УСТАНОВКА И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СЫРОЙ РАДИАЛЬНОЙ ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ ШИНЫ
PLANT AND METHOD FOR PRODUCTION OF GREEN RADIAL PNEUMATIC TIRE

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к установке для изготовления сырой радиальной пневматической шины, причем эта установка оснащена вращающимся каркасным барабаном для поддержки каркаса с брекерно-протекторным комплектом для радиальной пневматической шины и блоком прикатывающих роликов, имеющим по меньшей мере один вращающийся прикатывающий ролик, имеющий прикатывающий валик, который может устанавливаться напротив каркаса, и устройством смещения для радиального перемещения ролика к каркасу с брекерно-протекторным комплектом или от каркаса с брекерно-протекторным комплектом.
Изобретение также относится к способу изготовления сырой радиальной пневматической шины.
Уровень техники
Подобная установка и способ известны из Европейского патента 0.627.302. В этой известной установке при изготовлении радиальной пневматической шины необходимое прижатие брекерно-протекторного комплекта и каркаса с бортами и боковинами друг к другу осуществляется блоком прикатывающих роликов, имеющим по меньшей мере одну пару подвижных роликов, движущихся по контуру шины, которые способны перемещаться относительно каркасного барабана в продольном направлении, или парой подвижных роликов, движущихся по контуру шины, которые прикатывают друг к другу боковые полосы брекерно-протекторного комплекта и каркас с боковинами и по меньшей мере одним неподвижным роликом для прикатывания друг к другу центральных частей брекерно-протекторного комплекта и каркаса.
В процессе изготовления шины используется блок прикатывающих роликов, в частности, после того как бок был завернут и/или брекерный комплект, включающий в себя борт, был установлен на каркас изготовляемой шины. Прикатывающий ролик прикатывает упомянутые резиновые компоненты для удаления воздушных пузырей. Воздушные пузыри снижают качество шины, причем даже в весьма опасной степени. Ролики устанавливаются так, чтобы они могли свободно вращаться, и с определенным усилием прижимаются к уже вращающейся шине. После приведения упомянутых роликов в контактирование с вращающейся шиной ролики начинают воспринимать вращательное движение вращающейся шины.
Недостатком этого известного блока прикатывающих роликов является то, что из-за использования роликов деформируются слои резины шины, армированные (стальными) кордами. Это приводит к возможности нарушения расстояния между кордами и/или нарушения правильного расположения слоя кордов и/или прерыванию рисунка слоя кордов. На практике это явление носит название «скручивание».
Наряду с прочими, одна из задач настоящего изобретения - создание установки и способа изготовления сырой радиальной пневматической шины, в которых случаи возникновения явления «скручивания», по меньшей мере, снижены.
Раскрытие изобретения
В соответствии с первым аспектом изобретения, установка типа, упомянутого во вводной части изобретения, отличается тем, что блок прикатывающих роликов оснащается отдельным приводным механизмом для приведения прикатывающего валика прикатывающего ролика во вращательное движение, по меньшей мере, без контактирования прикатывающего ролика с брекерно-протекторным комплектом. Прикатывающий ролик в соответствии с этим изобретением оснащается отдельным приводным механизмом для приведения прикатывающего валика прикатывающего ролика во вращательное движение, в частности, до контактирования прикатывающего ролика с брекерно-протекторным комплектом. Таким образом, прикатывающий валик может быть приведен во вращательное движение до его контактирования с брекерно-протекторным комплектом каркаса. Выяснилось, что, благодаря тому что ролик прижимается к вращающемуся каркасу уже вращающейся прикатывающей поверхностью, в частности, когда прикатывающий валик и каркас в положении контактирования вращаются в одном и том же направлении, существует возможность уменьшения деформации слоев резины шины, армированных (стальными) кордами, в результате этого можно уменьшить «скручивание».
Кроме того, установка в соответствии с этим изобретением оснащается регулировочным устройством для регулирования периферийной скорости прикатывающего ролика и установка содержит измерительное средство для определения момента вращения для привода вращающегося каркасного барабана или количественного параметра, выведенного из момента вращения для привода вращающегося каркасного барабана, причем это измерительное средство выполняется с возможностью выдачи на регулировочное устройство сигнала, репрезентативного для момента вращения. В результате этого создается возможность регулировать периферийную скорость прикатывающего ролика и/или периферийную скорость положения зацепления или положения контактирования на каркасе и/или валике в зависимости от момента вращения для привода каркасного барабана и устанавливать ее таким образом, чтобы нижележащие слои корда не деформировались или чтобы вероятность их деформирования была низкой, в результате чего можно значительно уменьшить явление «скручивания» или даже исключить его полностью.
В одном варианте реализации изобретения установка содержит измеритель скорости для определения периферийной скорости положения зацепления на каркасе и/или регулировочное устройство выполняется с возможностью вычисления периферийной скорости положения зацепления на каркасе исходя из количества оборотов каркасного барабана и расстояния от положения зацепления до оси вращения каркасного барабана. С применением этих данных регулировочное устройство может регулировать периферийную скорость прикатывающего ролика и/или периферийную скорость положения зацепления или положения контактирования на каркасе и/или на валике таким образом, чтобы ее величина контактирования прикатывающего ролика с каркасом и/или брекерно-протекторным комплектом поддерживалась в значительной степени на одинаковом уровне.
В одном варианте реализации изобретения регулировочное устройство выполняется с возможностью регулирования периферийной скорости прикатывающего ролика в зависимости от сигнала, репрезентативного для момента вращения. С помощью этой установки может определяться первый момент вращения без контактирования прикатывающего ролика с брекерно-протекторным комплектом. Затем прикатывающий ролик устанавливается напротив брекерно-протекторного комплекта, и определяется второй момент вращения. Теперь регулировочное устройство может регулировать периферийную скорость прикатывающего ролика и/или периферийную скорость каркаса с брекерно-протекторным комплектом таким образом, что разница между первым и вторым моментами вращения становится минимальной. В результате этого дополнительный крутящий момент или момент вращения, возникающие вследствие прижатия прикатывающего ролика к брекерно-протекторному комплекту, уменьшается до минимума, и в результате этого значительно уменьшается явление «скручивания», или даже оно не возникает вовсе.
В одном варианте реализации этого изобретения установка содержит сервопривод для приведения каркасного барабана во вращательное движение. Этот сервопривод может использоваться известным способом в качестве средства для определения крутящего момента или момента вращения, необходимого для привода каркасного барабана.
В одном варианте реализации этого изобретения приводной механизм блока прикатывающих роликов содержит сервопривод для привода прикатывающего валика, в результате чего периферийная скорость прикатывающего ролика относительно периферийной скорости положения зацепления на каркасе может устанавливаться с высокой степенью точности.
В одном варианте реализации этого изобретения прикатывающий ролик представляет собой подвижный ролик, движущийся по контуру шины, причем этот ролик способен перемещаться относительно каркасного барабана в продольном направлении. Такой подвижный ролик, движущийся по контуру шины, для прикатывания брекерно-протекторного комплекта к каркасу с бортами и боковинами может перемещаться относительно каркасного барабана в продольном или осевом, а также радиальном направлении.
В одном варианте реализации этого изобретения регулировочное устройство выполнено с возможностью регулирования периферийной скорости прикатывающего ролика в зависимости от положения зацепления на каркасе с брекерно-протекторным комплектом. Таким образом, периферийную скорость прикатывающего ролика и/или периферийную скорость положения зацепления или положения контактирования на каркасе можно регулировать в зависимости от осевого или продольного перемещения прикатывающего ролика.
В одном варианте реализации этого изобретения блок прикатывающих роликов содержит одну пару подвижных прикатывающих роликов, движущихся по контуру шины, причем эти ролики способны перемещаться относительно каркасного барабана в продольном направлении и каждый из двух прикатывающих роликов оснащается собственным отдельным приводным механизмом. Таким образом, боковые полосы брекерно-протекторного комплекта могут прикатываться одновременно на обеих сторонах каркаса. В одном варианте реализации этого изобретения дополнительно предусматривается неподвижный ролик, то есть ролик, который для прикатывания центральных частей брекерно-протекторного комплекта и каркаса с боковинами вместе может перемещаться исключительно в радиальном направлении.
В одном варианте реализации этого изобретения приводной механизм расположен на расстоянии от прикатывающего ролика, предпочтительно на стороне прикатывающего ролика, противоположной от каркасного барабана. В одном варианте реализации этого изобретения приводной механизм посредством привода функционально связан с прикатывающим роликом, при этом привод предпочтительно содержит цепную или ременную передачу.
В соответствии со вторым аспектом изобретения создается способ изготовления сырой радиальной пневматической шины, содержащий следующие этапы:
на вращающийся каркасный барабан устанавливается каркас;
на каркас устанавливается брекерно-протекторный комплект;
вращающийся каркасный барабан с каркасом и установленным на каркас брекерно-протекторным комплектом приводятся во вращательное движение;
блок прикатывающих роликов с вращающимся прикатывающим роликом перемещается к каркасу с брекерно-протекторным комплектом;
брекерно-протекторный комплект прикатывающим роликом прикатывается к каркасу при одновременном приведении каркасного барабана во вращательное движение;
причем блок прикатывающих роликов оснащается приводным механизмом для приведения валика прикатывающего ролика во вращательное движение, и прикатывающий ролик приводится во вращательное движение до контактирования прикатывающего ролика с брекерно-протекторным комплектом, и
определяется момент вращения для привода вращающегося каркасного барабана или количественный параметр, выведенный из момента вращения для привода вращающегося каркасного барабана, и на регулировочное устройство для регулирования периферийной скорости выдается сигнал, репрезентативный для момента вращения.
В одном варианте реализации этого изобретения периферийная скорость прикатывающего ролика, приведенного во вращательное движение, устанавливается в зависимости от периферийной скорости того положения зацепления или положения контактирования на каркасе с брекерно-протекторным комплектом, в котором прикатывающий ролик близок к зацеплению или зацепляется. Это происходит, в частности, до контактирования прикатывающего ролика с брекерно-протекторным комплектом.
В одном варианте реализации этого изобретения регулировочное устройство управляет периферийной скоростью прикатывающего ролика и/или периферийной скоростью каркаса с брекерно-протекторным комплектом, по меньшей мере, вблизи положения зацепления, таким образом, что ее значение поддерживается в значительной степени на одинаковом уровне.
В одном варианте реализации этого изобретения определяется первый момент вращения без контактирования прикатывающего ролика с брекерно-протекторным комплектом, затем определяется второй момент вращения тогда, когда прикатывающий ролик прижимается к брекерно-протекторному комплекту, причем регулировочное устройство регулирует периферийную скорость прикатывающего ролика и/или периферийную скорость каркаса с брекерно-протекторным комплектом таким образом, что, по меньшей мере, во время прижимания прикатывающего ролика к брекерно-протекторному комплекту разница между первым и вторым моментами вращения становится минимальной.
В одном варианте реализации этого изобретения прикатывающий ролик представляет собой подвижный ролик, движущийся по контуру шины, причем этот ролик способен перемещаться относительно каркасного барабана в осевом направлении. В одном варианте реализации этого изобретения регулировочное устройство устанавливает периферийную скорость прикатывающего ролика в зависимости от осевого перемещения прикатывающего ролика относительно каркасного барабана.
В соответствии с третьим аспектом изобретения создается блок прикатывающих роликов, подходящий и предназначенный для установки для изготовления сырой радиальной пневматической шины или для выполнения способа, описанного выше.
Аспекты и меры, описанные в этом описании изобретения и формуле изобретения заявки и/или показанные на чертежах этой заявки, могут, по мере возможности, также использоваться по отдельности. Упомянутые отдельные аспекты могут быть предметом выделенных заявок на патент, относящихся к этим аспектам. Это, в частности, относится к мерам и аспектам, описанным в чистом виде в зависимых пунктах формулы изобретения.
Краткое описание чертежей
Изобретение описывается на основе нескольких примеров его реализации, показанных в прилагаемых чертежах, в которых:
на фиг.1 показан схематичный вид блока прикатывающих роликов на каркасном барабане с каркасом;
на фиг.2 показан схематичный вид сверху блока прикатывающих роликов в соответствии с этим изобретением;
на фиг.3 показан схематичный вид сверху фиг.2, на котором прикатывающие ролики развернуты; и
на фиг.4 схематично показан диапазон перемещения одного из роликов пары подвижных прикатывающих роликов, движущихся по контуру шины.
Осуществление изобретения
При изготовлении сырой радиальной пневматической шины для сборки или расширения каркаса 92 с бортами и боковинами используется каркасный барабан 93. После установки брекерно-протекторного комплекта на каркас 92 брекерно-протекторный комплект с помощью блока 1 прикатывающих роликов с регулируемым усилием прижимается к каркасу 92 с бортами, боковинами и брекерно-протекторным комплектом, при этом каркасный барабан 93 одновременно вращается таким образом, чтобы они скрепились друг с другом, формируя сырую радиальную пневматическую шину, которая после этого готова для последующей обработки.
Блок 1 прикатывающих роликов может быть образован по меньшей мере одним прикатывающим роликом 2, как схематично показано на фиг.1. С помощью цилиндра 3 прикатывающий ролик 2 может перемещаться в направлении каркасного барабана 93 до положения 21 прижатия к брекерно-протекторному комплекту, как показано штриховыми линиями. Затем прикатывающий ролик 2 регулируемым усилием помещается напротив каркаса 92.
С помощью прикатывающего цилиндра 3 двухстороннего действия прикатывающий ролик 2 может отводиться в свободное положение, показанное сплошными линиями.
Прикатывающий ролик 2 дополнительно оснащен отдельным приводным механизмом 4 в виде электродвигателя. В примере реализации изобретения, показанном на фиг.1, прикатывающий ролик 2 установлен непосредственно на приводной вал электродвигателя 4. В другом примере реализации изобретения между прикатывающим роликом 2 и электродвигателем 4 может быть установлен привод, как схематично показано на фиг.2 и подробно описано ниже.
Как показано на фиг.1, блок 1 прикатывающих роликов дополнительно оснащается продольным приводом 51, с помощью которого прикатывающий ролик 2 может перемещаться в значительной мере в  продольном направлении относительно каркасного барабана 93, и радиальным приводом 52, с помощью которого прикатывающий ролик 2 может перемещаться в значительной мере в радиальном направлении относительно каркасного барабана 93. В этом примере реализации изобретения упомянутые два привода 51, 52 обеспечивают динамическое перемещение прикатывающего ролика 2 по контуру шины.
В примере реализации изобретения, показанном на фиг.1, прикатывающий ролик 2 с собственным приводным механизмом 4 и цилиндром 3 устанавливаются на первый координатный столик 6. С помощью двух продольных направляющих 7 первый координатный столик 6 устанавливается на второй координатный столик 8. С помощью по меньшей мере одной радиальной направляющей 9 второй координатный столик 8 устанавливается на опору 10. Путем регулирования периферийной скорости прикатывающего валика прикатывающего ролика 2 можно добиться, чтобы прикатывающий валик и положение зацепления прикатывающего ролика 2 на шине 92, по меньшей мере, перемещались в значительной степени параллельно.
На видах сверху на фиг.2 и фиг.3 показан второй пример реализации блока 20 прикатывающих роликов в соответствии с этим изобретением. Упомянутый блок 20 прикатывающих роликов содержит пару динамически подвижных прикатывающих роликов 22А, 22В. Каждый прикатывающий ролик 22А, 22В оснащен отдельным приводным механизмом 24А, 24В. С помощью привода, в этом примере зубчатого приводного ремня 25А, 25В, приводной механизм 24А, 24В функционально соединяется с прикатывающим роликом 22А, 22В. Путем использования зубчатого приводного ремня 25А, 25В или подобного средства приводной механизм 24А, 24В может устанавливаться дальше от прикатывающего ролика 22А, 22В. В частности, как показано на фиг.2 и фиг.3, приводной механизм 24А, 24В располагается на стороне прикатывающего ролика 22А, 22В, соответствующей приводному механизму 24А, 24В, причем эта сторона противоположна каркасному барабану.
Каждый прикатывающий ролик 22А, 22В с собственным отдельным приводным механизмом 24А, 24В устанавливается на свой собственный отдельный поворотный стол или центральную опору 23А, 23В, которая соединена с первым отдельным координатным столиком или прикатывающим столиком 26А, 26В с возможностью вращения вокруг оси вращения 231А, 231В. Благодаря такой конструкции, прикатывающие ролики 22А и 22В могут, по меньшей мере, разворачиваться или вращаться Z1, Z2 между первым положением, показанным на фиг.2, для прикатывания, среди прочего, протектора сырой радиальной пневматической шины 92, 94 прикатывающим роликом 221А, как схематично показано на фиг.4, и вторым положением, показанным на фиг.3, для прикатывания боковин протектора сырой радиальной пневматической шины 92, 94 прикатывающим роликом 222А, как схематично показано на фиг.4.
Кроме того, что при продольном перемещении X1, Х2 необходимо отрегулировать угол разворота Z1, Z2 для обеспечения перемещения по контуру шины, также положение зацепления или точка контактирования прикатывающего ролика 22А, 22В на сырой радиальной пневматической шине будет располагаться на разном расстоянии y1 и у2 относительно каркасного барабана 93, как показано на фиг.4. При неизменном количестве поворотов каркасного барабана 93 периферийная скорость при расстоянии y1 будет выше, чем периферийная скорость при расстоянии у2. Путем регулирования периферийной скорости прикатывающего валика прикатывающих роликов 22А, 22В можно добиться, чтобы прикатывающий валик и положение зацепления прикатывающих роликов 2 на шине 92, по меньшей мере, перемещались в значительной степени параллельно.
С помощью двух продольных направляющих 27 оба первых координатных столика или прикатывающих столика 26А и 26В устанавливаются на общий второй координатный столик или подрамник 28. Благодаря наличию продольного привода 251 прикатывающие  ролики 22А, 22В по отношению к каркасному барабану могут перемещаться в значительной степени в продольном направлении X1, Х2. Как схематично показано на фиг.2, электродвигатель 251 приводит в движение шпиндель, имеющий первую часть 252 для привода первого координатного столика 26А первого прикатывающего ролика 22А и вторую часть 253 для привода первого координатного столика 26 В второго прикатывающего ролика 22 В, причем направление шага первой части 252 противоположно направлению шага второй части 253. Предпочтительно, размер шага первой части 252 в значительной мере равен размеру шага второй части 253, в результате чего при перемещении электродвигателем 251 шпинделя первый прикатывающий ролик 22А и второй прикатывающий ролик 22В могут перемещаться в значительной степени симметрично относительно плоскости симметрии S.
С помощью двух радиальных направляющих 29 второй координатный столик или подрамник 28 устанавливаются на опору или основную раму 30. С помощью радиального привода (не показан) второй координатный столик 28 способен перемещаться в значительной степени в радиальном направлении Y.
В этом втором примере реализации изобретения радиальный привод, продольный привод 251 и привод вращения поворотных столов 23А, 23В обеспечивают динамическое перемещение прикатывающих роликов 22А, 22В, повторяющее контур шины.
Приводные механизмы 4, 24А, 24 В прикатывающих роликов 2, 22А, 22В оснащены сервоприводами, управляемыми с помощью системы управления (не показана). Предпочтительно, эта система управления соединена с измерительным средством для определения момента вращения для привода каркасного барабана.
При использовании сначала определяется первое значение момента вращения для привода каркасного барабана без контактирования прикатывающего ролика 2, 22А, 22В с каркасом. Затем прикатывающий ролик 2, 22А, 22В приводится в движение собственным электродвигателем 4, 24А, 24 В, и во время вращения он прижимается к каркасу. Когда прикатывающий ролик 2, 22А, 22В прижат к каркасу, и/или из-за того, что прикатывающий ролик 2, 22А, 22В перемещается по контуру шины, величина момента вращения для привода каркасного барабана может начать отклоняться от первого значения. В таких случаях система управления управляет электродвигателем 4, 24А, 24В прикатывающего ролика 2, 22А, 22В таким образом, что момент вращения максимально приближается к первому значению.
Приведенное выше описание дается для иллюстрации работы предпочтительных вариантов реализации этого изобретения и не ограничивает объема изобретения. Из приведенного выше пояснения специалисту будут очевидны много вариаций этого изобретения, согласующихся с сущностью и объемом настоящего изобретения.
Таким образом, изобретение относится к установке и способу изготовления сырой радиальной пневматической шины. Установка оснащена вращающимся каркасным барабаном для поддержки каркаса с брекерно-протекторным комплектом для радиальной пневматической шины и блоком прикатывающих роликов, имеющим по меньшей мере один вращающийся прикатывающий ролик, имеющий прикатывающий валик, который может устанавливаться напротив каркаса, и устройством смещения для радиального перемещения ролика к каркасу с брекерно-протекторным комплектом или от каркаса с брекерно-протекторным комплектом. Блок прикатывающих роликов оснащен отдельным приводным механизмом для приведения прикатывающего валика прикатывающего ролика во вращательное движение, по меньшей мере, без контактирования прикатывающего ролика с брекерно-протекторным комплектом. Установка дополнительно оснащена регулировочным устройством для регулирования периферийной скорости прикатывающего ролика, причем установка содержит измерительное средство для определения момента вращения для привода вращающегося каркасного барабана или количественного параметра, выведенного из момента вращения для привода вращающегося каркасного барабана, и для выдачи на регулировочное устройство сигнала, репрезентативного для момента вращения.