БАРАБАН ДЛЯ СБОРКИ НЕВУЛКАНИЗИРОВАННОЙ ШИНЫ Российский патент 2013 года по МПК B29D30/24 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к барабану для сборки невулканизированной шины с использованием резиновых компонентов шины, который содержит центральный вал и две половины, расположенные вокруг вала по существу симметрично относительно центра этого барабана.

Уровень техники

Из документа ЕР 1439054 В1 известен барабан указанного типа для сборки шины, который содержит основной шпиндель для складных узлов, вокруг которого соосно расположен полый второй шпиндель для зажимных узлов для зажима сердечника бортового кольца. Основной шпиндель может быть соединен с полым вторым шпинделем с помощью соединительной муфты, так что оба шпинделя могут быть соединены друг с другом (для перемещения всей половины барабана) и отсоединены друг от друга. По сравнению с другими барабанами для сборки шины, использующими пневматический привод для компонентов несущего элемента складного рычага, вышеуказанный известный барабан за счет использования, в частности, основного шпинделя обеспечивает значительное усовершенствование в отношении одновременного подъема двух складных рычажных узлов. При этом известный барабан имеет несколько недостатков. Например, соединительная муфта является не только относительно дорогой и сложной дополнительной частью, но эту соединительную муфту также сложно ремонтировать в случае ее выхода из строя. В результате использования двух соосных шпинделей барабан для сборки шины также является относительно длинным и громоздким.

Раскрытие изобретения

Задача изобретения заключается в создании удобного для технического обслуживания и более компактного барабана для сборки невулканизированной шины.

Указанная задача решена в барабане для сборки невулканизированной шины такого типа, который определен в ограничительной части независимого пункта формулы изобретения, в котором согласно изобретению внутри вала барабана расположен резьбовой шпиндель, резьба на котором с каждой стороны от центра барабана имеет равный шаг, но противоположное направление. При этом на шпинделе с каждой стороны от центра барабана расположены ведущие гайки, каждая из которых жестко соединена с соответствующей половиной барабана посредством соединительной детали, а в валу барабана выполнен паз для прохода соединительной детали, причем обе половины барабана имеют возможность перемещения в осевом направлении. Каждая половина барабана содержит установленный с возможностью перемещения в осевом направлении узел убирающихся рычагов, которые соединены с соответствующей половиной барабана с возможностью поворота. Каждая половина барабана также содержит зажимной узел, предназначенный для поддержки и зажима сердечника бортового кольца и расположенный на цилиндрической части, которая расположена вокруг вала барабана и имеет паз для прохода соединительной детали. Кроме того, каждая половина барабана содержит также стопорный механизм, выполненный с возможностью сцепления и расцепления с валом барабана так, что при сцеплении стопорного механизма с валом узел убирающихся рычагов имеет возможность перемещения относительно цилиндрической части в осевом направлении барабана. Используя стопорный механизм, можно, с одной стороны (в положении, при котором стопорный механизм не находится в зацеплении с валом барабана), перемещать всю половину барабана в осевом направлении, а с другой стороны (в положении, при котором стопорный механизм находится в зацеплении с валом барабана), можно перемещать складной рычажный узел в осевом направлении относительно цилиндрической части. Таким образом, для функционирования узла для зажима сердечника бортового кольца и функционирования складного рычажного узла будет необходим только один шпиндель, в результате чего барабан для сборки шины может быть более удобным для технического обслуживания и более компактным.

В одном из вариантов осуществления изобретения стопорный механизм содержит пневматически приводимый в действие плунжер с зубьями, а вал барабана также снабжен зубьями, при этом зубья плунжера имеют возможность входа в зацепление с зубьями на валу барабана. В результате можно обеспечить точное сцепление стопорного механизма с барабаном.

Если стопорный механизм установлен со смещением в окружном направлении относительно паза в цилиндрической части, то половина барабана может иметь относительно простую конструкцию.

Предпочтительно цилиндрическая часть содержит поршневую камеру, в которой с возможностью перемещения установлен поршень, жестко соединенный с узлом убирающихся рычагов. В результате управление узлом убирающихся рычагов может осуществляться посредством шпинделя.

Предпочтительно каждая половина барабана содержит пневматически приводимое в действие приспособление для обеспечения радиального перемещения зажимного узла.

В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения каждая половина барабана содержит закрывающий кожух, установленный с возможностью осевого перемещения относительно цилиндрической части и образующий по существу сплошную поверхность для удержания резиновых компонентов, причем на внешней поверхности этого кожуха выполнены углубления для размещения в них убирающихся рычагов и обеспечения возможности их поворота вверх. По существу, сплошная поверхность кожуха для поддержки резиновых компонентов известна из документа WO 01/68256 А1. Однако в этом случае поверхность кожуха образована отдельными частями, каждая из которых расположена с возможностью перемещения на убирающемся рычаге. В нерабочем положении убирающихся рычагов части поверхности кожуха совместно образуют по существу сплошную поверхность. Однако известное устройство является относительно сложным и дорогостоящим. Согласно изобретению кожух образован одной цилиндрической деталью, которую можно изготовить относительно легко и недорого. Благодаря осевому перемещению кожуха ролики убирающихся рычагов освобождаются, после чего эти рычаги могут перемещаться от вала барабана. В другом варианте выполнения барабана согласно изобретению кожух может быть снабжен вакуумным средством удерживания на нем резиновых компонентов.

Предпочтительно узел для зажима бортового кольца содержит упор для поддержки сердечника бортового кольца, механически связанный с кожухом с помощью соединителя.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения шпиндель приводится в действие серводвигателем. В частности, когда стопорный механизм содержит плунжер с зубьями, серводвигатель может выдавать сигнал для функционирования стопорного механизма при достижении правильного положения, при котором стопорный механизм должен быть приведен в действие. В результате функционирование барабана для сборки шины может быть обеспечено с высокой точностью.

Изобретение поясняется на примере одного из вариантов его осуществления со ссылкой на чертежи.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 схематично показан барабан для сборки невулканизированной шины, являющийся частью более крупной установки для сборки шин;

на фиг.2А-2F - верхняя часть одной половины барабана на нескольких этапах процесса сборки шины, виды в разрезе;

на фиг.3А-3В - часть кожуха с убирающимися рычагами в положениях, когда кожух закрывает ролик складного рычага, и когда ролик освобождается, соответственно, виды сверху и сбоку в каждом из положений.

Осуществление изобретения

Как показано на фиг.1 и фиг.2А-2F, барабан 1 для сборки шин является по существу симметричным относительно продольной центральной оси 2 барабана и относительно центра 3 (фиг.1) барабана, поэтому на фиг.2 расположенные напротив друг друга части барабана не показаны.

Барабан для сборки шин содержит центральный вал 4 и две половины 5 и 6 (фиг.1), которые расположены по существу симметрично относительно центра барабана и вокруг вала барабана. Внутри вала 4 барабана расположен резьбовой шпиндель 7. С каждой стороны от центра 3 барабана 1 резьба на шпинделе имеет равный шаг, но противоположное направление. С обеих сторон от центра 3 барабана 1 на шпинделе 7 расположены ведущие гайки 8 (на фиг.2 показана только одна из них), при этом каждая ведущая гайка 8 жестко соединена с соответствующей половиной 5 барабана (как показано на фиг.2) через соединительную деталь 9. Вал 4 барабана имеет паз 10 для прохода соединительной детали 9. Паз 10 вала барабана имеет достаточную длину для обеспечения осевого перемещения соединительной детали 9 при работе барабана для сборки шин. Благодаря движению шпинделя 7 гайка 8 перемещается по шпинделю 7, обеспечивая перемещение соответствующей половины 5 барабана через соединительную деталь 9. Таким образом, обе половины 5 и 6 барабана могут перемещаться в осевом направлении.

Половина 5 барабана содержит узел 11 убирающихся рычагов 12, которые на свободном конце снабжены роликом 13. Каждый убирающийся рычаг 12 соединен с половиной 5 барабана с возможностью поворота вокруг оси 14. Узел 11 может перемещаться совместно с половиной 5 барабана за счет движения шпинделя 7 в осевом направлении.

Половина 5 барабана дополнительно содержит зажимной узел 15, предназначенный для удержания и зажима сердечника 16 бортового кольца. Зажимной узел 15 расположен на цилиндрической части 17 (показанной только частично для упрощения чертежа), расположенной вокруг вала 4 барабана. В цилиндрической части 17 выполнен паз 18 для прохода соединительной детали 9. Цилиндрический паз 18 и паз 10 вала барабана соединены друг с другом, так что соединительная деталь 9 проходит через оба паза от ведущей гайки 8 к половине 5 барабана. Цилиндрическая часть 17 дополнительно снабжена стопорным механизмом 19. В варианте осуществления изобретения, показанном на фиг.2, стопорный механизм 19 содержит плунжер 20, который может приводиться в действие пневматически. Плунжер 20 снабжен зубьями 20а, а на валу 4 барабана имеются зубья 21, при этом зубья плунжера могут входить в зацепление с зубьями на валу барабана. Для обеспечения большей подвижности конструкции предпочтительно, чтобы стопорный механизм был смещен в окружном направлении относительно паза 18, хотя для упрощения чертежа на фиг.2 показано расположение паза и стопорного механизма в одной плоскости.

После того как стопорный механизм 19 вошел в зацепление с валом 4 барабана, узел 11 убирающихся рычагов может перемещаться относительно цилиндрической части 17 (и, следовательно, относительно зажимного узла 15) в осевом направлении барабана 1 для сборки шин. В результате, когда стопорный механизм 19 находится в зацеплении с валом 4 барабана, во время функционирования шпинделя 7 убирающиеся рычаги 12 поворачиваются вверх вокруг оси 14, как схематично показано на фиг.2F. Если стопорный механизм не находится в зацеплении, то функционирование шпинделя обеспечивает перемещение половины барабана в целом.

Для определенных (в, частности, сравнительно тяжелых) компонентов шины предпочтительно обеспечить поддержку складных рычагов при их повороте вверх. В показанном варианте осуществления изобретения такая поддержка имеется, поскольку цилиндрическая часть содержит поршневую камеру 22, в которой может перемещаться поршень 23, жестко соединенный с узлом 11 убирающихся рычагов. За счет приложения давления Р2 к поршню 23 поворот складных рычагов 12 вверх поддерживается за счет функционирования шпинделя 7.

На половине 5 барабана имеется по существу, известное приспособление 24 (показано стрелкой на фиг.2 В), которое может приводиться в действие пневматически для радиального перемещения зажимного узла 15 для зажима сердечника 16 бортового кольца.

Половина 5 барабана дополнительно содержит закрывающий кожух 25, показанный более подробно на фиг.3А-3D, который может перемещаться в осевом направлении относительно цилиндрической части 17. Кожух 25 образует по существу сплошную поверхность для удержания резиновых компонентов, из которых изготавливается «сырая» шина. На внешней поверхности кожуха 25 выполнены углубления 26 (фиг.3А) для размещения в них убирающихся рычагов 12 и обеспечения возможности их поворота вверх. В положениях, показанных на фиг.2А и 2В, кожух 25 закрывает ролики 13 убирающихся рычагов 12, так что они находятся внутри закрывающего кожуха 25. В положениях, показанных на фиг.2С-2F, кожух 25 смещен вправо (что показано на чертеже) относительно роликов 13, так что ролики 13 больше не закрываются, и складные рычаги 12 могут перемещаться вверх через углубления 26 закрывающего кожуха 25. В одном из вариантов осуществления изобретения, не показанном на чертежах, кожух 25 может быть снабжен вакуумным средством удержания на нем резиновых компонентов, в результате чего будет обеспечиваться более точное изготовление «сырых» шин. При повороте рычагов 12 с роликами 13 вверх боковая стенка 29 (фиг.2F) обжимается вокруг сердечника 16 бортового кольца и прижимается к части 30 профилированного каркаса.

Как показано на фиг.2А-2F, узел 15 для зажима сердечника бортового кольца имеет упор 27 (по существу, известный) для поддержки (в случаях, показанных на фиг.2С-2F) сердечника 16 бортового кольца. Упор 27 согласно изобретению механически связан с кожухом 25 с помощью соединителя 28. Благодаря соединителю 28 перемещение упора 27 в опорное положение и осевое перемещение кожуха 25 для освобождения роликов 13 происходит одновременно.

В частности, когда шпиндели приводятся в действие собственным серводвигателем, может быть реализовано движение с высокой точностью. Серводвигатель также может использоваться для обеспечения надежного зацепления зубьев 20а и 21. Поскольку при использовании сервомотора известна конфигурация стопорного механизма 19 и известно положение половины 5 барабана относительно вала 4 барабана, серводвигатель может выдавать сигнал на приведение в действие стопорного механизма для обеспечения зацепления в правильном положении.

Далее со ссылками на фиг.2А-2F будет кратко описана работа барабана 1 для сборки шин согласно изобретению.

На фиг.2А показано положение, в котором части половины 5 барабана находятся в нерабочем состоянии. В положении, показанном на фиг.2В, за счет того, что стопорный механизм 19 и вал 4 не находятся в зацеплении, а также за счет подержания давления Р1 в поршневой камере 22, зажимной узел 15 объединен с узлом 11 убирающихся рычагов. В результате вращения шпинделя 7 вся половина 5 барабана может быть перемещена в осевом направлении в положение, в котором может быть установлен сердечник 16 бортового кольца. После размещения компонентов шины и сердечников бортового кольца сердечник 16 бортового кольца может быть зажат за счет радиального перемещения сегмента 31 при приведении в действие пневматического приспособления 24. В положении, показанном на фиг.2С, за счет движения шпинделя 7, усиленного действием пневматики (Р4), приводится в действие упор 27. Одновременно закрывающий кожух 25 смещается в осевом направлении. На фиг.2D вся половина 5 барабана смещена в осевом направлении, при этом частично накачиваются резиновые компоненты собираемого изделия. На фиг.2Е показано положение, в котором плунжер 20 стопорного механизма 19 введен в зацепление с валом 4 барабана. Дальнейшее движение шпинделя 7 и приложение давления Р2 в поршневой камере 22 обеспечивает перемещение убирающихся штанг вверх и к центру 3 барабана 1, так что боковая стенка 29 обжимается вокруг сердечника бортового кольца и прижимается к накаченному каркасу 30 (фиг.2F). После этого компоненты барабана могут быть снова возвращены в положение, показанное на фиг.2А.

Вышеприведенное описание иллюстрирует работу предпочтительных вариантов осуществления изобретения и не ограничивает объем изобретения. Из вышеприведенного описания специалисту будут понятны многие варианты, соответствующие сущности и объему изобретения, определенному в приложенной формуле изобретения.

Изобретение относится к барабану для сборки невулканизированной шины с использованием резиновых компонентов шины. Барабан содержит центральный вал и расположенные вокруг него две половины барабана. Внутри вала барабана расположен резьбовой шпиндель, резьба на котором имеет равный шаг, но противоположное направление. На шпинделе расположены ведущие гайки, каждая из которых жестко соединена с соответствующей половиной барабана посредством соединительной детали. Обе половины барабана имеют возможность перемещения в осевом направлении. На каждой половине барабана с возможностью осевого перемещения установлен узел убирающихся рычагов, соединенных с соответствующей половиной барабана с возможностью поворота. Кроме того, на каждой половине барабана имеется зажимной узел для поддержки и зажима сердечника бортового кольца, расположенный на цилиндрической части. Цилиндрическая часть расположена вокруг вала барабана, имеет паз для прохода соединительной детали и стопорный механизм, выполненный с возможностью сцепления и расцепления с валом барабана так, что при сцеплении стопорного механизма с валом узел убирающихся рычагов имеет возможность перемещения относительно цилиндрической части в осевом направлении барабана. Барабан для сборки является компактным и обеспечивает удобное техническое обслуживание. 19 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Барабан (1) для сборки невулканизированной шины с использованием резиновых компонентов, содержащий центральный вал (4) и две половины (5, 6) барабана, расположенные, по существу, симметрично относительно центра (3) барабана (1) и вокруг центрального вала (4), при этом внутри вала (4) барабана расположен резьбовой шпиндель (7), резьба на котором с каждой стороны от центра (3) барабана (1) имеет равный шаг, но противоположное направление; на шпинделе (7) с каждой стороны от центра (3) барабана (1) расположены ведущие гайки (8), каждая из которых жестко соединена с соответствующей половиной (5) барабана посредством соединительной детали (9); в валу (4) барабана выполнен паз (10) для прохода соединительной детали (9); при этом обе половины (5, 6) барабана имеют возможность перемещения в осевом направлении, а каждая половина (5, 6) барабана содержит установленный с возможностью перемещения в осевом направлении узел (11) убирающихся рычагов (12), которые соединены с соответствующей половиной (5) барабана с возможностью поворота, зажимной узел (15), предназначенный для поддержки и зажима сердечника (16) бортового кольца и расположенный на цилиндрической части (17), которая расположена вокруг вала (4) барабана, отличающийся тем, что цилиндрическая часть (17) имеет паз (18) для прохода соединительной детали (9) и стопорный механизм (19), выполненный с возможностью сцепления и расцепления с валом (4) барабана так, что при сцеплении стопорного механизма (19) с валом (4) узел (11) убирающихся рычагов имеет возможность перемещения относительно цилиндрической части (17) в осевом направлении барабана (1).

2. Барабан (1) по п.1, отличающийся тем, что стопорный механизм (19) содержит пневматически приводимый в действие плунжер (20) с зубьями (20а), а вал (4) барабана также снабжен зубьями (21), при этом зубья (20а) плунжера имеют возможность входа в зацепление с зубьями (21) на валу барабана.

3. Барабан (1) по п.1, отличающийся тем, что стопорный механизм (19) смещен в окружном направлении относительно паза (18) в цилиндрической части.

4. Барабан (1) по п.2, отличающийся тем, что стопорный механизм (19) смещен в окружном направлении относительно паза (18) в цилиндрической части.

5. Барабан (1) по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что цилиндрическая часть (17) содержит поршневую камеру (22), в которой с возможностью перемещения установлен поршень (23), жестко соединенный с узлом (11) убирающихся рычагов.

6. Барабан (1) по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что каждая половина (5, 6) барабана содержит пневматически приводимое в действие приспособление (24) для обеспечения радиального перемещения зажимного узла (15).

7. Барабан (1) по п.5, отличающийся тем, что каждая половина (5, 6) барабана содержит пневматически приводимое в действие приспособление (24) для обеспечения радиального перемещения зажимного узла (15).

8. Барабан (1) по любому из пп.1-4, 7, отличающийся тем, что каждая его половина (5, 6) содержит закрывающий кожух (25), установленный с возможностью осевого перемещения относительно цилиндрической части (17) и образующий, по существу, сплошную поверхность для удержания резиновых компонентов, причем на внешней поверхности этого кожуха выполнены углубления (26) для размещения в них убирающихся рычагов (12) и обеспечения возможности их поворота вверх.

9. Барабан (1) по п.5, отличающийся тем, что каждая его половина (5, 6) содержит закрывающий кожух (25), установленный с возможностью осевого перемещения относительно цилиндрической части (17) и образующий, по существу, сплошную поверхность для удержания резиновых компонентов, причем на внешней поверхности этого кожуха выполнены углубления (26) для размещения в них убирающихся рычагов (12) и обеспечения возможности их поворота вверх.

10. Барабан (1) по п.6, отличающийся тем, что каждая его половина (5, 6) содержит закрывающий кожух (25), установленный с возможностью осевого перемещения относительно цилиндрической части (17) и образующий, по существу, сплошную поверхность для удержания резиновых компонентов, причем на внешней поверхности этого кожуха выполнены углубления (26) для размещения в них убирающихся рычагов (12) и обеспечения возможности их поворота вверх.

11. Барабан (1) по п.8, отличающийся тем, что кожух (25) снабжен вакуумным средством удержания на нем резиновых компонентов.

12. Барабан (1) по п.9, отличающийся тем, что кожух (25) снабжен вакуумным средством удержания на нем резиновых компонентов.

13. Барабан (1) по п.10, отличающийся тем, что кожух (25) снабжен вакуумным средством удержания на нем резиновых компонентов.

14. Барабан (1) по п.8, отличающийся тем, что узел (15) для зажима бортового кольца содержит упор (27) для поддержки сердечника (16) бортового кольца, механически связанный с кожухом (25) с помощью соединителя (28).

15. Барабан (1) по любому из пп.9-13, отличающийся тем, что узел (15) для зажима бортового кольца содержит упор (27) для поддержки сердечника (16) бортового кольца, механически связанный с кожухом (25) с помощью соединителя (28).

16. Барабан (1) по любому из пп.1-4, 7, 9-14, отличающийся тем, что шпиндель (7) приводится в действие серводвигателем.

17. Барабан (1) по п.5, отличающийся тем, что шпиндель (7) приводится в действие серводвигателем.

18. Барабан (1) по п.8, отличающийся тем, что шпиндель (7) приводится в действие серводвигателем.

19. Барабан (1) по п.15, отличающийся тем, что шпиндель (7) приводится в действие серводвигателем.

20. Барабан (1) по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что в положении, при котором стопорный механизм (19) не находится в зацеплении с валом барабана, функционирование шпинделя (7) обеспечивает осевое перемещение всей половины (5) барабана.