УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОДНОВРЕМЕННОГО РАЗРЕЗАНИЯ ПО ДВУМ ИЛИ НЕСКОЛЬКИМ ЛИНИЯМ РЕЗА ПОКРЫШКИ

Заявляемая полезная модель относится к машиностроению, а именно к оборудованию, имеющему два или несколько режущих элементов и предназначенному для одновременного разрезания по двум или нескольким линиям реза автомобильных покрышек и их частей, например каркасно-брекерно-протекторных браслетов покрышек, изготовленных из слоистого материала, включающего несколько слоев резины, армированной текстильным и металлическим кордом.
Аналогом заявляемой полезной модели является устройство для разрезания одновременно по нескольким линиям реза изделий в резинотехнической и шинной промышленности, выполненное в виде металлического цилиндра, снабженного выемками с опорными гранями и соответствующими выемкам дисковыми металлическими лезвиями, толщина которых меньше ширины выемок в металлическом цилиндре (см. а.с. SU №536056 МПК B29C 17/10, 1976). Существенные признаки аналога «металлический цилиндр с выемками, дисковые металлические лезвия» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.
Недостатком аналога является невозможность эффективного выполнения одновременно нескольких резов при разрезании армированных частей покрышки, в частности каркасно-брекерно-протекторного браслета, из-за возможности заклинивания металлических дисковых лезвий в одной или нескольких выемках по причине вовлечения отдельных элементов армирующих металлокордных нитей между стенкой выемки и поверхностью дискового лезвия, в результате чего процесс разрезания остается незавершенным.
Прототипом заявляемой полезной модели является устройство для одновременного разрезания по нескольким линиям реза армированного композиционного материала, включающее металлический цилиндр с выемками и расположенные соответственно выемкам заточенные дисковые металлические лезвия, толщина которых больше ширин выемок в металлическом цилиндре (см. патент RU №2315694 С1, МПК B29B 11/02, 2006). Существенные признаки прототипа «металлический цилиндр с выемками, дисковые металлические лезвия» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.
Недостатками прототипа являются низкое качество реза при разрезании одновременно двумя дисковыми металлическими лезвиями с двухсторонней заточкой армированных частей покрышки, в частности каркасно-брекерно-протекторного браслета, а также дополнительное сопротивление процессу резания из-за вынужденного изгиба разрезаемого материала, находящегося между дисковыми лезвиями, в результате вытеснения разрезаемого материала в направлении от металлического цилиндра к центрам вращения дисковых лезвий из-за того, что по мере погружения дисковых лезвий с двухсторонней заточкой в разрезаемый материал расстояние между их внутренними поверхностями в зоне контакта с разрезаемым материалом уменьшается, что неизбежно приводит к сжатию разрезаемого материала в направлении вдоль оси металлического цилиндра и, как следствие, его изгибу.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является обеспечение возможности свободного и качественного разрезания одновременно по двум линиям реза каркасно-брекерно-протекторного браслета независимо от его толщины Н и расстояния В между внутренними поверхностями дисковых ножей.
Для достижения указанного технического результата устройство для одновременного разрезания по двум линиям раза, выполненное в виде металлического цилиндра с выемками и соответствующими выемкам дисковыми металлическими лезвиями с их толщинами, большими ширин соответствующих выемок в цилиндре, дисковые лезвия выполнены с односторонней заточкой, конические поверхности которых обращены наружу от зоны резания материала, находящегося между дисковыми лезвиями, а высота заточек лезвий (высота остриев лезвий, ограниченная конической поверхностью, образующей режущую кромку) выбрана из соотношения , а глубина выемки в металлическом цилиндре определена по выражению , где Y - высота заточки (острия) лезвия, Н - наибольшая толщина разрезаемого материала, b - ширина выемки, Т -глубина выемки, β - угол заточки лезвия (угол между образующей конической поверхности лезвия и плоскостью, противолежащей конической поверхности лезвия).
На чертеже представлено сечение устройства для одновременного разрезания покрышки по двум линиям реза (вид сбоку, острия лезвий контактируют с краями выемок).
Устройство включает два металлических лезвия 1 дисковой формы, установленные с возможностью вращения на валу (вал не показан), и металлический цилиндр 2 (ролик), установленный с возможностью вращения (вал не показан) и подачи (подвода до полного контакта к дисковым лезвиям и отвода от них). Режущие кромки 3 остриев лезвий 4 образованы коническими поверхностями 5 и плоскими поверхностями 6 лезвий.
При этом плоские поверхности 6 обоих металлических лезвий расположены перпендикулярно осям вращения этих лезвий и металлического цилиндра (ролика), обращены навстречу одна другой, так что расстояние В между ними является величиной постоянной. Выемки 7 в ролике размещены соответственно лезвиям и имеют ширину b меньшую толщины L лезвий. Глубина выемок Т выполнена достаточной для обеспечения контакта поверхностей 5 и 6, образующих режущие кромки, с входными кромками 8 выемок. Высота заточек (остриев) лезвий (при этом острие каждого лезвия представляет собой конструктивный элемент лезвия, ограниченный с одной стороны конической поверхностью, а с другой стороны плоской поверхностью, образующими режущую кромку) выбрана из соотношения , глубина выемки определена по выражению , где Y- высота заточки лезвия, Н- наибольшая толщина разрезаемого материала, b - ширина выемки, β - угол между образующей конической поверхности лезвия и плоской поверхностью, образующих режущие кромки, Т - глубина выемки.
Способ разрезания, используемый в заявляемом устройстве, заключается в следующем: между вращающимися с помощью привода лезвиями и металлическим цилиндром (роликом), установленным с возможностью вращения и перемещения в направлении дисковых лезвий, постепенно подается разрезаемый материал (например покрышка или каркасно-брекерно-протекторный браслет) вплоть до полного разрезания. При этом подача разрезаемого материала осуществляется при контакте ролика и лезвий за счет зажима материала между находящимися вне выемок частями поверхностей, образующих режущие кромки, и входными частями выемок.
Выполнение режущих лезвий с толщинами, большими ширин выемок в металлическом цилиндре, обеспечивает в процессе резания фиксацию разрезаемого материала за счет его зажима между поверхностями остриев, образующими режущие кромки, и входными частями выемок, а образование режущих кромок одной конической и одной плоской поверхностью, перпендикулярной осям вращения лезвий и металлического цилиндра, исключает сжатие разрезаемого материала в зоне между лезвиями в направлении осей вращения лезвий и металлического цилиндра, а также его изгиб и вытеснение в направлении к дисковым лезвиям, что обеспечивает высокое качество реза и постоянную ширину разрезаемой ленты материала. Для обеспечения эффективного функционирования устройства высота заточки лезвий и глубины выемок цилиндра должны находиться в пределах указанных выше соотношений. Если высота заточки лезвий и глубины выемок цилиндра будут меньше, то может не обеспечиться надежный контакт режущих кромок дисковых лезвий с наружными (входными) кромками выемок цилиндра, что, в свою очередь, может привести к неравномерности подачи (проскальзыванию) материала в зоне реза, увеличению распорного усилия между дисковыми лезвиями и металлическим цилиндром, плохому качеству реза и быстрому забиванию выемок частицами разрезаемого материала.
Соблюдение указанных выше условий обеспечивает возможность качественного разрезания одновременно по двум линиям реза сложного резинотехнического композита, содержащего в своей структуре армирующие, в том числе металлические компоненты.