Устройство для разрезания покрышки

Изобретение относится к оборудованию, предназначенному для одновременного разрезания по нескольким линиям автомобильных покрышек и их частей, таких как каркасно-брекерно-протекторный браслет покрышки, состоящий из нескольких слоев резины, армированной текстильным и металлическим кордом. Устройство для одновременного разрезания по нескольким линиям реза армированного композиционного материала, например покрышки с металлокордом, включает металлический цилиндр в виде ролика с выемками и расположенные соответственно выемкам дисковые металлические лезвия с остриями. Лезвия выполнены с толщинами, большими ширин выемок в цилиндре. Цилиндр между выемками выполнен с проточками, поверхности которых близки к поверхности однополостного гиперболоида вращения. Максимальная глубина погружения острия каждого дискового лезвия в соответствующую выемку цилиндра до касания конических поверхностей лезвий с наружными кромками выемок выбрана из соотношения

где Y - глубина погружения острия лезвия, b - ширина выемки, β - угол между образующими конических поверхностей лезвия. Изобретение обеспечивает одновременное разрезание по нескольким линиям реза каркасно-брекерно-протекторый браслет независимо от количества армирующих слоев и соотношений размеров филаментов текстильного и металлического корда с габаритными размерами устройства, а также позволяет полностью рассечь разрезаемый материал при его последовательной подаче к выемкам в цилиндре. 1 ил.

 

Заявляемое изобретение относится к машиностроению, а именно к оборудованию, имеющему несколько (два и более) режущих элементов и предназначенному для одновременного разрезания по нескольким (двум и более) линиям реза автомобильных покрышек и их частей, например каркасно-брекерно-протекторного браслета покрышки, изготовленного из слоистого материала, включающего несколько слоев резины, армированной текстильным и металлическим кордом.

Аналогом заявляемого изобретения 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 выемок в металлическом цилиндре (см. а.с. SU №514727, МПК⁷ В29Н 3/06, 1976). Существенные признаки аналога "металлический цилиндр с выемками, дисковые металлические лезвия" совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатком аналога является невозможность эффективного выполнения одновременно нескольких резов при разрезании армированных частей покрышки, в частности боковин и каркасно-брекерно-протекторного браслета, из-за возможности заклинивания металлических дисковых лезвий в одной или нескольких выемках по причине вовлечения отдельных элементов армирующего каркаса между стенкой выемки и поверхностью дискового лезвия, а также из-за отсутствия возможности для деформирования разрезаемого материала по мере продвижения остриев лезвий в материал (что приводит к чрезмерным боковым сжатиям дисковых лезвий разрезаемым материалом), в результате чего процесс резания остается незавершенным.

Прототипом заявляемого изобретения 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 соответствующих выемкам дисковых металлических лезвий, толщина которых меньше ширин выемок в металлическом цилиндре (см. а.с. SU №536056, МПК⁷ В29С 17/10, 1976). Существенные признаки прототипа "металлический цилиндр с выемками, дисковые металлические лезвия" совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатком прототипа также является невозможность одновременного разрезания по нескольким линиям реза каркасно-брекерно-протекторного браслета покрышки и боковин из-за возможности заклинивания металлических лезвий в выемках металлического цилиндра.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является обеспечение возможности разрезания одновременно по нескольким линиям реза каркасно-брекерно-протекторного браслета независимо от количества армирующих слоев и соотношений размеров филаментов текстильного и металлического корда с габаритными размерами устройства, а также обеспечение возможности полного рассечения разрезаемого материала при его последовательной подаче к выемкам в цилиндре.

Для достижения указанного технического результата устройство для одновременного разрезания по нескольким линиям реза, выполненное в виде металлического цилиндра с выемками и соответствующими выемкам дисковыми металлическими лезвиями, выполнено с толщиной металлических лезвий, большей ширин соответствующих выемок в цилиндре, при этом поверхности цилиндра между выемками имеют проточки, поверхности которых близки к поверхности однополостного гиперболоида вращения, а максимальная глубина погружения острия каждого дискового лезвия в соответствующую выемку цилиндра в момент их касания (конические поверхности лезвия, образующие режущую кромку, касаются наружных кромок выемки) выбрана из соотношения

где Y - глубина погружения острия лезвия, b - ширина выемки, β - угол между образующими конических поверхностей лезвия.

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

Устройство включает металлические лезвия 1 (два или более) дисковой формы, установленные с возможностью вращения на валу (вал не показан), и металлический цилиндр 2 (ролик), установленный с возможностью вращения на валу (вал не показан) и подачи (подвода до полного контакта и отвода) к дисковым лезвиям. Режущие кромки 3 остриев лезвий 4 образованы коническими поверхностями 5 и 6 лезвий. Выемки 7 в ролике расположены 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. На поверхности ролика (цилиндра) между выемками выполнены проточки 9, поверхность которых близка к части поверхности однополостного гиперболоида вращения, а максимальная глубина погружения Y остриев лезвий в выемки (при касании конических поверхностей лезвия с кромками выемок) выбраны из соотношения

где Y - глубина погружения острия лезвия, b - ширина выемки, β - угол между образующими конических поверхностей лезвия. Входные части 10 выемок обеспечивают вместе с остриями лезвий зажим разрезаемого материала (материал при резе "опирается" на эти части выемок).

Способ разрезания, используемый в заявляемом устройстве, заключается в следующем: между вращающимися с помощью привода лезвиями и вращающимся роликом (цилиндром), установленным с возможностью перемещения в направлении дисковых лезвий, постепенно подается разрезаемый материал (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 (опорными) частями выемок. Поскольку в процессе резания разрезаемый материал, представляющий собой препрег, стремится деформироваться под воздействием остриев лезвий, целесообразно в цилиндре между выемками выполнить проточки, поверхность которых была бы близкой к поверхности (части поверхности) однополостного гиперболоида вращения. Стремление каркасно-брекерно-протекторного браслета принять в процессе резания указанную форму обусловлено наличием в нем армированных, в том числе металлом, слоев и слоев просто из резины. Поверхности проточек могут быть и иными похожими (подобными) поверхностями (например, поверхность проточек может быть образована вращением части круговой линии определенного радиуса). Такие поверхности, с точки зрения разрезаемого материала, близки к поверхности однополостного гиперболоида вращения и могут рассматриваться как ее технический эквивалент с точки зрения достигаемого технического результата. Однако поверхность однополостного гиперболоида вращения более предпочтительна с точки зрения снижения давления разрезаемого материала на конические поверхности остриев, которое удается значительно снизить за счет выполнения на поверхности цилиндра проточек, в результате чего снижается вероятность зажима лезвий материалом, в результате которого процесс резания нарушается. Для обеспечения эффективного функционирования устройства глубина погружения остриев в выемки должна находиться в пределах указанного выше соотношения. Если глубина погружения будет большей, может не обеспечиваться эффективность зажима и подачи разрезаемого материала, что может привести к неравномерности подачи (проскальзыванию) материала в зоне реза. Соблюдение указанных условий обеспечивает возможность разрезания одновременно по нескольким линиям реза сложного резинотехнического композита, имеющего гетерогенную структуру и филаментарные армирующие, в том числе металлические, компоненты.

Устройство для одновременного разрезания по нескольким линиям реза армированного композиционного материала, например, покрышки с металлокордом, включающее металлический цилиндр или ролик с выемками и расположенные соответственно выемкам дисковые металлические лезвия с остриями, отличающееся тем, что лезвия выполнены с толщинами большими ширин выемок в цилиндре, цилиндр между выемками выполнен с проточками, поверхности которых близки к поверхности однополостного гиперболоида вращения, а максимальная глубина погружения острия каждого дискового лезвия в соответствующую выемку цилиндра до касания конических поверхностей лезвий с наружными кромками выемок выбрана из соотношения где Y - глубина погружения острия лезвия; b - ширина выемки; β - угол между образующими конических поверхностей лезвия.