СОЕДИНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО И СПОСОБ СОЕДИНЕНИЯ ПОЛОС ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ КОМПОНЕНТА ШИНЫ
CONNECTOR AND METHOD FOR CONNECTING STRIPES FOR FORMING TYRE COMPONENT

Область и уровень техники
Изобретение относится к соединительному устройству и способу соединения полос для формирования компонента шины.
В WO 2011/099846 А1 раскрыт способ изготовления шины из сращенных полос, в котором первую полосу отрезают и полосу размещают на разгрузочном конвейере. После отрезки первой полосы вторую полосу отрезают и размещают на разгрузочном конвейере. После этого первую и вторую полосы сращивают. Между отрезкой первой полосы и размещением второй полосы на разгрузочном конвейере вторую полосу удерживают над разгрузочным конвейером, измеряют разделяющее расстояние на проекции между концом первой полосы и концом второй полосы, подлежащим сращиванию с указанным концом, и на основе измеренного разделяющего расстояния первую полосу относительно смещают таким образом относительно второй полосы, чтобы конец первой полосы был размещен в требуемом положении относительно второй полосы, после чего вторую полосу размещают на разгрузочном конвейере.
Вышеуказанный способ обеспечивает возможность точного соединения первой полосы со второй полосой в направлении перемещения разгрузочного конвейера. Однако неизбежно превышение допустимых отклонений между разгрузочным конвейером и захватом, который удерживает вторую полосу. Нередко имеет место превышение допустимого отклонения в направлении высоты, составляющее до 0,5 миллиметра. В случае некоторых полос, имеющих высоту, составляющую только несколько десятых миллиметра, такое превышение допустимого отклонения неприемлемо. Кроме того, если полосы соединяют посредством так называемого «сращивания под углом», неправильное положение перекрывающей второй полосы относительно первой полосы на разгрузочном конвейере может вызвать образование заостренного края, выступающего от поверхности полос в месте соединения, как показано, например, на фиг.18. Указанный выступающий край может вызывать деформации в последующих слоях шины, которые должны быть наложены на указанную поверхность.
Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить соединительное устройство и способ соединения полос для формирования компонента шины, при этом качество соединения может быть повышено.
Краткое описание изобретения
Согласно первому аспекту изобретения предложено соединительное устройство для соединения заднего конца первой полосы с передним концом второй полосы для формирования компонента шины, при этом соединительное устройство содержит опорный элемент с опорной поверхностью для обеспечения опоры для первой полосы и второй полосы в опорной плоскости соответственно в месте размещения первой полосы и месте размещения второй полосы с противоположных сторон по отношению к линии соединения и удерживающий элемент с удерживающей поверхностью для удерживания второй полосы в плоскости удерживания, проходящей над опорной плоскостью рядом с местом размещения второй полосы, при этом удерживающий элемент выполнен с возможностью удерживания второй полосы относительно удерживающей поверхности при переднем конце, выступающем от удерживающего элемента по направлению к месту размещения первой полосы на первое расстояние, соответствующее выступанию в направлении выступания, параллельном плоскости удерживания, при этом соединительное устройство выполнено с возможностью размещения переднего конца второй полосы в ориентации для соединения, в которой указанный передний конец находится ближе к опорной плоскости, чем остальная часть второй полосы, при этом соединительное устройство содержит блок управления для управления перемещением опорного элемента и удерживающего элемента друг относительно друга, при этом относительное перемещение включает первую составляющую в направлении размещения, перпендикулярном к опорной плоскости, для размещения переднего конца второй полосы, находящегося в ориентации для соединения, в контакте с опорной плоскостью и вторую составляющую в направлении соединения, поперечном к линии соединения и параллельном опорной плоскости, для ввода переднего конца второй полосы, находящегося в ориентации для соединения, в контакт с задним концом первой полосы.
В результате наклонного контакта переднего конца второй полосы указанный передний конец отклоняется и/или деформируется посредством указанной опорной поверхности относительно остальной части второй полосы, которая удерживается относительно удерживающего элемента. В частности, указанный передний конец может немного изгибаться вверх по направлению к верхней поверхности первой полосы. Таким образом, удерживающий элемент может принудительно смещать указанный передний конец для его ввода в свободный от отклонений контакт с опорной поверхностью, так что соединение переднего конца на свободно выступающем переднем конце второй полосы может быть независимым от удерживающего элемента и/или по существу свободным от отклонений относительно удерживающего элемента. В результате вторая полоса может находиться близко к верхней поверхности или может быть расположена на одном уровне с верхней поверхностью первой полосы, даже если удерживающий элемент будет находиться на другой высоте в результате превышения допустимого отклонения.
В предпочтительном варианте осуществления соединительное устройство содержит отклоняющий элемент для отклонения переднего конца второй полосы по направлению к опорному элементу относительно остальной части второй полосы. Отклоняющий элемент может гарантировать то, что передний конец второй полосы будет представлять собой единственную часть второй полосы, которая будет находиться в месте, в котором она будет первой контактировать с опорным элементом, будучи свободной от удерживающего элемента и без отклонений, связанных с указанным удерживающим элементом.
В дополнительном варианте осуществления отклоняющий элемент выполнен с возможностью перемещения в направлении отклонения, поперечном или перпендикулярном к плоскости удерживания, в отклоненное положение, в котором отклоняющий элемент, по меньшей мере частично, выступает от плоскости удерживания по направлению к опорной плоскости. При наличии отклоняющего элемента, выступающего за плоскость удерживания или от плоскости удерживания по направлению к опорной плоскости, отклоняющий элемент может смещать передний конец из его исходного положения в указанной плоскости удерживания.
Отклоняющий элемент предпочтительно поджимается для перемещения в отклоненное положение, при этом отклоняющий элемент выполнен с возможностью перемещения - при противодействии поджимающему усилию - в направлении отвода, противоположном направлению отклонения, в выровненное положение, в котором отклоняющий элемент расположен на одном уровне или по существу на одном уровне с плоскостью удерживания. В отличие от жестко закрепленного или активно приводимого в движение, отклоняющего элемента поджимаемый отклоняющий элемент обеспечивает возможность смещения отклоняющего элемента назад при приложении достаточного давления для поджима переднего конца к опорному элементу. Следовательно, передний конец не подвергается ненужному деформированию или сжатию между отклоняющим элементом и опорным элементом.
В альтернативном варианте соединительное устройство содержит отклоняющий исполнительный механизм, который функционально соединен с отклоняющим элементом для активного приведения отклоняющего элемента в движение в направлении отклонения. Отклоняющий исполнительный механизм обеспечивает возможность точного регулирования положения отклоняющего элемента.
В другом предпочтительном варианте осуществления плоскость удерживания расположена так, что она проходит параллельно или по существу параллельно опорной плоскости, когда передний конец второй полосы находится в ориентации для соединения. Следовательно, может быть обеспечено то, то передний конец второй полосы будет проходить ниже плоскости удерживания, в то время как остальная часть второй полосы удерживается относительно удерживающего элемента в плоскости удерживания, которая параллельна или по существу параллельна опорной плоскости. Другими словами, вся вторая полоса за исключением переднего конца находится на постоянном или по существу постоянном расстоянии от опорной плоскости.
В альтернативном варианте удерживающий элемент выполнен с возможностью его размещения в наклонном положении для соединения, в котором плоскость удерживания проходит под углом наклонного соединения относительно опорной плоскости и наклонена по направлению к линии соединения. В этом альтернативном варианте осуществления именно наклонная ориентация обеспечивает размещение переднего конца второй полосы ближе к опорной плоскости по сравнению с остальной частью второй полосы.
Блок управления предпочтительно выполнен с возможностью управления сначала относительным перемещением в направлении размещения для размещения переднего конца второй полосы, находящегося в ориентации для соединения, в контакте с опорной плоскостью и последующего управления относительным перемещением в направлении соединения для ввода переднего конца второй полосы, находящегося в ориентации для соединения, в контакт с задним концом первой полосы. Следовательно, можно сначала отклонить передний конец второй полосы относительно опорной плоскости в выровненное положение относительно первой полосы без превышения допустимого отклонения и только затем устранить зазор между первой полосой и второй полосой.
В случае, если плоскость удерживания проходит под углом наклонного соединения, блок управления выполнен с возможностью одновременного управления относительным перемещением в направлении размещения и направлении соединения для перемещения удерживающего элемента вдоль траектории наклонного соединения под углом наклонного соединения. Следовательно, зазор между первой полосой и второй полосой может быть устранен в направлении указанного угла наклонного соединения.
Угол соединения предпочтительно находится в диапазоне от двух до шести градусов, предпочтительно от двух до пяти градусов, наиболее предпочтительно от трех до четырех градусов. Было доказано, что указанный угол соединения является оптимальным для обеспечения деформации на переднем конце второй полосы, которая не зависит или по существу не зависит от превышения допустимого отклонения.
Также в случае, когда плоскость удерживания находится под углом наклонного соединения, предпочтительно, чтобы удерживающий элемент, находящийся в положении для соединения, был расположен на расстоянии от опорной плоскости, соответствующем минимальной высоте, которая выбрана так, чтобы вторая полоса контактировала с опорной поверхностью. Следовательно, треугольник, определяемый углом наклонного соединения, первым расстоянием, соответствующим выступанию, и данной минимальной высотой, выбран тщательным образом так, чтобы вторая полоса контактировала с опорной поверхностью, когда удерживающий элемент находится в положении для соединения.
Кроме того, когда плоскость удерживания находится под углом наклонного соединения в положении для соединения, предпочтительно, чтобы удерживающий элемент был выполнен с возможностью перемещения из положения для соединения в положение для размещения, при этом плоскость удерживания проходит параллельно или по существу параллельно опорной плоскости в положении для размещения. Следовательно, передний конец второй полосы может быть введен в контакт с задним концом первой полосы простым образом и/или только за счет перемещения удерживающего элемента из положения для соединения в положение для размещения.
В варианте осуществления блок управления выполнен с возможностью обеспечения перемещения удерживающего элемента из положения для соединения в положение для размещения только после ввода переднего конца второй полосы в контакт с задним концом первой полосы. Когда передний конец находится в контакте с задним концом, уменьшается вероятность смещения данных концов друг относительно друга. Следовательно, перемещение из положения для соединения в положение для размещения не влияет на качество соединения.
В другом варианте осуществления задний конец первой полосы и передний конец второй полосы содержат комплементарные скошенные концевые поверхности, проходящие под одинаковым или по существу одинаковым углом скоса соответственно относительно опорной плоскости и плоскости удерживания, при этом перемещение удерживающего элемента и опорного элемента друг относительно друга обеспечивает возможность смещения переднего конца относительно опорной поверхности на первом расстоянии, соответствующем выступанию, в ориентированное положение для соединения, в котором скошенные концевые поверхности первой полосы и второй полосы параллельны или по существу параллельны. Следовательно, вторая полоса может быть переведена в положение с такой же ориентацией, как у первой полосы.
В предпочтительном варианте ее осуществления вторая полоса содержит верхнюю поверхность, при этом скошенная концевая поверхность пересекается с верхней поверхностью для образования передней кромки, при этом удерживающий элемент выполнен с возможностью удерживания второй полосы при ее передней кромке, выступающей от удерживающего элемента в направлении выступания на первое расстояние, соответствующее выступанию. Следовательно, передняя кромка выступает дальше всего от удерживающего элемента.
В дополнительном варианте ее осуществления вторая полоса содержит нижнюю поверхность, при этом скошенная концевая поверхность пересекается с нижней поверхностью для образования заглубленной кромки, при этом удерживающий элемент выполнен с возможностью удерживания второй полосы при ее заглубленной кромке, выступающей от удерживающего элемента в направлении выступания на второе расстояние, соответствующее выступанию. Следовательно, указанный заглубленная кромка на нижней поверхности может быть смещена за счет контакта с опорной поверхностью в месте, находящемся на втором расстоянии, соответствующем выступанию, от удерживающего элемента. Нормальная сила, действующая со стороны опорной поверхности на вторую полосу, может действовать в том месте указанной заглубленной кромки, в котором передний конец не удерживается удерживающим элементом и/или уже свободно выступает от удерживающего элемента. Следовательно, передний конец может быть легче отклонен и деформирован по направлению к первой полосе.
В общем случае предпочтительно, чтобы первое расстояние, соответствующее выступанию, составляло, по меньшей мере, два миллиметра, предпочтительно, по меньшей мере, пять миллиметров и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, десять миллиметров. В отрасли по производству шин существует тенденция, заключающаяся в том, что полосы, используемые для слоев каркаса, становятся все более тонкими. Слои каркаса с толщиной менее одного миллиметра не являются нередкими. Вышеупомянутое расстояние, соответствующее выступанию, является достаточным для обеспечения возможности деформирования указанного переднего конца второй полосы относительно остальной части второй полосы, которая удерживается удерживающим элементом.
Что касается варианта осуществления, в котором вводится второе расстояние, соответствующее выступанию, предпочтительно, чтобы второе расстояние, соответствующее выступанию, составляло, по меньшей мере, один миллиметр, предпочтительно, по меньшей мере, три миллиметра и более предпочтительно, по меньшей мере, семь миллиметров. При наличии такого расстояния, соответствующего выступанию, можно гарантировать, что передний конец второй полосы будет иметь достаточную свободу относительно остальной части второй полосы, которая удерживается относительно удерживающего элемента, для отклонения и/или деформирования при контакте с опорной плоскостью в направлении размещения.
В общем случае предпочтительно, чтобы или опорный элемент был выполнен с возможностью перемещения в направлении соединения относительно удерживающего элемента, или удерживающий элемент был выполнен с возможностью перемещения в направлении соединения относительно опорного элемента. Таким образом, требуется, чтобы только один из удерживающего элемента и опорного элемента был выполнен с возможностью перемещения, в то время как другой может оставаться в одном и том положении при устранении зазора между первой полосой и второй полосой.
Согласно второму аспекту изобретения предложен способ соединения заднего конца первой полосы с передним концом второй полосы для формирования компонента шины, при этом способ включает этапы:
- обеспечения опорного элемента с опорной поверхностью и обеспечения опоры для первой полосы в опорной плоскости на опорной поверхности в месте размещения первой полосы с одной стороны по отношению к линии соединения;
- обеспечения удерживающего элемента с удерживающей поверхностью и удерживания второй полосы относительно указанной удерживающей поверхности в плоскости удерживания, проходящей над местом размещения второй полосы на опорной плоскости с противоположной стороны по отношению к линии соединения, при этом вторая полоса удерживается относительно удерживающей поверхности при переднем конце, выступающем от удерживающего элемента по направлению к месту размещения первой полосы на первое расстояние, соответствующее выступанию, в направлении выступания, параллельном плоскости удерживания;
- размещения переднего конца второй полосы в ориентации для соединения, в которой указанный передний конец находится ближе к опорной плоскости, чем остальная часть второй полосы; и
- управления перемещением опорного элемента и удерживающего элемента друг относительно друга, при этом относительное перемещение включает первую составляющую в направлении размещения, перпендикулярном к опорной плоскости, для размещения переднего конца второй полосы, находящегося в ориентации для соединения, в контакте с опорной плоскостью и вторую составляющую в направлении соединения, поперечном к линии соединения и параллельном опорной плоскости, для ввода переднего конца второй полосы, находящегося в ориентации для соединения, в контакт с задним концом первой полосы.
Способ и варианты его осуществления относятся к реализации на практике технических признаков, рассмотренных ранее с связи с соединительным устройством. Для специалиста в данной области техники будет очевидно, что преимущества способа и вариантов его осуществления соответствуют преимуществам соединительного устройства и соответствующих вариантов его осуществления. Преимущества не будут повторены в дальнейшем для краткости.
В предпочтительном варианте осуществления способ включает этап отклонения переднего конца второй полосы по направлению к опорному элементу относительно остальной части второй полосы.
В дополнительном варианте осуществления плоскость удерживания проходит параллельно или по существу параллельно опорной плоскости, когда передний конец второй полосы находится в ориентации для соединения.
Управление относительным перемещением предпочтительно сначала осуществляют в направлении размещения для размещения переднего конца второй полосы, находящегося в ориентации для соединения, в контакте с опорной плоскостью и впоследствии осуществляют в направлении соединения для ввода переднего конца второй полосы, находящегося в ориентации для соединения, в контакт с задним концом первой полосы.
В альтернативном варианте осуществления удерживающий элемент размещают в месте размещения наклонного соединения, в котором плоскость удерживания проходит под углом наклонного соединения относительно опорной плоскости и наклонена по направлению к линии соединения.
В предпочтительном варианте осуществления осуществляют одновременное управление относительным перемещением в направлении размещения и направлении соединения для перемещения удерживающего элемента вдоль траектории наклонного соединения под углом наклонного соединения.
Различные аспекты и признаки, описанные и показанные в описании, могут быть применены по отдельности во всех случаях, где это возможно. Эти отдельные аспекты, в частности, аспекты и признаки, описанные в приложенных зависимых пунктах формулы изобретения, могут быть сделаны предметом выделенных патентных заявок.
Краткое описание чертежей
Изобретение будет разъяснено на основе иллюстративного варианта осуществления, показанного на приложенных схематических чертежах, на которых:
фиг.1-4 показывают виды сбоку соединительного устройства во время этапов способа соединения полос для формирования компонента шины согласно первому варианту осуществления изобретения;
фиг.5 и 6 показывают виды сбоку альтернативного соединительного устройства во время этапов альтернативного способа соединения полос для формирования компонента шины согласно второму варианту осуществления изобретения;
фиг.7 показывает вид сбоку соединительного устройство согласно фиг.1-4;
фиг.8-11 показывают виды сбоку дополнительного альтернативного соединительного устройства во время этапов дополнительного альтернативного способа соединения полос для формирования компонента шины согласно третьему варианту осуществления изобретения;
фиг.12 и 13 показывают виды сбоку соединительного устройства согласно фиг.8-11 во время выполнения дополнительного альтернативного способа соединения полос для формирования компонента шины согласно четвертому варианту осуществления изобретения;
фиг.14-17 показывают виды сбоку соединительного устройства согласно фиг.8-11 во время этапов дополнительного альтернативного способа соединения полос для формирования компонента шины согласно пятому варианту осуществления изобретения;
фиг.18 показывают скошенный стык, который является результатом выполнения обычного способа соединения; и
фиг.19 показывает скошенный стык, который является результатом выполнения способа соединения согласно вариантам осуществления изобретения.
Подробное описание изобретения
Фиг.1-4 показывают соединительное устройство 3 согласно изобретению во время этапов способа согласно первому варианту осуществления для соединения, сдавливания или сращивания первой полосы 1 со второй полосой 2 для формирования компонента шины.
Компонент шины предпочтительно представляет собой брекерный слой или слой каркаса для формирования невулканизированной или «сырой» шины. Первая полоса 1 содержит тело 10 полосы с верхней поверхностью 11, нижней поверхностью 12, задним концом 13 и скошенной концевой поверхностью 14, которая пересекается с нижней поверхностью 12 под первым углом В1 скоса для образования заднего края 15. Вторая полоса 2 содержит тело 20 полосы, верхнюю поверхность 21, нижнюю поверхность 22, передний конец 23 и скошенную концевую поверхность 24, которая пересекается с верхней поверхностью 21 и нижней поверхностью 22 под вторым углом В2 скоса для образования соответственно передней кромки 25 и заглубленной кромки 26. Углы В1, В2 скоса соответствующих полос 1, 2 являются одинаковыми или по существу одинаковыми. Тела 10, 20 полос, как правило, изготовлены из невулканизированного, «сырого» или липкого эластомерного материала, который легко прилипает. В случае брекерного слоя полосы 1, 2 содержат заделанные армирующие корды, предпочтительно стальные армирующие корды. Соединительное устройство 3 выполнено с возможностью соединения, сдавливания или сращивания заднего конца 13 первой полосы 1 с передним концом 23 второй полосы 2 на их соответствующих скошенных концевых поверхностях 14, 24 для формирования так называемого «скошенного стыка».
Как показано на фиг.1, соединительное устройство 3 содержит опорный элемент 4, например, стол или конвейер, с опорной поверхностью 40, предпочтительно плоской опорной поверхностью 40, предназначенный для обеспечения опоры для первой полосы 1 и второй полосы 2 в опорной плоскости S или соответственно в месте Р1 размещения первой полосы и месте Р2 размещения второй полосы или рядом с данным местами с противоположных сторон по отношению к линии L соединения. Соединительное устройство 3 дополнительно содержит удерживающий элемент 5, например, захват или другой соответствующий манипулятор, с удерживающей поверхностью 50, предпочтительно плоской удерживающей поверхностью 50, предназначенный для удерживания второй полосы 2 в плоскости R удерживания, проходящей над опорной плоскостью S рядом с местом Р2 размещения второй полосы. Удерживающий элемент 5 выполнен с удерживающими компонентами 51, предпочтительно выполненными в виде вакуумных удерживающих компонентов или магнитных удерживающих компонентов и предназначенными для удерживания второй полосы 2 относительно удерживающей поверхности 50. Соединительное устройство 3 выполнено с возможностью размещения переднего конца 23 второй полосы 2 в ориентации для соединения, показанной на фиг.1, в которой указанный передний конец 23 находится ближе к опорной плоскости S, чем остальная часть второй полосы 2, способом, который будет разъяснен непосредственно в дальнейшем более подробно.
Удерживающий элемент 5 размещают в заданном положении относительно опорного элемента 4 посредством одного из механических компонентов (непоказанных) или их совокупности, например, участков механической направляющей, механической руки, манипуляционного робота или тому подобного. Эти механические компоненты неизбежно вызывают превышение допустимых отклонений при размещении удерживающего элемента 5 относительно опорного элемента 4. Указанное превышение допустимых отклонений схематически показано на фиг.2 в виде положительного или отрицательного отклонения Т относительно минимальной высоты Н плоскости R удерживания над опорной плоскостью S.
Для компенсации превышения Т допустимого отклонения соединительное устройство 3 снабжено отклоняющим элементом 7, предназначенным для отклонения/смещения переднего конца 23 второй полосы 2 по направлению к опорному элементу 4 относительно остальной части второй полосы 2. Отклоняющий элемент выполнен с возможностью перемещения в направлении F отклонения, поперечном или перпендикулярном к плоскости R удерживания, в отклоненное положение, показанное на фиг.1, в котором отклоняющий элемент 7, по меньшей мере частично, выступает от или ниже плоскости R удерживания по направлению к опорной плоскости S. В этом первом варианте осуществления изобретения отклоняющий элемент 7 поджимается для перемещения в отклоненное положение, показанное на фиг.1, посредством поджимающего элемента 8, например, пружины или упругого опорного элемента. Это обеспечивает возможность перемещения отклоняющего элемента 7 при противодействии смещающему усилию в направлении отвода, противоположном направлению F отклонения, в выровненное положение, показанное на фиг.4, в котором отклоняющий элемент 7 находится на одном уровне или по существу на одном уровне с плоскостью R удерживания.
При отклонении переднего конца 23 второй полосы 2 указанный передний конец 23 будет находиться ближе к опорной плоскости S, чем остальная часть второй полосы 2. При последующем наложении отклоненного переднего конца 23 второй полосы 2 на опорную поверхность 40 в опорной плоскости S, как показано на фиг.2, передний конец 2, по меньшей мере частично, смещается назад, что обеспечивает его выравнивание относительно заднего конца 13 первой полосы 1. В отличие от остальной части второй полосы 2, которая по-прежнему удерживается относительно удерживающего элемента 5 над опорной плоскостью S, передний конец 23 надежно и точно размещается на опорной плоскости S независимо от превышения допустимого отклонения для удерживающего элемента 5.
Как показано на фиг.1 и 2, соединительное устройство 3 может быть предусмотрено с подвижным фиксатором 9 для удерживания и/или фиксации положения заднего конца 13 первой полосы 1 на или относительно опорной поверхности 40 опорного элемента 4. Фиксатор 9 показан в положении расфиксации на фиг.1 и в положении фиксации на фиг.2. В зависимости от того, закреплен ли фиксатор 9 независимо или закреплен относительно удерживающего элемента 5, фиксатор 9 может использоваться только для удерживания первой полосы 1, при этом фиксатор 9 может перемещаться в направлении, параллельном направлению J соединения, над указанной первой полосой 9.
Соединительное устройство 3 выполнено с возможностью обеспечения перемещения М опорного элемента 4 и удерживающего элемента 5 друг относительно друга. Относительное перемещение М включает первую составляющую М1 в направлении К размещения, перпендикулярном к опорной плоскости S, для размещения переднего конца 23 второй полосы 2, находящегося в ориентации для соединения, в контакте с опорной плоскостью S и вторую составляющую М2 в направлении J соединения, наклонном или поперечном к линии L соединения, для ввода переднего конца 23 второй полосы 2, находящегося в ориентации для соединения, в контакт с задним концом 13 первой полосы 1.
В данном иллюстративном варианте осуществления направление J соединения параллельно или по существу параллельно опорной плоскости S. Направление К размещения перпендикулярно к опорной плоскости S. Первая составляющая М1 и вторая составляющая М2 относительного перемещения М могут быть обеспечены, например, посредством перемещения опорного элемента 4 относительно удерживающего элемента 5 или посредством перемещения удерживающего элемента 5 относительно опорного элемента 4.
Кроме того, соединительное устройство 3 снабжено блоком 6 управления, который функционально и/или с помощью электронных средств соединен с опорным элементом 4 и/или удерживающим элементом 5 для управления составляющими М1, М2 вышеупомянутого относительного перемещения М в направлении J соединения и направлении К размещения.
Способ соединения заднего конца 13 первой полосы 1 с передним концом 23 второй полосы 2 посредством использования вышеупомянутого соединительного устройства 3 разъяснен ниже со ссылкой на фиг.1-4.
Фиг.1 показывает ситуацию, в которой удерживающий элемент 5 размещен над опорной плоскостью S со второй полосой 2, удерживаемой относительно него. Удерживающий элемент 5 находится на некоторой высоте относительно опорного элемента 4, так что вторая полоса 2 находится над местом Р2 размещения второй полосы на расстоянии от опорной плоскости S. Первая полоса 1 размещена на опорном элементе 4 в месте Р1 размещения первой полосы с той стороны относительно линии L соединения, которая противоположна по отношению к месту Р2 размещения второй полосы. Поджатый отклоняющий элемент 7 находится в положении отклонения, посредством чего он смещает передний конец 23 второй полосы 2 в ориентацию для соединения.
Фиг.2 показывает ситуацию после перемещения, соответствующего управляемой первой составляющей М1 перемещения М удерживающего элемента 5 и опорного элемента 4 друг относительно друга в направлении К размещения, которая обеспечивает приближение, контакт и отклонение отклоняемого переднего конца 23 относительно опорной поверхности 40 опорного элемента 4. Отклонение относительно опорной поверхности 40 обеспечивает выравнивание переднего конца 23 второй полосы 2 относительно заднего конца 13 первой полосы 1 перед соединением. Следует отметить, что, в частности, скошенные концевые поверхности 14, 24 соответствующих полос 1, 2 параллельны или по существу параллельны друг другу и/или что нижняя поверхность 22 второй полосы 2 на переднем конце 23 была принудительно смещена в ориентированное положение, в котором она параллельна или по существу параллельна опорной плоскости S. На фиг.2 первая полоса 1 и вторая полоса 2 по-прежнему находятся на расстоянии друг от друга.
Фиг.3 показывает ситуацию после перемещения, соответствующего управляемой второй составляющей М2 перемещения М удерживающего элемента 5 и опорного элемента 4 друг относительно друга в направлении J соединения для устранения зазора между первой полосой 1 и передним концом 23 второй полосы 2. Следует отметить, что удерживающий элемент 5 по-прежнему удерживает остальную часть второй полосы 2 над опорной плоскостью S и на расстоянии от нее.
Фиг.4 показывает ситуацию после управляемого наложения остальной части второй полосы 2 посредством выполнения дополнительного перемещения удерживающего элемента 5 и опорного элемента 4 друг относительно друга в направлении К размещения до тех пор, пока нижняя поверхность 22 второй полосы 2 не будет наложена на опорную поверхность 40 опорного элемента 4 в опорной плоскости S. В альтернативном варианте вторая полоса 2 может быть просто опущена посредством деактивации удерживающей функции удерживающих компонентов 51.
Фиг.7 показывает соединительное устройство 3 согласно первому варианту осуществления изобретения более подробно. Эти подробности никоим образом не являются ограничивающими для более общего вышеприведенного описания соединительного устройства 3. Как показано на фиг.7, отклоняющий элемент 7 может быть выполнен с основной частью 70 и выступающей частью 71, выступающей от основной части 70 по направлению к удерживающему элементу 5 для минимизации расстояния между отклоняющим элементом 7 и удерживающими компонентами 51. В частности, неудерживаемая часть второй полосы 2 между удерживающими компонентами 51 и отклоняющим элементом 7 должна сохраняться минимальной. Для этого предпочтительно, чтобы удерживающий элемент 5 был также выполнен с углублением 52 для размещения и/или приема выступающей части 71 отклоняющего элемента 7 как можно ближе к удерживающим компонентам 51. В этом иллюстративном варианте осуществления сторона отклоняющего элемента 7, обращенная от удерживающего элемента 5, выполнена с криволинейным участком 72 для обеспечения возможности отклонения, по меньшей мере, части переднего конца 23 второй полосы 2 снова вверх при контакте указанного переднего конца 23 с опорной поверхностью.
Фиг.7 дополнительно показывает поджимающий элемент 8 в виде упруго сжимаемого точечного контакта 80, например, посредством шара или втулки в качестве альтернативы пружине 8, схематически показанной на фиг.1-4. Поджимающий элемент 8 предпочтительно опирается на удерживающий элемент 5 или прикреплен к нему. Следовательно, поджимающий элемент 8 выполнен с возможностью поджима/смещения отклоняющего элемента 7 относительно удерживающего элемента 5.
Фиг.7 дополнительно показывает, что фиксатор 9 опирается на удерживающий элемент 5 или прикреплен к нему и, таким образом, выполнен с возможностью перемещения вместе с указанным удерживающим элементом 5 в направлении J соединения. Фиксатор 9 имеет поверхность 90 контакта, которая является немного выпуклой для обеспечения минимального контакта с первой полосой. Поверхность контакта должна быть минимальной для обеспечения возможности скольжения поверхности 90 контакта по первой полосе с минимальным трением при перемещении вместе с удерживающим элементом 5.
На фиг.7 можно дополнительно увидеть, что угол А и результирующее отклонение, превышающее расстояния D1, D2, соответствующие выступанию, очень малы. В действительности полосы 1, 2 имеют толщину, составляющую только несколько десятых миллиметра, и очень малое отклонение, например, составляющее менее миллиметра, может быть уже достаточным для гарантирования того, что передний конец 23 второй полосы 2 будет контактировать с опорной поверхностью, пока остальная часть второй полосы 2 остается на расстоянии от указанной опорной поверхности. Следовательно, отклонение на фиг.1-4 показано преувеличенным только для иллюстрации эффектов от изобретения, и фиг.7 создает более реалистичное представление о фактических отклонениях.
Фиг.5 и 6 показывают альтернативное соединительное устройство 103 согласно второму варианту осуществления изобретения. Альтернативное соединительное устройство 103 отличается от ранее рассмотренного соединительного устройства 3 тем, что отклоняющий элемент 107 представляет собой элемент с активным управлением. Более конкретно, альтернативное соединительное устройство 103 содержит альтернативный отклоняющий исполнительный механизм 108, который функционально соединен с отклоняющим элементом 108 для активного приведения отклоняющего элемента 107 в движение в направлении F отклонения между выровненным положением по фиг.5 и отклоненным положением по фиг.6.
Фиг.8-11 показывают дополнительное альтернативное соединительное устройство 203 согласно третьему варианту осуществления изобретения. Дополнительное альтернативное соединительное устройство 203 отличается от ранее рассмотренных соединительных устройств 3, 103 тем, что оно содержит альтернативный удерживающий элемент 205 без отклоняющего элемента. Вместо этого обеспечивается возможность свободного выступания переднего конца 23 второй полосы 2 от альтернативного удерживающего элемента 205 на первое расстояние D1, соответствующее выступанию, в направлении Е выступания. Альтернативный удерживающий элемент 205 выполнен с возможностью его размещения в положении для соединения, показанном на фиг.8, в котором плоскость R удерживания проходит над местом Р2 размещения второй полосы и наклонена или опускается по направлению к линии L соединения под углом А наклонного соединения относительно опорной плоскости S. Угол А соединения немного преувеличен на чертежах, чтобы ясно продемонстрировать изобретение. На практике угол А соединения предпочтительно находится в диапазоне от двух до шести градусов, предпочтительно от двух до пяти градусов, наиболее предпочтительно от трех до четырех градусов. Альтернативный удерживающий элемент 205 расположен на расстоянии от линии L соединения, так что по-прежнему имеется зазор между задним концом 13 первой полосы 1 и передним концом 23 второй полосы 2 в направлении J соединения. Альтернативный удерживающий элемент 205 расположен на достаточном расстоянии от опорной поверхности 40 в направлении К размещения, так что вторая полоса 2 «свободна» от указанной опорной поверхности 40, расположена на расстоянии от нее и/или не находится в контакте с указанной опорной поверхностью 40.
Первое расстояние D1, соответствующее выступанию и измеренное от передней кромки 25 до альтернативного удерживающего элемента 205, составляет, по меньшей мере, два миллиметра, предпочтительно, по меньшей мере, пять миллиметров и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, десять миллиметров. Свободно выступающая часть второй полосы 2 может деформироваться относительно остальной части второй полосы 2, которая удерживается относительно альтернативного удерживающего элемента 205, на указанном первом расстоянии D1, соответствующем выступанию.
Как показано на фиг.8, свободно выступающий передний конец 23 второй полосы 2 может быть дополнительно ограничен заглубленной кромкой 26 на нижней поверхности 22, выступающей от альтернативного удерживающего элемента 205 в указанном направлении Е выступания или параллельно указанному направлению Е выступания на второе расстояние D2, соответствующее выступанию. Указанное второе расстояние D2, соответствующее выступанию, предпочтительно составляет, по меньшей мере, один миллиметр, более предпочтительно, по меньшей мере, три миллиметра и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, семь миллиметров.
Фиг.9 показывает ситуацию, в которой альтернативный удерживающий элемент 205 опускают в направлении К размещения до тех пор, пока нижняя точка альтернативного удерживающего элемента 205 не будет находиться на расстоянии от опорной поверхности 40, равном выбранной минимальной высоте Н. Минимальная высота Н предпочтительно равна или по существу равна высоте полос 1, 2. Указанная высота может быть получена посредством автоматического измерения толщины одной из полос 1, 2 или посредством ручного ввода в блок 6 управления. При указанной минимальной высоте Н свободно выступающий передний конец 23 второй полосы 2 выступает под углом А наклонного соединения по направлению к опорной поверхности 40, на ней и/или вдоль нее. В частности, контакт второй полосы 2 с опорной поверхностью 40 обеспечивает возможность отклонения указанного переднего конца 23 относительно опорной поверхности 40 на первом расстоянии D1, соответствующем выступанию, в ориентированное положение, в котором скошенные концевые поверхности 14, 24 первой полосы 1 и второй полосы 2 параллельны или по существу параллельны.
Другими словами, альтернативный удерживающий элемент 205 выполнен с возможностью удерживания выступающего переднего конца 23 под углом А наклонного соединения таким образом, чтобы заглубленная кромка 26 на нижней поверхности 22 второй полосы 2 контактировала с опорной поверхностью 40 на втором расстоянии D2, соответствующем выступанию, от альтернативного удерживающего элемента 205. Вследствие указанного контакта свободно выступающий передний конец 23 второй полосы 2 деформируется и/или отклоняется на указанной опорной поверхности 40 в выровненное положение относительно первой полосы 1 и/или по направлению к верхней поверхности 11 первой полосы 1. Следовательно, передняя кромка 25 второй полосы 2 будет выровнена относительно верхней поверхности 11 первой полосы 1, будет расположена ближе к верхней поверхности 11 или на одном уровне с верхней поверхностью 11 первой полосы 1 независимо от минимальной высоты Н, определяемой альтернативным удерживающим элементом 205. Следовательно, на свободно выступающий передний конец 23 второй полосы 2 больше не воздействует никакое отклонение Т минимальной высоты Н альтернативного удерживающего элемента 205.
Первое расстояние D1, соответствующее выступанию, и/или второе расстояние D2, соответствующее выступанию, могут быть заданы или введены вручную в блок 6 управления, так что перемещения альтернативного удерживающего элемента 205 могут выполняться с учетом указанного предварительно заданного первого расстояния D1, соответствующего выступанию, и/или второго расстояния D2, соответствующего выступанию.
Фиг.10 показывает ситуацию, в которой перемещение опорного элемента 4 и альтернативного удерживающего элемента 205 друг относительно друга обеспечивается в направлении J соединения для ввода переднего конца 23 второй полосы 2 в контакт с задним концом 13 первой полосы 1 под углом А наклонного соединения. Во время относительного перемещения альтернативный удерживающий элемент 205 удерживается в положении для соединения, подобном показанному на фиг.8 и 9. Блок 6 управления выполнен с возможностью обеспечения перемещения опорного элемента 4 и альтернативного удерживающего элемента 205 друг относительно друга в направлении J соединения, пока альтернативный удерживающий элемент 205 не будет находиться в плоскости R удерживания на первом расстоянии D1, соответствующем выступанию, или на немного меньшем расстоянии (например, меньшем на несколько миллиметров) от первой полосы 1. Липкий материал тела 20 полосы на переднем конце 23 второй полосы 2 будет прилипать к липкому материалу тела 10 полосы на заднем конце 13 первой полосы 1 на указанной передней кромке 25.
Благодаря деформированию свободно выступающего переднего конца 23 на переднем конце 23 второй полосы 2, как показано на фиг.9, скошенная концевая поверхность 24 второй полосы 2 поджимается к скошенной концевой поверхности 14 первой полосы 1 на фиг.10, при этом скошенные концевые поверхности 14, 24 являются по существу параллельными. Липкий материал тела 20 полосы на переднем конце 23 второй полосы 2 будет прилипать к липкому материалу тела 10 полосы на заднем конце 13 первой полосы 1 рядом с указанной передней кромкой 25. Как показано на фиг.10 и более подробно на фиг.19, передняя кромка 25 второй полосы 2 расположена ближе к верхней поверхности 11 первой полосы 1 или находится на одном уровне с верхней поверхностью 11 первой полосы 1 в отличие от ситуации по предшествующему уровню техники, показанной на фиг.18. Любая остающаяся разность высот полос 1, 2 в данном случае будет меньше и/или будет менее выраженной. В частности, в отличие от «скошенного стыка» по предшествующему уровню техники по фиг.18 отсутствует заостренная передняя кромка 25, выступающая над первой полосой 1.
Фиг.11 показывает ситуацию, когда альтернативный удерживающий элемент 205 был перемещен из положения для соединения в положение для размещения, в котором плоскость R удерживания проходит параллельно или по существу параллельно опорной плоскости S. Блок 6 управления выполнен с возможностью обеспечения перемещения альтернативного удерживающего элемента 205 только после того, как передняя кромка 25 второй полосы 2 будет перемещена так, что она войдет в контакт с задним концом 13 первой полосы 1, как показано на фиг.10.
В альтернативном варианте вторая полоса 2 может быть просто отпущена альтернативным удерживающим элементом 205 в положении для соединения, показанном на фиг.10, посредством чего вторая полоса 2 опускается от альтернативного удерживающего элемента 205 на опорную поверхность 40 опорного элемента 4 под действием силы тяжести. Преимущество опускания состоит в том, что альтернативный удерживающий элемент 205 может оставаться в одном и том же положении для соединения на всех этапах способа. Когда расстояние до опорной поверхности 40 относительно мало, например, составляет несколько миллиметров, опускание/падение не будет отрицательно влиять на качество соединения.
Фиг.12 и 13 показывают дополнительное альтернативное соединительное устройство 203 согласно фиг.8-11 во время этапов альтернативного способа согласно четвертому варианту осуществления изобретения.
Способ согласно четвертому варианту осуществления изобретения отличается от ранее рассмотренного способа только тем, что перемещение опорного элемента 4 и альтернативного удерживающего элемента 205 друг относительно друга обеспечивается посредством перемещения альтернативного удерживающего элемента 205 при относительном перемещении М вдоль траектории G соединения под углом А наклонного соединения относительно опорной плоскости S по направлению к месту Р1 размещения первой полосы. Следовательно, альтернативный удерживающий элемент 5 одновременно перемещается при первой составляющей М1 перемещения в направлении J соединения и второй составляющей М2 перемещения в направлении К размещения. Как показано на фиг.13, альтернативный удерживающий элемент 205 перемещается вдоль траектории G наклонного соединения в то же положение, что и на фиг.10. Впоследствии завершение выполнения способа соединения может быть таким же, как показанное на фиг.11.
Фиг.14-17 также показывают дополнительное альтернативное соединительное устройство 203 согласно фиг.8-11 во время этапов дополнительного альтернативного способа согласно пятому варианту осуществления изобретения.
Способ согласно пятому варианту осуществления изобретения отличается от ранее рассмотренных способов только тем, что дополнительное альтернативное соединительное устройство 203 используется для соединения, сдавливания или сращивания первой полосы 101 и второй полосы 102, имеющих прямолинейные концевые поверхности 114, 124, проходящие в направлении, перпендикулярном к соответствующим верхним поверхностям 111, 121 и/или нижним поверхностям 112, 122. Следовательно, вместо образования так называемого «скошенного стыка», как на фиг.1-13, способ согласно третьему варианту осуществления обеспечивает образование так называемого «соединения встык». Аналогично ранее рассмотренному варианту осуществления в способе согласно пятому варианту осуществления изобретения предусмотрены угол А наклонного соединения альтернативного удерживающего элемента 205 относительно опорной плоскости S и передний конец 123, выступающий от альтернативного удерживающего элемента 205 на расстояние D, соответствующее выступанию, которое достаточно для обеспечения возможности деформирования и/или отклонения переднего конца 123 второй полосы 102 на опорной поверхности 40 по существу так же, как в случае предыдущего варианта осуществления. В частности, прямолинейные концевые поверхности 114, 124 размещают так, чтобы они были параллельными или по существу параллельными, рядом с линией L соединения. Для специалиста в данной области техники будет очевидно, что такое же соединение также может быть получено при использовании соединительных устройств 3, 103 по фиг.1-7.
Следовательно, те же предпочтительные эффекты могут быть обеспечены при использовании соединительных устройств 3, 103, 203 по фиг.1-13 для соединения альтернативных полос 101, 102, показанных на фиг.14-17.
Следует понимать, что вышеприведенное описание включено для иллюстрации функционирования предпочтительных вариантов осуществления и не предназначено для ограничения объема изобретения. Для специалиста в данной области техники из вышеприведенного рассмотрения будут очевидными многие варианты, которые, тем не менее, будут охватываться объемом настоящего изобретения.
Кратко формулируя, можно указать, что изобретение относится к соединительному устройству для соединения заднего конца первой полосы с передним концом второй полосы для формирования компонента шины, при этом соединительное устройство содержит опорный элемент с опорной поверхностью и удерживающий элемент с удерживающей поверхностью для удерживания второй полосы, при этом соединительное устройство выполнено с возможностью размещения переднего конца второй полосы в ориентации для соединения, в которой указанный передний конец находится ближе к опорной плоскости, чем остальная часть, при это соединительное устройство содержит блок управления для управления перемещением опорного элемента и удерживающего элемента друг относительно друга с первой составляющей перемещения в направлении размещения для размещения переднего конца второй полосы и второй составляющей перемещения в направлении соединения для ввода переднего конца второй полосы в контакт с задним концом первой полосы.