Экстрактор протектора шины и способ его использования
Изобретение относится к экстрактору протектора шины, производственному узлу для изготовления протекторов шин и к способу изготовления протектора шины. Техническим результатом является предотвращение разрыва, растрескивания или других повреждений протектора при его извлечении из формы. Технический результат достигается экстрактором протектора шины, используемым при изготовлении протекторов, содержащим раму. Первый прижимной ролик, с возможностью вращения связан с рамой. Второй прижимной ролик с возможностью вращения связан с рамой. Причем первый прижимной ролик и второй прижимной ролик выполнены с возможностью взаимодействия с протектором шины, который частично расположен в литейной форме. Приводной механизм связан с одним из первого или второго прижимных роликов и действует с возможностью придания ему вращательного движения. При этом рама выполнена с возможностью продольного перемещения вдоль части продольной длины литейной формы с одновременным поддерживанием первого и второго прижимных роликов в разнесенном положении относительно литейной формы. 3 н. и 28 з.п. ф-лы, 8 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0001] Настоящее изобретение относится к устройству и способу извлечения отформованных изделий из их литейных форм и более конкретно к извлечению формованного из вулканизированной резины изделия, такого как протектор шины, из литейной формы вулканизационного пресса.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] Литые изделия могут быть изготовлены путем размещения заготовки изделия в литейной форме для формования. Извлечение литого изделия после операции формования без нанесения повреждений литому изделию часто выполняют в ходе отдельной операции во время процесса изготовления. В зависимости от формы, размещения и ориентации различных физических особенностей литого изделия при извлечении указанного изделия из литейной формы могут потребоваться специальные меры для предотвращения его разрыва, растрескивания или другого повреждения.
[0003] В области изготовления шин общая операция формования включает этапы, согласно которым вулканизируют резиновый композитный материал в вулканизационном прессе. Вулканизационные прессы содержат литейные формы, в которых размещают резиновую композитную заготовку, для приложения к ней давления и нагрева, в результате чего заготовка вулканизируется в пригодное для использования изделие, например, полосу или слой корда протектора шины. Такие протекторы шины обычно используются для восстановления шин и в других случаях применения.
[0004] Типичная литейная форма вулканизационного пресса содержит формующую плиту, которая образует полость. Одна сторона полости формирует различные углубления и ребра, соответствующие необходимому рисунку протектора шины, который должен быть перенесен на протектор. После загрузки заготовки протектора в полость литейной формы над ней размещают пластину или планку. Давление и нагрев, созданные прессом, вынуждают заготовку принять форму полости литейной формы и превращают указанную заготовку в вулканизированную резину.
[0005] В некоторых рисунках протектора, таких как используемые для грузовых автомобилей или в случаях применения для бездорожья, грунтозацепы могут иметь значительную высоту относительно общей толщины протектора, желобки протектора могут быть близко расположены друг к другу, грунтозацепы могут иметь отрицательные углы сходимости, а также могут быть иметься другие особенности, которые затрудняют извлечение готового протектора из литейной формы. С учетом того факта, что резина по своей природе является упругим материалом, простое вытягивание одного конца готового протектора шины для извлечения протектора из литейной формы может быть сопряжено с различными трудностями, включая растяжение протектора, разрыв или растрескивание протектора, и другие повреждения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0006] На фиг. 1 показан частичный разрез вулканизационного пресса согласно предпочтительному варианту реализации.
[0007] На фиг. 2 показан перспективный вид вулканизирующей литейной формы согласно предпочтительному варианту реализации.
[0008] На фиг. 3 показан разрез вулканизирующей литейной формы и готового протектора согласно предпочтительному варианту реализации.
[0009] На фиг. 4 показан перспективный вид экстрактора протектора согласно предпочтительному варианту реализации.
[0010] На фиг. 5 показан разрез экстрактора протектора во время операции извлечения протектора из литейной формы согласно предпочтительному варианту реализации.
[0011] На фиг. 6 показан вид сбоку экстрактора во время операции извлечения протектора согласно предпочтительному варианту реализации.
[0012] На фиг. 7 схематично показан дополнительный предпочтительный вариант реализации экстрактора протектора.
[0013] На фиг. 8 схематично показан другой дополнительный предпочтительный вариант реализации экстрактора протектора.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0014] Согласно одному аспекту настоящего изобретения предложен экстрактор протектора шины, который может быть использован при изготовлении протекторов. Экстрактор протектора шины содержит:
раму;
первый прижимной ролик, с возможностью вращения связанный с рамой;
второй прижимной ролик, с возможностью вращения связанный с рамой, причем первый прижимной ролик и второй прижимной ролик выполнены с возможностью взаимодействия с протектором шины, который по меньшей мере частично расположен в литейной форме; и
приводной механизм, связанный по меньшей мере с одним из первого и второго прижимных роликов и действующий с возможностью придания ему вращательного движения;
при этом рама выполнена с возможностью продольного перемещения вдоль значительной части продольной длины литейной формы с одновременным поддерживанием первого и второго прижимных роликов в разнесенном положении относительно литейной формы.
Согласно одному из вариантов осуществления изобретения, экстрактор протектора шины может дополнительно содержать механизм взаимодействия с литейной формой, связанный с рамой и обеспечивающий возможность продольного перемещения между рамой и литейной формой. При этом приводной механизм может быть выполнен с возможностью приведения в действие механизма взаимодействия с литейной формой и продольного перемещения таким образом по меньшей мере одного из первого и второго прижимных роликов и подъема протектора шины из литейной формы или дополнительно содержит по меньшей мере три взаимодействующих колеса, которые выполнены с возможностью взаимодействия по меньшей мере с одной поверхностью литейной формы и по меньшей мере одной поверхностью протектора шины. При этом, по меньшей мере, одно из указанных трех взаимодействующих колес приведено во вращение по меньшей мере в синхронизации с вращением первого или второго прижимных роликов, причем указанное взаимодействующее колесо выполнено с возможностью взаимодействия с дорожкой, сформированной с обеих сторон литейной формы. Согласно одному из вариантов осуществления изобретения третье взаимодействующее колесо из указанных, по меньшей мере, трех взаимодействующих колес соединено с концом наклонного рычага, консольно проходящего в направлении от рамы под углом наклона, причем указанное третье взаимодействующее колесо выполнено с возможностью взаимодействия с поверхностью протектора шины.
Согласно одному из вариантов осуществления изобретения приводной механизм экстрактора протектора шины выполнен с возможностью приведения в действие по меньшей мере одного из первого или второго прижимных роликов и притягивания таким образом протектора шины для придания продольного перемещения по меньшей мере одному из первого и второго прижимных роликов.
Согласно одному из вариантов осуществления изобретения экстрактор протектора шины может дополнительно содержать роботизированную руку, соединенную с рамой и выполненную с возможностью пересечения части продольной длины литейной формы на некотором расстоянии от нее.
Согласно одному из вариантов осуществления изобретения промежуток между первым и вторым прижимными роликами экстрактора шины является регулируемым. Согласно одному из вариантов осуществления изобретения, экстрактор протектора шины выполнен с возможностью протягивания по меньшей мере освобожденной части протектора шины в направлении от литейной формы.
[0015] В другом аспекте настоящего изобретения предложен производственный узел для изготовления протекторов шины. Производственный узел содержит:
формующий пресс;
литейное устройство, расположенное в формующем прессе, причем указанное литейное устройство содержит литейную форму, имеющую формующую полость и планку, расположенную напротив формующей полости, при этом указанное литейное устройство выполнено с возможностью удерживания заготовки протектора в формующей полости при формировании протектора шины, причем указанные планка и литейная форма выполнены с возможностью разделения для образования отверстия между ними;
экстрактор протектора, выполненный с возможностью перемещения вдоль литейной формы в продольном направлении на некотором расстоянии от нее, причем указанный экстрактор протектора содержит:
раму;
пару прижимных роликов, связанных с рамой с возможностью вращения, причем указанная пара прижимных роликов выполнена с возможностью взаимодействия с протектором шины, в то время как по меньшей мере часть указанного протектора шины остается в формующей полости.
Согласно одному из вариантов осуществления изобретения производственный узел дополнительно содержит дорожку, проходящую вдоль всей длины литейной формы, причем экстрактор протектора выполнен с возможностью скользящего взаимодействия с дорожкой во время перемещения вдоль литейной формы.
Согласно одному из вариантов осуществления изобретения экстрактор протектора в производственном узле дополнительно содержит приводной механизм, связанный с прижимными роликами, причем указанный приводной механизм выполнен с возможностью приведения во вращение по меньшей мере одного из пары прижимных роликов. При этом производственный узел может дополнительно содержать механизм взаимодействия с литейной формой, выполненный с возможностью обеспечения контакта качения между рамой и по меньшей мере одной из поверхности литейной формы и поверхности протектора шины, расположенного в литейной форме, а механизм взаимодействия с литейной формой может содержать, по меньшей мере, три колеса, выполненные с возможностью взаимодействия по меньшей мере с одной из поверхности литейной формы и поверхности протектора шины. При этом два из указанных, по меньшей мере, трех колес взаимодействуют с дорожкой с обеих сторон литейной формы и приведены во вращение вместе с осью, проходящей вдоль центральной линии одного из пары прижимных роликов, а третье из указанных по меньшей мере трех колес соединено с концом наклонного рычага, консольно проходящего в направлении от рамы под углом наклона, причем третье из указанных по меньшей мере трех колес выполнено с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью протектора шины. Приводной механизм может быть выполнен с возможностью механизированного вращения в противоположную сторону по меньшей мере одного из пары прижимных роликов таким образом, что протектор шины может быть вытянут из отверстия между литейной формой и планкой после извлечения протектора шины из литейной формы.
Согласно одному из вариантов осуществления изобретения экстрактор протектора производственного узла может дополнительно содержать:
механизм взаимодействия с литейной формой, выполненный с возможностью создания контакта качения между рамой и по меньшей мере одной дорожкой, связанной с литейной формой; и
приводной механизм, связанный с механизмом взаимодействия с литейной формой, причем указанный приводной механизм выполнен с возможностью входить в контакт по меньшей мере с одной дорожкой, связанной с литейной формой, и с возможностью продольного перемещения рамы по меньшей мере вдоль одной дорожки.
Согласно одному из вариантов осуществления изобретения экстрактор протектора производственного узла выполнен с возможностью растягивания по меньшей мере освобожденной части протектора шины в направлении от литейной формы, причем указанная освобожденная часть протектора шины проходит между частью протектора шины, взаимодействующей с литейной формой, и зоной защемления между парой прижимных роликов таким образом, что остаточная часть протектора шины, которая уже прошла между прижимными роликами, не растянута. При этом производственный узел может дополнительно содержать захват, выполненный с возможностью захвата и удерживания освобожденного конца протектора шины таким образом, что часть протектора шины, которая извлечена из литейной формы, может быть вытянута из отверстия между литейной формой и планкой после того, как экстрактор протектора завершил проход вдоль всей длины литейной формы.
Согласно одному из вариантов осуществления изобретения производственный узел дополнительно содержит роботизированную руку, соединенную с рамой и с возможностью скольжения связанную с формующим прессом таким образом, что рама, которую несет роботизированная рука, перемещается на некоторой высоте над литейной формой вдоль части ее продольной длины.
[0016] В другом аспекте настоящего изобретения предложен способ изготовления протектора. Способ включает этапы, согласно которым:
берут раму, выполненную с возможностью перемещения в продольном направлении вдоль литейной формы,
берут пару прижимных роликов, выполненных с возможностью вращения относительно указанной рамы,
освобождают конец протектора из литейной формы и зажимают указанный освобожденный конец протектора между прижимными роликами и
приводят во вращение по меньшей мере один из прижимных роликов таким образом, что протектор освобождается из литейной формы с одновременным перемещением рамы и прижимных роликов в продольном направлении вдоль длины литейной формы.
Согласно одному из вариантов осуществления изобретения способ изготовления протектора шины дополнительно включает этап, согласно которому защемляют конец протектора захватом таким образом, что после своего освобождения из литейной формы протектор удаляется из указанной литейной формы.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0017] На фиг. 1 показан частичный вид сбоку вулканизационного пресса 100. Несмотря на это вулканизационный пресс 100 может быть частью большой формующей протекторы поточной линии, которая включает, например, монтажное оборудование для составной предформы, формующий пресс и другое оборудование (не показаны). Вулканизационный пресс 100 содержит верхний и нижний прессующие блоки 102 и 104. Между прессующими блоками 102 и 104 расположены множество узлов 106 литейной формы, каждый из которых включает две части, объединенные для образования внутренней формующей полости. Как показано на фиг. 1, узел литейной формы состоит из литейной формы 108 и планки 110, но также могут быть использованы другие конструкции. Например, как показано на фиг. 1, литейная форма 108 может быть расположена в перевернутой ориентации в прессе 100 таким образом, что полость литейной формы обращена вниз. Согласно такому варианту реализации планка 110 расположена под литейной формой 108 таким образом, что является совмещенной с полостью литейной формы. В описании, которое приведено ниже, в качестве иллюстрации описана конкретная ориентация, согласно которой литейная форма 108 расположена под планкой 110, но следует иметь в виду, что относительная ориентация указанных двух элементов может быть различной. Кроме того, не смотря на то, что на чертеже показаны шесть узлов 106 литейной формы, согласно другим вариантам реализации могут быть использованы как одиночный узел, так и различные количества узлов литейной формы. Каждая литейная форма 108 образует полость 112 литейной формы, в которую упаковывают или загружают заготовку. В результате приложения давления и нагрева в закрытом узле 106 литейной формы создается вулканизированный протектор 114. Согласно другим вариантам реализации пресс может быть выполнен с возможностью непрерывного изготовления отлитого в форме изделия или протектора на слое корда или в другом виде.
[0018] Вулканизационный пресс 100 дополнительно содержит рычажные механизмы 116, которые соединяют части каждого узла 106 литейной формы с элементами или стойками 118 рамы, причем указанные рычажные механизмы включают механизмы (не показаны), которые могут выборочно перемещать различные части каждого узла 106 литейной формы в вертикальном направлении для обеспечения загрузки заготовок и выгрузки готовых протекторов из каждого узла 106 литейной формы. Кроме того, роботизированная рука 510 может быть соединена с вертикально проходящим элементом 119, который проходит между стойками 118 вдоль рельса 121. Роботизированная рука 510 выполнена с возможностью перемещения в прессе 100 по меньшей мере вдоль рельса 121, который проходит вдоль узлов 106 литейной формы, и вертикально вдоль элемента 119 относительно вулканизирующего или формующего пресса 100. Согласно другому варианту реализации указанная роботизированная рука может быть связана с захватом и экстрактором протектора, как описано более подробно ниже в настоящей заявке и показано на фиг. 8. В процессе формования протектора 114 заготовку протектора, которая может быть сформирована путем последовательного пакетирования слоев резины с другими материалами, такими как волокно, ткань, стальные слои корда, проволочная сетка и т.п., загружают в литейную форму 108. Каждая литейная форма 108 имеет ребра и сформированные в них углубления, который образуют и формируют грунтозацепы и желобки желаемого рисунка в новом протекторе 114. Планка 110 расположена противоположно полости 112 литейной формы таким образом, что в процессе вулканизации заготовка превращается в протектор 114. Затем протектор отделяют и удаляют из литейной формы 108.
[0019] При формовании протектора 114 литейная форма 108 впечатывает в заготовку заданный рельеф грунтозацепов и/или ребер. Как показано на фиг. 2, грунтозацепы сформированы в виде углублений 202 в нижней поверхности 204 литейной формы 108, которые разделены лезвиями или ребрами 203 желобков. Литейная форма 108 образует внутреннюю полость 206, открытую сверху и окруженную нижней поверхностью 204 и стенками 210, которые проходят вдоль периметра полости 206. Не смотря на то, что на чертеже показана литейная форма, выполненная с возможностью формования одной полосы протектора, литейная форма может иметь две или большее количество дополнительных полостей, проходящих параллельно друг другу и выполненных с возможностью формования двух или большего количества полос протектора из одной заготовки. Согласно показанному на чертеже варианту реализации литейная форма 108 с одиночной полостью обычно имеет удлиненную прямоугольную форму, которая проходит вдоль оси 212. Литейная форма 108 дополнительно содержит две дорожки или полки 214, проходящие вдоль ее стороны, обычно параллельные оси 212. Каждая полка 214 расположена на одной стороне литейной формы 108 и содержит дорожку 216, которая обычно проходит параллельно верхнему краю 218 боковой части стенки 210 на расстоянии 220 по вертикали от него. Несмотря на то что полки 214 на чертеже показаны как имеющие длину, которая примерно равна габаритной длине литейной формы 108, как показано на фиг. 2, полки 214 могут проходить дальше концов литейной формы 108, как показано на фиг. 1.
[0020] На фиг. 3 показан разрез узла 106 литейной формы во время выполнения фазы формования. На чертеже узел 106 литейной формы показан открытым после операции прессования и вулканизации протектора 114. Верхняя литейная форма или планка 110 имеет нижнюю поверхность 222, которая формует верхнюю или внутреннюю поверхность 224 протектора 114. Боковые поверхности 226 и наружная поверхность или поверхность 228 протектора 114 отформованы соответственно боковыми стенками 210 и нижней поверхностью 204 литейной формы 108. Выпрессовка 227 может оставаться на протекторе 114 вдоль граничной поверхности между планкой 110 и литейной формой 108. Множество грунтозацепов 230, расположенных вдоль поверхности 228 протектора, отформованы соответствующими углублениями 202 для грунтозацепов.
[0021] Как показано в разрезе на фиг. 3, некоторые рисунки протектора могут включать небольшие или даже отрицательные углы сходимости, сформированные поверхностями боковых сторон грунтозацепов 230. Угол сходимости представляет собой результирующий угол, сформированный поверхностями литейной формы относительно направления извлечения отлитого изделия из литейной формы. Соответственно, положительные углы сходимости расположены таким образом, что извлечение отлитого изделия облегчено, в то время как отрицательные углы сходимости расположены таким образом, что для извлечения отлитого изделия из литейной формы требуется по меньшей мере некоторая деформация указанного изделия. В разрезе, показанном на фиг. 3, грунтозацепы 230 имеют отрицательные углы сходимости своих боковых поверхностей 232, преувеличенные для наглядности иллюстрации. Следует иметь в виду, что некоторые части грунтозацепов могут быть выполнены с возможностью упругой деформации при извлечении протектора 114 из литейной формы 108. В зависимости от количества материала, подлежащего такой деформации во время извлечения протектора 114 из литейной формы 108, сила, необходимая для извлечения протектора 114 из литейной формы, может быть увеличена, и вместе с ней может быть увеличена потенциальная опасность повреждения протектора 114 вследствие трещин или разрывов, как описано выше.
[0022] На фиг. 4 показан эскиз экстрактора 300 протектора с прижимным роликом, который является подходящим для извлечения протекторов из вулканизационных литейных форм или прессов, и в частности для протекторов, имеющих особенности, которые могут увеличивать силу, необходимую для извлечения протектора из литейной формы без повреждения протектора. Согласно показанному на чертеже варианту реализации экстрактор 300 содержит раму 302, которая с возможностью вращения поддерживает ряд прижимных роликов 304, выполненных с возможностью взаимодействия с отлитым в форме изделием, по меньшей мере частично остающимся в литейной форме, например, протектором. Первый прижимной ролик 306 установлен на первой оси 308, которая поддерживается рамой 302 таким образом, что первый прижимной ролик 306 может вращаться относительно нее вокруг центральной линии 310 первой оси 308. Вращение первого прижимного ролика 306 относительно рамы 302 вокруг центральной линии 310 может быть осуществлено в области взаимодействия между первым прижимным роликом 306 и первой осью 308 и/или в области взаимодействия между первой осью 308 и рамой 302. Согласно показанному на чертеже варианту реализации первый прижимной ролик 306 жестко соединен с первой осью 308 таким образом, что вращение обоих компонентов может быть осуществлено в области взаимодействия между первой осью 308 и рамой 302. Таким образом, движущая сила, которая может перемещать раму 302 относительно литейной формы во время процесса извлечения, может быть достигнута путем перемещения рамы вдоль литейной формы за счет приложения тянущей или растягивающей силы, приложенной к отлитому изделию посредством первого прижимного ролика, и/или движущей силы, приложенной посредством первой оси 308 к колесам 312, которые взаимодействуют с литейной формой.
[0023] Первая ось 308 проходит сквозь обе стороны рамы 302 и содержит механизм взаимодействия с литейной формой (например, колеса 312), расположенный с возможностью вращения на свободных концах первой оси 308. В показанных на чертеже вариантах реализации оба колеса 312 имеют одинаковый диаметр и выполнены с возможностью свободного вращения вокруг первой оси 308. Каждое колесо 312 расположено на первой оси 308 таким образом, что рама 302 и первый прижимной ролик 306 расположены между колесами 312, но также могут быть использованы другие конструкции. Согласно дополнительному варианту реализации, например, колеса 312 могут быть удалены, или диаметр первой оси 308 может быть увеличен на ее различных участках, таких как ее концы, для замены колес. Согласно дополнительному варианту реализации экстрактор 300 перемещают вдоль литейной формы, причем колеса 312 механизма взаимодействия с литейной формой могут быть заменены шестернями (не показаны), которые взаимодействуют с зубчатым приводом, расположенным вдоль литейной формы для создания сцепления для приложения движущей силы, которая перемещает раму относительно литейной формы. Согласно таким вариантам реализации зубчатая рейка и шестеренчатый привод указаны в качестве иллюстрации, но не в качестве ограничивающего варианта реализации приводного механизма, и, таким образом, также могут быть использованы другие приводные механизмы.
[0024] Второй прижимной ролик 314 установлен на второй оси 316, которая с возможностью скольжения соединена с рамой 302 посредством скользящих блоков 318. Не смотря на то, что на чертеже показан скользящий механизм, второй прижимной ролик 314 может быть соединен с рычагом, который шарнирно соединен с рамой 302, таким образом, что вращение рычага относительно рамы может регулировать или изменять расстояние между первым и вторым роликами 306 и 314. Кроме того, пружина или другой упругий элемент могут быть использованы для создания силы, сближающей указанные два ролика вместе таким образом, что сила сжатия, приложенная к протектору, находящемуся между роликами, может быть увеличена. Согласно показанному на чертеже варианту реализации второй прижимной ролик 314 выполнен с возможностью вращения относительно рамы 302 вокруг центральной линии 320 второй оси 316 и перемещения в направлении к первому прижимному ролику 306 или от первого прижимного ролика 306 посредством скользящих блоков 318 относительно рамы 302. Более конкретно, расстояние Т между первым и вторым роликами 306 и 314 может быть отрегулировано перемещением скользящих блоков 318 относительно рамы 302. Такое перемещение согласно показанному на чертеже варианту реализации достигнуто за счет использования пары параллельных рельсов 322 рамы, которые скользящим способом взаимодействуют с выемками 324, выполненными в сторонах каждого скользящего блока 318. Посредством регулировочного винта 326 или другого механизма скользящие блоки 318 и, следовательно, второй прижимной ролик 314 могут быть перемещены относительно рамы 302 таким образом, что расстояние Т может быть отрегулировано для достаточного зажатия объектов, которые могут иметь различные толщины, между вторым и первым прижимными роликами 314 и 306. Следует иметь в виду, что несмотря на то, что в настоящей заявке описана и показана одна конструкция, обеспечивающая зажатие объектов, имеющих различную толщину, другие конструкции также могут быть использованы для эквивалентного выборочного изменения расстояния между прижимными роликами 306 и 314. Второй прижимной ролик 314 также может быть приведен во вращение альтернативно или дополнительно посредством других приводных механизмов, описанных в настоящей заявке.
[0025] Экстрактор 300 также содержит дополнительное третье колесо 328, которое с возможностью вращения установлено на конце ведущей рейки 330, шарнирно соединенной своим другим концом 332 с рамой 302. Третье колесо 328, вместе с колесами 312, соединенными с первой осью 308, как описано выше, обеспечивает устойчивое положение и ориентацию экстрактора 300 относительно поверхностей качения колес 312 и 328, как показано в увеличенных разрезах на фиг. 5 и 6. Кроме того, дополнительное третье колесо 328 может быть выполнено с возможностью управления или регулирования иным способом для обеспечения перемещения экстрактора 300 вдоль пути, параллельного оси 212 литейной формы 108 (как показано на фиг. 2).
[0026] На фиг. 5 показан разрез вида спереди, и на фиг. 6 показан разрез вида сбоку экстрактора 300 протектора при использовании во время извлечения протектора 114 из литейной формы 108. Как показано на фиг. 5, колеса 312 экстрактора 300 катятся по дорожкам 216 литейной формы 108, когда экстрактор 300 используют для извлечения протектора 114 из полости 206 литейной формы. Если на протекторе 114 имеется выпрессовка 227 (показанная на фиг. 3), колеса 312 предпочтительно находятся в контакте с литейной формой 108 ниже любой выпрессовки, которая может присутствовать на протекторе. Как показано на фиг. 6, третье колесо 328 катится по верхней или внутренней поверхности 224 протектора 114 для обеспечения устойчивости экстрактора 300, а также для задания правильной ориентации прижимных роликов 306 и 314 относительно литейной формы 108.
[0027] Согласно показанному на чертеже варианту реализации зазор между роликами 314 и 306 может быть выбран с возможностью приложения растягивающего усилия к протектору 114 в дополнение к поднимающей силе, вызванной протектором, проходящим сквозь зазор между роликами 314 и 306. Комбинация сил может быть представлена в виде объединенной силы, действующей в направлении А, как показано на фиг. 6. Результирующая объединенная сила А может быть разложена на горизонтальную осевую компоненту силы, действующую в направлении В вдоль полости литейной формы 206, и вертикальную компоненту силы, действующую в направлении С, перпендикулярном полости литейной формы 206. Как показано на чертеже, вертикальная компонента силы может действовать для подъема протектора 114 над литейной формой 108, в то время как осевая компонента силы может действовать для локального растягивания протектора и таким образом создавать по меньшей мере частично локальную деформацию вдоль сегмента 334 протектора 114. Нормальная компонента силы также действует для локального растягивания протектора.
[0028] Сегмент 334 протектора 114 включает освобожденную часть протектора шины, которая еще не достигла роликов 306 и 314, в отличие от части протектора 114, которая все еще остается в литейной форме 108. Такая деформация сегмента 334 может дополнительно способствовать освобождению протектора 114 из литейной формы 108, как описано выше. Выбор соответствующего угла извлечения (например, угла извлечения между векторами А и В, как показано на фиг. 6) протектора 114 из полости 206 литейной формы, который может влиять на соотношение осевой и нормальной составляющих силы, может зависеть от различных факторов, таких как толщина протектора 114, высота грунтозацепов 230 (как показано на фиг. 3), положение, ориентация и размер частей отрицательного угла сходимости рисунка протектора, если таковые имеются, структура и состав протектора 114, а также других факторов. Угол извлечения может зависеть от различных рабочих параметров, включая ориентацию роликов относительно протектора, причем созданный наклон может рассматриваться как линия, соединяющая две центральные точки данного сечения прижимных роликов, при этом указанный наклон выбран как отклонение в переднем или заднем направлениях от вертикали относительно направления перемещения экстрактора вдоль полосы протектора. При освобождении полосы протектора согласно одному варианту реализации, указанный протектор 114 вручную освобождают из одного конца литейной формы 108 и подают в зазор между прижимными роликами 306 и 314, в результате чего прижимные ролики входят во взаимодействие с протектором 114 и прикладывают к нему силы, описанные выше в настоящей заявке. Подача протектора в зазор между роликами может быть осуществлена вручную. В зависимости от наклона роликов полоса протектора может быть обернута вокруг первого ролика 306 по часовой стрелке или против часовой стрелки, в результате чего может быть увеличена необходимая фрикционная сила удерживания, действующая между роликами и полосой протектора. Угол извлечения относительно литейной формы и угол В могут изменяться от острого (например, как показано на фиг. 6) до тупого (например, в котором ролик 306 опережает точку извлечения), включая прямой угол извлечения.
[0029] Как показано на фиг. 5, сцепление с прижимными роликами 306 и 314 может быть отрегулировано для соответствия конкретным параметрам каждого случая применения. Как нетрудно понять, величина силы, приложенной роликами, которая действует на протектор 114, как описано выше, может быть увеличена путем увеличения сцепления между протектором и роликами. С этой целью могут быть использованы различные конструкции ролика, такие как шлицевые ролики, которые могут содержать различные выступы, выполненные на одном из роликов, причем указанные выступы взаимодействуют с выемками, выполненными в другом ролике, или на роликах может быть сделана насечка, которая может содержать небольшие ребра или канавки любого типа, выполненные на поверхности одного или обоих роликов и расположенные беспорядочно или в соответствии с регулярным рельефом. Согласно показанному на чертеже варианту реализации на нижнем прижимном ролике 306 сделана насечка в форме ребер 336, расположенных в ромбовидном рельефе. Ребра 336 могут обеспечивать улучшенный захват грунтозацепов 230 на протекторе 114 по сравнению с захватом с использованием гладких роликов. На верхнем прижимном ролике 314, который входит в контакт с верхней или внутренней поверхностью 224 протектора 114, также сделана насечка в форме ребер 338, которые проходят параллельно друг другу и второй центральной линии 320.
[0030] Показанный на фиг. 5 экстрактор 300 согласно одному варианту реализации дополнительно содержит систему 340 приводов, которая приводит во вращение прижимные ролики 306 и 314. Не смотря на то, что система 340 приводов может быть выполнена с возможностью приведения во вращение обоих роликов 306 и 314 с использованием одиночного двигателя 342, для индивидуального приведения во вращение каждого ролика могут быть использованы два и большее количество двигателей. Приведенные во вращение ролики 306 и 314 перемещают или тянут экстрактор вдоль литейной формы 108 во время извлечения протектора 114. Колеса 312 и 328 экстрактора 300, точки контакта качения которых вдоль литейной формы 108 в показанном на чертеже варианте реализации являются точками контакта при свободном качении, согласно другим вариантам реализации могут быть выполнены с возможностью использования механизированного привода. Согласно другому варианту реализации извлечение протектора может быть осуществлено путем перемещения прижимных роликов вдоль литейной формы в продольном направлении с поддерживанием постоянной ориентации роликов относительно формы. В этом случае смещение прижимных роликов передает протектору подъемную силу при перемещении прижимных роликов вдоль протектора.
[0031] В показанной на чертеже системе 340 приводов двигатель 342 привода имеет выходной вал 344, соединенный с ведущим шкивом 346. Ведущий шкив 346 взаимодействует с приводным ремнем 348, который передает вращение ведущего шкива 346 ведомому шкиву 350 первой оси. Ведомый шкив 350 первой оси соединен с первой осью 308 таким образом, что вращение выходного вала 344 передается первому прижимному ролику 306. Согласно варианту реализации, в котором вращение передается обоим роликам, первая ось 308 может содержать ведущий шкив 352 второго ролика, который с возможностью вращения соединен с ведомым шкивом 354 второй оси посредством передаточного ремня 356. Таким образом, вращение выходного вала 344 дополнительно передается второй и первой осям 308 и 316 таким образом, что второй и первый прижимные ролики 306 и 314 могут вращаться фактически с одинаковой угловой скоростью. Разумеется, несмотря на то, что в настоящей заявке описана и показана на чертеже ременная система привода, передача движения или приведение во вращение прижимных роликов или механизма взаимодействия, связанного с литейной формой (например, колес 312, и т.п.), может быть достигнуто любым другим известным средством для передачи движения, таким как цепная передача, зубчатые колеса, редуктор, отдельные двигатели для привода каждого ролика и другие известные устройства.
[0032] Как описано до настоящего момента, механизированное вращение прижимных роликов 306 и 314 экстрактора 300 может тянуть экстрактор 300 вдоль протектора 114, в то время как протектор освобождается из литейной формы. Приведение во вращение по меньшей мере одного из прижимных роликов вызывает освобождение протектора из литейной формы с одновременным перемещением рамы и прижимных роликов в продольном направлении вдоль литейной формы. Согласно одному варианту реализации процесс освобождения протектора 114 из литейной формы 108 может быть начат с размещения экстрактора 300 рядом с одним концом литейной формы 108. Один конец протектора 114 может быть освобожден из литейной формы 108 вручную или с использованием инструмента, вставленного между литейной формой 108 и протектором 114. Затем свободный конец протектора 114 может быть подан в зазор между роликами 306 и 314 и таким образом введен во взаимодействие с экстрактором. После этого экстрактор 300 может начать механизированное вращение прижимных роликов 306 и 314, в результате чего экстрактор 300 перемещается вдоль литейной формы 108. При своем перемещении вдоль литейной формы 108 экстрактор 300 оставляет позади себя освобожденную секцию протектора 114, которая может просто лежать над полостью 206 литейной формы. При извлечении освобожденного протектора 114 из литейной формы 108 рычаг 358 (также показанный на фиг. 1) может быть использован для захвата освобожденного протектора 114, который лежит поверх литейной формы 108, и его извлечения.
[0033] Как показано на чертеже, рычаг 358 содержит зажимные элементы 360, выполненные с возможностью выборочного взаимодействия с одним концом протектора 114. После освобождения протектора 114 из литейной формы 108 рычаг 358 с концом протектора 114, зажатым между элементами 360, может быть перемещен в одном или другом направлении относительно литейной формы 108 для извлечения освобожденного протектора 114. Согласно одному варианту реализации, как показано, например, на фиг. 1, рычаг 358 может перемещаться в направлении, которое является противоположным направлению перемещения экстрактора 300 во время процесса извлечения, после освобождения всего протектора 114 из литейной формы 108. Согласно дополнительным вариантам реализации рычаг 358 может следовать за экстрактором 300 и даже может быть соединен с экстрактором 300, как описано ниже.
[0034] На фиг. 7 показан частичный разрез вида сбоку экстрактора 400 согласно другому варианту реализации настоящего изобретения. Экстрактор 400 имеет корпус 402, который содержит набор прижимных роликов 404, включающий второй ролик 406 и первый ролик 408. Экстрактор 400 дополнительно содержит набор колес 410 (на чертеже показаны три колеса), которые катятся вдоль ребра, сформированного на стороне первой литейной формы 108, как описано выше. Захват 412 соединен или иным способом связан с корпусом 402 и содержит две губки 414, выполненные с возможностью взаимодействия и удерживания конца протектора 114, который первым освобожден из литейной формы 108. Согласно данному варианту реализации, после освобождения протектора 114 посредством экстрактора 400 из литейной формы 108 захват 412 удерживает конец протектора 114 и тянет его вдоль литейной формы 108, в то время как экстрактор перемещается, как показано на фиг. 7, в направлении справа налево. Таким образом, освобождение и извлечение протектора 114 из литейной формы 108 может быть осуществлено в одной операции за один проход экстрактора 400 над литейной формой 108.
[0035] Как и в предыдущем варианте реализации, экстрактор 400 имеет конструктивные особенности, согласно которым он выполнен с возможностью обеспечения механизированного вращения прижимных роликов 404, которые действуют для протягивания сегмента протектора 114 для облегчения извлечения протектора из литейной формы 108. Расстояние между роликами 404, а также угол приложения извлекающей силы, приложенной для освобождения протектора 114 из литейной формы 108, может быть отрегулировано для соответствия с конкретным освобождаемым протектором. После извлечения протектора из литейной формы экстрактор 400 может быть возвращен в исходное положение на стороне литейной формы, в которой он начал свою процедуру извлечения, или согласно другому варианту реализации указанный экстрактор может оставаться на стороне литейной формы, в которой он завершил извлечение, и может быть реверсирован для извлечения следующей освобожденной полосы протектора из литейной формы 108. Обратный ход экстрактора в такой конструкции может быть осуществлен реверсированием направления вращения одного или большего количества первичных двигателей, вращающих ролики.
[0036] На фиг. 8 показан экстрактор 500 согласно альтернативному дополнительному варианту реализации. Как показано на чертеже, экстрактор 500 по существу в использовании подобен экстрактору 400, но вместо использования колес 410, взаимодействующих с литейной формой 108, экстрактор 500 соединен с роботизированной рукой 510. Как описано выше со ссылкой на фиг. 1, роботизированная рука 510 выполнена с возможностью перемещения вдоль литейной формы 108 на заданном расстоянии от нее таким образом, что извлечение полосы протектора 114 обеспечено без прямого контакта между экстрактором 500 и металлической поверхностью литейной формы 108. Другие элементы и особенности экстрактора 500, которые являются идентичными или подобными соответствующим элементам и особенностям экстрактора 400, описанного выше, в целях упрощения обозначены теми же позиционными номерами, которые использованы выше.
[0037] Все ссылки, включая публикации, патентные заявки и патенты, процитированные в настоящей заявке, настоящим включены в настоящую заявку в той же степени, как если бы каждая из них была индивидуально и отдельно обозначена как полностью включенная по ссылке и сформулированная в настоящей заявке.
[0038] Использование терминов "один", "некоторый", "указанный" и подобные термины в контексте описания настоящего изобретения (особенно в контексте пунктов приложенной формулы) должно быть истолковано как охватывающее единственное и множественное число, если в настоящей заявке не указано иное, или если это не противоречит контексту. Термины "содержащий", "имеющий", "включая" и "состоящий из" должны быть истолкованы как открытые термины (т.е., означающие "включая, помимо прочего"), если не заявлено иное. Указание диапазонов значений в настоящей заявке предназначено служить только в качестве способа краткого обозначения индивидуального обращения к каждому отдельному значению, находящемуся в пределах данного диапазона, если в настоящей заявке не указано иное, и каждое отдельное значение включено в описание как индивидуально перечисленное в настоящей заявке. Все описанные в настоящей заявке способы могут быть выполнены в любом подходящем порядке, если в настоящей заявке не указано иное, или если это явно не противоречит контексту. Любые и все примеры или примерные термины (например, "такой, как"), использованные в настоящей заявке, предназначены только для улучшения наглядности описания настоящего изобретения и не ограничивают объем защиты настоящего изобретения, если явно не указано иное. Ни один термин в настоящем описании не должен быть истолкован как указывающий любой не заявленный элемент как существенный для практической реализации настоящего изобретения.
[0039] В настоящей заявке описаны предпочтительные варианты реализации настоящего изобретения, включая наилучший режим работы, известный изобретателям, для осуществления настоящего изобретения. Модификации этих предпочтительных вариантов реализации могут стать очевидными для специалистов после ознакомления с предшествующим описанием. Специалисты могут использовать указанные модификации как подходящие для осуществления настоящего изобретения иным способом, чем это, в частности, описано в настоящей заявке. Соответственно, настоящее изобретение включает все изменения и эквиваленты принципа настоящего изобретения, сформулированного в пунктах приложенной формулы согласно действующему законодательству. Кроме того, любое сочетание вышеописанных элементов во всех возможных их модификациях охвачено настоящим изобретением, если в настоящей заявке не указано иное, или оно явно не противоречит контексту.
1. Экстрактор протектора шины, используемый при изготовлении протекторов, содержащий:
раму;
первый прижимной ролик, с возможностью вращения связанный с рамой;
второй прижимной ролик, с возможностью вращения связанный с рамой, причем первый прижимной ролик и второй прижимной ролик выполнены с возможностью взаимодействия с протектором шины, который по меньшей мере частично расположен в литейной форме; и
приводной механизм, связанный по меньшей мере с одним из первого и второго прижимных роликов и действующий с возможностью придания ему вращательного движения;
при этом рама выполнена с возможностью продольного перемещения вдоль части продольной длины литейной формы с одновременным поддерживанием первого и второго прижимных роликов в разнесенном положении относительно литейной формы.
2. Экстрактор протектора шины по п. 1, дополнительно содержащий механизм взаимодействия с литейной формой, связанный с рамой и обеспечивающий возможность продольного перемещения между рамой и литейной формой.
3. Экстрактор протектора шины по п. 2, в котором приводной механизм дополнительно выполнен с возможностью обеспечения перемещения рамы и механизма взаимодействия с литейной формой вдоль продольной длины литейной формы, в то время как протектор шины проходит через первый и второй прижимные ролики и отделяется от литейной формы.
4. Экстрактор протектора шины по п. 1, в котором приводной механизм выполнен с возможностью приведения в действие по меньшей мере одного из первого или второго прижимных роликов и притягивания таким образом протектора шины для придания продольного перемещения по меньшей мере одному из первого и второго прижимных роликов.
5. Экстрактор протектора шины по п. 2, в котором приводной механизм выполнен с возможностью приведения в действие механизма взаимодействия с литейной формой и продольного перемещения таким образом по меньшей мере одного из первого и второго прижимных роликов и подъема протектора шины из литейной формы.
6. Экстрактор протектора шины по п. 1, в котором первый и второй прижимные ролики расположены со смещением в вертикальном направлении на некоторое расстояние относительно друг друга таким образом, что протектор шины может быть поднят из литейной формы под углом извлечения относительно литейной формы.
7. Экстрактор протектора шины по п. 6, в котором угол извлечения является острым.
8. Экстрактор протектора шины по п. 6, в котором угол извлечения является тупым.
9. Экстрактор протектора шины по п. 2, в котором механизм взаимодействия с литейной формой дополнительно содержит по меньшей мере три взаимодействующих колеса, которые выполнены с возможностью взаимодействия по меньшей мере с одной поверхностью литейной формы и по меньшей мере одной поверхностью протектора шины.
10. Экстрактор протектора шины по п. 9, в котором по меньшей мере одно из указанных трех взаимодействующих колес приведено во вращение по меньшей мере в синхронизации с вращением первого или второго прижимного ролика, причем указанное взаимодействующее колесо выполнено с возможностью взаимодействия с дорожкой, сформированной с обеих сторон литейной формы.
11. Экстрактор протектора шины по п. 10, в котором третье взаимодействующее колесо из указанных по меньшей мере трех взаимодействующих колес соединено с концом наклонного рычага, консольно проходящего в направлении от рамы под углом наклона, причем указанное третье взаимодействующее колесо выполнено с возможностью взаимодействия с поверхностью протектора шины.
12. Экстрактор протектора шины по п. 1, дополнительно содержащий роботизированную руку, соединенную с рамой и выполненную с возможностью пересечения части продольной длины литейной формы на некотором расстоянии от нее.
13. Экстрактор протектора шины по п. 1, в котором промежуток между первым и вторым прижимными роликами является регулируемым.
14. Экстрактор протектора шины по п. 1, который выполнен с возможностью протягивания по меньшей мере освобожденной части протектора шины в направлении от литейной формы.
15. Производственный узел для изготовления протекторов шин, содержащий:
формующий пресс;
литейное устройство, расположенное в формующем прессе, причем указанное литейное устройство содержит литейную форму, имеющую формующую полость и планку, расположенную напротив формующей полости, при этом указанное литейное устройство выполнено с возможностью удерживания заготовки протектора в формующей полости при формировании протектора шины, причем указанные планка и литейная форма выполнены с возможностью разделения для образования отверстия между ними;
экстрактор протектора, выполненный с возможностью перемещения вдоль литейной формы в продольном направлении на некотором расстоянии от нее, причем указанный экстрактор протектора содержит:
раму;
пару прижимных роликов, связанных с рамой с возможностью вращения, причем указанная пара прижимных роликов выполнена с возможностью взаимодействия с протектором шины, в то время как по меньшей мере часть указанного протектора шины остается в формующей полости.
16. Производственный узел по п. 15, дополнительно содержащий дорожку, проходящую вдоль всей длины литейной формы, причем экстрактор протектора выполнен с возможностью скользящего взаимодействия с дорожкой во время перемещения вдоль литейной формы.
17. Производственный узел по п. 15, в котором экстрактор протектора дополнительно содержит приводной механизм, связанный с прижимными роликами, причем указанный приводной механизм выполнен с возможностью приведения во вращение по меньшей мере одного из пары прижимных роликов.
18. Производственный узел по п. 17, дополнительно содержащий механизм взаимодействия с литейной формой, выполненный с возможностью обеспечения контакта качения между рамой и по меньшей мере одной из поверхности литейной формы и поверхности протектора шины, расположенного в литейной форме.
19. Производственный узел по п. 15, в котором пара прижимных роликов содержит первый и второй прижимные ролики, расположенные со смещением в вертикальном направлении на некоторое расстояние относительно друг друга таким образом, что на протектор шины действует растягивающее усилие под углом извлечения относительно литейной формы.
20. Производственный узел по п. 19, в котором угол извлечения является острым.
21. Производственный узел по п. 19, в котором угол извлечения является тупым.
22. Производственный узел по п. 18, в котором механизм взаимодействия с литейной формой содержит по меньшей мере три колеса, выполненные с возможностью взаимодействия по меньшей мере с одной из поверхности литейной формы и поверхности протектора шины.
23. Производственный узел по п. 22, в котором два из указанных по меньшей мере трех колес взаимодействуют с дорожкой с обеих сторон литейной формы и приведены во вращение вместе с осью, проходящей вдоль центральной линии одного из пары прижимных роликов.
24. Производственный узел по п. 23, в котором третье из указанных по меньшей мере трех колес соединено с концом наклонного рычага, консольно проходящего в направлении от рамы под углом наклона, причем третье из указанных по меньшей мере трех колес выполнено с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью протектора шины.
25. Производственный узел по п. 15, в котором экстрактор протектора дополнительно содержит:
механизм взаимодействия с литейной формой, выполненный с возможностью создания контакта качения между рамой и по меньшей мере одной дорожкой, связанной с литейной формой; и
приводной механизм, связанный с механизмом взаимодействия с литейной формой, причем указанный приводной механизм выполнен с возможностью входить в контакт по меньшей мере с одной дорожкой, связанной с литейной формой, и с возможностью продольного перемещения рамы по меньшей мере вдоль одной дорожки.
26. Производственный узел по п. 15, в котором экстрактор протектора выполнен с возможностью растягивания по меньшей мере освобожденной части протектора шины в направлении от литейной формы, причем указанная освобожденная часть протектора шины проходит между частью протектора шины, взаимодействующей с литейной формой, и зоной защемления между парой прижимных роликов таким образом, что остаточная часть протектора шины, которая уже прошла между прижимными роликами, не растянута.
27. Производственный узел по п. 26, дополнительно содержащий захват, выполненный с возможностью захвата и удерживания освобожденного конца протектора шины таким образом, что часть протектора шины, которая извлечена из литейной формы, может быть вытянута из отверстия между литейной формой и планкой после того, как экстрактор протектора завершил проход вдоль всей длины литейной формы.
28. Производственный узел по п. 17, в котором приводной механизм дополнительно выполнен с возможностью механизированного вращения в противоположную сторону по меньшей мере одного из пары прижимных роликов таким образом, что протектор шины может быть вытянут из отверстия между литейной формой и планкой после извлечения протектора шины из литейной формы.
29. Производственный узел по п. 15, дополнительно содержащий роботизированную руку, соединенную с рамой и с возможностью скольжения связанную с формующим прессом таким образом, что рама, которую несет роботизированная рука, перемещается на некоторой высоте над литейной формой вдоль части ее продольной длины.
30. Способ изготовления протектора шины, включающий этапы, согласно которым:
используют раму, выполненную с возможностью перемещения в продольном направлении вдоль литейной формы,
используют пару прижимных роликов, выполненных с возможностью вращения относительно указанной рамы,
освобождают конец протектора из литейной формы и зажимают указанный освобожденный конец протектора между прижимными роликами и
приводят во вращение по меньшей мере один из прижимных роликов таким образом, что протектор освобождается из литейной формы с одновременным перемещением рамы и прижимных роликов в продольном направлении вдоль длины литейной формы.
31. Способ изготовления протектора шины по п. 30, дополнительно включающий этап, согласно которому защемляют конец протектора захватом таким образом, что после своего освобождения из литейной формы протектор удаляется из указанной литейной формы.
