СПОСОБ РАЗРЕЗАНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ ИЗДЕЛИЙ КОЛЬЦЕВОЙ ФОРМЫ
METHOD FOR CUTTING OF COMPOSITE PRODUCTS OF CIRCULAR SHAPE

Изобретение относится к переработке полимерных композиционных изделий кольцевой формы, например изношенных и бракованных металлокордных шин, их частей (каркасно-брекерно-протекторный браслет) и других армированных оболочек.
Аналогом заявляемого изобретения является способ продольной резки изделия кольцевой формы с помощью дискового ножа и опорного ролика с кольцевой выемкой, при котором разрезаемый материал подается в зону реза продольно экваториальному направлению покрышки по плоскости, ортогональной осям вращения дискового ножа и опорного ролика (см. патент USA №4072072, МПК В23В 3/04, 1978). Существенные признаки аналога «разрезание с помощью дискового ножа и опорного ролика, при котором разрезаемый материал подается в зону реза» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.
Недостатками аналога являются невозможность разрезания изделия кольцевой формы на одну непрерывную ленту, поскольку при таком способе подачи материала в зону резания от широкого кольцевого изделия одним ножом отрезается лишь одно узкое кольцо, а для полного разрезания широкого изделия на узкие кольца требуется большое количество перестановок ножа и разрезаемого изделия. Это усложняет процесс резания и снижает его производительность. Кроме того, при подводе дискового ножа к изделию и его предварительном прорезании нож входит в кольцевую выемку опорного ролика, не касаясь своими боковыми гранями внутренних кромок кольцевой выемки ролика, что существенно ухудшает качество реза, увеличивает усилие резания и потребляемую мощность.
7
Прототипом заявляемого изобретения является способ разрезания изделия кольцевой формы с помощью дискового ножа и опорного ролика, при котором разрезаемое изделие подается в зону резания путем надевания на опорный ролик таким образом, чтобы край изделия непосредственно контактировал с зоной резания, и разрезается под углом к его центральной плоскости по спирали до полного разрезания всего изделия с образованием непрерывной ленты. При этом до начала резания дисковый нож и опорный ролик находятся в контакте таким образом, что лезвие ножа частично заходит в кольцевую выемку ролика (см. патент RU №2312765 С1 МПК В29В 17/00, 2006). Существенные признаки прототипа «разрезание с помощью дискового ножа и опорного ролика с кольцевой выемкой, при котором разрезаемый материал подается в зону резания» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.
Недостатками прототипа является невозможность разрезания на одну непрерывную ленту изделия кольцевой формы, например, каркасно-брекерно-протекторного браслета (далее БПБ) покрышки, у которой заранее не удалены бортовые кольца, поскольку дисковый нож и опорный ролик находятся в контакте. Так как бортовые кольца, в зависимости от типоразмера покрышки, содержат в своем составе от 20 до 120 стальных проволок диаметром от 1 до 1,5 мм, то пропустить борт покрышки через зону резания, образованную находящимися в контакте дисковым ножом и опорным роликом, технически невозможно. Таким образом, для разрезания указанного кольцевого изделия на узкую непрерывную ленту по способу, предложенному в прототипе, необходимо у изделия предварительно удалить бортовые кольца, т.е. необходимы дополнительные технические решения, что удорожает процесс резания и снижает его эффективность.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является обеспечение возможности разрезания изделия кольцевой формы, имеющего прочные бортовые кольца (например, покрышки) за одну установку на узкую непрерывную ленту с отделением от нее бортовых частей, в результате чего исключается необходимость предварительного отрезания бортов перед установкой покрышки на станок для разрезания каркасно-брекерно-протекторного браслета на узкую ленту.
Для достижения указанного технического результата в способе разрезания изделия кольцевой формы с помощью дисковых ножей и опорного ролика, при котором разрезаемое изделие подается в зону резания, разрезание осуществляют сначала двумя дисковыми ножами, соосно расположенными на одном валу и на расстоянии между ними, большем ширины каркасно-брекерно-протекторного браслета, но меньшем расстояния между бортовыми кольцами, причем изделие соосно устанавливается на опорный ролик до того, как дисковые ножи и опорный ролик войдут в контакт, после чего дисковые ножи прижимаются через стенку изделия к опорному ролику таким образом, что боковые грани ножей прорезают материал изделия и плотно прижимаются к внутренним боковым граням кольцевых выемок опорного ролика. Далее осуществляют один полный оборот покрышки, в результате чего ее бортовые части отрезаются, а каркасно-брекерно-протекторный браслет остается между дисковыми ножами. После этого вал, на котором установлены дисковые ножи, поворачивают на 180° вокруг его оси, в результате чего один нож, например правый, не меняет своего положения относительно оси вращения опорного ролика, а режущая кромка другого ножа, например левого, удаляется от соответствующей кольцевой выемки (благодаря, например, установке ножа на вал с эксцентриситетом) на расстояние, превышающее толщину каркасно-брекерно-протекторного браслета на столько, что позволяет обеспечить перекос БПБ относительно оси вращения первого ножа. При дальнейшей подаче БПБ в зону резания первого ножа он разрезается по спирали на узкую непрерывную ленту.
На фиг.1 представлено положение покрышки и ножей в момент начального прорезания ее стенки и ввода в контакт боковых граней лезвий ножа и внутренних граней кольцевых выемок опорного ролика; на фиг.2 представлено положение фрагментов покрышки после ее разрезания на три части; на фиг.3 представлено положение ножей и БПБ перед его разрезанием по спирали в узкую ленту.
Способ разрезания осуществляется следующим образом: изделие кольцевой формы, в частности изношенная покрышка 1 вместе с бортовыми частями 2, надевается на опорный ролик 3. Затем к покрышке подводится режущее устройство 4 с двумя дисковыми ножами 5 и 6, которые прорезают стенку покрышки и упираются своими боковыми гранями во внутренние грани кольцевых выемок 7 опорного ролика 3. Отрезание бортовых частей 2 покрышки 3 осуществляется за один полный оборот покрышки за счет контакта ножей и опорного ролика, при этом опорный ролик имеет привод вращения (не показан), а дисковые ножи 5 и 6 установлены с возможностью свободного вращения каждый относительно своей оси (8 и 9 соответственно). Отрезанная левая бортовая часть покрышки снимается и удаляется, правая бортовая часть остается висеть на валу 10 либо на специальном кронштейне (не показан), а средняя часть покрышки (БПБ) остается на ролике между ножами. Для дальнейшего разрезания БПБ на непрерывную узкую ленту вал 11 режущего устройства 4 поворачивают на 180° и прочно фиксируют его в таком положении, в результате чего нож 6 из положения I перемещается в положение II за счет эксцентричной установки его на вал 11, а нож 5 по-прежнему остается в контакте с опорным роликом 3. В положении II нож 6 и опорный ролик 3 не контактируют друг с другом, а между ними образуется радиальный зазор, величина которого зависит от эксцентриситета, с каким нож 6 посажен на вал 11, и превышает толщину каркасно-брекерно-протекторного браслета (БПБ) на столько, что позволяет свободно вводить БПБ в зону резания ножа 5 с перекосом оси вращения БПБ относительно осей вращения ножа 5 и ролика 3. Благодаря этому БПБ полностью разрезается по спирали на узкую ленту.
Осуществление разрезания кольцевой заготовки, например изношенной покрышки, имеющей прочные бортовые кольца, с помощью механизма, содержащего режущее устройство в виде параллельно установленных на одном поворотном валу двух свободно вращающихся дисковых ножей, один из которых эксцентрично установлен на поворотном валу, а другой - строго соосно с этим валом, и опорного ролика с двумя кольцевыми выемками позволяет за одну установку разрезание покрышки сначала на три фрагмента (две бортовые части и одну центральную часть - БПБ), а затем и полное разрезание БПБ по спирали на узкую ленту. В результате существенно упрощается процесс разрезания покрышки, повышаются производительность и степень предварительного измельчения изношенных покрышек, исключается необходимость иметь специальное оборудование для отрезания бортовых частей.