УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОДНОВРЕМЕННОГО РАЗРЕЗАНИЯ ПО ДВУМ ИЛИ НЕСКОЛЬКИМ ЛИНИЯМ РЕЗА ПОКРЫШКИ Российский патент 2011 года по МПК B29B17/00 B26D1/00 

Заявляемое изобретение относится к машиностроению, а именно к оборудованию, имеющему два или несколько режущих элементов и предназначенному для одновременного разрезания по двум или нескольким линиям реза автомобильных покрышек и их частей, например каркасно-брекерно-протекторных браслетов покрышек, изготовленных из слоистого материала, включающего несколько слоев резины, армированной текстильным и металлическим кордом.

Аналогом заявляемого изобретения является устройство для разрезания одновременно по нескольким линиям реза изделий в резинотехнической и шинной промышленности, выполненное в виде металлического цилиндра, снабженного выемками с опорными гранями и соответствующими выемкам дисковыми металлическими лезвиями, толщина которых меньше ширины выемок в металлическом цилиндре (см. а.с. SU №536056 МПК B29C 17/10, 1976). Существенные признаки аналога «металлический цилиндр с выемками, дисковые металлические лезвия» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатком аналога является невозможность эффективного выполнения одновременно нескольких резов при разрезании армированных частей покрышки, в частности каркасно-брекерно-протекторного браслета, из-за возможности заклинивания металлических дисковых лезвий в одной или нескольких выемках по причине вовлечения отдельных элементов армирующих металлокордных нитей между стенкой выемки и поверхностью дискового лезвия, в результате чего процесс разрезания остается незавершенным.

Прототипом заявляемого изобретения является устройство для одновременного разрезания по нескольким линиям реза армированного композиционного материала, включающее металлический цилиндр с выемками и расположенные соответственно выемкам заточенные дисковые металлические лезвия, толщина которых больше ширин выемок в металлическом цилиндре (см. патент RU №2315694 С1, МПК B29B 11/02, 2006). Существенные признаки прототипа «металлический цилиндр с выемками, дисковые металлические лезвия» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатками прототипа являются низкое качество реза при разрезании одновременно двумя дисковыми металлическими лезвиями с двухсторонней заточкой армированных частей покрышки, в частности каркасно-брекерно-протекторного браслета, а также дополнительное сопротивление процессу резания из-за вынужденного изгиба разрезаемого материала, находящегося между дисковыми лезвиями, в результате вытеснения разрезаемого материала в направлении от металлического цилиндра к центрам вращения дисковых лезвий из-за того, что по мере погружения дисковых лезвий с двухсторонней заточкой в разрезаемый материал расстояние между их внутренними поверхностями в зоне контакта с разрезаемым материалом уменьшается, что неизбежно приводит к сжатию разрезаемого материала в направлении вдоль оси металлического цилиндра и, как следствие, его изгибу.

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является обеспечение возможности свободного и качественного разрезания одновременно по двум линиям реза каркасно-брекерно-протекторного браслета независимо от его толщины Н и расстояния В между внутренними поверхностями дисковых ножей.

Для достижения указанного технического результата устройство для одновременного разрезания по двум линиям реза, выполненное в виде металлического цилиндра с выемками и соответствующими выемкам дисковыми металлическими лезвиями с их толщинами, большими ширин соответствующих выемок в цилиндре, дисковые лезвия выполнены с односторонней заточкой, конические поверхности которых обращены наружу от зоны резания материала, находящегося между дисковыми лезвиями, а высота заточек лезвий (высота остриев лезвий, ограниченная конической поверхностью, образующей режущую кромку) выбрана из соотношения , а глубина выемки в металлическом цилиндре определена по выражению , где Y - высота заточки (острия) лезвия, Н - наибольшая толщина разрезаемого материала, b - ширина выемки, Т - глубина выемки, β - угол заточки лезвия (угол между образующей конической поверхности лезвия и плоскостью, противолежащей конической поверхности лезвия).

На чертеже представлено сечение устройства для одновременного разрезания покрышки по двум линиям реза (вид сбоку, острия лезвий контактируют с краями выемок).

Устройство включает два металлических лезвия 1 дисковой формы, установленные с возможностью вращения на валу (вал не показан), и металлический цилиндр 2 (ролик), установленный с возможностью вращения (вал не показан) и подачи (подвода до полного контакта к дисковым лезвиям и отвода от них). Режущие кромки 3 остриев лезвий 4 образованы коническими поверхностями 5 и плоскими поверхностями 6 лезвий.

При этом плоские поверхности 6 обоих металлических лезвий расположены перпендикулярно осям вращения этих лезвий и металлического цилиндра (ролика), обращены навстречу одна другой, так что расстояние В между ними является величиной постоянной. Выемки 7 в ролике размещены соответственно лезвиям и имеют ширину b, меньшую толщины L лезвий. Глубина выемок Т выполнена достаточной для обеспечения контакта поверхностей 5 и 6, образующих режущие кромки, с входными кромками 8 выемок. Высота заточек (остриев) лезвий (при этом острие каждого лезвия представляет собой конструктивный элемент лезвия, ограниченный с одной стороны конической поверхностью, а с другой стороны плоской поверхностью, образующими режущую кромку) выбрана из соотношения , глубина выемки определена по выражению , где Y - высота заточки лезвия, H - наибольшая толщина разрезаемого материала, b - ширина выемки, β - угол между образующей конической поверхности лезвия и плоской поверхностью, образующих режущие кромки, Т - глубина выемки.

Способ разрезания, используемый в заявляемом устройстве, заключается в следующем: между вращающимися с помощью привода лезвиями и металлическим цилиндром (роликом), установленным с возможностью вращения и перемещения в направлении дисковых лезвий, постепенно подается разрезаемый материал (например, покрышка или каркасно-брекерно-протекторный браслет) вплоть до полного разрезания. При этом подача разрезаемого материала осуществляется при контакте ролика и лезвий за счет зажима материала между находящимися вне выемок частями поверхностей, образующих режущие кромки, и входными частями выемок.

Выполнение режущих лезвий с толщинами, большими ширин выемок в металлическом цилиндре, обеспечивает в процессе резания фиксацию разрезаемого материала за счет его зажима между поверхностями остриев, образующими режущие кромки, и входными частями выемок, а образование режущих кромок одной конической и одной плоской поверхностью, перпендикулярной осям вращения лезвий и металлического цилиндра, исключает сжатие разрезаемого материала в зоне между лезвиями в направлении осей вращения лезвий и металлического цилиндра, а также его изгиб и вытеснение в направлении к дисковым лезвиям, что обеспечивает высокое качество реза и постоянную ширину вырезаемой ленты материала. Для обеспечения эффективного функционирования устройства высота заточки лезвий и глубины выемок цилиндра должны находиться в пределах указанных выше соотношений. Если высоты заточки лезвий и глубины проточек цилиндра будут меньше, то может не обеспечиться надежный контакт режущих кромок дисковых лезвий с наружными (входными) кромками выемок цилиндра, что, в свою очередь, может привести к неравномерности подачи (проскальзыванию) материала в зоне реза, увеличению распорного усилия между дисковыми лезвиями и металлическим цилиндром, плохому качеству реза и быстрому забиванию выемок частицами разрезаемого материала.

Соблюдение указанных выше условий обеспечивает возможность качественного разрезания одновременно по двум линиям реза сложного резинотехнического композита, содержащего в своей структуре армирующие, в том числе металлические компоненты.

Изобретение относится к оборудованию, предназначенному для одновременного разрезания по двум или нескольким линиям реза автомобильных покрышек и их частей, например каркасно-брекерно-протекторного браслета покрышки, включающего несколько слоев резины, армированной текстильным и металлическим кордом. Устройство включает металлический цилиндр с выемками и расположенные соответственно выемкам заточенные дисковые металлические лезвия. Толщина лезвий больше ширины выемок в цилиндре. Режущие кромки образованы одной конической и одной плоской поверхностью, перпендикулярной осям вращения дисковых лезвий и металлического цилиндра. Причем плоские поверхности лезвий обращены навстречу одна другой. Высота заточки каждого дискового лезвия и глубина соответствующих им выемок в металлическом цилиндре выбраны из соотношений:

,

где Y - высота заточки лезвия, Н - наибольшая толщина разрезаемого материала, b - ширина выемки, β - угол между образующей конической поверхности и плоской поверхностью лезвия, Т - глубина выемки. Заявленное изобретение обеспечивает возможность качественного разрезания одновременно по двум линиям реза каркасно-брекерно-протекторного браслета независимо от его толщины и расстояния между поверхностями дисковых ножей. 1 ил.

Устройство для одновременного разрезания по двум или нескольким линиям реза покрышки с металлокордом, включающее металлический цилиндр с выемками и расположенные соответственно выемкам заточенные дисковые металлические лезвия, толщина которых больше ширины выемок в цилиндре, отличающееся тем, что режущие кромки образованы одной конической и одной плоской поверхностью, перпендикулярной осям вращения дисковых лезвий и металлического цилиндра, причем плоские поверхности лезвий обращены навстречу одна другой, а высота заточки каждого дискового лезвия и глубина соответствующих им выемок в металлическом цилиндре выбраны из соотношений:

где Y - высота заточки лезвия, Н - наибольшая толщина разрезаемого материала,
b - ширина выемки, β - угол между образующей конической поверхностью и плоской поверхностью лезвия, Т - глубина выемки.