ШИНОСБОРОЧНОЕ УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ ИЛИ РАЗРЕЗАНИЯ КОМПОНЕНТОВ ШИН Российский патент 2022 года по МПК B26D1/00 

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Данное изобретение относится к шиносборочному устройству и способу для соединения или разрезания компонентов шин.

В WO 2016/007001 А1 раскрыто отрезное устройство для разрезания компонентов шин, причем отрезное устройство содержит верхний режущий элемент с дугообразной верхней режущей кромкой, которая расположена с возможностью перемещения посредством качательного движения вдоль нижнего режущего элемента, причем дугообразная верхняя режущая кромка имеет радиус и центр вращения для качательного движения в начале указанного радиуса, причем центр качания расположен за пределами верхнего режущего элемента.

В WO 2017/105220 А1 раскрыто соединительное устройство для соединения компонентов шин на поддерживающем элементе, причем соединительное устройство содержит первый качающийся элемент с дугообразной нажимной частью. Дугообразная нажимная часть имеет выпуклую контактную поверхность с радиусом, который определяет центр вращения, который снова расположен за пределами первого качающегося элемента, причем первый качающийся элемент расположен с возможностью перемещения посредством качательного движения в плоскости качания вокруг указанного центра вращения.

В обоих случаях расположение центра вращения более не ограничено физически, и радиус можно существенно увеличивать. Следовательно, можно предотвратить вздутие материала и повысить качество разрезания или соединения.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Недостаток как известного отрезного устройства, так и известного соединительного устройства состоит в том, что в отсутствие физического центра вращения сложное качательное движение должно направляться несколькими децентрализованными направляющими. В обоих случаях качательное движение сообщается качающемуся элементу посредством взаимодействия между дугообразным ведущим рельсом и ведущими колесами, идущими через указанный дугообразный ведущий рельс. Между тем, необходимы дополнительные направляющие для направления движения конечных точек качающегося элемента вдоль соответствующих циклоидных путей. Любые неточности между ведущими колесами, дугообразным ведущим рельсом и указанными направляющими приводят к появлению трения, кручения и/или напряжения между различными компонентами устройства, что снижает срок эксплуатации указанных компонентов. Трение можно снизить посредством смазывания. Однако смазка может загрязнять материал компонентов шин.

Целью настоящего изобретения является предоставление шиносборочного устройства и способа для соединения или разрезания компонентов шин, при этом устраняется по меньшей мере один из вышеупомянутых недостатков.

В соответствии с первым аспектом в изобретении предложено шиносборочное устройство для соединения или разрезания компонентов шин, причем шиносборочное устройство содержит качающийся элемент, выполненный с возможностью перемещения в плоскости качания посредством качательного движения вдоль линии качания для соединения или разрезания компонентов шин, причем шиносборочное устройство содержит направляющую прямолинейного движения, идущую в прямолинейном направлении параллельно линии качания, и каретку, которая выполнена с возможностью прямолинейного перемещения в указанном прямолинейном направлении вдоль указанной направляющей прямолинейного движения, причем качающийся элемент содержит основную часть, которая в одном конце имеет выпуклую кромку, которая определяет меньшую дугу окружности, а в другом конце идет по меньшей мере до центра вращения, концентричного относительно указанной окружности, причем качающийся элемент поддерживается кареткой в центре вращения и выполнен с возможностью углового перемещения относительно указанной каретки вокруг оси вращения, перпендикулярной плоскости качания, через указанный центр вращения.

В некоторых случаях, когда необходим очень большой радиус между выпуклой кромкой и центром вращения, может отсутствовать физическая возможность соединения качающегося элемента в центре вращения с кареткой. В этих случаях можно использовать устройства известного уровня техники, а их недостатки принимать как должное. Настоящее изобретение направлено на такие конкретные случаи, когда требования к процессу сборки шин позволяют использовать меньший радиус или когда размер устройства не является проблемой. В этих случаях наличие качающегося элемента, физически идущего до центра вращения и поддерживаемого кареткой в центре вращения позволяет осуществлять более точное соединение. Так как трение и погрешности при таком соединении можно снизить, необходимо меньше смазки, а шанс загрязнения материала компонентов шин можно существенно уменьшить.

В предпочтительном варианте осуществления шиносборочное устройство содержит направляющую вращения для регуляции углового перемещения качающегося элемента вокруг оси вращения, что в комбинации с прямолинейным перемещением каретки в прямолинейном направлении приводит к качательному движению. Форма качающегося элемента с соответствующим центром вращения означает, что его центр масс будет сдвигаться во время качательного движения. Направляющая вращения обеспечена, чтобы гарантировать надлежащее и/или постоянное вращение качающегося элемента относительно прямолинейного перемещения вне зависимости от переменного положения его центра масс. С этой целью направляющая вращения может дополнительно регулировать или уменьшать проскальзывание качающегося элемента относительно компонентов шин на линии качания.

В предпочтительном варианте осуществления направляющая вращения расположена с возможностью регуляции отношения углового перемещения качающегося элемента в радианах к прямолинейному перемещению каретки в радианах так, чтобы оно составляло 1:1. Следовательно, можно эффективно предотвратить проскальзывание между качающимся элементом и компонентами шин на линии качания.

В альтернативном варианте осуществления направляющая вращения расположена с возможностью регуляции отношения углового перемещения качающегося элемента в радианах к прямолинейному перемещению каретки в радианах в диапазоне от 1:0,9 до 1:1,1. Небольшое отклонение от отношения 1:1 может обуславливать небольшое проскальзывание, трение при котором можно использовать для приложения (небольшой) направленной силы к компонентам шин, например, чтобы получить лучшее сращивание, чтобы предотвратить появление выступов или выемок в местах перехода между сращенными компонентами шин или чтобы предотвратить растрескивание материала.

В дополнительном варианте осуществления направляющая вращения расположена с возможностью переменной регуляции отношения между угловым перемещением качающегося элемента в радианах и прямолинейным перемещением каретки в радианах во время качательного движения. Следовательно, проскальзывание и связанное с ним трение можно переменно регулировать посредством качательного движения.

В другом варианте осуществления направляющая вращения содержит привод для обеспечения регулирующего движения и соединительный элемент, который соединяет привод с качающимся элементом для сообщения указанного регулирующего движения качающемуся элементу. Таким образом, направляющая вращения может активно регулировать вращение вращающегося элемента.

В одном из вариантов осуществления привод представляет собой привод вращения для обеспечения вращательного регулирующего движения, причем направляющая вращения содержит коленчатый вал, который преобразует вращательное регулирующее движение в возвратно-поступательное регулирующее движение. Возвратно-поступательное регулирующее движение можно эффективно использовать, чтобы точно регулировать качательное движение.

В дополнительном варианте осуществления соединительный элемент может дополнительно содержать стержень, который соединяет коленчатый вал с качающимся элементом в точке регуляции, находящейся на расстоянии от центра вращения. Таким образом, возвратно-поступательное регулирующее движение можно сообщать указанной точке регуляции, чтобы заставить указанную точку регуляции перемещаться вдоль циклоидного или по существу циклоидного пути.

Предпочтительно стержень расположен с возможностью вызывать перемещение точки регуляции вдоль циклоидного пути во время качательного движения, причем точка регуляции расположена с возможностью перемещения через точку перегиба циклоидного пути во время качательного движения. Когда точка регуляции перемещается через точку перегиба циклоидного пути, направление движения точки регуляции меняет направление в точке перегиба, а циклоидные пути, которые проходит точка регуляции до и после точки перегиба, находятся относительно близко друг к другу, что тем самым обеспечивает более эффективное использование диапазона коленчатого вала.

В альтернативном варианте осуществления направляющая вращения содержит направляющий паз или направляющий выступ, который находится в фиксированном положении относительно направляющей прямолинейного движения, причем направляющая вращения дополнительно содержит направляющий ролик, который находится на расстоянии от центра вращения в фиксированном положении относительно качающегося элемента и который расположен с возможностью зацепления с направляющим пазом или направляющим выступом и прохождения по нему во время прямолинейного перемещения каретки в прямолинейном направлении. Предпочтительно направляющий паз или направляющий выступ идет вдоль циклоидного пути так, чтобы во время качательного движения по нему проходил направляющий ролик. Взаимодействие между направляющим пазом или направляющим выступом и направляющим роликом можно рассматривать как пассивную регуляцию вращения, что означает, что вращение можно регулировать направляющей вращения без каких-либо активных приводных деталей.

В дополнительном варианте осуществления шиносборочное устройство дополнительно содержит направляющую вертикальной регуляции, идущую в вертикальном направлении, перпендикулярном линии качания, причем качающийся элемент выполнен с возможностью перемещения в указанном вертикальном направлении вдоль указанной направляющей вертикальной регуляции. Следовательно, зазор между качающимся элементом и поддерживающим элементом для поддержки компонентов шин на линии качания можно регулировать, обеспечивая, таким образом, возможность отрегулировать шиносборочное устройство под компоненты шин различной толщины. Это исключительно удобно в случаях, когда поддерживающий элемент на противоположной стороне линии качания нельзя регулировать в вертикальном направлении.

В варианте осуществления направляющая вертикальной регуляции расположена между кареткой и качающимся элементом для перемещения качающегося элемента в вертикальном направлении относительно каретки. Следовательно, вместо перемещения каретки и качающегося элемента, необходимо поднимать только качающийся элемент.

В варианте осуществления шиносборочное устройство дополнительно содержит опорный элемент, который выполнен с возможностью фиксации в опорном положении относительно каретки и который расположен с возможностью поддерживать качающийся элемент в указанном опорном положении на нижней границе для указанного качающегося элемента. Следовательно, можно зафиксировать по меньшей мере нижнюю границу качающегося элемента относительно каретки.

В варианте осуществления опорный элемент выполнен с возможностью регуляции в регулирующем направлении, параллельном или перпендикулярном вертикальному направлению, чтобы регулировать нижнюю границу для указанного качающегося элемента. Регулируя нижнюю границу качающегося элемента, можно устанавливать зазор между качающимся элементом и линией качания в указанном вертикальном направлении.

В предпочтительном варианте осуществления шиносборочное устройство дополнительно содержит регулирующий элемент, который находится в фиксированном положении относительно направляющей прямолинейного движения, для контакта с опорным элементом, когда каретка перемещается к регулирующему элементу, причем регулирующий элемент выполнен с возможностью перемещения опорного элемента в регулирующем направлении посредством указанного контакта. Следовательно, отсутствует необходимость в активном приводном регулирующем элементе, а нижнюю границу, определяемую опорным элементом, можно легко установить, просто перемещая каретку относительно регулирующего элемента.

В дополнительном варианте осуществления шиносборочное устройство дополнительно содержит первый зажимной элемент и второй зажимной элемент, идущие параллельно линии качания по противоположные стороны плоскости качания, чтобы вблизи качающегося элемента удерживать компоненты шин на линии качания относительно качающегося элемента. Зажимной элемент может предотвращать прилипание относительно клейкого материала компонентов шин к качающемуся элементу во время качательного движения.

В варианте осуществления первый зажимной элемент и второй зажимной элемент выполнены с возможностью смещения с линии качания. Это позволяет осуществлять техническое обслуживание или осмотр шиносборочного устройства, например, при обнаружении (например, с помощью подходящего датчика) нарушений на линии качания.

В предпочтительном варианте осуществления выпуклая кромка представляет собой сращивающую кромку. Следовательно, шиносборочное устройство можно использовать для соединения, сращивания или стыковки компонентов шин.

В альтернативном варианте осуществления выпуклая кромка представляет собой режущую кромку. Следовательно, шиносборочное устройство можно использовать для разрезания компонентов шин.

В дополнительном варианте осуществления качающийся элемент имеет радиус между центром вращения и выпуклой кромкой, причем выпуклая кромка имеет длину менее двух радианов. Предпочтительно выпуклая кромка имеет длину менее одного радиана. Следовательно, выпуклая кромка занимает только часть окружности кольца.

В соответствии со вторым аспектом в изобретении предложен способ соединения или разрезания компонентов шин с помощью шиносборочного устройства в соответствии с любым из вышеупомянутых вариантов осуществления, причем способ включает этапы:

- закрепления одного или более компонентов шин на линии качания; и

- прямолинейного перемещения каретки в прямолинейном направлении вдоль направляющей прямолинейного движения.

Способ и варианты его осуществления относятся к применению указанного шиносборочного устройства и, следовательно, имеют такие же самые технические преимущества, которые не будут повторно описываться далее по тексту.

В предпочтительном варианте осуществления способа шиносборочный барабан дополнительно содержит направляющую вращения, причем способ дополнительно включает этап использования направляющей вращения для регуляции углового перемещения качающегося элемента вокруг оси вращения, что в комбинации с прямолинейным перемещением каретки в прямолинейном направлении приводит к качательному движению.

В предпочтительном варианте осуществления способа регулируют отношение углового перемещения качающегося элемента в радианах к прямолинейному перемещению каретки в радианах так, чтобы оно составляло 1:1.

В альтернативном варианте осуществления способа регулируют отношение углового перемещения качающегося элемента в радианах к прямолинейному перемещению каретки в радианах в диапазоне от 1:0,9 до 1:1,1.

В предпочтительном варианте осуществления переменно регулируют отношение между угловым перемещением качающегося элемента в радианах и прямолинейным перемещением каретки в радианах во время качательного движения.

В другом варианте осуществления способа выпуклая кромка представляет собой сращивающую кромку, причем способ включает этап сращивания компонентов шин с помощью указанного качательного движения.

В альтернативном варианте осуществления способа выпуклая кромка представляет собой режущую кромку, причем способ включает этап разрезания компонентов шин с помощью указанного качательного движения.

Различные аспекты и признаки, описанные и проиллюстрированные в тексте описания, можно применять по отдельности, если это возможно. Отдельные аспекты, в частности, аспекты и признаки, описанные в зависимых пунктах прилагаемой формулы изобретения, могут составлять предмет отдельные патентных заявок.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

Данное изобретение будет освещено на основании примера варианта осуществления, проиллюстрированного на прилагаемых схематических графических материалах, где:

на Фиг. 1, 2 и 3 показан вид спереди на шиносборочное устройство для соединения или разрезания компонентов шин в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения во время этапов качательного движения;

на Фиг. 4 показан вид сзади на шиносборочное устройство в соответствии с Фиг. 2;

на Фиг. 5 показано поперечное сечение шиносборочного устройства в соответствии с линией V-V на Фиг. 2;

на Фиг. 6, 7 и 8 показан вид спереди на альтернативный вариант шиносборочного устройства для соединения или разрезания компонентов шин в соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения во время этапов качательного движения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На Фиг. 1 показано шиносборочное устройство 1 для соединения, стыковки или сращивания одного или более компонентов шин 9 в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения. В альтернативном варианте с немного отличной конфигурацией шиносборочное устройство 1 в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения можно использовать для разрезания одного или более компонентов шин 9.

Как показано на Фиг. 1, 2 и 3, шиносборочное устройство 1 содержит качающийся элемент 2 и основание 3, например, раму, для поддержки указанного качающегося элемента 2, например, в производственном цеху. Качающийся элемент 2 выполнен с возможностью перемещения относительно основания 3 в плоскости качания Р посредством качательного движения вдоль линии качания L. Качательное движение представляет собой частичное или возвратно-поступательное качение качающегося элемента 2 над линией качания L. С противоположной стороны линии качания L по отношению к качающемуся элементу 2 находится поддерживающий элемент 4 для поддержания одного или более компонентов шин 9 на линии качания L. Поддерживающий элемент 4 может представлять собой, например, конвейер, который подает компоненты шин 9 с предшествующей станции в направлении шиносборочного устройства 1 для соединения или разрезания. В альтернативном варианте поддерживающий элемент 4 может представлять собой стол или платформу, соединенные с шиносборочным устройством 1 для совместного с качающимся элементом 2 соединения компонентов шин 9. При разрезании компонентов шин 9 поддерживающий элемент 4 может представлять собой стационарный резательный стержень, который работает совместно с качающимся элементом 2 для разрезания компонента шины 9.

Как наиболее хорошо видно на Фиг. 1, 2 и 3, качающийся элемент содержит основную часть 20, которая в одном конце оснащена выпуклой кромкой 21, которая определяет и/или идет вдоль меньшей дуги окружности С. В целом меньшую дугу следует понимать как закрытый круговой сегмент окружности, который меньше полукруга, например, составляет менее 180 градусов или менее п радиан. Следовательно, выпуклая кромка 21 имеет длину окружности менее 180 градусов или менее п радиан. Предпочтительно, длина окружности выпуклой кромки 21 составляет менее двух радиан и наиболее предпочтительно - менее одного радиана. В другом конце, противоположном выпуклой кромке 21, основная часть 2 идет по меньшей мере до центра вращения X, концентрично расположенного относительно указанной окружности С. В частности, основная часть 2 идет по меньшей мере через радиус R от выпуклой кромки 21 до центра вращения X, чтобы физически соединить выпуклую кромку с указанным центром вращения X. В этом примере варианта осуществления основная часть 20 качающегося элемента 2, по существу, напоминает сектор окружности С.При этом основная часть 20 может иметь альтернативную форму, например, в целях снижения массы или компактности, при условии сохранения его выпуклой кромки 21. Например, в основной части 20 могут быть выполнены отверстия или пазы, как показано на Фиг. 1-3, для снижения общей массы качающегося элемента 2.

Как показано в поперечном сечении на Фиг. 5, выпуклая кромка 21 качающегося элемента 2 выполнена в виде выпуклой нажимной поверхности для соединения, стыковки или сращивания компонентов шин 9. В альтернативном варианте выпуклая кромка 21 может быть выполнена в виде режущей кромки или кромки ножа в целях разрезания компонентов шин 9. Как наиболее хорошо видно на Фиг. 1-3, выпуклая кромка 21 может представлять собой часть кольцевого элемента 22, которая свободно установлена на основной части 20 качающегося элемента 2 и которую можно легко менять при техническом обслуживании или при переключении между операциями соединения и разрезания.

Необязательно, качающийся элемент 2 может быть дополнительно оснащен калибровочным элементом 23 для калибровки центрального положения качающегося элемента 2 способом, который будет описан позже.

Как показано на Фиг. 1, 2 и 3, шиносборочное устройство 1 оснащено направляющей прямолинейного движения 5, которая фиксированным образом установлена на основании 3 и которая идет в прямолинейном направлении Т, параллельном линии качания L. В этом примере варианта осуществления направляющая прямолинейного движения 5 образована двумя линейно идущими направляющими рельсами 52, 52. Шиносборочное устройство 1 дополнительно содержит каретку 6, которая выполнена с возможностью прямолинейного перемещения в указанном прямолинейном направлении Т вдоль указанной направляющей прямолинейного движения 5. Прямолинейное перемещение каретки 6 в прямолинейном направлении Т между крайними положениями на Фиг. 1 и 3 схематически показано стрелкой расстояния F на Фиг. 1. Каретка 6 расположена с возможностью поддержания качающегося элемента 2 в его центре вращения X или для подвешивания качающегося элемента 2 в его центре вращения X. Качающийся элемент 2 соединен с возможностью вращения с кареткой 6 в центре вращения X так, чтобы обеспечить возможность углового перемещения относительно указанной каретки 6 в направлении вращения W вокруг оси вращения, идущей перпендикулярно плоскости качания Р через центр вращения X. Угловое перемещение схематически показано на Фиг. 1 стрелкой углового расстояния G. Угловое перемещение G в месте выпуклой кромки 21 равно или по существу равно расстоянию, проходимому указанной выпуклой кромкой 21 вдоль линии качания L, т.е. длине компонента(ов) шин, прижимаемых или разрезаемых качающимся элементом 2. Поскольку центр вращения X и ось вращения совпадают, далее по тексту они будут обозначены одним буквенным обозначением X. Соединение с возможностью вращения можно обеспечить с помощью подшипникового или другого подходящего механизма вращения с низким трением между качающимся элементом 2 и кареткой 6 в центре вращения X или концентрично вблизи него.

Как наиболее хорошо видно на Фиг. 1, 2 и 3, шиносборочное устройство 1 дополнительно содержит направляющую вращения 7 для регуляции углового перемещения G качающегося элемента 2 в направлении вращения W вокруг оси вращения X. В частности, направляющая вращения 7 расположена с возможностью регуляции указанного углового перемещения таким образом, чтобы угловое перемещение G в направлении вращения W, в комбинации с прямолинейным перемещением F каретки 6 в прямолинейном направлении Т, приводило к необходимому качательному движению качающегося элемента 2. Чтобы получить идеальное качательное движение без скольжения выпуклой кромки 21 относительно линии качания L, направляющая вращения должна быть выполнена с возможностью регуляции, чтобы угловое перемещение G в радианах было равно прямолинейному перемещению F в прямолинейном направлении Т в радианах, т.е., чтобы отношение между угловым перемещением G качающегося элемента 2 в радианах и прямолинейным перемещением Т каретки 6 в радианах составляло 1:1.

Вращательная направляющая 7 содержит привод 70 для обеспечения регулирующего движения и соединительный элемент 71, например, стержень, который соединяет привод 70 с качающимся элементом 2 для сообщения указанного регулирующего движения качающемуся элементу 2. Соединительный элемент 71 предпочтительно идет в плоскости качания Р или параллельно ей в направлении, более или менее параллельном прямолинейному направлению Т, в направлении привода 70, который предпочтительно расположен со стороны качающегося элемента 2 в прямолинейном направлении Т. Привод 70 предпочтительно выполнен с возможностью регуляции таким образом, чтобы можно было корректировать регулирующее движение. Следовательно, привод 70 может способствовать (небольшому) отклонению от идеального качательного движения, например, в диапазоне 10 процентов, чтобы обеспечить создание некоторого трения между выпуклой кромкой 21 и компонентами шин 9 на линии качания L. Указанное трение удобно использовать для приложения (небольшой) направленной силы к компонентам шин 9 в направлении, параллельном или по существу параллельном линии качания L. Например, привод 70 может регулировать отношение между угловым перемещением G качающегося элемента 2 в радианах и прямолинейным перемещением F каретки в радианах в диапазоне от 1:0,9 до 1:1,1.

Предпочтительно привод 70 выполнен с возможностью непрерывной корректировки, например, с помощью серводвигателя, для переменной регуляции отношения между угловым перемещением G качающегося элемента 2 в радианах и прямолинейным перемещением F каретки в радианах во время качательного движения. Следовательно, вышеупомянутое отношении можно непрерывно корректировать во время качательного движения или его части. Отношение можно, например, корректировать, когда качающийся элемент 2 приближается или двигается над краем материала одного или более компонентов шин 9, например, чтобы предотвратить образование так называемых «собачьих ушей» во время соединения концевых секции компонентов шин.

В этом примере варианта осуществления привод 70 представляет собой привод вращения для обеспечения вращательного регулирующего движения. Следовательно, направляющая вращения 7 содержит коленчатый вал 72, который преобразует вращательное регулирующее движение в возвратно-поступательное регулирующее движение, и соединительный элемент 71 подходящей формы, например, жесткий стержень с первым концом 73, который шарнирным образом соединен с коленчатым валом 72, и вторым концом 74, который шарнирным образом соединен с качающимся элементом 2 в точке регуляции D. Следует отметить, что точка регуляции D перемещается вдоль циклоидного пути В при направлении качательного движения качающегося элемента 2 между положениями, как показано на Фиг. 1, 2 и 3. Предпочтительно указанная точка регуляции D перемещается через точку изгиба А циклоидного пути В во время качательного движения. В этом примере варианта осуществления точка изгиба А расположена в центральном положении качающегося элемента 2.

Чтобы откалибровать центральное положение привода 70 относительно центрального положения качающегося элемента 2, качающемуся элементу 2 позволяют вернуться в центральное положении согласно Фиг. 2, например, под действием гравитации. Когда качающийся элемент 2 возвращается в центральное положение, используют вышеупомянутый калибровочный элемент 23 для временной фиксации качающегося элемента 2 для предупреждения вращения вокруг центра вращения X. В этом примере варианта осуществления калибровочный элемент 23 представляет собой шпильку, которую необходимо вставить в соответствующее калибровочное отверстие (не показано) в каретке 6. Когда центральное положение качающегося элемента 2 зафиксировано, можно точно откалибровать привод 70. После калибровки калибровочный элемент 23 удаляют, а качающийся элемент снова может вращаться вокруг центра вращения X.

Как показано на заднем виде на Фиг. 4, шиносборочное устройство 1 оснащено направляющей вертикальной регуляции 61, идущей в вертикальном направлении Н, перпендикулярном линии качания L, между кареткой 6 и качающимся элементом 2. В этом примере варианта осуществления направляющая вертикальной регуляции 61 образована двумя направляющими рельсами. Качающийся элемент 2 выполнен с возможностью перемещения в вертикальном направлении Н вдоль указанной направляющей вертикальной регуляции 61 для регуляции высоты качающегося элемента 2 относительно каретки 6. В частности, перемещая качающийся элемент 2 в вертикальном направлении Н, можно регулировать зазор между выпуклой кромкой 21 и поддерживающим элементом 4 на Фиг. 1, 2 и 3, чтобы он соответствовал разным толщинам компонентов шин 9 во время операции соединения. При разрезании компонентов шин 9 высоту качающегося элемента 2 можно регулировать так, чтобы выпуклая кромка 21 имела регулируемое перекрытие или отрицательный зазор с поддерживающим элементом 4, например, резательным стержнем, в вертикальном направлении Н.

Как дополнительно показано на Фиг. 4, шиносборочное устройство 1 содержит опорный элемент 62, который выполнен с возможностью фиксации в опорном положении относительно каретки 6. Опорный элемент 62 расположен с возможностью поддерживать качающийся элемент 2 в указанном опорном положении на нижней границе для указанного качающегося элемента 2. Опорный элемент 62 выполнен с возможностью регуляции в регулирующем направлении Е, параллельном или перпендикулярном вертикальному направлению Н, чтобы регулировать нижнюю границу для указанного качающегося элемента 2. В этом примере варианта осуществления опорный элемент 62 представляет собой клиновидную пластину, которая выполнена с возможностью перемещения вдоль регулирующего рельса 63, идущего в регулирующем направлении Е. Предпочтительно опорный элемент 62 выполнен с возможностью свободного перемещения вдоль регулирующего рельса 63 до тех пор, пока его положение не фиксируется тормозным элементом 64. Необязательно, опорный элемент 62 может быть поджат поджимным элементом 68 для перемещения в самое нижнее положение на регулирующем рельсе 63. Как показано на Фиг. 4, регулирующий элемент 65 обеспечен для регуляции положения свободно двигающегося опорного элемента 62. Регулирующий элемент 65 находится в фиксированном положении относительно направляющей прямолинейного движения 5 для контакта с опорным элементом 62, когда каретка 6 перемещается в направлении регулирующего элемента 65. После контакта между регулирующим элементом 65 и опорным элементом 62 прямолинейном направлении Т регулирующий элемент 65 расположен с возможностью перемещения опорного элемента 62 в регулирующем направлении Е посредством указанного контакта. После этого опорный элемент 62 можно фиксировать в положении, заданном указанным контактом, путем активации тормозного элемента 64.

Необязательно, положением опорного элемента 62 можно активно управлять с помощью регуляции опоры, например, если поджимной элемент 68 заменен линейным приводом, который напрямую взаимодействует с опорным элементом 62.

Следует дополнительно отметить, что на Фиг. 4 показаны один или более поршней 66 для активной установки положения качающегося элемента 2 в вертикальном направлении Н. В этом примере варианта осуществления один или более поршней 66 размещены между кареткой 6 и скобой вертикальной регуляции 69, которая несет направляющую вертикальной регуляции 61. Указанные один или более поршней 66 также можно использовать для поглощения движения качающегося элемента 2 в вертикальном направлении Н, например, в случае нарушений в компонентах шин 9. На Фиг. 4 дополнительно показан необязательный датчик силы 67 между скобой вертикальной регуляции 69 и направляющей вертикальной регуляции 61 для регистрации нагрузки на качающийся элемент 2. Датчик силы 67 может быть функционально соединен с одним или более поршнями 66 для переменной регуляции высоты качающегося элемента 2 в вертикальном направлении Н в ответ на сигналы датчика силы 67.

Как лучше всего видно на поперечном сечении на Фиг. 5, шиносборочное устройство 1 дополнительно содержит первый зажимной элемент 81 и второй зажимной элемент 82, идущие параллельно линии качания L по противоположные стороны плоскости качания Р. Во время качательного движения материал компонентов шин 9, который все еще может быть клейким, может прилипать к качающемуся элементу 2. Из-за этого компоненты шин 9 могут по меньшей мере частично приподниматься относительно поддерживающего элемента 4, что потенциально может снижать качество соединения или разрезания. Зажимные элементы 81, 82 расположены с возможностью по меньшей мере частичного уменьшения этих негативных эффектов путем удержания компонентов шин 9 вблизи качающегося элемента 2 на линии качания L. В показанных положениях зажимные элементы 81, 82 могут эффективно снимать компоненты шин 9 с качающегося элемента 2. Как показано на Фиг. 1, 2 и 3, зажимные элементы 81 (82 не видно) установлены на обратном приводе 83, например, наборе пневматических цилиндров для того, чтобы убирать или поднимать зажимные элементы 81, 82 от поддерживающего элемента 4 на линии качания L, например, в целях технического осмотра или обслуживания.

На Фиг. 6, 7 и 8 показан альтернативный вариант шиносборочного устройства 101 в соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения. Альтернативный вариант шиносборочного устройства 101 отличается от шиносборочного устройства 1 в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения тем, что он имеет альтернативную направляющую вращения 107. Указанная альтернативная направляющая вращения 107 содержит направляющий паз или направляющий выступ 170, который находится в фиксированном положении относительно направляющей прямолинейного движения 105. Качающийся элемент 102 снова поддерживается кареткой 106, которая выполнена с возможностью прямолинейного перемещения вдоль указанной направляющей прямолинейного движения 105 в прямолинейном направлении Т. При этом направляющая вращения 107 дополнительно содержит направляющий ролик 171, который находится на расстоянии от центра вращения X в фиксированном положении относительно качающегося элемента 102. Предпочтительно направляющий ролик 171 расположен в дистальном конце направляющего рычага 172, который жестко соединен с качающимся элементом 102. Направляющий ролик 171 расположен с возможностью зацепления с направляющим пазом или направляющим выступом 170 и прохождения по нему во время прямолинейного перемещения F каретки 106 в прямолинейном направлении Т. Направляющий паз или направляющий выступ 170 идет вдоль циклоидного пути В так, чтобы по нему проходил указанный направляющий ролик 171 с целью осуществления необходимого качательного движения.

Можно использовать разные формы и/или разное число направляющих пазов и/или направляющих выступов, при условии, что они направляют точки качающегося элемента 102 вдоль соответствующих циклоидных путей.

Следует понимать, что вышеприведенное описание включено, чтобы проиллюстрировать работу предпочтительных вариантов осуществления, и не подразумевает ограничение объема изобретения. Из вышеприведенной дискуссии для специалиста в данной области техники станут очевидны многие вариации, которые входят в объем настоящего изобретения.

Например, для специалиста в данной области техники будет очевидно, что альтернативные конфигурации, раскрытые в WO 2016/007001 А1 и WO 2017/105220 А1, например, с замещением поддерживающего элемента дополнительным качающимся элементом, противоположным и действующим совместно с вышеупомянутым качающимся элементом, имеющие два качающихся элемента по одну сторону линии качания, но в разных плоскостях качания под углом к нормальной плоскости, или работающие совместно с цилиндрическим поддерживающим элементом, например, барабаном, будут одинаково применимы к шиносборочным устройствам 1, 101 в соответствии с настоящим изобретением.

ПЕРЕЧЕНЬ ЧИСЛОВЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

1 шиносборочное устройство

2 качающийся элемент

20 основная часть

21 выпуклая кромка

22 кольцевой элемент

23 калибровочный элемент

3 основание

4 поддерживающий элемент

5 направляющая прямолинейного движения

51 направляющий рельс

52 направляющий рельс

6 каретка

61 направляющая вертикальной регуляции

62 опорный элемент

63 регулирующий рельс

64 тормозной элемент

65 регулирующий элемент

66 поршень

67 датчик силы

68 поджимной элемент

69 скоба вертикальной регуляции

7 направляющая вращения

70 привод

71 соединительный элемент

72 коленчатый вал

73 первый конец

74 второй конец

81 первый зажимной элемент

82 второй зажимной элемент 9 компонент шины

101 альтернативное шиносборочное устройство

102 качающийся элемент

103 основание

105 направляющая прямолинейного движения

106 каретка

107 альтернативная направляющая вращения

170 направляющий паз или направляющий выступ

171 направляющий ролик

172 направляющий рычаг

А точка изгиба

В циклоидный путь

С окружность

D точка регуляции

Е регулирующее направление

F прямолинейное перемещение

G угловое перемещение

Н вертикальное направление

L линия качания

Р плоскость качания

R радиус

Т прямолинейное направление

W направление вращения

X центр вращения.

Данное изобретение относится к шиносборочному устройству и способу для соединения или разрезания компонентов шин. Шиносборочное устройство содержит качающийся элемент, выполненный с возможностью перемещения в плоскости качания посредством качательного движения вдоль линии качания, направляющую прямолинейного перемещения, идущую параллельно линии качания, и каретку, которая выполнена с возможностью прямолинейного перемещения вдоль указанной направляющей прямолинейного перемещения, причем качающийся элемент содержит выпуклую кромку, которая определяет меньшую дугу окружности, и идет до центра вращения, причем качающийся элемент поддерживается кареткой в центре вращения и выполнен с возможностью углового перемещения относительно указанной каретки вокруг оси вращения, идущей через указанный центр вращения. Достигается увеличение срока эксплуатации за счет снижения трения, кручения и/или напряжения между различными компонентами устройства. 2 н. и 27 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Шиносборочное устройство для соединения или разрезания компонентов шин, содержащее качающийся элемент, выполненный с возможностью перемещения в плоскости качания посредством качательного движения вдоль линии качания для соединения или разрезания компонентов шин, причем шиносборочное устройство содержит направляющую прямолинейного перемещения, идущую в прямолинейном направлении параллельно линии качания, и каретку, которая выполнена с возможностью прямолинейного перемещения в указанном прямолинейном направлении вдоль указанной направляющей прямолинейного перемещения, причем качающийся элемент содержит основную часть, которая в одном конце имеет выпуклую кромку, которая определяет меньшую дугу окружности, а в другом конце идет по меньшей мере до центра вращения, концентричного относительно указанной окружности, причем качающийся элемент поддерживается кареткой в центре вращения и выполнен с возможностью углового перемещения относительно указанной каретки вокруг оси вращения, перпендикулярной плоскости качания, через указанный центр вращения.

2. Шиносборочное устройство по п.1, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит направляющую вращения для регуляции углового перемещения качающегося элемента вокруг оси вращения, что в комбинации с прямолинейным перемещением каретки в прямолинейном направлении приводит к качательному движению.

3. Шиносборочное устройство по п.2, отличающееся тем, что направляющая вращения расположена с возможностью регулирования отношения углового перемещения качающегося элемента в радианах к прямолинейному перемещению каретки в радианах так, чтобы оно составляло 1:1.

4. Шиносборочное устройство по п.2, отличающееся тем, что направляющая вращения расположена с возможностью регулирования отношения углового перемещения качающегося элемента в радианах к прямолинейному перемещению каретки в радианах в диапазоне от 1:0,9 до 1:1,1.

5. Шиносборочное устройство по п.4, отличающееся тем, что направляющая вращения расположена с возможностью переменного регулирования отношения между угловым перемещением качающегося элемента в радианах и прямолинейным перемещением каретки в радианах во время качательного движения.

6. Шиносборочное устройство по п.2, отличающееся тем, что направляющая вращения содержит привод для обеспечения регулирующего движения и соединительный элемент, который соединяет привод с качающимся элементом для сообщения указанного регулирующего движения качающемуся элементу.

7. Шиносборочное устройство по п.6, отличающееся тем, что привод выполнен в виде привода вращения для обеспечения вращательного регулирующего движения, причем направляющая вращения содержит коленчатый вал, который преобразует вращательное регулирующее движение в возвратно-поступательное регулирующее движение.

8. Шиносборочное устройство по п.7, отличающееся тем, что соединительный элемент дополнительно содержит стержень, который соединяет с возможностью вращения коленчатый вал с качающимся элементом в точке регулирования, находящейся на расстоянии от центра вращения.

9. Шиносборочное устройство по п.8, отличающееся тем, что стержень расположен с возможностью вызывать перемещение точки регулирования вдоль циклоидного пути во время качательного движения, причем точка регулирования расположена с возможностью перемещения через точку перегиба циклоидного пути во время качательного движения.

10. Шиносборочное устройство по п.2, отличающееся тем, что направляющая вращения содержит направляющий паз или направляющий выступ, который находится в фиксированном положении относительно направляющей прямолинейного движения, причем направляющая вращения дополнительно содержит направляющий ролик, который находится на расстоянии от центра вращения в фиксированном положении относительно качающегося элемента и который расположен с возможностью зацепления с направляющим пазом или направляющим выступом и прохождения по нему во время прямолинейного перемещения каретки в прямолинейном направлении.

11. Шиносборочное устройство по п.10, отличающееся тем, что направляющий паз или направляющий выступ проходит вдоль циклоидного пути так, чтобы во время качательного движения по нему проходил направляющий ролик.

12. Шиносборочное устройство по п.1, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит направляющую вертикального регулирования, проходящую в вертикальном направлении, перпендикулярном линии качания, причем качающийся элемент выполнен с возможностью перемещения в указанном вертикальном направлении вдоль указанной направляющей вертикального регулирования.

13. Шиносборочное устройство по п.12, отличающееся тем, что направляющая вертикальной регуляции расположена между кареткой и качающимся элементом для перемещения качающегося элемента в вертикальном направлении относительно каретки.

14. Шиносборочное устройство по п.13, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит опорный элемент, который выполнен с возможностью фиксации в опорном положении относительно каретки и который расположен с возможностью поддерживать качающийся элемент в указанном опорном положении на нижней границе для указанного качающегося элемента.

15. Шиносборочное устройство по п.14, отличающееся тем, что опорный элемент выполнен с возможностью регулирования в направлении регулирования, параллельном или перпендикулярном вертикальному направлению, чтобы регулировать нижнюю границу для указанного качающегося элемента.

16. Шиносборочное устройство по п.15, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит регулирующий элемент, который находится в фиксированном положении относительно направляющей прямолинейного движения, для контакта с опорным элементом, когда каретка перемещается в направлении регулирующего элемента, причем регулирующий элемент расположен с возможностью перемещения опорного элемента в направлении регулирования посредством указанного контакта.

17. Шиносборочное устройство по п.1, отличающееся тем, что шиносборочное устройство дополнительно содержит первый зажимной элемент и второй зажимной элемент, проходящие параллельно линии качания по противоположные стороны плоскости качания, чтобы вблизи качающегося элемента удерживать компоненты шин на линии качания относительно качающегося элемента.

18. Шиносборочное устройство по п.17, отличающееся тем, что первый зажимной элемент и второй зажимной элемент выполнены с возможностью смещения с линии качания.

19. Шиносборочное устройство по п.1, отличающееся тем, что выпуклая кромка представляет собой сращивающую кромку.

20. Шиносборочное устройство по п.1, отличающееся тем, что выпуклая кромка представляет собой режущую кромку.

21. Шиносборочное устройство по п.1, отличающееся тем, что качающийся элемент имеет радиус между центром вращения и выпуклой кромкой, причем выпуклая кромка имеет длину менее двух радианов.

22. Шиносборочное устройство по п.1, отличающееся тем, что выпуклая кромка имеет длину менее одного радиана.

23. Способ соединения или разрезания компонентов шин с помощью шиносборочного устройства по п.1, причем способ включает этапы:

- закрепления одного или более компонентов шин на линии качания и

- прямолинейного перемещения каретки в прямолинейном направлении вдоль направляющей прямолинейного движения.

24. Способ по п.23, отличающийся тем, что шиносборочное устройство дополнительно содержит направляющую вращения, причем способ дополнительно включает этап использования направляющей вращения для регуляции углового перемещения качающегося элемента вокруг оси вращения, что в комбинации с прямолинейным перемещением каретки в прямолинейном направлении приводит к качательному движению.

25. Способ по п.24, отличающийся тем, что отношение углового перемещения качающегося элемента в радианах к прямолинейному перемещению каретки в радианах регулируют так, чтобы оно составляло 1:1.

26. Способ по п.24, отличающийся тем, что отношение углового перемещения качающегося элемента в радианах к прямолинейному перемещению каретки в радианах регулируют в диапазоне от 1:0,9 до 1:1,1.

27. Способ по п.26, отличающийся тем, что отношение между угловым перемещением качающегося элемента в радианах и прямолинейным перемещением каретки в радианах переменным образом регулируют во время качательного движения.

28. Способ по п.23, отличающийся тем, что выпуклая кромка представляет собой сращивающую кромку, причем способ включает этап сращивания компонентов шин с помощью указанного качательного движения.

29. Способ по п.23, отличающийся тем, что выпуклая кромка представляет собой режущую кромку, причем способ включает этап разрезания компонентов шин с помощью указанного качательного движения.