УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМОВАНИЯ И ВУЛКАНИЗАЦИИ ПОКРЫШЕК ПНЕВМАТИЧЕСКИХ ШИН Российский патент 1999 года по МПК B29C35/02 

Изобретение относится к производству пневматических шин и предназначено для формования и вулканизации их покрышек.

Известны устройства для формования и вулканизации покрышек, содержащие разъемную паровую камеру с пресс-формой, состоящей из верхней и нижней секцией, убираемую в соединенный с нижней половиной паровой камеры корпус диафрагму, механизм для выталкивания последней из свулканизованной покрышки с приводами (см. пат. США N 3097394, кл. B 29 H 5/02, опубл. 1963; пат. Великобритании N 1102904, кл. B 29 H 5/02, опубл. 1968; авт. св. СССР N 1536674, B 29 C 35/04, 1988 и др.).

Все известные устройства достаточно сложны в конструкции и ненадежны в эксплуатации.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату при использовании аналогом к предлагаемому изобретению является устройство для формования и вулканизации покрышек пневматических шин (см. авт. св. СССР N 1243280, кл. B 29 C 35/02, 1984).

Оно содержит стол, разъемные нагревательные камеры, расположенные в них пресс-формы, состоящие из верхней и нижней частей, раздвижных секторов и подвижного верхнего бортового кольца, подвижную траверсу и размещенные на ней приводы перемещения верхних бортовых колец и выталкивания диафрагм, приводы перемещения верхних частей пресс-форм и секторов, установленные на верхних корпусах нагревательных камер, и механизмы извлечения свулканизованных покрышек.

В известном устройстве многообразие приводов механизмов перемещения верхних бортовых колец, выталкивания диафрагм и извлечения покрышек, их взаимосвязь увеличивают габаритные размеры, повышают металлоемкость и снижают надежность работы устройства в целом.

Новый технический результат заявляемого изобретения состоит в упрощении конструкции, сокращении габаритных размеров, уменьшении металлоемкости и повышении надежности работы.

С целью устранения указанных выше недостатков и получения нового технического результата в известном устройстве, содержащем стол, разъемные нагревательные камеры, расположенные в них пресс-формы, состоящие из верхней и нижней частей, раздвижных секторов и подвижного верхнего бортового кольца, подвижную траверсу и размещенные на ней приводы перемещения верхних бортовых колец и выталкивания диафрагм, приводы перемещения верхних частей пресс-форм и секторов, установленные на верхних корпусах нагревательных камер, и механизмы извлечения свулканизованных покрышек, приводы перемещения верхнего бортового кольца, выталкивания диафрагмы и механизма извлечения свулканизованных покрышек выполнены в виде подвижных относительно траверсы силовых цилиндров, на гильзах которых закреплены верхние бортовые кольца и механизмы извлечения свулканизованных покрышек, причем штоки указанных цилиндров приспособлены для выталкивания диафрагм и являются приводами механизмов извлечения свулканизованных покрышек, а гильзы кинематически связаны между собой для их синхронного перемещения.

Указанный технический результат достигается также тем, что кинематическая связь гильз силовых цилиндров выполнена в виде зубчато-реечных передач, шестерни которых установлены на общем приводном валу, a реечные зубья выполнены на наружной поверхности гильз.

Кроме того, технический результат достигается тем, что на поверхности каждой гильзы выполнен продольный паз, в котором установлен стопорный винт для предотвращения поворота гильзы.

Технический результат достигается также тем, что каждый силовой цилиндр снабжен приспособлением для промежуточной фиксации его штока и механизма извлечения свулканизованных покрышек, выполненным в виде установленных в гильзе дополнительных поршней со штоком, установленным соосно основному штоку, причем основной и дополнительный штоки выполнены полыми и внутри них пропущена подвижная трубка, предназначенная для подачи энергоносителя и контроля положения основного штока, имеющая на своем нижнем конце упор, а на верхнем конце пружинный фиксатор.

Технический результат предлагаемого изобретения достигается, кроме того, тем, что указанный пружинный фиксатор состоит из основания, закрепленного на штоке дополнительного поршня, коромысла, закрепленного на верхнем конце подвижной трубки, и двух шпилек с фланцами в средней части, на которых установлены две пары пружин, первая пара из которых установлена между коромыслом и фланцами шпилек, а вторая пара пружин - между основанием и шайбами на нижних концах шпилек, при этом суммарное усилие каждой пары пружин несколько превышает усилие, возникающее на подвижной трубке при подаче в нее энергоносителя.

И, наконец, технический результат достигается тем, что на основании пружинного фиксатора закреплен кронштейн с двумя бесконтактными концевыми выключателями, взаимодействующими с подвижной трубкой и контролирующими положение основного штока.

Ниже дается пример выполнения заявляемого устройства, иллюстрируемый прилагаемыми чертежами.

На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое устройство в закрытом положении в конце цикла вулканизации покрышек: на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В фиг. 1; на фиг. 5 - разрез Г-Г фиг. 1; на фиг. 6 - устройство в момент выталкивания диафрагмы в приемный стакан и разведении захватов механизма извлечения свулканизованных покрышек; на фиг. 7 - то де в момент подъема плунжера и промежуточной фиксации плунжера и механизма извлечения свулканизованных покрышек; на фиг. 8 - то же в момент опускания верхнего бортового кольца и выгрузки свулканизованной покрышки; на фиг. 9 - то же в момент центрирования сырой покрышки опущенным верхним бортовым кольцом и диафрагмы наконечников плунжера; на фиг. 10 - то же в момент остановки верхнего бортового кольца на заданном расстоянии от нижнего бортового кольца и начале сведения секторов пресс-формы.

Устройство для формования и вулканизации покрышек пневматических шин включает стол 1 (фиг. 1), разъемные нагревательные камеры, состоящие из верхнего 2 и нижнего 3 корпусов, соединенных байонетным кольцом 4. Внутри каждой нагревательной камеры (фиг. 2) расположена разъемная пресс-форма, состоящая из верхней 5 и нижней 6 полуформ, раздвижных секторов 7 и подвижного верхнего бортового кольца 8. Внутри пресс-формы помещена диафрагма 9 с центральной опорной выемкой 10, закрепленная в центрирующей втулке 11 нижнего корпуса 3 нагревательной камеры с помощью полуколец 12 и убираемая в стакан 13 при помощи плунжера (штока) 14. Нижняя полуформа 6 пресс-формы неподвижно закреплена на нагревательной плите 15, верхняя полуформа 5 имеет привод вертикального перемещения в виде двух гидроцилиндров 16, закрепленных на верхнем корпусе 2 нагревательной камеры.

В заявляемом устройстве привод перемещения верхних бортовых колец, выталкивания диафрагм и механизмов извлечения свулканизованных покрышек выполнен единым в виде подвижных вертикальных пневматических цилиндров. Для решения поставленной задачи верхнее бортовое кольцо 8 в каждой пресс-форме с помощью болтов (не показаны) прикреплено к планшайбе 17 пневматического цилиндра. Каждый пневматический цилиндр состоит из гильзы 18, нижний 19 и верхней 20 крышек, двух поршней - основного 21 и дополнительного 22, двух штоков - основного 14 и дополнительного 23. Основной шток 14 является плунжером для выталкивания диафрагмы и снабжен наконечником 24 конусной формы. Дополнительный шток 23 с поршнем 22 служит для остановки плунжера 14 в промежуточном положении. Штоки 14 и 23 выполнены полыми и соосными, внутри них установлена подвижная цилиндрическая трубка 25, предназначенная для подачи сжатого воздуха в подпоршневую полость основного поршня 21 и для контроля положения плунжера 14, Гильза 18 установлена на траверсе 26 во втулках 27 с возможностью вертикального перемещения. Нижняя крышка 19 гильзы 18 с помощью байонетного замка (не обозначен) соединена с планшбайбой 17. На планшайбе 17 в расточке верхнего бортового кольца 8 установлен механизм извлечения покрышек, состоящий из корпуса 28 и основания 29, скрепленных между собой болтами (не показаны). В корпусе 28 и основания 29 выполнены пазы и окна (не обозначены), в которых помещены захваты 30, перемещаемые радиально наружу с помощью двуплечих рычагов 31. На нижних концах рычагов 31 установлены сферические наконечники 32, помещенные в отверстия захватов 30, на верхних концах рычагов 31 - ролики 3. взаимодействующие с конусным переходом 34 плунжера 14. Сведение захватов 30 осуществляется верхним торцем 65 наконечника 24. Наконечник 24 имеет конусную поверхность 35 для взаимодействия с выемкой 10 диафрагмы 9 при ее выталкивании и центрировании в процессе формования покрышек. Корпус 28 механизма извлечения покрышек соединен с планшайбой 17 с помощью четырех направляющих пальцев 36, на которых помещены пружины 37 для выталкивания механизма из расточки верхнего бортового кольца 8 в полость свулканизованной покрышки. Для решения поставленной задачи по синхронному перемещению гильз 18 пневматических цилиндров на наружной их поверхности в верхней ее части нарезаны зубья 38, находящиеся в зацеплении с шестерней 39, установленной на валу - шестерне 40 поворотного гидродвигателя 41, установленного ан верхнем листе траверсы 26. Поворотный гидродвигатель состоит из корпуса 42 (фиг. 3), двух цилиндров 43, поршней 44 двухстороннего действия с зубчатой рейкой 45 и вала-шестерни 40, находящегося с ней в зацеплении. Правый конец вала-шестерни 40 (фиг. 1) с помощью шлицевой муфты 46 связан с валом 47, на котором установлена шестерня 48 для синхронного перемещения второй гильзы 18 привода выталкивания диафрагм и извлечения покрышек. В средней части траверсы 26 за пределами нагревательных камер установлено приспособление для фиксации верхних бортовых колец 8 (фиг. 2) пресс-форм на заданном расстоянии от нижних бортовых колец, которое имеет регулируемый упор 49, смонтированный на столе 1, и взаимодействующий с ним орган. Последний выполнен в виде силового цилиндра 50 одностороннего действия, контактирующего своим штоком 51 с упором 49. Поршневая полость цилиндра 50 посредством промежуточных трубопроводов (не показаны) связана с трубопроводами и с полостями цилиндров 43 гидродвигателя 41. На трубопроводах установлены гидрораспределители (не показаны), обеспечивающие перекрытие трубопроводов в нейтральном положении. На поверхности гильзы 18 (фиг. 2) выполнен продольный паз 52, в котором помещен конец стопорного винта 53, закрепленного с помощью кронштейна 54 на траверсе 26, для фиксации гильзы 18 от проворота. Верхний шток 23 и подвижная трубка 25 связаны между собой с помощью пружинного фиксатора. Пружинный фиксатор состоит из основания 55 (фиг. 4), закрепленного на штоке 23, и коромысла 56, закрепленного на верхнем конце трубки 25. Основание 55 и коромысло 56 соединены между собой с помощью шпилек 57 (фиг. 5) и двух пар пружин 58. Верхняя пара пружин 58 установлена между коромыслом 56 и фланцами 59, приваренными в средней части шпилек 57. Нижняя пара пружин 58 установлена между основанием 55 и шайбами 60. На нижних и верхних концах шпилек 57 установлены гайки 61. Суммарное усилие каждой пары пружин 58 выбирается равным или чуть большим усилия, возникающего на трубке 25 при подаче в ее полость рабочей среды. На основании 55 закреплен кронштейн 62. На кронштейне 62 устанавливаются бесконтактные конечные выключатели 63, взаимодействующие с коромыслом 56 для контроля положения плунжера 14. На нижнем конце трубки 25 (фиг. 2) закреплен упор 64, взаимодействующий с торцем 65 плунжера (штока) 14, когда он опущен, либо с дистанционной втулкой 66, когда плунжер 14 поднят в верхнее положение. В другое время трубка 25 при движении плунжера 14 остается неподвижной под действием усилия пружин 58 пружинного фиксатора. На основании 55 закреплена направляющая штанга 67, предотвращающая проворот пружинного фиксатора относительно гильзы 18 (фиг. 4).

Устройство работает следующим образом. После окончания цикла вулканизации покрышки 68 (фиг. 2) подается сжатый воздух между поршнями 21 и 22 по внутренней полости штока 23 и плунжер 14 опускается вниз, выталкивая своим наконечником 24 диафрагму 9 в приемный стакан 12 (фиг.6). При этом механизм извлечения свулканизованных покрышек под действием пружин 37 так же опускается вниз, выходя из расточки верхнего бортового кольца 8 в полость свулканизованной покрышки 68. При упоре головок направляющих пальцев 36 в планшайбу 17 механизм извлечения свулканизованных покрышек останавливается, а плунжер 14 продолжает опускаться. При опускании он своим конусным переходом 34 набегает на ролики 33 и поворачивает двуплечие рычаги 31, которые перемещают радиально наружу захваты 30. Захваты 30 помещаются под верхним бортом свулканизованной покрышки 68. Плунжер 14 выталкивает диафрагму 9 в приемный стакан 13. В конце опускания плунжера 14 его торец 65 упирается в торец упора 64 и перемещает трубку 25 вниз. Трубка 25 при этом перемещает вниз коромысло 56, сжимая верхнюю пару пружин 58. В конце опускания плунжера 14 коромысло 56 останавливается напротив нижнего бесконтактного конечного выключателя 63 (фиг. 5), который подает сигнал, что плунжер 14 находится в нижнем положении. Затем сжатый воздух подается по трубке 25 (фиг. 7) под поршень 21 и плунжер 14 поднимается вверх. Одновременно сжатый воздух подается в полость над поршнем 22 и он опускается вниз. При движении плунжера 14 вверх одновременно поднимается трубка 25 под действием верхней пары пружин 58 (фиг. 5) и давления сжатого воздуха в полости плунжера 14. Когда фланец 59 соприкоснется с основанием 55 трубка 25 перестает подниматься, так как усилие нижней пары пружин 58 равно или больше усилия, действующего на трубку 25 от давления сжатого воздуха в ее полости. Плунжер 14 (фиг. 7) продолжает подниматься до встречи с торцом опущенного штока 23. В этот момент он останавливается, фиксируя захваты 30 в разведенном состоянии, так как торец наконечника 24 еще не доходит до роликов 33 двуплечих рычагов 31. Затем подается в левый цилиндр 43 (фиг. 3) гидродвигателя 41 и шестерен 39 (фиг. 2) перемещают гильзы 18 вниз, при этом верхние бортовые кольца 8, опускаясь, отрывают свулканизованные покрышки 68 от верхних полуформ 5. Этот момент изображен на фиг. 7. После этого подается давление в гидроцилиндры 16 (фиг. 8) и поднимается вверх траверса 26. Вместе с траверсой 26 поднимаются корпусы 2 нагревательных камера и запорные конусы 69 пресс-форм, а верхние полуформы 5 под действием гидроцилиндров 16, упираясь в торцы секторов 7, раздвигают и наружу и отрывают секторы 7 от протекторной части свулканизованных покрышек 68. После того как будет полностью использован рабочий ход гидроцилиндров 16, верхние полуформы 5 и секторы 7 начнут подниматься вместе с траверсой 26. В этот момент гидроцилиндр 43 гидродвигателя 41 имеет еще запас рабочего хода и продолжает опускать гильзы 18 и верхние бортовые кольца 8. Происходит полное отделение свулканизованных покрышек 68 от верхних полуформ 5. Когда рабочий ход гидроцилиндра 43 будет использован полностью, гильзы 18, верхние бортовые кольца 8 и механизмы извлечения свулканизованных покрышек начнут перемещаться вверх вместе с траверсой 26 и отделяют свулканизованные покрышки 68 от нижних полуформ 6. Затем траверса 26 перемещается в позицию выгрузки свулканизованных покрышек 68. Этот момент изображен на фиг 8. В этом положении снимается давление из полости над поршнем 22, а давление под поршень 21 продолжает подаваться. Плунжеры 14 начнут подниматься верх, одновременно перемещая вверх поршни 22 и штоки 23. При подъеме плунжеров 14 торцы их наконечников 24 упираются в ролики 33 двуплечих рычагов 31 и поворачивают их, сдвигая захваты 30 радиально внутрь. Захваты 30 освобождают верхние борта свулканизованных покрышек 68 и они под действием собственного веса падают на отборочные рольганги (не показаны). При подъеме плунжеров 14 их дистанционные втулки 66 упираются в торцы упоров 64 и поднимают вверх трубки 25, которые с помощью коромысел 56, шпилек 57 и шайб 60 сжимают нижнюю пару пружин 58. В крайнем верхнем положении коромысла останавливают напротив верхних бесконтактных конечных включателей 63. которые подают сигнал, что плунжеры 14 находятся в верхнем положении. После того как траверса 26 отведена в позицию выгрузки свулканизованных покрышек, на бортовые кольца нижних полуформ устанавливаются сырые покрышки 70 (фиг. 9) и в них заправляются диафрагмы 9 с помощью формующего пара, подаваемого в полость стаканов 13. После выгрузки свулканизованных покрышек траверса 26 из положения, изображенного на фиг. 8, перемещается ан закрытие и верхние бортовые кольца 8 входят в бортовые отверстия сырых покрышек 70, а наконечники 24 плунжеров 14 в выемку 10 диафрагм 9. Этот момент изображен на фиг. 9. Опускаясь, траверса 26 сближает верхний борт сырых покрышек 70 с нижним бортом. В конце сближения раствор бортов сырой покрышки будет больше раствора бортов свулканизованной покрышки на 1 - 2 мм. В этот момент шток 51 цилиндра 50 касается упора 49. При дальнейшем опускании траверсы 26 вследствие взаимодействия упора 49 со штоком 51 цилиндра 50 из поршневой полости последнего рабочая жидкость начинает передавливаться в полость левого цилиндра 43 гидродвигателя 41. Под действием ее шестерни 39 и 48 начнут поднимать вверх гильзы 18 с верхними бортовыми кольцами 8 сор скоростью, равной скорости опускания траверсы 26. Поскольку скорости перемещения траверсы 26 и верхних бортовых колец 8 равны и противоположно направлены, то верхние бортовые кольца 8 остаются неподвижными относительно стола 1 и бортовых колец нижних полуформ 6 на заданном расстоянии от последних. При дальнейшем опускании траверсы 26 (фиг. 10) верхние полуформы 5 входят в контакт с верхними бортовыми кольцами 8 и также останавливаются на заданном расстоянии от нижних полуформ 6 вместе со связанными с ними секторами 7, обеспечивая зазор 1 - 2 мм между торцом секторов 7 и нижними полуформами 6. С этого момента запорные конусы 69, взаимодействуя с секторами 7, сводят их к центру пресс-форм. Вследствие наличия зазора между торцом секторов 7 и нижними полуформами 6, на трущихся поверхностях секторов не возникает больших сил трения и уменьшается их износ. После смыкания пресс-форм закрываются байонетные кольца 4 нагревательных камер, в их нагревательные полости и в полость диафрагм 9 подается греющий пар и начинается цикл вулканизации покрышек. Общий цикл повторяется.

Устройство для формования и вулканизации покрышек содержит стол, разъемные нагревательные камеры, расположенные в них пресс-формы, состоящие из верхней и нижней частей, раздвижных секторов и подвижного верхнего бортового кольца. Устройство содержит подвижную траверсу, размещенные в ней приводы перемещения верхних бортовых колец и выталкивания диафрагм, приводы перемещения верхних частей пресс-форм и секторов, установленные на верхних корпусах нагревательных камер, и механизм извлечения свулканизованных покрышек. Приводы перемещения верхних бортовых колец, выталкивания диафрагм и механизмов извлечения свулканизованных покрышек выполнены в виде подвижных относительно траверсы силовых цилиндров, на гильзах которых закреплены верхние бортовые кольца и механизмы извлечения свулканизованных покрышек. Штоки указанных цилиндров приспособлены для выталкивания диафрагм и являются приводами механизмов извлечения свулканизованных покрышек. Гильзы кинематически связаны между собой для их синхронного перемещения. Устройство надежно в работе, имеет простую конструкцию и металлоемко. 5 з.п.ф-лы, 10 ил.

1. Устройство для формования и вулканизации покрышек пневматических шин, содержащее стол, разъемные нагревательные камеры, расположенные в них пресс-формы, состоящие из верхней и нижней частей, раздвижных секторов и подвижного верхнего бортового кольца, подвижную траверсу и размещенные на ней приводы перемещения верхних бортовых колец и выталкивания диафрагм, приводы перемещения верхних частей пресс-форм и секторов, установленные на верхних корпусах нагревательных камер, и механизмы извлечения свулканизованных покрышек, отличающееся тем, что приводы перемещения верхних бортовых колец, выталкивания диафрагм и механизмов извлечения свулканизованных покрышек выполнены в виде подвижных относительно траверсы силовых цилиндров, на гильзах которых закреплены верхние бортовые кольца и механизмы извлечения свулканизованных покрышек, причем штоки указанных цилиндров приспособлены для выталкивания диафрагм и являются приводами механизмов извлечения свулканизованных покрышек, а гильзы кинематически связаны между собой для их синхронного перемещения. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что кинематическая связь гильз силовых цилиндров выполнена в виде реечных передач, шестерни которых установлены на общем приводном валу, а реечные зубья выполнены на наружной поверхности гильз. 3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что на поверхности каждой гильзы выполнен продольный паз, в котором установлен стопорный винт для предотвращения поворота гильзы. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что каждый силовой цилиндр снабжен приспособлением для промежуточной фиксации его штока и механизма извлечения свулканизованных покрышек, выполненным в виде установленного в гильзе силового цилиндра, дополнительного поршня с штоком соосного с основным штоком, причем основной и дополнительный штоки выполнены полыми и внутри них пропущена подвижная трубка, предназначенная для подачи энергоносителя и контроля положения основного штока, имеющая на своем нижнем конце упор, а на верхнем конце - пружинный фиксатор. 5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что пружинный фиксатор состоит из основания, закрепленного на штоке дополнительного поршня, коромысла, закрепленного на верхнем конце подвижной трубки, и двух шпилек с фланцами в средней части, на которых установлены две пары пружин, первая пара из которых установлена между коромыслом и фланцами шпилек, а вторая пара пружин - между основанием и шайбами на нижних концах шпилек, при этом суммарное усилие каждой пары пружин несколько превышает усилие, возникающее на подвижной трубе при подаче в нее энергоносителя. 6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что на основании пружинного фиксатора закреплен кронштейн с двумя бесконтактными концевыми выключателями, взаимодействующими с подвижной трубкой и контролирующими положение основного штока.