МАШИНЫ И СПОСОБЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗАМКНУТОГО ИЗДЕЛИЯ Российский патент 2010 года по МПК B29D30/00 

Область техники

Настоящее изобретение относится к машинам и способам изготовления замкнутого изделия, причем машины содержат средство для направления и переноса материала шины, который должен быть расположен вокруг указанного средства. Изобретение также относится к способам изготовления замкнутого изделия, при котором размещают материал шины вокруг указанного средства для направления и переноса материала шины. Такие машины и способы могут применяться, в частности, в производстве шин для транспортных средств.

Предпосылки создания изобретения

Известны системы для производства замкнутого изделия, например шины транспортного средства. Материал шины при этом должен всегда разрезаться на отрезки определенной длины и свариваться, а затем, избирательно, загибаться и прессоваться. В частности, для шин действуют жесткие стандарты для качества сварных швов и прессования, а также для окончательной формы изделия.

Задачей настоящего изобретения является создание улучшенного решения для сварки, загибания, обработки и переработки материалов шины для формирования замкнутого изделия.

Краткое описание изобретения

Согласно настоящему изобретению для достижения этой задачи предлагается машина для изготовления замкнутого изделия, содержащая средство для направления и переноса материала шины, размещенного вокруг указанного средства, отличающаяся тем, что указанное средство для направления и удержания материала шины выполнено с возможностью управляемого изменения формы между первой формой и второй формой. Под "замкнутым изделием" понимается "изделие, не имеющее конца", например кольцевой или цилиндрический объект, например автомобильная или велосипедная шина, хотя возможны и другие формы. "Материал шины" означает материал, ориентированный продольно, например полоса или лента, с более или менее постоянным поперечным сечением определенной формы. Указанное средство для направления и удержания материала шины, таким образом, может быть адаптировано к желаемой форме изготавливаемого изделия. Материал шины или другие изделия, таким образом, можно легче устанавливать вокруг указанного средства или снимать с него, уменьшая размер данного средства или, наоборот, растягивать этот материал, увеличивая размер данного средства.

Первая форма в данном случае может иметь по существу цилиндрическую периферию первого диаметра, а вторая форма - по существу цилиндрическую периферию второго диаметра, при этом второй диаметр отличается от первого диаметра. Таким образом, указанное средство для направления и удержания материала шины может быть адаптировано под нужный диаметр изготавливаемого изделия.

Первая форма предпочтительно имеет по существу цилиндрическую периферию, а вторая форма - по существу цилиндрическую периферию с плоским участком. Таким образом, можно временно создавать плоскую поддерживающую часть, к которой можно приваривать внешние концы материала шины, после чего указанное средство для направления и удержания материала шины может вновь принимать, например, цилиндрическую форму.

Средство для направления и переноса материала шины предпочтительно состоит из множества элементов, где можно регулировать положение элементов относительно друг друга так, чтобы между первой и второй формой происходило по меньшей мере частичное изменение. Элементы в данном случае имеют предпочтительно форму стержней и расположены на определенном расстоянии друг о друга. Таким образом, можно легко менять форму без необходимости в замене компонентов. В указанном средстве также выполнены углубления, образованные расположением стержнеобразных элементов на определенном расстоянии друг от друга, и эти углубления могут быть использованы в последующих процессах, например, при загибании материала шины, как описано ниже.

По меньшей мере часть элементов предпочтительно выполнена с возможностью вращения вокруг собственной оси. Материал шины, расположенный вокруг указанного средства, таким образом "адаптируется" вокруг указанного средства для направления и удержания материала шины, например, когда данное средство изменяет форму, благодаря чему растягивающие силы и напряжения более равномерно распределяются по материалу шины. Материал шины, расположенный вокруг указанного средства, таким образом, избирательно может перемещаться вместе с данным средством, например, для проведения определенной технологической операции, например прессования согнутого материала шины, как описано ниже. По меньшей мере часть элементов может быть сочлененной и/или снабжена шарниром, который может облегчать установку или снятие избирательно сваренного материала шины или замкнутых изделий.

Указанное средство для направления и удержания материала шины также может содержать сильфон, причем сильфон может заполняться и опорожняться так, чтобы происходило по меньшей мере частичное изменение формы между первой и второй формой. Это может быть полезно при определенных задачах.

Машина предпочтительно также содержит средство для удержания и транспортировки материала шины на указанное средство для направления и удержания материала шины и средство для удержания материала шины на указанном средстве для направления и удержания материала шины. Таким образом, материал шины можно размещать вокруг указанного средства с надлежащим управлением напряжениями в уложенном материале шины. Машина также предпочтительно содержит средство для резки материала шины и также средство для сварки материала шины. Таким образом, можно производить замкнутое изделие.

Согласно настоящему изобретению также предлагается машина для производства замкнутого изделия, содержащая средство для направления и переноса материала шины, размещенного вокруг указанного средства, отличающаяся тем, что машина также содержит средство для загибания материала шины, расположенного вокруг указанного средства для резки материала шины, причем средство для загибания материала шины содержит множество загибающих элементов, выполненных подвижными относительно друг друга, при этом загибающие элементы выполнены с возможностью взаимодействовать с материалом шины для загибания и могут перемещаться внутри углублений, выполненных для этого в указанном средстве для направления и переноса материала шины. Материал шины, размещенный вокруг средства для направления и переноса материала шины, можно, таким образом, загибать, не снимая с данного средства. Это будет описано более подробно ниже со ссылками на предпочтительный вариант настоящего изобретения.

Средство для загибания материала шины может также содержать прижимные элементы для сжимания сложенного материала шины. Края загнутого материала, таким образом, например, можно сжимать друг с другом так, чтобы обеспечить хорошую адгезию. Это также будет более подробно пояснено ниже в описании предпочтительного варианта осуществления настоящего изобретения.

Машина предпочтительно содержит средство для перемещения указанного средства для направления и удержания материала шины в первое положение, например, для сварки материала шины, во второе положение, например, для загибания материала шины и наоборот. Сваренный материал шины, таким образом, можно загибать после сварки, не снимая его с указанного средства для направления и удержания материала шины.

Машина согласно настоящему изобретению может содержать второй комплект указанного средства для направления и удержания материала шины, который перемещается, наоборот, из второго в первое положение, когда указанное средство перемещается из первого положения во второе, и наоборот. Таким образом, можно, в принципе, удвоить производительность и приводы для перемещения этих двух комплектов также можно по меньшей мере частично объединить, что даст преимущества в конструкции и технологии и позволит экономить энергию. Разумеется, можно применять более чем два комплекта указанных средств, которые в каждом случае меняют положение относительно друг друга.

Настоящее изобретение также относится к способам производства замкнутого изделия, при которых размещают материал шины вокруг предназначенного для этой цели средства для направления и удержания материала шины.

Краткое описание чертежей

Далее следует более подробное описание настоящего изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, не ограничивающего предпочтительного варианта настоящего изобретения, где:

фиг.1 - вид в перспективе машины согласно настоящему изобретению;

фиг.2 - виды спереди и в перспективе средства для направления и переноса материала шины согласно настоящему изобретению;

фиг.3 иллюстрирует сварку материала шины и

фиг.4 иллюстрирует загибание материала шины согласно настоящему изобретению.

Описание предпочтительного варианта осуществления настоящего изобретения.

На фиг.1 показана машина (1) согласно настоящему изобретению для производства замкнутого изделия, в данном варианте элемента автомобильной шины. Машина (1) содержит часть (2) намотки и сварки и часть (3) загибания. Машина 1 содержит средство (4) для направления и переноса материала шины, которое может управляемо менять форму между цилиндрической формой (4А) и цилиндрической формой (4В) с плоским участком (F), как показано на фиг.2. Для этого указанное средство (4), предназначенное для этой цели, выполнено из множества пальцев (6) с регулируемым радиальным положением, которые расположены с заранее определенным расстоянием между ними. Диаметр цилиндрических форм (4А, 4В) также может изменяться посредством регулирования пальцев (6), например, с тем чтобы подготовить машину (1) для другого продукта, например шины других диаметров. Пальцы (б) установлены с возможностью вращения вокруг их оси.

Материал шины, в этом варианте осуществления изобретения представляющий собой полупластичную пластмассу, наматывается вокруг средства (4), причем средство (4) выполнено для принятия цилиндрической формы (4) с плоским участком (F) посредством создания вращения средства (4), при этом часть (5) полосы поддерживается средством для удержания и транспортировки материала шины к указанному средству (4), например, посредством применения разрежения и транспортируется к средству (4). Плоский участок (F) может обеспечиваться средством для удержания на нем полосы (5), например, применяя разрежение. Полоса (5), таким образом, может размещаться вокруг средства (4), при этом положение полосы (5) и напряжения в полосе (5) надлежащим образом управляются.

Наматывающее и сваривающее устройство (2) также содержит средство для отрезания одной новой полосы (5). Когда полоса (5) намотана на средство (4) для направления и переноса материала шины, ее внешние концы прочно удерживаются указанным средством для удержания и транспортировки материала шины и, избирательно указанным средством для удержания материала шины. Это обеспечивает укладку концов (8, 9) на плоском участке (F) с частичным наложением друг на друга, как показано на фиг.3.

Сварка на плоской поверхности дает лучшее качество сварного шва, чем сварка на не плоской поверхности. Это особенно важно при длинных сварных швах, например при наклонном шве в данном примере. Растягивающие силы и растягивающие напряжения также распределяются по полосе (5) равномерно, поскольку пальцы (6) выполнены с возможностью вращения. Уложенные внахлест концы затем сваривают с помощью средства (10) для сварки материала шины, например роликом.

После сварки вокруг сваренной резиновой полосы (5) можно разместить другой материал, избирательно, уже сваренный, в данном примере уже сваренный узел (11), состоящий из "пятки" (11′) и "наполнителя" (11″). Затем форму средства (4) можно изменить на цилиндрическую форму (4А), при этом сваренную часть (5) полосы и, возможно, другой материал шины в большей или меньшей степени растягивают. Растягивающие усилия и напряжения вновь распределяются равномерно, поскольку пальцы (6) имеют возможность вращения.

Затем, с помощью средства (11) для перемещения можно переместить средство (4) вместе со сваренной полосой (5) и, избирательно другим материалом шины, от наматывающего и сваривающего устройства (2) к загибающему устройству (3), не снимая детали со средства (4). Здесь, однако, второй комплект средства (4′) движется в противоположном направлении от загибающего устройства (3) к наматывающему и сваривающему устройству (2). Таким образом, в принципе можно удвоить производительность и по меньшей мере частично объединить приводное средство для двух комплектов средств (4, 4′) для направления и удержания материала шины, что дает преимущества в конструкции и позволяет экономить энергию.

Сваренная полоса (5) затем загибается при помощи последовательно расположенных средств (20) для загибания материала шины, каждое из которых содержит несколько загибающих элементов 21, выполненных подвижными относительно друг друга, как показано на фиг.4, и которые взаимодействуют с краями полосы (5) для их загибания. Края загнутой полосы (5) затем прижимают друг к другу так, чтобы обеспечить хорошую адгезию, для чего средство (20) также содержит прижимающие элементы (23), в данном варианте ролики. Благодаря наличию пространства между стержнеобразными элементами (6), которое образует углубления (22) в средстве (4′), загибающие элементы (21) и прижимающие элементы (23) могут двигаться внутри углублений (22). Таким образом, края можно загибать и сжимать друг с другом, не снимая деталь с средства (4′).

Весь узел сложенной полосы (5) с пяткой (11′) и заполняющей полосой (11″) можно затем вращать относительно средства (4′), например, неподвижно удерживая узел сложенной полосы (5) с пяткой (11′) и заполняющей полосой (11″) и вращая средство (4′) или, например, остановив средство (4′) и вращая пальцы (6) вокруг их осей. Края и весь узел, таким образом, можно хорошо сжать еще раз по всей его длине и расположить узел в требуемой, в данном случае круглой форме.

Узел сложенной полосы (5) с пяткой (11′) и заполняющей полосой (11″) затем можно снять со средства (4′) с помощью сепаратора, установленного для этой цели, при этом сжимающие элементы (23) вновь сжимают края друг с другом в поперечном направлении и получают окончательную форму, с "наклонным" сечением, которая желательна в этом варианте. Узел, содержащий сепаратор, сложенную полосу (5) с пяткой (11′) и заполняющей полосой (11″), затем можно обрабатывать дальше.

Пальцы (6) избирательно могут быть сочлененными и/или снабжены шарнирами для облегчения установки или снятия избирательно сваренного материала шины или замкнутых изделий.

Специалистам понятно, что настоящее изобретение не ограничено описанными предпочтительными вариантами, но может иметь множество альтернатив, изменений и комбинаций, не выходящих за пределы объема настоящего изобретения. Кроме использования для производства шин и их элементов, систему также можно использовать в производстве других замкнутых изделий.

Изобретение относится к машине для производства замкнутого изделия, содержащей первое средство для направления и удержания материала шины, размещаемого вокруг первого средства, отличающейся тем, что первое средство может управляемо менять форму между первой формой и второй формой. Изобретение также относится к машине для производства замкнутого изделия, содержащей первое средство для направления и удержания материала шины, размещенного вокруг первого средства, отличающейся тем, что дополнительно содержит шестое средство для загибания материала шины, причем шестое средство содержит множество загибающих элементов, выполненных подвижными относительно друг друга, при этом загибающие элементы выполнены с возможностью взаимодействия с материалом шины для его загибания и выполнены с возможностью перемещения внутри углублений, выполненных для этой цели в первом средстве. Технический результат при использовании заявленных изобретений позволяет улучшить сварку, загибание, обработку и переработку материалов шины. 4 н. и 26 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Машина (1) для изготовления шин, содержащая средство (4) для направления и переноса материала шины, который расположен вокруг указанного средства, отличающаяся тем, что средство для направления и переноса материала шины выполнено с возможностью управляемого изменения формы между первой формой и второй формой, при этом первая форма (4А) имеет, по существу, цилиндрическую периферию, а вторая форма (4В) имеет, по существу, цилиндрическую периферию с плоским участком.

2. Машина по п.1, отличающаяся тем, что первая форма имеет первый диаметр, а вторая форма имеет второй диаметр, отличающийся от первого диаметра.

3. Машина по п.1 или 2, отличающаяся тем, что указанное средство для направления и переноса материала шины содержит множество элементов (6), причем положения элементов регулируется относительно друг друга так, что происходит по меньшей мере частичное изменение формы между первой и второй формой.

4. Машина по п.3, отличающаяся тем, что элементы выполнены стержнеобразными и расположены на заранее определенном расстоянии друг от друга.

5. Машина по п.4, отличающаяся тем, что по меньшей мере часть элементов выполнена сочлененной.

6. Машина по п.5, отличающаяся тем, что по меньшей мере часть элементов снабжена шарнирами.

7. Машина по п.6, отличающаяся тем, что по меньшей мере часть элементов выполнена с возможностью вращения вокруг своей оси.

8. Машина по п.1, отличающаяся тем, что указанное средство для направления и переноса материала шины содержит сильфон, причем сильфон выполнен с возможностью заполнения и опорожнения так, что происходит по меньшей мере частичное изменение формы между первой и второй формой.

9. Машина по п.1, отличающаяся тем, что также содержит средство для удержания и транспортировки материала шины к средству для направления и переноса материала шины.

10. Машина по п.1, отличающаяся тем, что также содержит средство для удержания материала шины на средстве для направления и переноса материала шины.

11. Машина по п.1, отличающаяся тем, что также содержит средство для резки материала шины.

12. Машина по п.1, отличающаяся тем, что также содержит средство (10) для сварки материала шины.

13. Машина (1) для изготовления шин, содержащая средство (4′) для направления и переноса материала шины, который расположен вокруг указанного средства, отличающаяся тем, что содержит средство (20) для загибания материала шины, расположенного вокруг средства для направления и переноса материала шины, причем средство для загибания материала шины содержит множество загибающих элементов (21), выполненных подвижными относительно друг друга и выполненных с возможностью взаимодействия с материалом шины для загибания и с возможностью перемещения в углублениях (22), выполненных для этого в средстве для направления и переноса материала шины.

14. Машина по п.13, отличающаяся тем, что средство для загибания материала шины также содержит прижимные элементы (23) для сжатия загнутого материала шины.

15. Машина по п.13, отличающаяся тем, что также содержит средство (11) для перемещения средства для направления и переноса материала шины из первого положения, например, для сварки материала шины, во второе положение, например, для загибания материала шины, и наоборот.

16. Машина по п.15, отличающаяся тем, что машина также содержит второй комплект средства (4′) для направления и переноса материала шины, который перемещается противоположно из второго положения в первое положение, когда средство для направления и переноса материала шины смещается из первого положения во второе положение, и наоборот.

17. Способ изготовления шин, при котором размещают материал (5) шины вокруг средства (4) для направления и переноса материала шины, отличающийся тем, что управляемо меняют форму указанного средства для направления и переноса материала шины между первой формой и второй формой, при этом изменение осуществляют между первой формой (4А), имеющей, по существу, цилиндрическую периферию, и второй формой (4В), имеющей, по существу, цилиндрическую периферию с плоским участком.

18. Способ по п.17, отличающийся тем, что изменение осуществляют между первой формой, имеющей первый диаметр, и второй формой, имеющей второй диаметр, отличающийся от первого диаметра.

19. Способ по п.17 или 18, отличающийся тем, что изменение между первой и второй формами осуществляют по меньшей мере частично путем регулирования относительно друг друга положений множества предназначенных для этой цели элементов (6), которые образуют часть указанного средства для направления и переноса материала шины.

20. Способ по п.19, отличающийся тем, что изменение между первой и второй формами осуществляют по меньшей мере частично путем заполнения и опорожнения сильфона, предназначенного для этого, при этом сильфон образует часть указанного средства для направления и переноса материала шины.

21. Способ по п.17, отличающийся тем, что также содержит этап, на котором удерживают и транспортируют материал шины к указанному средству для направления и переноса материала шины посредством средства для удержания и транспортировки материала шины.

22. Способ по п.21, отличающийся тем, что для удержания используют разрежение.

23. Способ по п.17, отличающийся тем, что также содержит этап, на котором удерживают материал шины на указанном средстве для направления и удержания материала шины посредством средства для удержания материала шины на указанном средстве для направления и удержания материала шины.

24. Способ по п.23, отличающийся тем, что для удержания используют разрежение.

25. Способ по п.17, отличающийся тем, что содержит этап, на котором режут материал шины посредством средства для резки материала шины.

26. Способ по п.17, отличающийся тем, что содержит этап, на котором сваривают материал шины посредством средства для сварки материала шины.

27. Способ изготовления шин, при котором размещают материал (5) шины вокруг средства (4′) для направления и удержания материала шины, отличающийся тем, что также содержит этап, на котором загибают материал шины, расположенный вокруг указанного средства для направления и удержания материала шины посредством предназначенных для этого загибающих элементов (21), выполненных подвижными относительно друг друга, обеспечивая введение этих загибающих элементов во взаимодействие с материалом шины для загибания, и перемещая эти элементы в углублениях (22), выполненных для этой цели в указанном средстве для направления и удержания материала шины.

28. Способ по п.27, отличающийся тем, что также содержит этап, на котором сжимают загнутый материал шины предназначенными для этой цели прижимными элементами (23), обеспечивая введение этих прижимающих элементов во взаимодействие с загнутым материалом шины.

29. Способ по п.27 или 28, отличающийся тем, что также содержит этап, на котором перемещают указанное средство для направления и удержания материала шины из первого положения, например, для сварки материала шины, во второе положение, например, для загибания материала шины, и наоборот, посредством средства (11) для перемещения указанного средства для направления и удержания материала шины.

30. Способ по п.29, отличающийся тем, что способ также содержит этап, на котором перемещают второй комплект указанного средства (4') для направления и удержания материала шины из второго положения в первое положение во время перемещения данного средства из первого положения во второе положение.