УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ШИН

Область полезной модели
Полезная модель раскрывает устройство кольца для производства борта шины и относится к области производства изделий из резины.
Уровень техники
Используемые в настоящее время резиновые шины состоят преимущественно из бортового кольца, сборки корпуса шин и ременного слоя - сборки протектора. В процессе изготовления шины, заготовка бортового кольца изымается из предварительно установленного рабочего положения и переносится в осевом направлении в муфту формовочного барабана.
В процессе позиционирования и переноса бортового кольца, плоскостность и вертикальность борта шины оказывают прямое воздействие на последующее равномерное расположение и установку шины. Таким образом, сборка, расположение и формовка борта шины являются важными элементами. На предшествующем уровне развития техники для этих целей использовалась механическая конструкция.
В общем виде, процесс установки борта шины главным образом состоял в удержании борта шины посредством пневмоцилиндра приводного механизма; вследствие низких возможностей точности регулировки удерживающей силы возникали проскальзывания и деформации и, как следствие, неудовлетворительное качество шин. Кроме того, во время механической установки борта шины по причине длительного высокочастотного вращения и прямолинейного движения, могут образоваться видимые дефекты износа, непосредственно влияющие на точность удержания и передачи борта шины.
Например, в заявке Китая №201020689149.2 на «Кольцо передачи борта шины» раскрыта установка зажимной конструкции, имеющей рычажный механизм на кольце корпуса для растяжки и установки посредством цилиндра; присоски для адсорбции борта шины равномерно закреплены на кольцевом корпусе для обеспечения предварительной установки и повышения точности передачи борта шины; корпус кольца соединяется с устройством сцепления, соединение и разделение корпуса борта шины осуществляется посредством приведения в действие ведущей шестерни, корпуса левого и правого кольца отделены друг от друга с целью освобождения борта шины после передачи его к формирующему барабану.
В вышеуказанной патентной заявке используется магнитная адсорбция и механическая удерживающая конструкция, в то же время имеются очевидные следующие недостатки:
1. Механические зажим и удерживание не способны полностью устранить проблему проскальзывания и деформации борта шины, сохраняя точность позиционирования и транспортировки достаточно низкой;
2. Поскольку вершина находится на внешнем диаметре стального бортового кольца, имеющего определенную степень упругости, во время магнитной абсорбции стального посадочного кольца шины, вершина из-за своей упругости может легко соприкоснуться с корпусом кольца; под действием ответной обратной упругости вершина восстанавливает форму и отстраняет бортовое кольцо от поверхности корпуса кольца; в результате образуется достаточно большой разрыв между локальной частью бортового кольца и кольцевым корпусом; при этом отклонения плоскостности и вертикальности при магнитной абсорбции достаточно низкие;
3. Недостаточно акцентированный контроль проверки плоскостности и вертикальности магнитной абсорбции бортовой шины - зависит только от визуального контроля сотрудников на местах;
4. При использовании пневмоцилиндра для разделения и соединения кольцевого корпуса в течение длительного времени сказываются неравномерность распределения давления в трубопроводе или уменьшение герметичности, что оказывает непосредственное воздействие на эффект адсорбции и удержание борта шины.
В целях устранения указанных недостатков было создано настоящее устройство, заявляемое в качестве полезной модели.
Краткое описание полезной модели
Главная цель заявляемого на регистрацию устройства для производства борта шины заключается в устранении вышеуказанных проблем известных из уровня техники и используемых способов магнитной абсорбции, соединении способов фотодетектирования, для повышения качества сборки борта шины, исключения проблем, связанных с проскальзыванием борта шины или деформация борта шины и обеспечения концентричности и вертикальности борта шины и формовочного барабана.
Дополнительно, целью данной полезной модели является устранение проблемы упругого соприкосновения вершины и кольцевого корпуса посредством расширения пределов допустимого отклонения пространства для вершины и повышения эффекта адсорбции стального борта шины, как следствие - также повышение плоскостности и вертикальности всего борта шины.
Целью данной полезной модели также заключается в возможности использования редукторного двигателя для повышения работоспособности процесса разделения и соединения правого и левого корпусов кольца.
Для реализации вышеуказанных целей, кольцевое устройство передачи борта шины главным образом включает в себя:
пару полуколец противоположного разделения и соединения, а именно левое и правое полукольцо, где левое и правое полукольцо соответственно установлены в конструкции, расположенной с возможностью перемещения вертикально вверх посредством возвратно-поступательного скольжения вдоль верхнего скользящего рельса.
Отличие от известного уровня техники состоит в том, что вдоль внутренних диаметров левого и правого полукольца установлены вкладыши, а задняя поверхность каждого вкладыша содержит множество магнитов для магнитной адсорбции борта шины.
Подобное исполнения предполагает совершенно иной процесс магнитного соединения по сравнению с механическим удерживающим механизмом, известным из уровня техник, повышая точность регулировки захвата и удерживания борта шины.
Вкладыш, расположенный на внутреннем диаметре корпуса кольца, имеет две функции: первая состоит в магнитном удержании бортового кольца, образующего борт шины, а вторая - в формировании вертикального допустимого отклонения пространства в выступе и других частях кольцевого корпуса, так что после того, как кольцо шины подвергают магнитному удержанию, даже при возникновении соприкосновения между вершиной и кольцевым корпусом обратное смещение вершины происходит с допустимым отклонением в пространстве. Таким образом, не оказывается воздействия на герметичность магнитного контакта между бортовым кольцом и выступом, во время контакта надежно гарантированы плоскостность и вертикальность всего борта шины.
Для полного контроля нахождения борта шины в зоне магнитного контакта и соответствия при таком контакте борта шины показателям плоскостности и вертикальности, заявленное устройство дополнительно может быть снабжено симметрично встроенным множеством оптоволоконных устройств контроля, располагаемых на передней части вкладыша в зоне магнитного контакта с бортом шины.
Для того, чтобы гарантировать, что после разделения правого и левого полуколец можно осуществить их правильное соединение, в соединяемых концах левого и правого полуколец установлена пара соединительных зажимов в виде фиксирующих блоков, обеспечивающих сцепление левого и правого полуколец после примыкания.
В целях дальнейшего повышения точности процесса разделения и соединения левого и правого полуколец, а также сохранения такой точности в процессе длительного и частого использования, верхние части правого и левого полуколец с парой опорных точек соединены соответственно посредством муфт с первым и вторым вращающимися валами, установленных на установочном месте и связанных парой передачи сцепления, расположенной на первом и на втором вращающихся валах; редукторный двигатель связан с первым вращающимся валом набором шкивов и ремней.
Основываясь на конструкции и концепции данной полезной модели, а также вышеописанных улучшениях для передачи структуры кольца борта шины, данная полезная модель позволяет реализовать следующий способ передачи борта шины:
устройство скользит вдоль верхнего скользящего рельса к предварительно установленной рабочей позиции борта шины, а борт шины транспортируется по направлению оси в муфту на формовочном барабане;
в процессе позиционирования и транспортировки борта шины, левое и правое полукольца противоположно соединяются, а бортовое кольцо посредством силы магнитной индукции располагается на вкладыше, так что вершина на внешнем диаметре бортового кольца устанавливается на кольцевом корпусе.
В дальнейшем, на контактирующей поверхности вкладыша, посредством симметрично встроенного множества оптоволоконных устройств контроля, контролируют процесс магнитного взаимодействия.
Левое и правое полукольца в соединенном состоянии взаимно примыкают друг к другу и находятся в замкнутом положении посредством фиксирующих блоков.
Вышеуказанные левое и правое полукольца соответственно установлены на первом и втором вращающихся валах посредством расположения верхних опорных мест в паре взаимно сцепленных передач в муфте; редукторный двигатель приводит в действие фиксированную ось первого вращающегося вала для вращения, и второго вращающегося вала - для вращения в обратном направлении через сцепление между передачами, чтобы управлять и контролировать противоположное расщепление и интеграцию, а также угол расщепления левого и правого полуколец.
Таким образом, преимущества и положительный эффект от использования заявленного устройства для изготовления борта шины заключаются в следующем:
1. Данная полезная модель позволяет использовать полный режим магнитного взаимодействия для того, чтобы в процессе формования борта шины повысить соосность формовочного барабана, а также эффективно избежать таких проблем, как проскальзывание или деформация борта шины.
2. В полезной модели предусмотрено использование оптоволоконных устройств контроля прилегания борта шины в зоне магнитного взаимодействия, а также для контроля плоскостности и вертикальности в такой зоне.
3. Данная полезная модель устраняет проблему упругого соприкосновения между вершиной и кольцевым корпусом, очевидно улучшая плоскостность и вертикальность всего борта шины.
4. Данная полезная модель использует редукторный двигатель для повышения работоспособности процесса разделения и соединения правого и левого корпусов кольца.
Краткое описание чертежей
Рис. 1 - кольцевое устройство для производства борта шины в раскрытом/закрытом положениях; Рис. 2 - вид сбоку на Рис. 1; Рис. 3 - сечение А-А на Рис. 2.
На рисунках следующими позициями обозначены: левое полукольцо - 1, правое полукольцо - 2, стойки - 3, магнит - 4, оптическое устройство контроля - 5, фиксирующий блок - 6, опорный узел - 7, первый вращающийся вал - 9, второй вращающийся вал - 8, шестерня - 10, синхронный шкив - 11, синхронный ремень -12, вкладыш - 13, редукторный двигатель - 14.
Способы использования полезной модели
Как показано на Рис. 1, Рис. 2 и Рис. 3, кольцо формирования борта шины главным образом включает в себя пару противоположно разделяемых/соединяемых полуколец, а именно левое полукольцо 1 и правое полукольцо 2.
На соединяемых концах левого 1 и правого 2 полуколец расположена пара взаимно соединяемых зажимов фиксирующего блока 6, при этом в зависимости от точности соединения зажимов блоков 6, левое 1 и правое 2 полукольца могут сохранять хорошую вертикальную плоскостность после соединения, что позволяет повысить точность установки борта шины.
Левое полукольцо 1 и правое полукольцо 2, соответственно, установлены на стойках 3, расположенных с возможностью вертикального перемещения посредством возвратно-поступательного скольжения по скользящему рельсу.
Вкладыши 13 полуколец расположены вдоль внутренних диаметров левого 1 и правого 2 полуколец, при этом задняя поверхность каждого вкладыша 13 снабжена множеством магнитов 4 для удержания борта шины посредством магнитной индукции. После того, как левое и правое полукольца соединяются, вкладыши 13 на левой и правой сторонах образуют круговое кольцо; соответственно, посредством силы магнитной индукции происходит позиционирование борта шины.
В следствии наличия допустимого вертикального отклонения вкладышей друг от друга, после магнитного воздействия кольцо и корпус заготовки сохраняют определенный вертикальный промежуток друг относительно друга, благодаря которому невозможно возникновение упругого соприкосновения. Даже если происходит такое упругое соприкосновение, ответное восстановительное смещение кольца также происходит в пределах пространственно допустимого отклонения. Таким образом, корпус не приводит в движение бортовое кольцо относительно вкладышей 13, и именно это не влияет на герметичность магнитного взаимодействия между бортовым кольцом и вкладышами 13; в результате, гарантируются плоскостность и вертикальность всего борта шины в процессе магнитного взаимодействия борта шины.
Четыре оптоволоконных устройства контроля 5 встроены в переднюю поверхность вкладышей 13, в месте, где борт шины в результате магнитного воздействия контактирует симметричным образом с осевой центральной линией кольцевого корпуса. Все устройства контроля 5 встроены во внутренние впадины кольца корпуса, поэтому они не оказывают воздействия на вкладыши 13 в процессе магнитной взаимодействия с бортовым кольцом.
В процессе магнитного взаимодействия, четыре оптоволоконных устройства контроля 5 служат для обнаружения разрыва между бортовым кольцом и вкладышами 13 с различных точек одновременно. Случай, когда значение в одной из точек или разница значений между четырьмя точками превышает допустимые значения, свидетельствует, что бортовое кольцо не полностью прилегает к вкладышам 13 и, следовательно, отклонения плоскостности и вертикальности между всем бортом шины и кольцевым корпусом неудовлетворительны; в этом случае необходимо переместить борт шины.
Для реализации противоположного разделения и соединения левого полукольца 1 и правого полукольца 2, полукольца связаны с парой опорных узлов 7, содержащих муфты на первом вращающемся валу 9 и втором вращающемся валу 8, установленных на стойках 3; на первом вращающемся валу 9 и втором вращающемся валу 8 расположена пара взаимно сцепленных передач 10; редукторный двигатель 14 также расположен на стойках 3, при этом двигатель 14 посредством шкива 11 и ремня 12 соединен с первым вращающимся валом - 9.
Заявленное устройство работает следующим образом.
Кольцо формирования борта шины скользит по направляющим рельсам к позиции предварительной установки борта шины, а борт шины транспортируется по направлению оси муфты на формовочном барабане.
В процессе позиционирования и транспортировки борта шины левое 1 и правое 2 полукольца кольца формирования соединены друг с другом, бортовое кольцо посредством магнитной индукции соединяется с кольцевым вкладышем 13 так, что внешняя поверхность бортового кольца соединяется с корпусом шины.
Множество оптоволоконных устройств контроля 5 служат для контроля качества прилегания и симметрично встроены в контактирующую поверхность вкладышей 13.
Когда левое полукольцо 1 и правое полукольцо 2 соединены, они взаимно примыкают и замыкаются через пару фиксирующих блоков 6.
Левое полукольцо 1 и правое полукольцо 2 соответственно установлены на первом вращающемся валу 9 и втором вращающемся валу 10 посредством расположения верхних опорных узлов 7 в паре взаимно сцепленных передач 10 муфты.
Редукторный двигатель 14 приводит в действие фиксированную ось первого вращающегося вала 9 для вращения в одном направлении и вращения второго вращающегося вала 8 - в обратном направлении посредством сцепления между передачами 10, чтобы управлять и контролировать противоположное расщепление и интеграцию, а также угол расщепления левого полукольца 1 и правого полукольца 2.