БАРАБАН ДЛЯ СБОРКИ ШИН, СНАБЖЕННЫЙ УСТРОЙСТВОМ ДЛЯ ЗАВОРОТА КРОМОК БРАСЛЕТА ВВЕРХ Российский патент 2005 года по МПК B29D30/32 B29D30/36 B29K21/00 

Настоящее изобретение относится к барабану для шин, содержащему устройство для заворота кромок браслета вверх для использования при сборке невулканизированной шины, имеющей элементы шины из резины или снабженной усилительными кордами и двумя сердечниками бортов, которые могут быть выполнены с прокладкой борта или без нее, при этом барабан для сборки шин имеет центральную ось, вокруг которой и на расстоянии друг от друга расположены два кольцевых сегмента для поддержки каждым сердечника борта, и средство для радиального расширения части элементов шины, которая расположена между кольцевыми сегментами; барабан для сборки шин с каждой стороны наружу от кольцевых сегментов снабжен группой радиально простирающихся качающихся рычагов, при этом каждый рычаг имеет конец, направленный к кольцевому сегменту и имеющий первое средство для заворота кромок браслета вверх, как, например, первый ролик, и средством для осевого и радиального перемещения каждой группы рычагов из первого положения, в котором первые ролики группы рычагов образуют по существо замкнутое кольцо, в выдвинутое второе положение для прижатия части элементов шины, расположенной наружу от кольцевых сегментов, к расширенной части элементов шины, расположенной между кольцевыми сегментами.

Известны барабаны для шин, снабженные устройством для заворота кромок браслета вверх. Они могут быть выполнены в виде барабана для сборки шин, на который укладывают элементы шин, в частности слои браслета и каркаса, из которых образуют цилиндрическую оболочку, а также сердечники бортов, после чего цилиндрическую оболочку на барабане для сборки шин расширяют приданием изогнутой тороидальной формы, при этом кромки оболочки заворачивают вверх вокруг сердечников бортов посредством устройства для заворота кромок вверх. Барабаны для сборки шин могут быть также выполнены в виде изогнутого барабана, на который подается уже формованная цилиндрическая каркасная оболочка.

Такой барабан для сборки шин, содержащий устройство для заворота кромок браслета вверх, известен из патента Великобритании 1532960. При сборке шины части элементов шины оканчиваются на рычагах. Так как имеется пространство между рычагами, то рычаги могут оставлять отпечатки на частях элементов шины, и во всех случаях, по-видимому, невозможно изготовить точную шину с использованием известного барабана для сборки шин.

Задачей настоящего изобретения является создание барабана для шин, содержащего устройство для заворота кромок браслета вверх, имеющее рычаги, посредством которого можно точным образом изготавливать шины.

Согласно одному аспекту изобретения для этого предлагается барабан для шины типа, упомянутого ранее, в котором рычаги на концах вблизи первых роликов снабжены подвижными опорными поверхностями, которые в первом положении образуют по существу замкнутую цилиндрическую поверхность для поддержки элементов шины. Так как в первом положении рычаги образуют по существу замкнутую цилиндрическую поверхность, то создается оптимальная поверхность для точного расположения и сращивания рассматриваемого элемента шины и после этого может беспрепятственно происходить прикатывание при перемещении рычагов в выдвинутое второе положение и вновь назад, причем элементы шины могут быть прикатаны без возникновения воздушных включений.

Опорные поверхности предпочтительно простираются вплоть до конца рассматриваемого рычага, включая ролик. Кроме того, при желании в месте расположения ролика тогда может быть предусмотрена удаляемая поверхность для элементов шины.

Каждая опорная поверхность предпочтительно выполнена с возможностью перемещения на рассматриваемом рычаге в направлении рычага. Таким образом, рычаг может иметь функцию по поддержке и направлению подвижной опорной поверхности.

При дополнительном усовершенствовании опорная поверхность может перемещаться в направлении рычага между первым положением, в котором ролик закрыт радиально наружу, и вторым, отведенным положением, в котором ролик не закрыт в направлении радиально наружу. Во втором положении ролик может предоставлять свободно движущуюся опору для элементов шины во время заворота кромок браслета вверх.

Каждая опорная поверхность предпочтительно выполнена с возможностью перемещения в радиальном направлении на рассматриваемом рычаге между третьим, радиально выдвинутым положением и четвертым, радиально отведенным положением по отношению к ролику. В данном случае опорные поверхности освобождаются от материала шины, который они ранее поддерживали.

Предпочтительно совпадают первое и третье положения, а также второе и четвертое положения опорной поверхности, в результате чего можно эффективно осуществлять перемещения.

При первом дополнительном усовершенствовании опорная поверхность образована накладной пластиной, которая может перемещаться на рычаге. Конструкция рычага по существу может быть обычной, например, тонкой и легкой, при этом накладная пластина выполнена как дополнительная часть с опорной поверхностью для элементов шины.

Накладные пластины предпочтительно снабжены приводным элементом, который образует одно целое с ними, находится в соединении с перемещающимся по направлению оси приводом для передвижения накладных пластин и свободно простирается радиально в приводной ползун для перемещения вдоль рычагов в первом положении рычагов, так что движение рычагов может происходить легко и беспрепятственно.

Накладная пластина и рассматриваемый рычаг предпочтительно снабжены упорами для ограничения относительного движения, так чтобы всегда было надежное функционирование.

Когда рычаги приводятся в выдвинутое положение, часть рассматриваемых элементов шины скользит по рычагам. При использовании определенных видов резины, из которой изготавливают элементы шины, такое скольжение может вызвать нежелательное трение. Согласно изобретению эта проблема решается при втором дополнительном усовершенствовании, при котором каждый рычаг снабжен вторым роликом, который размещен на расстоянии от указанного ролика, опорная поверхность образована бесконечной лентой, расположенной вокруг первого и второго роликов, и бесконечные ленты расположены вблизи друг друга в первом положении рычагов, образуя, по крайней мере, по существу замкнутую кольцевую поверхность. Свободно движущаяся лента может перемещаться вместе с элементами шины во время процесса заворота кромок браслета вверх, так что силы трения могут оставаться ограниченными.

Второй ролик предпочтительно отжат от первого ролика посредством пружины, которая предпочтительно прикреплена к рассматриваемому рычагу, так что лента может всегда находиться под натяжением.

Группы качающихся рычагов с каждой стороны наружу от кольцевых сегментов предпочтительно могут синхронно перемещаться из первого во второе положение посредством механического соединения.

Ниже некоторые варианты выполнения барабана для сборки шин с устройством для заворота кромок браслета вверх, имеющим рычаги согласно изобретению, описываются в качестве примера со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых изображено:

фиг.1A-1D - схематически продольный разрез барабана для сборки шин, содержащего устройство для заворота кромок браслета вверх согласно изобретению, при нескольких технологических стадиях сборки невулканизированной шины,

фиг.2А и 2В - два положения опорной поверхности на рычаге в барабане для сборки шин на фиг.1А-1D,

фиг.3 - другой вариант выполнения согласно изобретению части барабана для сборки шин.

На фиг 1A-1D схематически показан продольный разрез барабана 1 для сборки шин, содержащего устройство для заворота кромок браслета вверх согласно изобретению, при нескольких технологических стадиях сборки невулканизированной (радиальной) шины. Такая невулканизированная шина содержит резиновые элементы 2 шины, возможно снабженные усилительным кордом (на стадии, показанной на фиг.1, используются следующие элементы шины: т.н. браслет, имеющий две кромки 2а, и каркасный слой), и два сердечника 3 борта, в этом случае имеющих на себе высокую прокладку борта. Количество и тип элементов шины в конце концов зависит от изготавливаемой шины и возможные составы и конструкция достаточно известны специалисту, так что здесь они дополнительно не описываются.

Барабан 1 для сборки шин снабжен центральным валом 5. Вокруг вала 5 и на расстоянии друг от друга расположены два концевых сегмента 6 для зажима бортов, каждый из которых служит для поддержки соответствующего сердечника 3 борта и которые снабжены подвижными внутренними опорами 45, предотвращающими отжатие каркаса от кольцевых сегментов 6 во время формования (фиг.1D).

На фиг.1 показан пример барабана для сборки шин. Как известно, в этом случае имеется средство (не показано на фигуре) для радиального расширения части элементов шины, которая расположена между сегментами 6, например, посредством давления воздуха.

Кроме того, на обоих концах вала 5 вокруг него расположены два круглых цилиндра 4а, в которых перемещаются поршни 7. В месте расположения точек поворота 13 рычаги 11 для заворота кромок браслета вверх соединены с цилиндрами 4а, и эти рычаги на своих других концах снабжены свободно вращающимися «первыми» заворотными и прижимными роликами 12. Понятно, что барабан для сборки шин является по существу симметричным относительно плоскости симметрии, проходящий через его центр поперек вала 5.

На фиг.2А и 2В подробнее показана конструкция рычагов 11. Рычаги 11 выполнены удлиненными и вместе с роликами 12 служат для заворота вверх кромок элементов шины к формованному каркасу. В данном случае рычаг 11, кроме того, снабжен удлиненной накладной пластиной 15, размещенной на рычаге 11 и образующей на конце опорную поверхность 10. На другом конце накладная пластина 15 снабжена приводным кулачком 21, входящим в выемку 17 поршня 20, который простирается в цилиндр 4в, который образует подвижный узел с цилиндром 4а, но который противоположно ориентирован в осевом направлении. На продольных краях рычаг 11 снабжен поддерживающими роликами 18 и 19 для накладной пластины 15, которая опирается на них краями 30 и 31, при этом указанные ролики в направлении к ролику 12 соединены с приподнятыми крайними частями соответственно 23 и 24. Указанные части сливаются с упорами соответственно 25 и 26, которые вместе с противоположными упорами 32 и 33 ограничивают пределы осевого перемещения роликов соответственно 18 и 19. Накладная пластина 15 блокирована против чрезмерно большого подъема (больше, чем в положении, показанном на фиг.2А) относительно рычага 11 посредством поперечного штифта 22а, который прикреплен к свисающим боковым стенкам 16 накладной пластины 15, в частности к свисающим выступам 22, и простирается под рычагом 11. Подобный ограничительный штифт 21а расположен на приводном кулачке 21.

Кроме того, в боковых стенках 16 выполнены удлиненные вырезы 40, через которые проходят пружины растяжения 41, простирающиеся по окружности вокруг барабана 1 и служащие для упругого поджатия известным образом рычагов 11 в исходное положение. Пружины растяжения 41 вследствие их прикрепления к накладной пластине 15 прилагают также усилие к этой пластине, направленной вниз к рычагу 11.

Как следует при сравнении фиг.2А 2В, при перемещении поршня 20 в цилиндре 7 в направлении В будет увлекаться кулачок 21, так что накладная пластина 15 будет также перемещаться в направлении В, т.е. параллельно рычагу 11 и к главной оси барабана для сборки шин. В результате этого опорная поверхность 10 будет перемещаться вправо и, наконец, полностью освободит ролик 12, так что во время заворота кромок вверх его верхняя поверхность может также действовать в соприкосновении с элементами шины. После пропуска конца накладной пластины 15 роликом 12 приподнятые крайние части 23 и 24 окажутся в месте расположения роликов 18 и 19, так что накладная пластина 15 может опустится в направлении С относительно рычага 11. Тогда достигается положение, показанное на фиг.2В. В этом случае накладная пластина 15 оказывается в полностью отведенном положении. Ролик 12 тогда может радиально выступать выше опорной поверхности 10, так что элементы шины полностью освобождаются от нее и могут перемещаться вдоль нее во время заворота кромок браслета вверх.

Следовательно, на начальной стадии сборки может быть получена, по крайней мере, по существу замкнутая кольцевая поверхность для поддержки элементов шины. Таким образом, создается оптимальная поверхность для точного размещения рассматриваемых элементов шины. В качестве примера для кольцевой поверхности размером около 15 дюймов, образованной опорными поверхностями в исходном положении при наличии двух групп из сорока восьми рычагов с каждой стороны плоскости симметрии, расстояние перемещения в направлении В составляет 34 мм и в направлении С - 3 мм (таким образом, разница в диаметре составляет 6 мм), при этом ширина промежутков по окружности между накладными пластинами 15 в положении, показанном на фиг.2А, равна 0,5 мм, что делает возможным движение в направлении С и еще обеспечивает по существу сплошную кольцевую поверхность для элементов шины в положении, показанном на фиг.2А. В данном случае ширина опорных поверхностей составляет 23 мм. В положении на фиг.2В накладные пластины 15 по окружности перекрывают друг друга.

Положение, показанное на фиг.2А, соответствует положению на фиг.1, при котором размещены элементы шины. В таком случае кольцевая поверхность имеет наибольший диаметр с небольшими щелями размером 0,2 мм между опорными поверхностями 10. Наносят элементы 2 шины в форме браслета (внутреннего браслета), имеющего две боковые стенки 2а, а после этого - один или большее число слоев корда и возможные усилительные ленты. Посредством прикаточного ролика, который перемещают в осевом направлении по периферии, сращивают слои для образования цилиндрического каркаса шины. Вышеупомянутые небольшие щели являются слишком узкими, чтобы вмещать в себя спрессованный мягкий материал браслета.

Затем радиально раздвигают сегменты 6 для зажима бортов, так чтобы они радиально простирались выше опорной поверхности 10. Они зажимают материал шины вокруг сердечника 3 борта для герметичного зажима. В этом месте материал 2а шины отжатием вверх уже немного освобожден от опорных поверхностей 10. Это показано на фиг.1В.

В этот момент может быть приведен в действие поршень (цилиндр 20) 4в, так чтобы накладные пластины 15 всех рычагов одновременно перемещались в направлении В и немного вниз в направлении С. Тогда кольцевая поверхность принимает свой наименьший диаметр i, при котором накладные пластины с опорными поверхностями 10 образуют бесщелевую кольцевую поверхность барабана. Материал шины тогда полностью и по окружности освобожден от опорных поверхностей. Эта стадия показана на фиг.1С. Таким образом, ролики 12 оказываются полностью освобожденными для того, чтобы быть полностью эффективными во время последующего заворота вверх кромок элементов шины и их прикатывания. Уменьшают расстояние между сегментами 6 для зажима бортов, так чтобы также сделать меньше расстояние между бортами 3, и передвигают вверх внутренние опоры 45 для бортов. Под действием сжатого воздуха, подаваемого внутрь цилиндрической каркасной оболочки, начинается ее расширение в тороидальную форму.

Непосредственно после приведения в действие устройства для заворота кромок браслета вверх рычаги 11, между прочим приводимые в действие поршнем (цилиндрами 7) 4а, перемещаются в осевом направлении друг к другу (при рассмотрении с любой стороны плоскости симметрии). Что касается роликов 12, то они, кроме того, перемещаются радиально наружу, преодолевая натяжение пружин растяжения 41. В этот момент ролики 12 заворачивают элементы 2а шины вокруг борта 3 и к боковой стенке тороидального каркаса. На фиг.ID показано самое крайнее положение рычагов. Во время перемещения роликов 12 вверх боковые элементы шины могут беспрепятственно заворачиваться ими, пока не соприкоснутся с боковыми стенками изготавливаемой шины.

Необходимо отметить, что перемещение накладных пластин 15 может быть контролируемо отдельно или в ином случае механически связано с перемещением другой части конструкции барабана для сборки шин, например, с движением вверх сегментов для зажима бортов, в частности боковых внутренних выступов 45, которые поддерживают сбоку сердечники 3 бортов.

Когда рычаги приводят во второе положение, рассматриваемая часть элементов шины скользит по рычагам. Для уменьшения этого трения предлагается другой вариант осуществления изобретения согласно фиг.3. В данном случае каждый рычаг 111 из группы рычагов снабжен вторым роликом 123, который размещен на расстоянии от первого ролика 112. Вокруг первого 112 и второго 123 роликов помещена бесконечная конвейерная лента 124. Бесконечные конвейерные ленты 124 рычагов 111 расположены вблизи друг друга в первом положении (в горизонтальном положении на фиг.3). Во время движения рычагов из первого во второе положение (в наклонное положение на фиг.3) конвейерная лента 124 перемещается вместе с резиновыми элементами А (показано стрелкой D), так что больше, по крайней мере, почти не возникает никакого трения. В результате этого предотвращается также нежелательное растягивание элементов шины.

Для натяжения конвейерной ленты 124 второй ролик 123 поддерживается на рычаге 111 посредством пружины 125.

Изобретение относится к шинной промышленности и может быть использовано при изготовлении пневматических шин. Барабан содержит устройство для заворота кромок браслета невулканизованной шины, имеющей элементы шины из резины и два сердечника борта с прокладкой борта или без нее. Барабан имеет центральную ось, на которой на расстоянии друг от друга расположены два кольцевых сегмента для поддержания каждого сердечника бортов. Между кольцевыми сегментами расположено средство для радиального расширения части элементов шины. С каждой стороны наружу от кольцевых сегментов расположены группы качающихся рычагов. Каждый рычаг имеет конец, направленный к кольцевому сегменту, и имеет первое средство для заворота кромок браслета вверх, такого как первый ролик. Группы качающихся рычагов снабжены средством для осевого и радиального перемещения каждой группы из первого положения во второе положение. В первом положении ролики группы рычагов образуют замкнутое кольцо. Во втором положении они прижимают части элементов шины к ее расширенной части, расположенной между кольцевыми сегментами. Рычаги на концах вблизи первых роликов снабжены подвижными опорными поверхностями, которые в первом положении образуют замкнутую цилиндрическую поверхность для поддержки элементов шины и являются подвижными относительно рычагов. Изобретение позволяет изготовлять шины высокого качества, поскольку рычаги не оставляют отпечатков на элементах шины, которые заворачивают наверх, образуя борт шины. 16 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Барабан (1) для шин, содержащий устройство для заворота кромок браслета вверх для использования при сборке невулканизированной шины, имеющей элементы (2) шины из резины или снабженной усилительными кордами и два сердечника (3) борта, которые выполнены с прокладкой борта или без нее, при этом барабан для шин имеет центральную ось, вокруг которой и на расстоянии друг от друга расположены два кольцевых сегмента (6) для поддержания каждым сердечником бортов, средство для радиального расширения части элементов шины, расположенной между кольцевыми сегментами, при этом барабан для шин с каждой стороны наружу от кольцевых сегментов снабжен группой простирающихся по оси качающихся рычагов (11, 111), причем каждый рычаг имеет конец, направленный к кольцевому сегменту и имеющий первое средство для заворота кромок браслета вверх, такого как первый ролик (12, 112), и средством для осевого и радиального перемещения каждой группы рычагов из первого положения, в котором первые ролики группы рычагов образуют по существу замкнутое кольцо, в выдвинутое второе положение для прижатия части элементов шины, расположенной наружу от кольцевых сегментов, к расширенной части элементов шины, расположенной между кольцевыми сегментами, отличающийся тем, что рычаги на концах вблизи первых роликов снабжены подвижными опорными поверхностями (15, 124), которые в первом положении образуют по существу замкнутую цилиндрическую поверхность для поддержки элементов шины и являются подвижными относительно рычагов (11, 111).2. Барабан для шин по п.1, отличающийся тем, что каждая опорная поверхность простирается вплоть до конца рассматриваемого рычага, включая первый ролик (12, 112).3. Барабан для шин по п.1 или 2, отличающийся тем, что опорная поверхность (15, 124) выполнена с возможностью перемещения в направлении рычага.4. Барабан для шин по п.3, отличающийся тем, что каждая опорная поверхность (15) выполнена с возможностью перемещения в направлении рычага (11) на рассматриваемом рычаге между первым положением, в котором первый ролик (12) радиально закрыт наружу, и вторым отведенным положением, в котором ролик (12) не закрыт в направлении радиально наружу.5. Барабан для шин по п.1, отличающийся тем, что каждая опорная поверхность (15) выполнена с возможностью перемещения в радиальном направлении на рассматриваемом рычаге (11) между третьим, радиально выдвинутым положением, и четвертым, радиально отведенным положением по отношению к ролику (12),6. Барабан для шин по п.4 или 5, отличающийся тем, что первое и третье положения опорной поверхности (15) совпадают.7. Барабан для шин по п.4 или 5, отличающийся тем, что второе и четвертое положения опорной поверхности (15) совпадают.8. Барабан для шин по п.1, отличающийся тем, что опорная поверхность (15) образована накладной пластиной, выполненной с возможностью перемещения на рычаге (11).9. Барабан для шин по п.8, отличающийся тем, что накладные пластины (15) снабжены приводным элементом (21), образующим одно целое с ними и который находится в соединении с перемещающимся по направлению оси приводом (20) для передвижения накладных пластин и, предпочтительно, свободно простирается радиально в приводной ползун для перемещения вдоль рычагов в первом положении рычагов.10. Барабан для шин по п.8 или 9, отличающийся тем, что накладные пластины (15) и рассматриваемые рычаги выполнены с упорами (25, 26, 32, 33) для ограничения относительного перемещения между накладными пластинами и рассматриваемыми рычагами.11. Барабан для шин по п.1, отличающийся тем, что рычаги (11) поджаты к первому положению посредством окружающего натяжного кольца (41), при этом натяжное кольцо соединено с накладными пластинами (12), в частности, простираясь через них.12. Барабан для шин по п.11, отличающийся тем, что натяжное кольцо (41) непосредственно соединено с накладными пластинами (15), а через них - с рычагами (11).13. Барабан для шин по п.1 или 2, отличающийся тем, что каждый рычаг (11) снабжен вторым роликом (123), размещенным на расстоянии от первого ролика (112), причем опорная поверхность образована бесконечной лентой (124), расположенной вокруг первого и второго роликов, а бесконечные ленты расположены вблизи друг друга в первом положении рычагов.14. Барабан для шин по п.13, отличающийся тем, что второй ролик (123) отжат от первого ролика посредством пружины (125), которая предпочтительно прикреплена к рассматриваемому рычагу (111).15. Барабан для шин по п.1, отличающийся тем, что группа качающихся рычагов (11, 111) с каждой стороны наружу от кольцевых сегментов выполнена с возможностью синхронного движения из первого во второе положение посредством механического соединения.16. Барабан для шин по п.1, отличающийся тем, что он выполнен в виде барабана для сборки шин.17. Барабан для шин по п.1, отличающийся тем, что он выполнен в виде барабана для формирования шин.