ; -,:;.n;i::,:-:

fO к НУПЮ и 5ТрОПОрН ЮиаПЬНО cos S7 : К-

.торый изменяется в пределе or CrjEfiii-r-i (в начаяе гфоцесса ;Ьоркюва-пия) до C05ci- -0 (в Kouixc (рормовшшя)-; ФУНКЦИЮ COS с1- цгпесообразпо с;й.С11ить другой, более удобной для вычиспевия, но близко совпадающей с cos cl, . iipn зтс:ч5 заменяютаз функция должна удовгетворят определенным требованиям.

Из рактнкн кзсесттю, что vipn формовании каркасов пнсвмопокрын: : и. -ге- меняется как правило,в пределах;

Oft l(3)

следовательно

- C05(i, о (41

При этом сА. .существенно заеисит от геометрических соотношений (дпип,:, диаметр, расстояние между бортами карка-. са)( которые изменяются в прои.ессе формования каркаса. Поэтому заменяюшаг функция должна достаточно точно удовпетворять усповиям (3) и (4), Кроме того, они должна учитывать изменение геометрических соотношений каркаса nneEiыопскрышкк в процессе ее Н:ормоватя, З.км требова шям,в частности, удовпет- воряе1- лункпия вида

liSLiy.

СО 5 ёо- -Ц

2

(5)

где ,, Н, Н .. начальное, текущее и

конечное значения рас стояния менсду бортагчга 1саркаса соответственно. JVI; -fj - (лтша ме1ждиана каркаса,

Mi oTxHo.

П дт1о. что (5) изменяется по закону socHtivca в пределах от 1 (при М HO ) .до значешш близкого Tfymo (нрн 11 -- Iv;) . достаточно хорошо отвечает вьплеуказанным 1 требовашгям.

Ог1ис.,ваемая .выражением (1) взаимо. связь меж.д5-Мц и F справедлива такжев случаях формования в:аркасов пневмолокрыичек на разжимных секторных барабанах, конструктивное исполнение которых, ь иасто.чщее вреыя, не дозволяет в«:ти песь процесс формовання каркасов при тсс I о я нно м на т я же1тии,

ScfKOHOMCpHOCib нарастания давления воздуха в копьневых пневмоцилиндрах можно онредеплть из следуюш.их соображений:

Усилие, с которым гЕружнны будут воз- дейс воватв на ш ппндрн геские , составит

F НКЛ, ,г,рг

тсГс(6J

М

де г1 ™ чиспо нружин, воздействуюилих

на один корнус;. Ы. « жесткость одной пружины

, кГс/см;

д - деформация нружитгь (осадка), см.

EI моыент когда давпе1Р я з кояьцевых вБевмошипгадрах нет, а фденны разведены, усилие, действующее на борт каркаса нневмопок.эьгшки, будет FO и определится к ак

ПКЛ,,,

кГс (7)

дефорьюния нружин в момент );;ачапа сближения фланцев 2., При этом нити корда в каркасе будут натянуты так, что их относительная деформацип составит -векоторую величину о Поскопьк.у Q нрактнческн оченв мала, то пружины TascXe разожмутся на оченв малую ваздчину по сравнению с начальной

их деформацией (осадкой) Л tip , соответствующей начальной фазе растяжения каркаса, когда еще нити каркаса не дефоркшрованы (не растянуты) под действием пружин.

Ввиду малости деформации каркаса

принимаем, что пружины разожмутся также на малую величину и, следовательно, можно принять, что усилие воздействия пружин на в начальный Ю момент растяжения будет примерно равно усилию воздействия пружин на каркас после его деформации F CS.F Из условия равновесия кольцевого корпуса 5,, находящейся под деЛзтвием сил F пр со стороны пружин 6, натяжения F борта каркаса пневмопокрышки 30 и давления Р воздуха в кольцевом пневмоцилиндре (и пренебрегая силами трения в соединениях) имеем F- PS-Fnp 0, F FpC05c(. К XoCOSd р - давление воздуха в кольцевом пневмоцилиндре; g - площадь поршня. Следовательно, выражение (8) приме И К AjjCOSrt-П O-COecf) Выражение 9 описывает закон изменения давления сжатого воздуха в кольцевом пневмоцилиндре, обеспечивающий постоян ное натяжение нитей корда в формуемом каркасе. Подставляя функцию (5) в выражение (9), найдем требуемый закон изменения давления воздуха в кольцевом пневмоцилиндре, Обеспечивающий постоянное натяжение нитей корда в формуемом каркасе в зависимости от геометрических параметров каркаса пневмопокрышки и механических характеристик формующего устройства -i-.a;M--« 1- Jl (10 Проведение формования каркасов пневмо покрышек по предлагаемому способу, осу ществляемому устройством для этой цели позволит контролировать и поддерживать на требуемом уровне натяжение нитей ко

|аа в процессе формования каркасов, что в свою очередь обеспечит равномерность распределения нитей корда по окружности каркаса, а, следовательно, и равнопрочность получаемой пневмопокрышки.

Синхронное смещение кольцевых корпусов, с бортодержателями для установки бортов каркаса пневмопокрышки относительно фланцев для крепления бортов диа1520 фрагмы предохранит каркас от смещения относительно центра симметрии формующего устройства, что обеспечит необходимую точность наложения деталей покрышки (брекера, протектора, боковин). Таким образом, осуществление формования каркасов радиальных пновмопокрыщек по предлагаемому способу с использованием устройства для этой цели обеспечивает повышение равнопрочности, точности и качества (ходимости) пневмопокрышки. формула изобретения 1. Способ формования каркасов покрышек пневматических шин, заключающийся в том, что на сборочном барабане устанавливают собранный каркас покрыижи, фиксируют борта каркаса и осуществляют последующее их сближение при одновременной вытяжке каркаса в радиальном направлении, отличающийся тем, что, с целью равномерного распределения нитей корда каркаса при его формовании, борта каркаса после их фиксации растягивают вдоль оси барабана с усилием, действующим на борта в процессе их сближения, изменяющимся по следующему соотношению F ., fC HO-H де F- текущее значение усилия, дейст вующего на борт каркаса, кг: Ш- общее число нитей корда в каркасе, Ыц- требуемое натяжение одной нити корда, кг, dc- угол наклона касательной к профилю меридионального сечения формуемого каркаса вблизи борта, радиан, UW начальноё, текущее и конечное значеггая расстояния между бортами каркаса, м. to- длина меридиана каркаса, м.

2. Устройство для осущвствпе1шя способа по п. 1, содержашее смонтиро зат1ые на приводном валу подвижные фяаипы с закреппенной на них норасгяжимой э меридиональном направлении диафрагмой, привод дпя перемещения фланцев, установленные на ступицах фланцев копьЕ;евые корпуса и подпружиненные OTjtocHirenbHO них при помощи пружин, закрепленных между торцовыми поверхностями фланцев и кольцевых корпусов, и бортодержатеаи, смонтированные на наруяшо.й поверхности кольцевых корпусов п снабженные приво« дом их разжима в виде эластичной обо дочки, отяи чающееся тем, что оно снабжено установпенными на ступи--цах фяатшев кольцевыми поршнями, взаимодействующими с кольцевыми гильзами, смонтированными на кольцевых корпусах, связаш ых между собой пофедством направляюших, соэднненных телескопически, аафиксированнь % от взаимного поворота и имеющих винтовые пазы, в которые входят, эакреппентле на фланцах пальцы,

Источники информации,

принятые во в1шмание при экспертизе

1,Патент Фракции № 1316047, кп, В 29 Н, опублшс, 1963.

2,Выложенная заявка ФРГ

№ 2243031, кл. 39а 17/26, опубпик, 14 ЛЗ 3.74, (П1ЭОТОТИ п) ,