Устройство для разрезания покрышек

Полезная модель относится к оборудованию, предназначенному для разрезания по одной или одновременно по нескольким линиям реза автомобильных покрышек и их частей, например каркарсно-брекерно-протекторного браслета покрышки, включающего несколько слоев резины, армированной текстильным и металлическим кордом. Устройство для разрезания по одной или одновременно по нескольким линиям реза армированного композиционного материала, например покрышки с металлокордом, включает металлический цилиндр с выемками и расположенные соответственно выемкам заточенные дисковые металлические лезвия, выполненные с толщинами, большими ширин выемок в цилиндре. Лезвия установлены на поворотном валу с эксцентриситетом «a» относительно оси вала. При повороте вала в одно крайнее положение лезвия плотно касаются своими боковыми гранями боковых стенок соответствующих выемок, а при повороте вала на 180° режущие кромки лезвий образуют с наружной поверхностью цилиндра зазор шириной Z, выбираемой с учетом соотношений: ZH и , где H - наибольшая толщина разрезаемого материала; в - ширина выемки; угол между образующими конических поверхностей лезвия; a - величина эксцентриситета. Полезная модель обеспечивает возможность полного рассечения как лентообразных заготовок, так и замкнутых кольцеобразных изделий, а также снижение нагрузок на валы цилиндра и дисковых лезвий в начальный период, когда осуществляется врезание лезвий в стенку из армированного материала.

Заявляемая полезная модель относится к машиностроению, а именно к оборудованию, имеющему один или несколько (два и более) режущих элементов и предназначенному для разрезания по одной или одновременно по нескольким (двум и более) линиям реза автомобильных покрышек и их частей, например каркарсно-брекерно-протекторного браслета покрышки, изготовленного из слоистого материала, включающего несколько слоев резины, армированной текстильным и металлическим кордом.

Аналогом заявляемой полезной модели является устройство для разрезания резинотехнических изделий в шинной промышленности одновременно по нескольким линиям реза (многодисковые ножницы), выполненное в виде металлического цилиндра с выемками и дисковых металлических лезвий, ширина которых равна ширинам соответствующих им выемок в металлическом цилиндре (см. а.с. SU №514727, МПК В29Н 3/06, 1976).

Существенные признаки аналога «металлический цилиндр с выемками, дисковые металлические лезвия» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.

Недостатками аналога являются невозможность эффективного выполнения одного или одновременно нескольких резов при разрезании армированных частей покрышки, в частности боковин и каркарсно-брекерно-протекторного браслета, из-за возможности заклинивания металлических дисковых лезвий в одной или нескольких выемках по причине вовлечения отдельных элементов армированного каркаса между стенками выемки и поверхностью дискового лезвия, в результате чего

процесс резания остается незавершенным. Кроме того, еще до начала установившегося процесса резания кольцеобразных изделий, например покрышек, требуются значительные усилия для продавливания лезвий в разрезаемый материал.

Прототипом заявляемой полезной модели является устройство для разрезания одновременно по нескольким линиям реза изделий из армированного композиционного материала, например покрышки с металлокордом, включающее металлический цилиндр с выемками и расположенные соответственно выемкам заточенные дисковые металлические лезвия, причем лезвия выполнены с толщинами, большими ширин выемок в цилиндре (см. патент RU №2315694 С1, МГЖ⁷ В29В 11/02, 2006). Существенные признаки прототипа «металлический цилиндр с выемками, дисковые металлические лезвия» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.

Недостатком прототипа является неэффективность разрезания по одной или одновременно по нескольким линиям реза кольцевых металлокордных оболочек, например покрышек и каркасно-брекерно-протекторных браслетов, поскольку для начала устойчивого и эффективного разрезания оболочки одновременно по всем линиям реза необходимо все лезвия сначала «продавить» радиально металлическому цилиндру с выемками через стенку оболочки до полного касания всех лезвий боковых стенок выемок, для чего требуется достаточно большое усилие и мощный механизм прижатия лезвий к стенке оболочки.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является обеспечение устойчивого и эффективного разрезания по одной или одновременно по нескольким линиям реза кольцевых армированных, например металлокордом, оболочек (покрышек и каркасно-брекерно-протекторных браслетов) независимо от количества армирующих слоев и соотношений геометрических размеров и прочностных характеристик

текстильного и металлического корда с габаритными размерами устройства, а также снижение нагрузок на рабочие органы устройства (металлический цилиндр с выемками и дисковые металлические лезвия) и создание возможности полного рассечения разрезаемого материала в зоне резания при его последовательной подаче в направлении реза.

Для достижения указанного технического результата устройство для разрезания по одной или одновременно по нескольким линиям реза, содержащее металлический цилиндр с выемками, и соответствующие выемкам дисковые металлические лезвия, причем толщина металлических лезвий больше толщин соответствующих выемок в цилиндре, выполнено с посадкой дисковых металлических лезвий на поворотный вал с эксцентриситетом «a» относительно оси поворотного вала, обеспечивающим в одном крайнем положении поворотного вала (положение III на фиг.1) плотное прилегание лезвий к боковым граням выемок в металлическом цилиндре, а в другом положении (положение I на фиг.1) обеспечивает между наружной поверхностью металлического цилиндра и режущими кромками лезвий зазор шириной ZH, а величина эксцентриситета удовлетворяет соотношению . Это обеспечивает свободное надевание кольцевого изделия (покрышки и каркасно-брекерно-протекторного браслета) на металлический цилиндр. Эксцентриковый вал металлических лезвий снабжен приводом (не показан) для его поворота в положения I, II и III. Здесь Z - ширина зазора между наружной поверхностью цилиндра и режущими кромками лезвий; Н - наибольшая толщина разрезаемого материала; в - ширина выемки; - угол между образующими конических поверхностей лезвия; a - величина эксцентриситета.

На фиг.1 представлено устройство для разрезания и три положения режущих кромок лезвий: I - положение, при котором лезвие не касается

разрезаемого материала; II - положение, при котором лезвия частично прорезали стенку материала кольцевой оболочки; Ш - положение, при котором лезвия полностью прорезали стенку оболочки, что соответствует началу установившегося процесса резания.

На фиг.2 представлено сечение устройства для разрезания (вид сбоку, острия лезвий контактируют с краями выемок), показано два лезвия.

На фиг.3 представлены те же взаимные положения металлического цилиндра с кольцевыми выемками, разрезаемого материала и режущих лезвий, что и на фиг.1, а также схемы силового взаимодействия между разрезаемым материалом и лезвиями при разрезании по предлагаемой полезной модели (фиг.3, а) и по известным техническим решениям (фиг.3, в).

Устройство включает приводной металлический цилиндр 1 с кольцевыми выемками 2, предназначенный для размещения на нем кольцевой армированной резинокордной оболочки 3, металлические лезвия 4, установленные через посредство подшипников 5 и эксцентрика 6 на поворотном валу 7, снабженном устройством для поворота на 180° (не показано) и с возможностью подвода лезвий до полного контакта с боковыми гранями кольцевых выемок 2 и отвода лезвий от цилиндра для образования зазора между ними для свободного надевания разрезаемой оболочки на металлический цилиндр, причем ширина зазора и величина эксцентриситета выбраны из следующих соотношений: ZH и , где Z - ширина зазора между наружной поверхностью цилиндра и режущими кромками лезвий; Н - наибольшая толщина разрезаемого материала; в - ширина выемки; - угол между образующими конических поверхностей лезвия; a - величина эксцентриситета.

Способ разрезания, используемый в заявляемой полезной модели (устройстве), заключается в следующем: через зазор между лезвиями и

цилиндром продевается кольцевая оболочка, после чего поворотный вал лезвий с помощью привода поворачивается на 180° и фиксируется в этом положении, причем одновременно с поворотом вала лезвий вращается и цилиндр с разрезаемой оболочкой. При этом лезвия подходят к разрезаемому материалу по касательной к их окружностям, постепенно врезаясь в материал и, входя в полный контакт с боковыми гранями выемок цилиндра, обеспечивают с этого момента установившийся процесс разрезания при совместном вращении цилиндра и лезвий.

Установка лезвий с эксцентриситетом на поворотном валу обеспечивает возможность разрезания как лентообразной заготовки (браслета, предварительно разрезанного по меридиану), так и замкнутой (кольцевой) армированной заготовки. За счет постепенного подвода лезвий по траектории окружности с помощью поворотного вала и эксцентрика обеспечивается плавное врезание лезвий в материал и вход их в контакт с кольцевыми выемками цилиндра, после чего разрезание происходит в установившемся режиме вплоть до полного разрезания оболочки по всей длине ее окружности. Одновременное вращение цилиндра и поворотного вала в направлении движения разрезаемого материала в зону резания обеспечивает сначала надежное врезание лезвий в материал и его затягивание в зону резания, а затем и полное разрезание оболочки по всем линиям реза. Кроме того, при одновременном вращении цилиндра и подводе режущих кромок лезвий к разрезаемому материалу по касательной снижаются нагрузки на валы цилиндра и лезвий, поскольку при таком способе резания линия реза, а следовательно, и суммарное усилие резания в начальный момент (до установившегося режима резания) будут меньше, чем при радиальном подводе лезвий, так как при таком взаимном движении цилиндра и поворотного вала рез материала в любой момент времени осуществляется лишь передней частью режущей кромки, т.е. только на входе в зону резания.

1. Устройство для разрезания покрышек по одной или одновременно по нескольким линиям реза, включающее металлический цилиндр с выемками и расположенные соответственно выемкам заточенные дисковые металлические лезвия с толщинами, большими ширин выемок в цилиндре, отличающееся тем, что лезвия установлены на поворотном валу с эксцентриситетом а относительно оси вала, причем при рабочем положении поворотного вала лезвия плотно касаются своими боковыми гранями боковых стенок соответствующих выемок.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что при положении поворотного вала, соответствующем моменту надевания покрышки на металлический цилиндр с выемками, режущие кромки лезвий образуют с наружной поверхностью цилиндра зазор шириной Z, выбираемой с учетом соотношений ZH и , где Z - ширина зазора между наружной поверхностью цилиндра и режущими кромками лезвий; Н - наибольшая толщина разрезаемого материала; в - ширина выемки; - угол между образующими конических поверхностей лезвия; а - величина эксцентриситета.