ОТКЛОНЯЮЩИЙ ВАЛОК, ПРИМЕНЕНИЕ ОТКЛОНЯЮЩЕГО ВАЛКА И УСТАНОВКА ДЛЯ СБОРКИ ШИН, СОДЕРЖАЩАЯ ТАКОЙ ОТКЛОНЯЮЩИЙ ВАЛОК Российский патент 2019 года по МПК B65H20/24 

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к отклоняющему валку для направления и/или отклонения компонента резиновой шины, в частности компонента резиновой шины, содержащего армирующие корды. Изобретение дополнительно относится к применению указанного отклоняющего валка в различных установках для сборки шин и к установкам для сборки шин, содержащим указанный отклоняющий валок.

Известные отклоняющие валки применяются в различных приложениях, относящихся к сборке шин, для направления компонентов резиновой шины из одной точки или местоположения в другую точку или местоположение, например, через промежуточный фестонный аппарат. Известные отклоняющие валки содержат твердую круговую поверхность для контакта с компонентом шины и его направления. Областью приложения указанных известных отклоняющих валков в области сборки шин является применение отклоняющих валков в фестонном аппарате, где расстояние между отклоняющими валками можно варьировать для увеличения или уменьшения производительность фестонного аппарата. Непрерывный по длине компонент резиновой шины подают в фестонный аппарат, и он движется по зигзагу между многими отклоняющими валками перед тем, как выйти из фестонного аппарата на выпускной стороне. На каждом отклоняющем валке компонент шины контактирует со значительной частью круговой поверхности отклоняющего валка, результатом чего являются относительно высокие силы трения между резиной компонента шины и круговой поверхностью, которые могут затруднять корректировку любого нарушения центровки компонента шины относительно центра отклоняющего валка. Компонент шины может серьезно деформироваться, когда он, в конечном счете, контактирует или перемещается поверх стороны отклоняющего валка.

Для обеспечения того, чтобы компонент шины оставался центрированным относительно отклоняющего валка, круговые поверхности известных отклоняющих валков часто снабжают венцами. Увеличенная круговая длина наверху венца автоматически центрирует компонент шины относительно отклоняющего валка. Однако увеличенная круговая длина наверху венца имеет недостаток, заключающийся в том, что она приводит к неравномерному растяжению компонента шины, что, в частности в случае армированных кордами компонентов шины приводит к устойчивому волнообразному смещению по длине армированного кордами компонента шины.

Цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предоставить отклоняющий валок, применение указанного отклоняющего валка в различных установках для сборки шин и установки для сборки шин, содержащие указанный отклоняющий валок, где вышеупомянутый недостаток известного отклоняющего валка может быть по меньшей мере частично устранен.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Согласно первому аспекту изобретение предоставляет отклоняющий валок для направления и/или отклонения компонента резиновой шины, где отклоняющий валок содержит стержень, который задает ось вращения отклоняющего валка, и множество щетинок, распределенных по окружности вокруг стержня и проходящих радиально наружу и ортогонально, по существу ортогонально или в нейтральной ориентации (например, каждая щетинка проходит в плоскости, простирающейся под прямым углом к оси вращения) относительно оси вращения с формированием круговой щеточной поверхности, которая является концентрической по отношению к оси вращения, где отклоняющий валок дополнительно содержит первый граничный элемент и второй граничный элемент, проходящие смежно множеству щетинок в аксиальном направлении параллельно оси вращения и выступающие радиально за круговую щеточную поверхность на первом конце и на втором конце круговой щеточной поверхности, соответственно, для удерживания круговой щеточной поверхности в аксиальном направлении.

В документе DE 102010055168 A1 раскрыт отклоняющий валок для уплощения бумажного листа. Для данной цели известный отклоняющий валок снабжен щетинками, которые поделены на секции вдоль аксиального направления. Центральные секции снабжены щетинками, не имеющими наклона в аксиальном направлении, тогда как щетинки в секциях, направленных к аксиально внешним концам отклоняющего валка, имеют возрастающий ориентированный наружу наклон. В результате боковые силы, которыми щетинки воздействуют на бумажный лист, возрастают по направлению к соответствующим аксиально внешним концам. В документе DE 102010055168 A1 указывается, что обычно отсутствует относительное смещение пути материала относительно щетинок. Согласно документу DE 102010055168 A1 любые такие движения оказывали бы отрицательное влияние на оптические и /или механические свойства материала. Однако в документе DE 102010053397 A1, который, по-видимому, относится к тому же отклоняющему валку, указывается, что - когда нейтральные центральные секции выходят из строя - объекты на отклоняющем валке будут неконтролируемо оттягиваться аксиально наружу.

Специалист в данной области не рассматривал бы возможность применения отклоняющего валка документа DE 102010055168 A1 для направления и/или отклонения компонентов шины. Во-первых, компоненты шины обычно не требуют растяжения в аксиальном направлении. Во-вторых, если бы компоненты шины двигались аксиально со смещением от центра, на них бы действовала сила, неконтролируемо смещая их наружу, что представляет собой потенциально весьма опасную и нежелательную ситуацию. Хотя в документе US 1616363 A раскрыты фланцы в сочетании с твердой круговой поверхностью, крайне нецелесообразно сочетать указанные фланцы с ориентированными наружу щетинками отклоняющего валка документа DE 102010055168 A1, поскольку компонент шины просто подвергался бы неконтролируемому смещению вверх и поверх краев фланцев, что приводило бы к значительному растяжению, деформации и повреждению компонента шины.

Следует отметить, что ортогональная ориентация щетинок с граничными элементами согласно изобретению решает вышеупомянутые проблемы. Благодаря своей ортогональной ориентации щетинки являются более или менее нейтральными относительно компонента шины в аксиальном направлении. Множество щетинок в сочетании могут поддерживать компонент резиновой шины вокруг круговой щеточной поверхности, тогда как отдельная щетинка может обеспечивать возможность движения компонента резиновой шины в аксиальном направлении отклоняющего валка. В частности, отдельные щетинки могут значительно уменьшать или даже устранять трение между круговой щеточной поверхностью и компонентом резиновой шины в аксиальном направлении. Когда компонент резиновой шины приходит в контакт с одним из граничных элементов, один граничный элемент может останавливать и/или изменять на противоположное аксиальное движение компонента резиновой шины с минимальной силой противодействия, тем самым гарантируя, что компонент резиновой шины остается в пределах круговой щеточной поверхности между соответствующими граничными элементами. Таким образом, отклоняющий валок может эффективно корректировать нарушение центровки, не вызывая значительного трения между круговой щеточной поверхностью и компонентом резиновой шины. Отсутствует необходимость в создании имеющего венцы поперечного профиля, как известно из уровня техники, который потенциально мог бы приводить к неравномерному растяжению и/или деформации компонента резиновой шины или внедренных в него армирующих кордов.

Таким образом, изобретение полностью отличается от идей, изложенных во многих документах известного уровня техники, согласно которым компонент шины должен быть центрирован на валке, и в отличие от них обеспечивает возможность движения компонента шины в аксиальном направлении, где данное движение может быть легко скорректировано благодаря тщательно подобранному сочетанию граничных элементов и нейтрально ориентированных щетинок.

В одном варианте осуществления щетинки проходят по существу в нейтральной ориентации, которая активно не направляет компонент резиновой шины в аксиальном направлении параллельно оси вращения. В отличие от изложенного в документе DE 102010055168 A1 нейтральная ориентация множества щетинок не приводит к неконтролируемому воздействию сил на компонент шины в любом аксиальном направлении. Следовательно, нейтрально ориентированные щетинки не оказывают сколько-нибудь значительных боковых сил на компонент шины, так что их можно использовать в сочетании с граничными элементами для успешной остановки и изменения на противоположное аксиального движения компонента шины.

В одном варианте осуществления отклоняющий валок содержит держатель щетинок для удерживания и размещения множества щетинок относительно стержня, где множество щетинок смонтировано ортогонально или по существу ортогонально на держателе щетинок. Держатель щетинок, таким образом, может удерживать множество щетинок в особой конфигурации относительно стержня.

В одном варианте осуществления щетинки множества щетинок являются гибкими, упругими или упруго гибкими. Следовательно, каждая щетинка может двигаться или сгибаться с компонентом резиновой шины в аксиальном направлении, когда соответствующая щетинка находится в контакте с компонентом резиновой шины, возвращаясь при этом в свое исходное, неизогнутое состояние после того, как соответствующая щетинка уже не находится в контакте с компонентом резиновой шины.

В одном варианте осуществления круговая щеточная поверхность является гладкой цилиндрической и/или имеет постоянный или по существу постоянный диаметр в аксиальном направлении. Поскольку отсутствует необходимость выдерживать центровку компонента резиновой шины, отклоняющий валок не нужно снабжать круговой щеточной поверхностью, имеющей венцы. Отсутствие венцов может уменьшать неравномерное растяжение компонента резиновой шины и в частности армированных кордов, внедренных в компонент резиновой шины. Результатом может быть более однородный и менее волнистый компонент резиновой шины.

В одном варианте осуществления все щетинки множества щетинок имеют одинаковую или по существу одинаковую длину. Таким образом, все щетинки могут быть смонтированы одинаковым образом и могут быть распределены вокруг отклоняющего валка с формированием круговой щеточной поверхности.

В одном варианте осуществления первый граничный элемент и второй граничный элемент содержат первую граничную поверхность и вторую граничную поверхность, соответственно, выступающие радиально за круговую щеточную поверхность в вертикальной или по существу вертикальной ориентации относительно круговой щеточной поверхности. Первая граничная поверхность и вторая граничная поверхность могут удерживать компонент резиновой шины на круговой щеточной поверхности, предотвращая выход компонента резиновой шины за края отклоняющего валка.

В одном варианте осуществления первая граничная поверхность и вторая граничная поверхность проходят по окружности и/или концентрически относительно круговой щеточной поверхности. Первая граничная поверхность и вторая граничная поверхность, следовательно, могут удерживать компонент резиновой шины в любом положении вдоль окружности круговой щеточной поверхности.

В одном варианте осуществления первый граничный элемент и второй граничный элемент содержат первый диск, образующий первую граничную поверхность, и второй диск, образующий вторую граничную поверхность, соответственно, причем каждый диск имеет круговой край, проходящий концентрически относительно круговой щеточной поверхности и радиально за нее. Круговые края могут предотвращать выход компонента резиновой шины за края отклоняющего валка.

В одном варианте осуществления первый граничный элемент и второй граничный элемент выступают радиально за круговую щеточную поверхность на расстояние, которое по меньшей мере равно толщине компонента резиновой шины, с возможностью направления и/или отклонения которого выполнен отклоняющий валок. Предпочтительно, первый граничный элемент и второй граничный элемент выступают радиально за круговую щеточную поверхность по меньшей мере на десять миллиметров, предпочтительно по меньшей мере на двадцать миллиметров и наиболее предпочтительно по меньшей мере на тридцать миллиметров.

В одном варианте осуществления первый граничный элемент и второй граничный элемент смонтированы на стержне. Первый граничный элемент и второй граничный элемент, таким образом, могут опираться на стержень и надежно размещаться относительно стержня.

В одном варианте осуществления держатель щетинок смонтирован на первом граничном элементе и втором граничном элементе и проходит между первым граничным элементом и вторым граничным элементом в положении радиально за стрежнем или отстоя от стержня. Следовательно, держатель щетинок может быть смонтирован на стержне опосредованно при посредстве держателя щетинок. В частности, в случае, когда держатель щетинок радиально отстоит от стержня, не требуется, чтобы сами щетинки имели такую же длину, которую они имели бы, если бы они начинались из стержня, по-прежнему формируя при этом круговую щеточную поверхность при данном внешнем диаметре. Уменьшение длин щетинок может улучшать их способность надежно и/или стабильно поддерживать компонент резиновой шины вокруг отклоняющего валка.

В одном варианте осуществления стержень представляет собой полый стержень или трубку. Полый стержень или трубку можно разместить на внешнем стержне, например, стержне установки для сборки шин.

Согласно второму аспекту изобретение предоставляет установку для сборки шин, содержащую вышеупомянутый отклоняющий валок. Введение состав установки для сборки шин или применение в ней отклоняющего валка обеспечивает особое преимущество, поскольку он может уменьшать деформацию и/или неравномерное растяжение компонента резиновой шины выше по технологической линии, ниже по технологической линии и в установке для сборки шин.

В первом своем варианте осуществления установка для сборки шин содержит фестонный аппарат, где фестонный аппарат содержит множество указанных отклоняющих валков. В частности, в ситуациях, когда увеличивают или уменьшают производительность фестонного аппарата, компонент резиновой шины может подвергаться воздействию различных сил, которые потенциально могли бы вызывать нарушение центровки компонента резиновой шины. Применение множества указанных отклоняющих валков в фестонном аппарате может обеспечивать особое преимущество, поскольку множество отклоняющих валков может автоматически корректировать нарушение центровки компонента резиновой шины, не вызывая устойчивого растяжения и/или деформации компонента резиновой шины или армирующих кордов, внедренных в компонент резиновой шины. В частности, можно избежать или предотвратить появление волнистости в результате неравномерного растяжения армирующих кордов в продольном направлении компонента резиновой шины.

Во втором своем варианте осуществления установка для сборки шин содержит сборку плавающего валка, где отклоняющий валок представляет собой плавающий валок указанной сборки плавающего валка. Плавающий валок обычно используют в относящихся к сборке шин приложениях непосредственно выше по технологической линии относительно местоположения, где резкие изменения скорости подачи компонента резиновой шины требуются для удовлетворения условиям периодического процесса, например, в резальной секции, где отрезки компонента резиновой шины подают на резальный стол и нарезают их на меньшие куски. Отклоняющий валок, выполняя функцию плавающего валка, может быстро двигаться относительно ряда стационарных валков для кратковременного аккумулирования длины компонента резиновой шины в петле между стационарными валками перед подачей ее ниже по технологической линии. Быстрое движение может вызывать нарушение центровки компонента резиновой шины относительно отклоняющего валка, что может быть скорректировано отклоняющим валком без серьезной деформации и/или неравномерного растяжения компонента резиновой шины.

Предпочтительно, сборка плавающего валка содержит направляющие, где отклоняющий валок является скользящим вдоль направляющих в плавающем направлении, где отклоняющий валок является наклоняемым относительно оси наклона, которая проходит перпендикулярно оси вращения и перпендикулярно плавающему направлению. Наклон отклоняющего валка может компенсировать асимметрию, наклон, скручивание и/или неравномерные натяжения для компонента резиновой шины при движении вверх и вниз отклоняющего валка в плавающем направлении.

Согласно третьему аспекту изобретение предусматривает применение вышеупомянутого отклоняющего валка в одном из вышеупомянутых установок для сборки шин для направления и/или отклонения компонента резиновой шины от первого направления транспортирования ко второму направлению транспортирования, которое отличается от первого направления транспортирования, при удерживании компонента резиновой шины на круговой щеточной поверхности между первым граничным элементом и вторым граничным элементом. Посредством удержания компонента резиновой шины между граничными элементами можно предотвращать выход компонента резиновой шины за край отклоняющего валка. Как упомянуто ранее, корректировка может осуществляться так, что отклоняющий валок не вызывает серьезной деформации и/или неравномерного растяжения компонента резиновой шины.

Различные аспекты и признаки, описанные и продемонстрированные в описании, могут быть применены по отдельности там, где это возможно. Данные отдельные аспекты, в частности аспекты и признаки, описанные в прилагаемых зависимых пунктах формулы изобретения, могут быть объектом выделенных патентных заявок.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Изобретение будет пояснено на основе иллюстративного варианта осуществления, проиллюстрированного на прилагаемых схематичных чертежах, на которых:

Фиг. 1 - изометрический вид отклоняющего валка согласно изобретению;

Фиг. 2 - поперечное сечение отклоняющего валка по линии II-II с Фиг. 1;

Фиг. 3 - поперечное сечение отклоняющего валка по линии III-III с Фиг. 2;

Фиг. 4 - первая установка для сборки шин, в частности фестонный аппарат, с множеством отклоняющих валков согласно Фиг. 1;

Фиг. 5 - вторая установка для сборки шин, в частности сборка плавающего валка с отклоняющим валком согласно Фиг. 1; и

Фиг. 6A и 6B - две стадии работы отклоняющего валка в сборке плавающего валка согласно Фиг. 5.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На Фиг. 1, 2 и 3 проиллюстрирован отклоняющий барабан или отклоняющий валок 1 согласно изобретению. Отклоняющий валок 1 можно использовать, реализовывать на практике или применять в различных установках для сборки шин для направления и/или отклонения компонента 9 резиновой шины. На Фиг. 4 проиллюстрировано иллюстративное применение множества отклоняющих валков 1 согласно Фиг. 1-3 в фестонном аппарате 81. На Фиг. 5 проиллюстрировано альтернативное иллюстративное применение отклоняющего валка 1 в сборке 85 плавающего валка.

Компонент 9 резиновой шины представляет собой по существу непрерывный, подобный полоске элемент, который подают из расположенного выше по технологической линии местоположения, например, из экструдера или катушки для хранения. Компонент 9 резиновой шины показан в поперечном сечении на Фиг. 2. В данном иллюстративном варианте осуществления компонент 9 резиновой шины содержит тело резинового материала 90 и множество армирующих кордов 91, внедренных в указанное тело резинового материала 90. Тело резинового материала 90 имеет главную поверхность 92, обращенную к отклоняющему валку 1 и контактирующую с ним таким образом, как будет подробнее описано здесь далее.

Как показано на Фиг. 1-3, отклоняющий валок 1 содержит центральный вал или стержень 2, который задает ось вращения S отклоняющего валка 1, аксиальное направление A, параллельное, расположенное на одной линии с осью вращения S или вдоль нее и радиальное направление R. В контексте изобретения, ʺрадиальноʺ не подразумевается как означающее строго ортогонально к оси вращения S, но должно интерпретироваться как простирание радиальным образом наружу или от центра, в данном случае от оси вращения S. Стержень 2 является полым или трубчатым, что обеспечивает возможность размещения отклоняющего валка 1 с возможностью его вращения на стержне установки для сборки шин (не показан). Альтернативно, стержень 2 может выступать по направлению к установке для сборки шин, причем установка для сборки шин снабжена подходящими гнездами (не показаны) для приема стержня 2 с возможностью его вращения.

Отклоняющий валок 1 снабжен множеством щетинок 3, которые равномерно распределены в круговом направлении вокруг оси вращения S. Все из множества щетинок 3 имеют одинаковую или по существу одинаковую длину, так что их дальние или свободные концы в радиальном направлении R совместно образуют круговую щеточную поверхность 4 для поддержки на ней компонента 9 резиновой шины. Круговая щеточная поверхность 4 проходит концентрически относительно оси вращения S с первым диаметром D1. Как показано на поперечном сечении на Фиг. 2 и 3, отклоняющий валок 1 снабжен держателем 5 щетинок для удерживания и размещения множества щетинок 3 относительно стержня 2. Каждая щетинка 3 множества щетинок 3 смонтирована ортогонально относительно оси вращения S на держателе 5 щетинок, так что по меньшей мере радиально-внутренняя часть щетинок 3, ближайшая к держателю 5 щетинок, проходит ортогонально или по существу ортогонально к оси вращения S. Щетинкам 3 придана нейтральная ориентация относительно оси вращения, например, каждая щетинка 3 проходит в плоскости, которая находится под прямым углом относительно оси вращения. Предпочтительно, в выпрямленном или неизогнутом состоянии каждая щетинка 3 проходит наружу в радиальном направлении R ортогонально или по существу ортогонально относительно оси вращения S. Щетинки 3 в данном иллюстративном варианте осуществления проходят нейтрально ортогонально наружу и им не придана особая наклонная ориентация или изгиб относительно ортогонального направления. Щетинки 3, таким образом, выполнены с возможностью лишь пассивно поддерживать компонент 9 резиновой шины без активного направления его в аксиальном направлении A.

Щетинки 3 множества щетинок 3 являются достаточно прочными или жесткими в радиальном направлении R для совместной поддержки компонента 9 резиновой шины вокруг круговой щеточной поверхности 4 стабильным образом при значении первого диаметра D1 или вблизи его. Однако каждая щетинка 3 множества щетинок 3 является достаточно гибкой в аксиальном направлении A для того, что в отдельности и по меньшей мере частично двигаться с компонентом 9 резиновой шины в аксиальном направлении A в случае, если компонент 9 резиновой шины смещается или нарушается его центровка в указанном направлении A относительно отклоняющего валка 1. В связи с этим щетинки 3 не вызывают или значительно уменьшают величину трения между компонентом 9 резиновой шины и круговой щеточной поверхностью 4 в аксиальном направлении A в случае, если начинается нарушение центровки компонента 9 резиновой шины в аксиальном направлении A относительно отклоняющего валка 1. Щетинки 3 являются упруго гибкими в том смысле, что они при обычном использовании изгибаются или сгибаются лишь в пределах своего диапазона упругости и возвращаются в выпрямленное или неизогнутое состояние как только устраняется сила, которая вызывает изгибание или сгибание. На практике это означает, что щетинки 3 будут двигаться с компонентом 9 резиновой шины в аксиальном направлении A до тех пор, пока щетинки 3 находятся в контакте с главной поверхностью 92 компонента 9 резиновой шины, но как только контакт прекращается каждая щетинка 3 будет немедленно и/или по отдельности возвращаться в свое соответствующее выпрямленное или неизогнутое состояние.

Как показано на Фиг. 1-3, отклоняющий валок 1 дополнительно содержит первый граничный элемент 6 и второй граничный элемент 7, которые ограничивают или окаймляют круговую щеточную поверхность 4 в аксиальном направлении A. Круговая щеточная поверхность 4 проходит в аксиальном направлении A между первым граничным элементом 6 и вторым граничным элементом 7. Как лучше видно на Фиг. 2, первый граничный элемент 6 проходит смежно с множеством щетинок 3 в аксиальном направлении A и проходит радиально наружу в радиальном направлении R до положения за круговую щеточную поверхность 4. Первый граничный элемент 6 снабжен дискообразным, дисковидным корпусом или диском 60, который концентрически смонтирован на стержне 2 или относительно стержня 2. Диск 60 имеет первый круговой край 61, который проходит концентрически относительно круговой щеточной поверхности 4 и выступает радиально за круговую щеточную поверхность 4 на величину второго диаметра D2. Диск 60 образует первую граничную поверхность 62 напротив компонента 9 резиновой шины в аксиальном направлении A на первом конце круговой щеточной поверхности 4. Первая граничная поверхность 6 возвышается вертикально прямо относительно круговой щеточной поверхности 4 на расстояние, которое по меньшей мере равно толщине компонента 9 шины в радиальном направлении R. В данном примере диск 60 имеет фаску выше указанной толщины.

Второй граничный элемент 7 является зеркально симметричным первому граничному элементу 6 в зеркальной плоскости, перпендикулярной оси вращения S. В связи с этим второй граничный элемент 7 также содержит диск 70, который концентрически смонтирован на стержне 2 или относительно стержня 2 на втором конце круговой щеточной поверхности 4 в аксиальном направлении A относительно первого конца и первого граничного элемента 6. Диск 70 второго граничного элемента 7 аналогично имеет второй круговой край 71 и вторую граничную поверхность 72 напротив компонента 9 резиновой шины в аксиальном направлении A на втором конце круговой щеточной поверхности 4.

Первый граничный элемент 6 и второй граничный элемент 7 выступают радиально за круговую щеточную поверхность 4 от первого диаметра D1 до второго диаметра D2 на расстояние выступа X. Расстояние выступа X по меньшей мере равно толщине компонента 9 резиновой шины, с возможностью направления и/или отклонения которого выполнен отклоняющий валок 1. Расстояние выступа X в данном примере составляет приблизительно тридцать (30) миллиметров.

Как показано на Фиг. 2, держатель 5 щетинок смонтирован на первом граничном элементе 6 и втором граничном элементе 7 и проходит между первым граничным элементом 6 и вторым граничным элементом 7 в положении в радиальном направлении R за стержнем 2 или отстоя от стержня 2. Таким образом, не требуется, чтобы щетинки 3 начинались из стержня 2, но они могут поддерживаться или быть смонтированы на держателе 5 щетинок на радиальном расстоянии от стержня 2, что, тем самым, уменьшает длину щетинок 3 в радиальном направлении R между их соответствующими основаниями и круговой щеточной поверхностью 4.

Далее работа вышеупомянутого отклоняющего валка 1 будет описана со ссылкой на Фиг. 1, 2 и 3.

Как описано выше, щетинки 3, показанные на Фиг. 1, 2 и 3, по отдельности не создают достаточной величины сопротивления движению компонента 9 в аксиальном направлении A. Пониженное трение между круговой щеточной поверхностью 4 и компонентом 9 резиновой шины как результат упругой гибкости отдельных щетинок 3 обеспечивает возможность нарушения центровки компонента 9 резиновой шины относительно отклоняющего валка 1 в аксиальном направлении A без серьезных последствий в отношении качества или единообразия компонента 9 резиновой шины. В частности, граничные элементы 6, 7 обеспечивают возможность корректировки нарушенной центровки компонента 9 резиновой шины путем простой остановки и/или изменения на противоположное движения компонента 9 резиновой шины в аксиальном направлении A как только компонент 9 резиновой шины ударяет или начинает упираться в граничные поверхности 62, 72 одного из граничных элементов 6, 7.

Опять же, из-за минимального трения между круговой щеточной поверхностью 4 и компонентом 9 резиновой шины одной лишь силы противодействия, оказываемой одним из граничных элементов 6, 7 на компонент 9 резиновой шины, достаточно для того, чтобы остановить и/или изменить на противоположное движение компонента 9 в аксиальном направлении A. При нарушении центровки компонента 9 резиновой шины в аксиальном направлении A, щетинки 3 по отдельности приходят в контакт и, в конечном счете, по отдельности выходят из контакта с компонентом 9 резиновой шины, что обеспечивает возможность щетинкам 3 возвращаться в выпрямленное или неизогнутое состояние, готовое для нового контакта с компонентом 9 резиновой шины, когда начинается нарушение центрировки непрерывного по длине компонента 9 резиновой шины в противоположном аксиальном направлении A.

На Фиг. 4 проиллюстрирован фестонный аппарат 81 и применение множества вышеупомянутых отклоняющих валков 1 в указанном фестонном аппарате 81. Фестонный аппарат 81 содержит вертикальную колонну 82, несущую верхний опорный элемент 83 и нижний опорный элемент 84. Множество отклоняющих валков 1 согласно Фиг. 1, 2 и 3 смонтировано на каждом из опорных элементов 83, 84 с образованием направляющего пути P для компонента 9 резиновой шины, который попеременно движется по зигзагу между отклоняющими валками 1 на верхнем опорном элементе 83 и нижнем опорном элементе 84. Опорные элементы 83, 84 выполнены с возможностью взаимного перемещения друг к другу и друг от друга в вертикальном направлении вдоль колонны 82 для уменьшения и увеличения, соответственно, производительности фестонного аппарата 81. На каждом из отклоняющих валков 1 компонент 9 резиновой шины отклоняется вокруг круговой щеточной поверхности 4 соответствующего отклоняющего валка 1 на угол, составляющий по меньшей мере сто восемьдесят (180) градусов относительно оси вращения S от первого направления транспортирования к противоположному второму направлению транспортирования. Таким образом, главная поверхность 92 компонента 9 резиновой шины контактирует по меньшей мере с половиной окружности круговой щеточной поверхности 4.

В частности, в ситуациях, когда производительность фестонного аппарата увеличивают или уменьшают, компонент 9 резиновой шины подвергается воздействию различных сил, которые потенциально могли бы вызывать нарушение центровки компонента 9 резиновой шины. Применение множества указанных отклоняющих валков 1 в фестонном аппарате 81 обеспечивает особое преимущество, поскольку множество отклоняющих валков 1 может автоматически корректировать любое нарушение центровки компонента 9 резиновой шины без значительного трения и, таким образом, не вызывая устойчивого растяжения и/или деформации компонента 9 резиновой шины или армирующих кордов 91, внедренных в компонент 9 резиновой шины. В частности, можно избежать или предотвратить появление волнистости в результате неравномерного растяжения армирующих кордов 91 в продольном направлении компонента 9 резиновой шины.

На Фиг. 5 проиллюстрирована сборка 85 плавающего валка и применение вышеупомянутого отклоняющего валка 1 в качестве плавающего валка в указанной сборке 85 плавающего валка. Плавающий валок обычно используют в относящихся к сборке шин приложениях непосредственно выше по технологической линии относительно местоположения, где резкие изменения скорости подачи компонента 9 резиновой шины требуются для удовлетворения условиям периодического процесса, например, в резальной секции, где отрезки компонента 9 резиновой шины подают на резальный стол и нарезают их на меньшие куски. Отклоняющий валок 1, выполняя функцию плавающего валка, смонтирован на вертикально проходящих направляющих 88, 89 и выполнен с возможностью быстрого движения в плавающем направлении E вверх и вниз вдоль направляющих 88, 89 относительно ряда стационарных валков 86, 87 для кратковременного аккумулирования длины компонента 9 резиновой шины в петле L между стационарными валками 86, 87 перед подачей ее ниже по технологической линии. На отклоняющем валке 1 компонент 9 резиновой шины отклоняется вокруг круговой щеточной поверхности 4 отклоняющего валка 1 на угол, составляющий по меньшей мере сто восемьдесят (180) градусов относительно оси вращения S от первого направления транспортирования к противоположному второму направлению транспортирования. Таким образом, главная поверхность 92 компонента 9 резиновой шины контактирует по меньшей мере с половиной окружности круговой щеточной поверхности 4. Быстрое движение может вызывать нарушение центровки компонента 9 резиновой шины относительно отклоняющего валка 1, которое благодаря пониженному трению может быть скорректировано отклоняющим валком 1 без серьезной деформации и/или растяжения компонента 9 резиновой шины.

Традиционный плавающий валок подвижен лишь в плавающем направлении E вверх и вниз. На Фиг. 6A и 6B проиллюстрирована возможная конфигурация отклоняющего валка 1 согласно изобретению, которая в отличие от традиционных отклоняющих валков является наклоняемой вокруг оси наклона T в дополнение к движению вверх и вниз в плавающем направлении E. Ось наклона T проходит перпендикулярно оси вращения S и перпендикулярно плавающему направлению E отклоняющего валка 1. Наклоном отклоняющего валка 1 вокруг оси наклона T можно компенсировать асимметрию, наклон, скручивание и/или неравномерные натяжения для компонента 9 резиновой шины на отклоняющем валке 1.

Как схематично показано на Фиг. 6A и 6B, стержень 2 отклоняющего валка 1 смонтирован обеспечивающим возможность наклона образом на направляющих 88, 89 посредством ряда вогнуто-выпуклых скользящих и/или вращающихся опор 98, 99. Вогнутые части опор 98, 99 смонтированы на направляющих 88, 89 так, чтобы иметь возможность скольжения вверх и вниз в плавающем направлении E вдоль направляющих 88, 89. Выпуклые части опор 98, 99 смонтированы на стержне 2 посредством дополнительных вращающихся опор, чтобы обеспечить возможность вращения стержня 2 относительно выпуклых частей опор 98, 99 вокруг оси вращения S. Вогнутым частям опор 98, 99 придана концентрическая форма относительно оси наклона T, тогда как выпуклые части опор 98, 99 размещаются или вмещаются скользящим образом в вогнутых частях, так что они могут наклоняться вокруг оси наклона T. Результатом является то, что отклоняющий валок 1 может вращаться или наклоняться вокруг оси наклона T в пределах диапазона наклона от приблизительно нуля (0) до пятнадцати (15) градусов относительно нейтрального или горизонтального положения. Отклоняющий валок 1 автоматически наклоняется с компонентом 9 резиновой шины и, таким образом, эффективно следует за компонентом 9 резиновой шины, когда для компонента 9 резиновой шины наблюдаются асимметрия, наклон, скручивание и/или неравномерные натяжения. Имея в распоряжении наклоняемый отклоняющий валок 1, можно уменьшить риск выхода компонента 9 резиновой шины за пределы отклоняющего валка 1.

Следует понимать, что приведенное выше описание включено для иллюстрации функционирования предпочтительных вариантов осуществления и не подразумевается в качестве ограничения объема изобретения. Из приведенного выше обсуждения специалисту в данной области будут очевидны многочисленные изменения, которые охватывались бы объемом настоящего изобретения.

Группа изобретений относится к отклоняющему валку для взаимодействия с компонентами резиновых шин, к установкам для сборки шин и применению вышеуказанных валков в таких установках. Отклоняющий валок содержит стержень, определяющий его ось вращения, и множество щетинок, распределенных по окружности вокруг стержня и проходящих радиально наружу и ортогонально относительно оси вращения с формированием круговой щеточной поверхности. Щеточная поверхность является концентрической по отношению к оси вращения, где отклоняющий валок дополнительно содержит первый и второй граничные элементы, проходящие смежно множеству щетинок в аксиальном направлении параллельно оси вращения и выступающие радиально за круговую щеточную поверхность на первом и втором концах круговой щеточной поверхности. Граничные элементы удерживают круговую щеточную поверхность в аксиальном направлении. Установка для сборки шин характеризуется тем, что содержит один или более таких отклоняющих валков. Применение отклоняющего валка в установках для сборки шин обеспечивает направление транспортирования компонента резиновой шины от первого направления ко второму, отличающемуся от первого направления, с возможностью удерживания компонента резиновой шины на круговой щеточной поверхности. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Отклоняющий валок для направления или отклонения компонента резиновой шины, причем отклоняющий валок содержит стержень, который задает ось вращения отклоняющего валка, и множество щетинок, распределенных по окружности вокруг стержня и проходящих радиально наружу и ортогонально относительно оси вращения с формированием круговой щеточной поверхности, которая является концентрической по отношению к оси вращения, при этом отклоняющий валок дополнительно содержит первый граничный элемент и второй граничный элемент, проходящие смежно с множеством щетинок в аксиальном направлении параллельно оси вращения и выступающие радиально за круговую щеточную поверхность на первом конце и на втором конце круговой щеточной поверхности соответственно для удерживания круговой щеточной поверхности в аксиальном направлении.

2. Отклоняющий валок по п. 1, в котором щетинки проходят по существу в нейтральной ориентации, которая активно не направляет компонент резиновой шины в аксиальном направлении параллельно оси вращения.

3. Отклоняющий валок по п. 1, содержащий держатель щетинок для удерживания и размещения множества щетинок относительно стержня, причем множество щетинок смонтировано ортогонально на держателе щетинок.

4. Отклоняющий валок по п. 1, в котором щетинки множества щетинок являются гибкими.

5. Отклоняющий валок по п. 1, в котором щетинки множества щетинок являются упругими.

6. Отклоняющий валок по п. 1, в котором круговая щеточная поверхность является гладкой цилиндрической поверхностью или имеет постоянный диаметр в аксиальном направлении.

7. Отклоняющий валок по п. 1, в котором все щетинки множества щетинок имеют одинаковую длину.

8. Отклоняющий валок по п. 1, в котором первый граничный элемент и второй граничный элемент содержат первую граничную поверхность и вторую граничную поверхность, соответственно выступающие радиально за круговую щеточную поверхность в вертикальной ориентации относительно круговой щеточной поверхности.

9. Отклоняющий валок по п. 8, в котором первая граничная поверхность и вторая граничная поверхность проходят по окружности или концентрически относительно круговой щеточной поверхности.

10. Отклоняющий валок по п. 8, в котором первый граничный элемент и второй граничный элемент содержат первый диск, образующий первую граничную поверхность, и второй диск, образующий вторую граничную поверхность соответственно, причем каждый диск имеет круговой край, проходящий концентрически относительно круговой щеточной поверхности и радиально за нее.

11. Отклоняющий валок по п. 1, в котором первый граничный элемент и второй граничный элемент выступают радиально за круговую щеточную поверхность на расстояние, которое по меньшей мере равно толщине компонента резиновой шины, с возможностью направления или отклонения которого выполнен отклоняющий валок.

12. Отклоняющий валок по п. 1, в котором первый граничный элемент и второй граничный элемент выступают радиально за круговую щеточную поверхность по меньшей мере на десять миллиметров, по меньшей мере на двадцать миллиметров или по меньшей мере на тридцать миллиметров.

13. Отклоняющий валок по п. 1, в котором первый граничный элемент и второй граничный элемент смонтированы на стержне.

14. Отклоняющий валок по п. 13, в котором отклоняющий валок содержит держатель щетинок для удерживания и размещения множества щетинок относительно стержня, причем множество щетинок смонтировано ортогонально на держателе щетинок, при этом держатель щетинок смонтирован на первом граничном элементе и втором граничном элементе и проходит между первым граничным элементом и вторым граничным элементом в положении радиально за стрежнем или отстоя от стержня.

15. Отклоняющий валок по п. 1, в котором стержень представляет собой полый стержень или трубку.

16. Установка для сборки шин, содержащая отклоняющий валок по п. 1.

17. Установка для сборки шин по п. 16, содержащая фестонный аппарат, содержащий множество отклоняющих валков.

18. Установка для сборки шин по п. 16, содержащая сборку плавающего валка, причем отклоняющий валок представляет собой плавающий валок сборки плавающего валка.

19. Установка для сборки шин по п. 18, в которой сборка плавающего валка содержит направляющие, при этом отклоняющий валок выполнен с возможностью перемещения вдоль направляющих в плавающем направлении, причем отклоняющий валок является наклоняемым относительно оси наклона, которая проходит перпендикулярно оси вращения и перпендикулярно плавающему направлению.

20. Применение отклоняющего валка по п. 1 в установке для сборки шин по п. 16 для направления или отклонения компонента резиновой шины от первого направления транспортирования ко второму направлению транспортирования, которое отличается от первого направления транспортирования, при удерживании компонента резиновой шины на круговой щеточной поверхности между первым граничным элементом и вторым граничным элементом.