Форма и способ изготовления покрышки шины
Изобретение относится к изготовлению покрышек пневматических шин. Форма для изготовления покрышки шины содержит две части (2) для отливки наружной поверхности боковины и периферийный венец для отливки наружной беговой дорожки. Венец образован набором расположенных по окружности и прилегающих друг к другу элементов (1). Элементы (1) выполнены в виде ориентированных по существу радиально пластин. Каждый элемент выполнен толщиной, равной 1 - 5% его длины, измеренной параллельно оси формы, а предпочтительно толщиной 0,1 - 5 мм. Каждый элемент (1) деформирован таким образом, чтобы деформация позволяла увеличить его габаритный размер в окружном направлении относительно его толщины в свободном от любого напряжения состоянии. При этом деформации двух соседних элементов направлены в противоположных направлениях относительно друг друга. Радиальное перемещение элементов контролируется с помощью конических обойм (3) и упругого удерживающего кольца (4). Предложенная конструкция формы позволяет осуществлять сборку составных частей покрышки на жестком сердечнике, а затем на последнем производить формирование и вулканизацию в ней. 2 с. и 13 з.п. ф-лы, 8 ил.
Изобретение относится к форме для изготовления покрышек пневматических шин, в частности ее беговой дорожки, которая должна удовлетворять совокупности жестких требований, а также к способу изготовления покрышки шины.
Одно из требований относится к операции извлечения из формы рисунка, согласно которому усилия, прикладываемые к покрышке, должны быть как можно меньше для того, чтобы не вызвать повреждений в усиленной конструкции покрышки. Для этого используют формы с секторами, которые описаны, например, в патенте US 3779677, вместо форм, состоящих из двух частей (см. патент US 2874405). Кроме того, желательно, чтобы на уроне беговой дорожки не было бы заусенцев вследствие возможности затекания резины между двумя формующими элементами, например, между секторами. Именно по этой причине в основном делают форму закрытой (все сектора прилагают друг к другу) перед тем, как приложить к сырой покрышке дополнительное формующее усилие, увеличивая давление, преобладающее в вулканизационной мембране, что способствует проникновению резины беговой дорожки в элементы, формующие рисунок беговой дорожки. В заявке на патент EP N 0242840 описана полностью жесткая форма, содержащая расположенный по окружности венец из секторов для отливки беговой дорожки, два боковых кокиля для отливки боковин (наружные поверхности шин) и жесткий сердечник для отливки внутренней поверхности шины. Полностью жесткая конструкция этой формы дает множество преимуществ, касающихся качества отлитой покрышки, так как полученные геометрические формы имеют высокое качество (прекрасную цилиндричность в любом поперечном сечении). Однако отливка при заданном объеме требует соблюдения очень жестких допусков колебания объема сырой заготовки покрышки. Задачей изобретения является сохранение преимущества жесткой формы с точки зрения сохранения и улучшение качества геометрии покрышек, изготовленных с помощью формы такого типа с обеспечением операции формования, которая была бы менее чувствительна к изменениям объема формуемой и вулканизуемой заготовки покрышек. Другой задачей изобретения является упрощение кинематической схемы открытия и закрытия формы и, следовательно, упрощение вулканизационных прессов. Форма согласно изобретению позволяет не только выполнить поставленные задачи, но способствует улучшению общей опорной поверхности при формовании и удалении отформованных покрышек независимо от того, используют или не используют жесткий сердечник для отливки внутренней полости покрышки. Форма согласно изобретению содержит две части для формования наружной поверхности боковин покрышки и периферийный венец для отливки наружной поверхности беговой дорожки, образованный набором расположенных по окружности и прилагающих друг к другу смежных элементов, выполненных в виде пластин и ориентированных по существу радиально. Согласно другому варианту выполнения изобретения предусматриваются средства, которые обеспечивают перемещение элементов, которое позволяет венцу увеличиваться в диаметре, и средства, контролирующие перемещение элементов. Взаимное расположение каждого элемента по окружности остается неизменным. Преимущественно именно сами элементы, которым придана соответствующая форма, содержат средства, позволяющие этому венцу увеличиваться в диаметре. При этом каждый элемент опирается на два смежных элемента для того, чтобы обеспечить что-то вроде выталкивающего упругого усилия элементов относительно друг друга в направлении по окружности. Таким образом, реакции опоры указанных элементов друг на друга, то есть реакции опоры, ориентированные в направлении окружности, стремятся постоянно раздвинуть элементы друг от друга. Это раздвижение может сопровождаться только отведением в радиальном обратном направлении, которое можно контролировать так, как будет описано ниже. Отсюда следует, что форма работает менее жестко. На фиг. 1 изображен разрез по средней линии формы согласно изобретению; на фиг. 2 - разрез, перпендикулярный оси вращения по линии II-II на фиг. 1; на фиг. 3 - вид в радиальном направлении по стрелке III на фиг. 2, с увеличением хода перемещения, которое может осуществить форма согласно изобретению; на фиг. 4 - вид в радиальном направлении по стрелке IV на фиг. 2; на фиг. 5 - второй вариант осуществления изобретения; на фиг. 6 - удерживающее кольцо, используемое во втором варианте; на фиг. 7 и 8 - варианты выполнения элементов с небольшой толщиной. Согласно варианту выполнения изобретения периферийный венец для формования беговой дорожки составлен из множества прилагающих друг к другу смежных пластин 1, расположенных таким образом, чтобы сведение для формования и разведение в обратном направлении (для извлечения из формы), которое осуществляется в плоскости пластины, было бы строго радиальным в любой точке покрышки. Это перемещение является точно радиальным к толщине пластин, которая соответствует раскрытию формы для извлечения рисунка. Например, используют стальные пластины. Пластины вырубаются в зависимости от выполняемых видов рисунка 5. Напротив согласно известной технологии даже для форм, составленных из секторов, движение при извлечении рисунка из формы не может быть абсолютно радиальным. При наблюдении перемещения секторов в обратном направлении констатировали, что извлечение из формы происходит радиально только на уровне средней плоскости каждого сектора. Это извлечение из формы осуществляется в направлении, образующем угол относительно радиального направления, который увеличивается настолько, насколько удаляются от этой средней плоскости в направлении к окружности края секторов. Максимальная величина этого угла соответствует половине угловой развертки сектора. Для образования периферийного венца для формования пластины 1 располагаются радиально. Иначе говоря, в случае, когда изображают венец в разрезе по плоскости, перпендикулярной оси формы так, как на фиг. 2, пластины располагаются так, что они включают радиус, то есть под углом 90o, для того, чтобы употребить обычную терминологию для характеристик траектории слоев корда в шине. В случае необходимости можно принять, что элементы были расположены под углом немного отличным от угла 90o, отклоняясь от него, например, приблизительно на 10 - 15o. Каждая пластина вырубается таким образом, чтобы срез 10 обеспечивал формование рисунка протектора. Таким образом могут быть получены обычные элементы рисунка, включая также пластинки. Согласно основным признакам предпочтительного варианта осуществления изобретения каждый из смежных элементов, образующих венец, опирается на два соседних элемента таким образом, чтобы реакции опоры стремились бы постоянно оттолкнуть элементы друг от друга. Понятно, что каждый элемент (здесь каждая пластина 1) деформируется таким образом, чтобы увеличить его габаритные размеры в направлении к окружности относительно его толщины "е" в состоянии, свободном от любого напряжения. Фиг. 3 позволяет лучше понять, каким образом деформированы пластины 1, например гибкой или вытяжкой, при этом показан ход периферийного венца в открытом положении (вид формы снаружи). Толщина каждого элемента 1 колеблется предпочтительно в пределах 1-5% его длины, измеренной параллельно оси формы. Типично, что в случае формы покрышки для легковой автомашины, толщина "е" используемой пластины колеблется в пределах 0,1-5 мм. В любом случае она значительно меньше размера шага рисунка. Упомянутые деформации обоих смежных элементов смещены по фазе для того, чтобы набор наложенных друг на друга элементов достиг общей длины L, близкой или равной сумме габаритных размеров E. Таким образом, можно наложить друг на друга последовательно деформированные элементы, вставляя при этом один недеформированный элемент. Деформации двух смежных элементов могут быть противоположными друг другу так, как изображено на фиг. 3, или направлены перпендикулярно друг другу, или же любым другим способом, в результате которого смежные элементы не прилегают друг к другу по всей их поверхности. Все пластины 1 нанизываются на кольцо 4, выполненное из профиля, концы которого могут входить друг в друга для образования кольца со свободно изменяемым диаметром. Это кольцо выполняет только роль удерживающего кольца и не выполняет никаких прямых функций в кинематике закрытия и открытия формы. Это кольцо не должно создавать трений, которые могли бы вызвать тангенциальные движения пластин 1. Закрытие формы происходит при движении конических обойм 3, которые перемещаются параллельно оси формы. Угол, который образует коническую поверхность, конечно, выбирается так, чтобы она не была заклинивающей. Открытие формы осуществляется в результате раздвижения обойм 3 и происходит под действием самих пластин при упругом возврате в положение, изображенное на фиг. 3, в то время, как в закрытом положении все пластины примыкают друг к другу по меньшей мере с внутренней стороны, как изображено схематически на фиг. 4. Все детали устройства формы, согласно изобретению станут понятны из объяснения частного случая выполнения, пригодного для формования покрышек для легковых автомобилей. Предположим, что форма состоит из 1500 пластин. Каждая пластина 1 деформирована, а деформации пластин противоположны друг другу, как показано на фиг. 3 таким образом, что все пластины остаются в контакте по всему радиально расположенному вееру венца пластин 1. Предпочтительно упругий зазор "j" в открытом положении равен максимально 0,2 мм. Зазор "j" изображен на фиг. 3. Совокупность всех зажоров составляет: 0,2 мм



Формула изобретения
1. Форма для изготовления покрышки шины, содержащая две части для отливки наружной поверхности боковин и периферийный венец для отливки наружной поверхности беговой дорожки, образованный набором расположенных по окружности и прилегающих друг к другу элементов, отличающаяся тем, что элементы выполнены в виде ориентированных по существу радиально пластин. 2. Форма по п.1, отличающаяся тем, что содержит средства, обеспечивающие перемещение элементов для увеличения венца в диаметре, и средства, контролирующие перемещение элементов. 3. Форма по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что каждый элемент опирается на два смежных элемента таким образом, что возникает упругое отталкивание элементов, позволяющее венцу увеличиваться в диаметре. 4. Форма по п.1 или 2, отличающаяся тем, что средства, контролирующие перемещение элементов, содержат по меньшей мере одну запирающую обойму. 5. Форма по одному из пп.1 - 4, отличающаяся тем, что каждый элемент выполнен толщиной 0,1 - 5 мм. 6. Форма по одному из пп.1 - 4, отличающаяся тем, что каждый элемент выполнен толщиной, равной 1 - 5% его длины, измеренной параллельно оси формы. 7. Форма по одному из пп.1 - 6, отличающаяся тем, что каждый элемент деформирован таким образом, чтобы деформация позволяла увеличить его габаритный размер в окружном направлении относительно его толщины в свободном от любого напряжения состоянии, при этом деформации смежных элементов смещены по фазе. 8. Форма по п.7, отличающаяся тем, что деформации двух смежных элементов направлены в противоположных направлениях относительно друг дуга. 9. Форма по одному из пп.1 - 8, отличающаяся тем, что венец разделен на две половины, причем в поперечном направлении венец содержит два отдельных набора смежных элементов, каждый из которых относится к одной из частей и имеет торец, предназначенный для контактирования с соответствующим торцом другого набора элементов. 10. Форма по п.9, отличающаяся тем, что она содержит средства, которые позволяют контролировать сведение и разведение элементов одной из частей венца при перемещении под углом к осевому направлению смежной части для отливки наружной поверхности боковин. 11. Форма по п.10, отличающаяся тем, что средства, позволяющие осуществлять и контролировать перемещение элементов, содержат коническую запирающую обойму с поверхностью в форме усеченного конуса, обращенную в радиальном направлении внутрь, при этом каждый элемент опирается на коническую поверхность своим наружным в радиальном направлении срезом. 12. Форма по п.11, отличающаяся тем, что средства, позволяющие осуществлять и контролировать перемещение элементов, содержат по меньшей мере коническую опорную поверхность, под тем же углом ориентированную в радиальном направлении наружу, при этом каждый элемент содержит срез, который может опираться на опорную коническую поверхность. 13. Форма по одному из пп.9 - 12, отличающаяся тем, что каждый элемент имеет один или несколько пазов, при этом пазы смежных элементов расположены друг за другом так, что они образуют на каждой части венца кольцевые пазы, содержащие удерживающее кольцо, деформирующееся в направлении к периферии для того, чтобы перемещаться следом за движениями при увеличении диаметра и/или при уменьшении диаметра венца. 14. Форма по одному из пп.1 - 13, отличающаяся тем, что содержит жесткий сердечник для формования внутренней поверхности покрышки шины. 15. Способ изготовления покрышки шины с применением жесткой формы и жесткого сердечника, формирующего внутреннюю полость покрышки, отличающийся тем, что на жестком сердечнике осуществляют сборку составных частей покрышки, а затем производят формование и вулканизацию покрышки на этом сердечнике в форме, выполненной по пп.1 - 14. Приоритет по пунктам: 24.12.92 = по пп.1 - 15.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8MM4A - Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 13.05.2007
Извещение опубликовано: 20.07.2010 БИ: 20/2010