НАКОПИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО
STORAGE DEVICE

Область техники
Настоящее изобретение относится к накопительному устройству, которое хранит проволоки и подает проволоки к устройству для придания формы сердечнику борта, например, в процессе изготовления сердечников борта, используемых для шин транспортных средств.
Уровень техники
Например, в публикации выложенной заявки на патент Японии JP 2000-512607 раскрыта обычная конструкция этого типа накопительного устройства. Обычная конструкция включает в себя раму, которая поддерживает верхний шкив в верхней части рамы с возможностью вращения вокруг оси, проходящей в направлении спереди назад рамы. Нижняя часть рамы поддерживает нижний шкив с возможностью вращения вокруг оси, проходящей в направлении спереди назад рамы, и выборочного перемещения вверх и вниз. Рама вращательно поддерживает два вспомогательных шкива, которые размещены в верхней части и нижней части на боковой стороне в направлении ширины рамы нижнего шкива. Проволока, которая покрывается резиной с помощью штампа в подготовительном процессе изготовления сердечников борта, наматывается на вспомогательные шкивы накопительного устройства. Затем проволока наматывается на верхний и нижний шкивы множество раз, и далее осуществляется ее хранение. Проволока подается к устройству для придания формы сердечнику борта, которое выполняет окончательный процесс изготовления сердечников борта.
Когда перемещающееся количество проволоки в единицу времени (далее просто называемое перемещающееся количество), которое подается из накопительного устройства к устройству для придания формы сердечнику борта, превышает перемещающееся количество проволоки, подлежащее подаче из штампа к накопительному устройству, нижний шкив перемещается вверх. В отличие от этого, когда перемещающееся количество проволоки, подаваемое из накопительного устройства к устройству для придания формы сердечнику борта, становится меньше, чем перемещающееся количество проволоки, подаваемое из штампа к накопительному устройству, нижний шкив перемещается вниз. Это компенсирует разницу между перемещающимся количеством проволоки, подаваемым из штампа, который выполняет подготовительный процесс, и перемещающимся количеством проволоки, подаваемым к устройству для придания формы сердечнику борта, которое выполняет окончательный процесс. Таким образом, натяжение проволоки поддерживается на постоянном уровне.
В обычном накопительном устройстве рама поддерживает вспомогательные шкивы, которые размещены на боковой стороне в направлении ширины рамы нижнего шкива. Таким образом, обычное накопительное устройство имеет проблему увеличения ширины рамы, тем самым увеличения размера накопительного устройства.
Задачи, решаемые изобретением
Соответственно, задачей настоящего изобретения является создание накопительного устройства, способного уменьшать общий размер путем уменьшения ширины рамы.
Средства решения задач
Для решения указанной задачи накопительное устройство согласно одному аспекту настоящего изобретения включает в себя раму, которая проходит вертикально, верхний шкив, который вращательно поддерживается верхней частью рамы, и нижний шкив, который расположен ниже верхнего шкива и вращательно поддерживается рамой. Нижний шкив выборочно перемещается вверх и вниз. Два вспомогательных шкива размещены ближе к раме, чем верхний шкив и нижний шкив, и вращательно поддерживаются рамой. Накопительное устройство выполнено так, что проволока наматывается на верхний шкив и нижний шкив после намотки на вспомогательные шкивы.
Таким образом, это накопительное устройство выполнено с возможностью уменьшения размера накопительного устройства без увеличения ширины рамы.
Технические результаты изобретения
Вышеописанный накопитель имеет преимущество уменьшения общего размера устройства.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - вид спереди накопительного устройства согласно одному варианту выполнения изобретения;
Фиг. 2 - вид сбоку накопительного устройства с Фиг. 1; и
Фиг. 3 - увеличенный вид в сечении части накопительного устройства по линии 3-3 с Фиг. 2.
Способы осуществления изобретения
Накопительное устройство согласно одному варианту выполнения будет далее описано со ссылкой на чертежи.
Фиг. 1 показывает накопительное устройство 11, которое установлено между штампом 12 и устройством 14 для придания формы сердечнику борта. В процессе изготовления сердечников борта для шин штамп 12 выполняет подготовительный процесс покрытия проволоки резиной, а устройство 14 для придания формы сердечнику борта выполняет окончательный процесс формирования сердечника борта шины путем намотки проволоки 13 с покрытием. Накопительное устройство 11 принимает и хранит проволоку 13, которая покрыта резиной с помощью штампа 12. Накопительное устройство 11 далее подает проволоку 13 к устройству 14 для придания формы сердечнику борта. Накопительное устройство 11 имеет регулируемую емкость для хранения проволоки. Это компенсирует разницу между перемещающимся количеством проволоки 13, которое подается из штампа 12 к накопительному устройству 11, и перемещающимся количеством проволоки 13, которое подается из накопительного устройства 11 к устройству 14 для придания формы сердечнику борта. Таким образом, натяжение проволоки 13 поддерживается на постоянном уровне.
Как показано на Фиг. 1 и 2, накопительное устройство 11 включает в себя раму 16, выполненную с возможностью установки на основании 15. Опорная пластина 17 прикреплена к верхнему концу рамы 16, проходящей по направлению к передней части (правой стороне на Фиг. 2). Опорная пластина 17 включает в себя два выступа, которые выступают вверх из передней части и задней части опорной пластины 17. Шпиндель 19 проходит в направлении спереди назад между выступами. Опорная пластина 17 поддерживает верхний шкив 18 с помощью шпинделя 19. Верхний шкив 18 включает в себя множество элементов 181 шкива, размещенных вплотную вдоль шпинделя 19. Каждый из элементов 181 шкива является независимо вращающимся вокруг шпинделя 19. Два направляющих стержня 20 размещены между передними концами основания 15 и опорной пластины 17. Направляющие стержни 20 разнесены друг от друга в направлении ширины рамы 16 (направлении вправо-влево на Фиг.1). Направляющие стержни 20 поддерживают груз 21, который имеет форму, подобную кубическому блоку, с возможностью выборочного перемещения вверх и вниз. Груз 21 вращательно поддерживает нижний шкив 22 ниже верхнего шкива 18. Нижний шкив 22 включает в себя множество элементов 221 шкива, размещенных вплотную вдоль шпинделя 23, который проходит в направлении спереди назад. Каждый из элементов 221 шкива является независимо вращающимся вокруг шпинделя 23. Каждый из элементов 181 шкива верхнего шкива 18 и элементов 221 шкива нижнего шкива 22 имеет кольцевые канавки, сформированные на соответственных внешних периферийных поверхностях для направления проволоки 13. Проволока 13 наматывается множество раз на верхний шкив 18 и нижний шкив 22. В это время веса груза 21 и нижнего шкива 22 прикладывают натяжение к проволоке 13. Как показано на Фиг. 3, шпиндель 23 в нижнем шкиве 22 проходит под заданным углом относительно направления прохождения шпинделя 19 в верхнем шкиве 18 на горизонтальной плоскости. При намотке на нижний шкив 22 проволока 13 перемещается в продольном направлении шпинделя 19 в верхнем шкиве 18. Наклонный угол шпинделя 23 в нижнем шкиве 22 определяется так, что перемещающееся количество в данный момент соответствует шагу сетки между кольцевыми канавками элементов 181 шкива в верхнем шкиве 18. Таким образом, проволока 13 между верхним шкивом 18 и нижним шкивом 22 передвигается с возможностью продолжения в вертикальном направлении, не в наклонном направлении.
Как показано на Фиг. 1-3, передняя поверхность рамы 16 вращательно поддерживает два вспомогательных шкива 24 и 25 с помощью двух соответственных шпинделей 26 в верхней и нижней частях передней поверхности, соответственно. Верхний и нижний вспомогательные шкивы 24 и 25 расположены в соответственных положениях в пространстве между рамой 16 и верхним и нижним шкивами 18 и 22, т.е. в соответственных положениях ближе к раме 16, чем верхний шкив 18 и нижний шкив 22. Внешние периферийные поверхности вспомогательных шкивов 24 и 25 включают в себя множество кольцевых канавок 241 и 251 для направления проволоки 13 соответственно. Проволока 13, которая подается из штампа 12, наматывается на вспомогательные шкивы 24 и 25 и далее наматывается на верхний шкив 18 и нижний шкив 22. Как показано на Фиг. 3, нижний вспомогательный шкив 25 имеет ось вращения, которая наклонена под заданным углом относительно оси вращения верхнего вспомогательного шкива 24 на горизонтальной плоскости. Таким образом, проволока 13 между вспомогательными шкивами 24 и 25 не проходит под углом, но передвигается, проходя вертикально. Задняя поверхность рамы 16 поддерживает двигатель 27 в положении, соответствующем верхнему вспомогательному шкиву 24. Вращение двигателя 27 вращает верхний вспомогательный шкив 24 с помощью ведущего шкива 28, ремня 29 и ведомого шкива 30.
Как показано на Фиг. 1 и 2, в накопительном устройстве 11 проволока 13, покрытая резиной с помощью штампа 12, наматывается множество раз на вспомогательные шкивы 24 и 25. После этого проволока 13 наматывается множество раз на верхний шкив 18 и нижний шкив 22. Намотанная проволока 13 хранится и далее подается к устройству 14 для придания формы сердечнику борта. Когда проволока 13 подается из накопительного устройства 11 к устройству 14 для придания формы сердечнику борта, изменение перемещающегося количества проволоки 13 в единицу время изменяет натяжение проволоки 13. Нижний шкив 22 выборочно перемещается вверх или вниз для уравновешивания натяжения проволоки 13 с весом нижнего шкива 22 и груза 21. Перемещение вверх и вниз нижнего шкива 22 компенсирует разницу между перемещающимся количеством проволоки 13, которое подается из штампа 12 к накопительному устройству 11, и перемещающимся количеством проволоки 13, которое подается из накопительного устройства 11 к устройству 14 для придания формы сердечнику борта. В результате натяжение проволоки 13 поддерживается на постоянном уровне. В общем, проволока 13, подаваемая из штампа 12, непрерывно перемещается по существу с равномерным перемещающимся количеством. Однако проволока 13 прерывисто перемещается с возможностью формирования сердечника борта в устройстве 14 для придания формы сердечнику борта, так как намотка проволоки в кольцевой форме на формирующем элементе (не показан) и остановка намотки поочередно повторяются. Таким образом, перемещение вверх и вниз нижнего шкива 22 компенсирует разницу между перемещающимися количествами, вызываемую непрерывным перемещением и прерывистым перемещением.
Как показано на Фиг. 1 и 2, передняя поверхность рамы 16 поддерживает верхний удерживающий ролик 31 с помощью кронштейна 32. Верхний удерживающий ролик 31 расположен смежно с нижней частью верхнего шкива 18 на одной стороне в направлении ширины рамы 16 (на правой стороне Фиг. 1 в настоящем варианте выполнения). Верхний удерживающий ролик 31 включает в себя множество элементов 311 ролика, размещенных вплотную вдоль шпинделя 33, который проходит в направлении спереди назад. Элементы 311 ролика вращательно поддерживаются шпинделем 33. Каждый элемент 311 ролика имеет кольцевую канавку для направления проволоки 13, сформированную на внешней периферийной поверхности. Проволока 13, передвигающаяся от нижнего шкива 22 к верхнему шкиву 18, имеет множество подвижных секций. Элементы 311 ролика верхнего удерживающего ролика 31 удерживают соответственные подвижные секции близко к нижней части верхнего шкива 18 и вовнутрь снаружи в направлении ширины рамы 16. Это предотвращает вибрацию подвижных секций проволоки 13 так, что проволока 13 должным образом наматывается на соответственные элементы 181 шкива верхнего шкива 18.
Как показано на Фиг. 1 и 2, задняя поверхность груза 21 поддерживает нижний удерживающий ролик 34 с помощью кронштейна 35. Нижний удерживающий ролик 34 расположен в положении, близком к верхней части нижнего шкива 22. Нижний удерживающий ролик 34 расположен на другой стороне в направлении ширины рамы 16, т.е. на противоположной стороне к верхнему удерживающему ролику 31 в направлении ширины рамы 16 (левой стороны на Фиг. 1 в настоящем варианте выполнения). Нижний удерживающий ролик 34 включает в себя множество элементов 341 ролика, размещенных вплотную вдоль шпинделя 36, который проходит в направлении спереди назад. Элементы 341 ролика вращательно поддерживаются шпинделем 36. Внешняя периферийная поверхность каждого элемента 341 ролика включает в себя кольцевую канавку, сформированную с возможностью направления проволоки 13. Проволока 13, передвигающаяся от верхнего шкива 18 к нижнему шкиву 22, имеет множество подвижных секций. Элементы 341 ролика нижнего удерживающего ролика 34 удерживают соответственные подвижные секции вовнутрь снаружи в направлении ширины рамы 16 близко к верхней части нижнего шкива 22. Это предотвращает вибрацию подвижных секций проволоки 13, и проволока 13 должным образом наматывается на соответственные элементы 221 шкива нижнего шкива 22.
Фиг. 3 показывает основную часть внутренней конструкции в нижнем вспомогательном шкиве 25. Каждый из вспомогательных шкивов 24 и 25 имеет канал 37 для охлаждающей среды, через который протекает охлаждающая среда, такая как вода. Каналы 37 для охлаждающей среды, которые обеспечены для вспомогательных шкивов 24 и 25, имеют одинаковую конструкцию. Таким образом, конструкция нижнего вспомогательного шкива 25, который показан на Фиг. 3, будет описана подробно. Вспомогательный шкив 25 включает в себя полый корпус 252 шкива, который имеет отверстие на передней поверхности, и крышку 253, которая прикреплена к отверстию корпуса 252 шкива. Корпус 252 шкива и крышка 253 образуют полую камеру 254 внутри вспомогательного шкива 25. Вспомогательный шкив обеспечен шпинделем 26, который сформирован в трубчатой форме с возможностью иметь полость, которая сообщается с полой камерой 254. Подающая труба 38 размещена в полости шпинделя 26 во вспомогательном шкиве 25 с возможностью выступания в полую камеру 254. Подающая труба 38 имеет внешний диаметр меньше внутреннего диаметра шпинделя 26. Соответственно, подающий канал 381 сформирован внутри подающей трубы 38 и используется для подачи охлаждающей среды в полую камеру 254. Спускной канал 382 сформирован снаружи подающей трубы 38 в полости шпинделя 26 и используется для спуска охлаждающей среды из полой камеры 254.
Как показано на Фиг. 3, дискообразный отделитель 39, который проходит радиально наружу, прикреплен к концу подающей трубы 38 в полой камере 254 вспомогательного шкива 25. Отделитель 39 разделяет полую камеру 254 вспомогательного шкива на область передней стороны и область задней стороны. Отделитель 39 имеет внешний диаметр меньше внутреннего диаметра полой камеры 254. Область передней стороны сообщается с областью задней стороны между внешней периферийной поверхностью отделителя 39 и внутренней периферийной поверхностью полой камеры 254. Отделитель 39 образует канал 37 для охлаждающей среды внутри полой камеры 254 вспомогательного шкива 25 с возможностью продолжения от положения передней стороны до положения задней стороны через положения, близкие к внешней периферии вспомогательного шкива 25. Охлаждающая среда подается из подающего канала 381 внутри подающей трубы 38 в полую камеру 254 вспомогательного шкива 25 и протекает через канал 37 для охлаждающей среды. Охлаждающая среда спускается через спускной канал 382 за пределы подающей трубы 38. Это охлаждает внешнюю периферийную поверхность вспомогательного шкива 25 с возможностью охлаждения резинового покрытия проволоки 13, которая обрабатывается штампом 12 в подготовительном процессе. При намотке проволоки 13 на вспомогательный шкив 25 резиновое покрытие проволоки 13 затвердевает до заданной твердости.
Далее будет описана работа накопительного устройства, выполненного вышеописанным способом.
При активации накопительного устройства 11 двигатель 27 вращает верхний вспомогательный шкив 24. Это заставляет проволоку 13, которая покрыта резиной с помощью штампа 12 в подготовительном процессе, наматываться множество раз на вспомогательные шкивы 24 и 25. После этого проволока 13 наматывается множество раз на верхний шкив 18 и нижний шкив 22 и хранится. Проволока 13 подается к устройству 14 для придания формы сердечнику борта, которое выполняет окончательный процесс. В это время охлаждающая среда, такая как вода, подается в каналы 37 для охлаждающей среды, которые сформированы в соответственных вспомогательных шкивах 24 и 25, и охлаждает внешние периферийные поверхности вспомогательных шкивов 24 и 25. Это охлаждает резиновое покрытие проволоки 13, которая обрабатывается штампом 12 в подготовительном процессе. При намотке проволоки 13 на вспомогательные шкивы 24 и 25 резиновое покрытие проволоки 13 затвердевает.
При активации накопительного устройства 11 нижний шкив 22 выборочно перемещается вверх или вниз согласно перемещающемуся количеству проволоки 13, подаваемому из накопительного устройства 11 к устройству 14 для придания формы сердечнику борта. В частности нижний шкив 22 перемещается вверх, когда перемещающееся количество проволоки 13, подаваемое из накопительного устройства 11 к устройству 14 для придания формы сердечнику борта, становится больше, чем перемещающееся количество проволоки 13, подаваемое из штампа 12 к накопительному устройству 11. В отличие от этого, нижний шкив 22 перемещается вниз, когда перемещающееся количество проволоки 13, подаваемое из накопительного устройства 11 к устройству 14 для придания формы сердечнику борта, становится меньше, чем перемещающееся количество проволоки 13, подаваемое из штампа 12 к накопительному устройству 11. Это компенсирует разницу между перемещающимся количеством проволоки 13, подаваемым из штампа 12, который выполняет подготовительный процесс, и перемещающимся количеством проволоки 13, подаваемым к устройству 14 для придания формы сердечнику борта, которое выполняет окончательный процесс. В результате натяжение проволоки 13 поддерживается на постоянном уровне.
Соответственно, настоящий вариант выполнения изобретения достигает следующие преимущества.
(1) В накопительном устройстве верхняя часть рамы 16 вращательно поддерживает верхний шкив 18. Рама 16 вращательно поддерживает нижний шкив 22 в положении ниже верхнего шкива 18 с возможностью выборочного перемещения вверх и вниз. Рама 16 поддерживает вспомогательные шкивы 24 и 25, которые размещены в верхнем и нижнем положениях, соответственно, спереди рамы 16 и сзади верхнего шкива 18 и нижнего шкива 22. Проволока 13 с резиновым покрытием наматывается на вспомогательные шкивы 24 и 25 и далее наматывается множество раз на верхний шкив 18 и нижний шкив 22 с возможностью хранения. Проволока 13 подается к устройству 14 для придания формы сердечнику борта.
Таким образом, проиллюстрированное выше накопительное устройство 11 не нуждается в увеличении размера по ширине рамы 16, при этом рама 16 поддерживает вспомогательные шкивы 24 и 25, чьи оси вращения проходят вдоль осей вращения верхнего шкива 18 и нижнего шкива 22, соответственно. В связи с этим накопительное устройство 11 обеспечивает возможность уменьшения общего размера.
(2) Накопительное устройство включает в себя каналы 37 для охлаждающей среды внутри вспомогательных шкивов 24 и 25. Таким образом, охлаждающая среда охлаждает внешние периферийные поверхности вспомогательных шкивов 24 и 25. Это позволяет резиновому покрытию, которое наносится на проволоку 13 в подготовительном процессе, затвердевать, пока проволока 13 наматывается на вспомогательные шкивы 24 и 25.
(3) В этом накопительном устройстве канал 37 для охлаждающей среды, который включен в каждый из вспомогательных шкивов 24 и 25, сформирован с возможностью направления из положения передней стороны в положение задней стороны через положения, близкие к внешней периферии вспомогательного шкива 24 (25). Таким образом, охлаждающая среда протекает из положения передней стороны в положение задней стороны через канал 37 для охлаждающей среды во вспомогательном шкиве 24 (25) при прохождении через положения, близкие к внешней периферии вспомогательного шкива 24 (25). Это позволяет охлаждающей среде эффективно охлаждать внешнюю периферийную поверхность вспомогательного шкива 24 (25).
(4) В накопительном устройстве каждый из вспомогательных шкивов 24 и 25 включает в себя соответствующую полую камеру 254, в которой обеспечен соответствующий дискообразный отделитель 39 для образования соответствующего канала 37 для охлаждающей среды. Таким образом, простая конструкция обеспечения отделителя 39 в полой камере 254 вспомогательного шкива 24 (25) позволяет формировать внутри канал 37 для охлаждающей среды без увеличения толщины вспомогательного шкива 24 (25). Это способствует уменьшению общего размера накопительного устройства 11.
(5) В накопительном устройстве проволока 13, которая передвигается с возможностью намотки на верхний шкив 18 и нижний шкив 22, включает в себя множество подвижных секций. Удерживающие ролики 31 и 34 обеспечены с возможностью удержания подвижных секций вовнутрь снаружи. Это предотвращает вибрацию подвижных секций проволоки 13 между верхним шкивом 18 и нижним шкивом 22 так, что проволока 13 должным образом размещается в заданном положении на верхнем шкиве 18 и нижнем шкиве 22.
Модификации
Проиллюстрированный выше вариант выполнения изобретения может быть модифицирован в следующих формах.
В проиллюстрированном выше варианте выполнения каналы 37 для охлаждающей среды могут быть сформированы внутри вспомогательных шкивов 24 и 25.
В проиллюстрированном выше варианте выполнения охлаждающая среда может представлять собой охладитель или воздух вместо воды.
Перечень ссылочных позиций
11 - накопительное устройство, 12 - штамп, 13 - проволока, 14 - устройство для придания формы сердечнику борта, 16 - рама, 18 - верхний шкив, 20 - направляющий стержень, 21 - груз, 22 - нижний шкив, 24 - верхний вспомогательный шкив, 25 - нижний вспомогательный шкив, 254 - полая камера, 37 - канал для охлаждающей среды, 39 - отделитель.