Способ и барабан для обертывания кольцевой крепежной конструкции в процессе сборки шин для колес транспортного средства - RU2684799C2

Чертежи

Показать все 8 чертежа(ей)

Описание

Настоящее изобретение относится к способу обертывания кольцевых крепежных конструкций в процессе сборки шин для колес транспортного средства.

Изобретение также относится к барабану, который может использоваться для выполнения вышеупомянутого способа.

Способ и барабан изобретения предпочтительно используются при сборке шин для автомобилей, конкретнее, при сборке каркасных конструкций таких шин.

Далее термин «петля» используется для обозначения кольцевого элемента, содержащего один или более нитевидных усиливающих элементов, которые по существу параллельны друг другу, таких как текстильные или металлические корды, по возможности включенные в или покрытые слоем эластомерного материала, причем такой кольцевой элемент получается путем разрезания по размеру лентообразного элемента и соединения вместе головного участка и хвостового участка такого лентообразного элемента.

Термин «эластомерный материал» используется для обозначения состава, содержащего по меньшей мере один эластомерный полимер и по меньшей мере один усиливающий наполнитель. Предпочтительно, такой состав также содержит добавки, такие как, например, сшивающий агент и/или пластификатор. Благодаря наличию сшивающего агента такой материал может сшиваться при нагревании так, чтобы образовывать конечное изделие.

Термины «радиальный» и «аксиальный» и выражения «радиально внутренний/внешний» и «аксиально внутренний/внешний» используются со ссылкой на радиальное направление и аксиальное (или продольное) направление шины или барабана, используемого для обертывания кольцевых крепежных конструкций шин. С другой стороны, термины «окружной» и «по окружности» используются со ссылкой на кольцевое удлинение вышеупомянутой шины/барабана.

Шина для колес транспортного средства в общем содержит каркасную конструкцию, содержащую по меньшей мере один слой каркаса, образованный из усиливающих кордов, введенных в матрицу из эластомерного материала. Слой каркаса имеет концевые края, соответственно зацепляемые с кольцевыми крепежными конструкциями. Последние размещены в областях шины, обычно называемых «бортами», и каждый из них обычно образован из по существу окружной кольцевой вставки, на которую наложена по меньшей мере одна заполняющая вставка в радиально внешнем положении. Кольцевые вставки обычно называются «сердечниками бортов» и предназначены для удержания шины жестко зафиксированной в крепежном гнезде, специально обеспеченном в ободе колесо, таким образом, предотвращая при работе выход радиально внутреннего концевого края шины из такого гнезда.

Определенные усиливающие конструкции (такие усиливающие конструкции известны в области шин под термином «петли»), имеющие функцию улучшения передачи крутящего момента к шине, могут быть обеспечен на бортах. Более того, область бортов особенно активна при передаче крутящего момента от обода шины во время ускорения и торможения, и в связи с этим обеспечение подходящих усиливающих конструкций в такой области обеспечивает то, что передача крутящего момента происходит с максимально возможной реакционной способностью.

Коронный конструктивный элемент связан в радиально внешнем положении относительно слоя каркаса. Коронный конструктивный элемент содержит брекерную конструкцию и в радиально внешнем положении относительно брекерной конструкции протекторный браслет, выполняемый из эластомерного материала.

Брекерная конструкция содержит один или более брекерных слоев, размещенных радиально один сверху другого и имеющих усиливающие текстильные или металлические корды с поперечной ориентацией и/или ориентацией по существу параллельной направлению окружной протяженности шины.

На боковой поверхности каркасной конструкции наложены соответственные боковины, выполненные из эластомерного материала, каждая из которых продолжается от одного из боковых краев протекторного браслета до соответственной кольцевой крепежной конструкции в бортах.

В публикации EP 0647522 описан способ обертывания, содержащий на первом этапе нанесение петли на внешнюю кольцевую поверхность множества центральных секторов вспомогательного барабана, причем указанные центральные секторы распределены по окружности один за другим. Далее кольцевую крепежную конструкцию размещают на петле. Далее центральные секторы перемещают радиально до тех пор, пока петля не прилипнет к радиально внутренней поверхности кольцевой крепежной конструкции. Далее петля заворачивается вверх вокруг кольцевой крепежной конструкции в результате толкающего действия, оказываемого на участки петли, которые продолжаются аксиально от противоположных сторон относительно кольцевой крепежной конструкции, выступающими частями воздушной камеры, причем такие выступающие части получаются при надувании указанной воздушной камеры, сплющивая указанную воздушную камеру с помощью пары вспомогательных опорных элементов, размещенных в радиально внешнем положении относительно воздушной камеры.

В публикации WO 2010/116253 описан способ обертывания, содержащий на первом этапе установку вспомогательного барабана на заданный радиальный размер в зависимости от установочного диаметра изготовляемой шины. Далее петлю наносят на барабан, и кольцевую крепежную конструкцию размещают на барабане в радиально внешнем положении относительно петли. Далее барабан радиально расширяют до тех пор, пока кольцевая крепежная конструкция не зафиксируется в требуемом положении. Далее барабан приводят во вращение вокруг его оси вращения, и во время такого вращения выполняют обертывание кольцевой крепежной конструкции с помощью пары поворотных роликов, способных перемещаться относительно барабана и вдоль направления, параллельного оси вращения барабана, и вдоль направления, перпендикулярного вышеупомянутой оси.

Было обнаружено, что обеспечение вспомогательного барабана, который по меньшей мере частично является радиально расширяемым/сжимаемым, как описано в EP 0647522 и WO 2010/116253, делает возможным обертывание по очереди кольцевых крепежных конструкций разного размера, выполняемых для шин, имеющих разные установочные диаметры, вследствие этого увеличивается гибкость производства без снижения производительности установки.

Однако было обнаружено, что осуществление процесса, относящегося к типу, описанному в EP 0647522, является проблематичным в тех случаях, когда петля содержит металлические корды. Более того, в этих случаях происходит ранний износ воздушной камеры в результате скольжения воздушной камеры по металлическим кордам петли. Таким образом, необходимо крайне часто заменять воздушную камеру с последующими задачами экономии средств и времени.

Было также обнаружено, что процесс обертывания, описанный в WO 2010/116253, обязательно требует вращения барабана (и в связи с этим кольцевой крепежной конструкции) во время заворачивания вверх противоположных концевых краев петли на кольцевую крепежную конструкцию. Это может приводить к нежелательной деформации кольцевой крепежной конструкции в ущерб качеству обертывания.

Было также обнаружено, что процессы обертывания, относящиеся к типу, описанному в EP 0647522 и WO 2010/116253, оба требуют использования элементов, которые являются внешними по отношению к барабану (в частности, сделана ссылка на два вспомогательных поворотных элемента в EP 0647522 и два вращательных ролика в WO 2010/116253). Наличие таких внешних элементов по отношению к барабану может представлять собой проблему, когда имеются ограничения с точки зрения объема и/или компоновки.

Была установлена необходимость создания способа обертывания, в котором используются элементы, включенные в барабан, так, чтобы не беспокоиться о возможных ограничениях с точки зрения объема и/или компоновки, и который не требует вращения кольцевых крепежных конструкций во время заворачивания петли, так, чтобы не деформировать кольцевые крепежные конструкции.

В связи с этим было обнаружено, что может быть предпочтительным использование радиально расширяемого/сжимаемого барабана (таким образом, подходящего для обертывания по очереди кольцевых крепежных конструкций разного размера), обеспеченного заворачивающими элементами, отличными от воздушных камер (чтобы иметь возможность работать даже с петлями, содержащими металлические корды).

Было обнаружено, что путем обеспечения барабана, содержащего радиально расширяемый/сжимаемый промежуточный кольцевой участок и пару радиально расширяемых/сжимаемых боковых кольцевых участков, размещенных на противоположных сторонах относительно промежуточного кольцевого участка, и каждый из которых содержит множество смежных по окружности угловых секторов, которые могут перемещаться синхронным образом и радиально, и аксиально, возможно достигать и желаемого радиального расширения/сжатия барабана, чтобы позволять обертывание кольцевых крепежных конструкций различного диаметра, и желаемого заворачивания вверх петли с помощью заворачивающих элементов, включенных в барабан.

В связи с этим настоящее изобретение относится в его первом аспекте к способу обертывания кольцевых крепежных конструкций в процессе сборки шин для колес транспортного средства.

Предпочтительно, предусмотрено нанесение петли на барабан, содержащий радиально расширяемый/сжимаемый промежуточный кольцевой участок и в положении, аксиально смежном противоположным аксиальным концам указанного промежуточного кольцевого участка, пару радиально расширяемых/сжимаемых боковых кольцевых участков.

Предпочтительно, предусмотрено соединение кольцевой крепежной конструкции с радиально внешним кольцевым участком поверхности указанной петли, образованной на указанном промежуточном кольцевом участке.

Предпочтительно, предусмотрено заворачивание вверх каждого из противоположных концевых краев указанной петли на указанную кольцевую крепежную конструкцию с помощью указанных боковых кольцевых участков.

Предпочтительно, каждый из указанных концевых краев заворачивается вверх в результате толкающего усилия, сообщаемого соответственным боковым кольцевым участком указанной пары боковых кольцевых участков вследствие синхронного радиального перемещения и синхронного аксиального смещения соответственного множества смежных по окружности первых угловых секторов.

Считается, что способ, описанный выше, использующий барабан, имеющий радиально расширяемую/сжимаемую промежуточную кольцевую конструкцию, позволяет оборачивать по очереди кольцевые крепежные конструкции разного размера. Более того, благодаря тому, что заворачивание вверх концевых краев петли на кольцевую крепежную конструкцию достигается в результате синхронного радиального и аксиального перемещения множества угловых секторов барабана, размещенных на противоположных боковых кольцевых участках барабана, возможно выполнять обертывание кольцевых крепежных конструкций даже при наличии ограничений с точки зрения объема и компоновки петлями любого типа (таким образом, также петлями, содержащими металлические корды) и без какого-либо риска деформирования кольцевой крепежной конструкции.

В его втором аспекте настоящее изобретение относится к барабану для обертывания кольцевых крепежных конструкций в процессе сборки шин для колес транспортного средства.

Предпочтительно, обеспечен радиально расширяемый/сжимаемый промежуточный кольцевой участок.

Предпочтительно, обеспечена пара радиально расширяемых/сжимаемых боковых кольцевых участков в положении, аксиально смежном противоположным аксиальным концам указанного промежуточного кольцевого участка.

Предпочтительно, каждый боковой кольцевой участок указанной пары боковых кольцевых участков содержит множество смежных по окружности первых угловых секторов, способных перемещаться радиально и аксиально синхронно друг с другом.

Очевидно, что такой барабан делает возможным осуществление процесса обертывания, описанного выше, таким образом, позволяя достигать всех преимуществ, обсужденных выше.

Настоящее изобретение в по меньшей мере одном из вышеупомянутых аспектов может иметь по меньшей мере одну из следующих далее предпочтительных характеристик, взятых по отдельности или в сочетании друг с другом.

Предпочтительно, синхронное аксиальное смещение указанных первых угловых секторов выполняется одновременно с указанным радиальным перемещением. Таким образом, возможно получать постепенное и последовательное нанесение концевых краев петли на боковые поверхности кольцевой крепежной конструкции с вытекающими из этого преимуществами с точки зрения качества нанесения, скорости выполнения и быстрой установки.

Предпочтительно, указанное аксиальное смещение достигается в результате аксиального упругого усилия, оказываемого на каждый из указанных первых угловых секторов. Предпочтительно, таким образом, первые угловые секторы стремятся прижимать концевые края петли к боковой поверхности кольцевой крепежной конструкции, таким образом, способствуя получению желаемого качества нанесения и скорости выполнения. Более того, так как усилие представляет собой упругое усилие и в связи с этим является обратимым, весьма просто обеспечивать аксиальное перемещение первых угловых секторов в сторону от кольцевой крепежной конструкции в конце заворачивания вверх концевых краев петли, чтобы позволять только что обернутой кольцевой крепежной конструкции быть подобранной и убранной.

В предпочтительных вариантах выполнения изобретения перед нанесением указанной петли по меньшей мере указанный промежуточный кольцевой участок радиально расширяется вплоть до достижения рабочего диаметра, который выбирается в зависимости от установочного диаметра собираемой шины. В связи с этим существует возможность обертывания кольцевых крепежных конструкций, предназначенных для шин, имеющих разные установочные диаметры, таким образом, достигается предпочтительная экономичность процесса.

Предпочтительно, соединение с указанной кольцевой крепежной конструкции содержит позиционирование указанной кольцевой крепежной конструкции в радиально внешнем положении относительно указанной петли на указанном промежуточном кольцевом участке. Это выполняется независимо от диаметра кольцевой крепежной конструкции.

Предпочтительно, вышеупомянутое позиционирование кольцевой крепежной конструкции достигается с использованием элемента передачи, выполненного с возможностью удерживать кольцевую крепежную конструкцию по центру относительно середины барабана и оставлять радиально внутреннюю поверхность кольцевой крепежной конструкции полностью свободной.

Более предпочтительно, соединение с указанной кольцевой крепежной конструкцией содержит радиальное расширение в по меньшей мере указанном промежуточном кольцевом участке до тех пор, пока радиальное усилие не будет оказываться на радиально внутреннюю поверхность указанной кольцевой крепежной конструкции. Таким образом, достигается рабочая конфигурация, в которой кольцевая крепежная конструкция удерживается в требуемом положении на барабане без необходимости предусматривать определенные удерживающие элементы снаружи барабана. В этой рабочей конфигурации вышеупомянутый элемент передачи может оставлять кольцевую крепежную конструкцию, чтобы позволять нанесение концевых краев петли на противоположные боковые поверхности кольцевой крепежной конструкции.

В предпочтительных вариантах выполнения изобретения указанное радиальное усилие представляет собой упругое усилие. Такое обеспечение делает возможным получение желаемого удерживания кольцевой крепежной конструкции на барабане весьма простым и эффективным образом, независимо от диаметра кольцевой крепежной конструкции. Более того, так как усилие представляет собой упругое усилие и в связи с этим является обратимым, также весьма просто отсоединять кольцевую крепежную конструкцию от барабана в конце процесса обертывания.

Предпочтительно, радиальное расширение по меньшей мере указанного промежуточного кольцевого участка выполняется одновременно с по меньшей мере частью радиального перемещения указанных первых угловых секторов. Это способствует достижению желаемой экономичности процесса и скорости выполнение.

Предпочтительно, радиальное расширение по меньшей мере указанного промежуточного кольцевого участка достигается в результате синхронного радиального перемещения множества смежных по окружности вторых угловых секторов.

Предпочтительно, радиальное перемещение каждого из указанных вторых угловых секторов достигается в результате упругого усилия, оказываемого на каждый из указанных вторых угловых секторов.

В предпочтительных вариантах выполнения изобретения в конце заворачивания вверх указанных противоположных концевых краев указанной петли указанные первые угловые секторы аксиально перемещаются в сторону от указанной кольцевой крепежной конструкции. Это делается, для того чтобы позволять последующее удаление обернутой кольцевой крепежной конструкции.

Предпочтительно, указанные первые угловые секторы блокируются в дальнем аксиальном положении относительно указанной кольцевой крепежной конструкции. Такое расположение облегчает вышеупомянутое удаление.

Еще более предпочтительно, указанные первые угловые секторы радиально сжимаются после того, как указанные первые угловые секторы блокируются в указанном дальнем аксиальном положении. Предпочтительно, после такого радиального сжатия только что обернутая кольцевая крепежная конструкция может быть подобрана с помощью подходящего устройства удаления, которое далее заботиться об удалении обернутой кольцевой крепежной конструкции. Предпочтительно, приведение в действие вышеупомянутого радиального сжатия только после аксиального блокирования первых угловых секторов делает возможным исключение любого возможного контакта между первыми угловыми секторами и петлей, только что нанесенной на боковые поверхности кольцевой крепежной конструкции. Более того, такой контакт может вызывать нежелательное отсоединение концевых краев петли от боковых поверхностей кольцевой крепежной конструкции.

Предпочтительно, в конце радиального сжатия указанных первых угловых секторов указанные первые угловые секторы разблокируются из указанного дальнего аксиального положения. Таким образом, барабан возвращается к первоначальной конфигурации, готовый приступать к обертыванию другой кольцевой крепежной конструкции.

В его предпочтительных вариантах выполнения указанный промежуточный кольцевой участок содержит множество смежных по окружности вторых угловых секторов, радиально подвижных синхронно друг с другом.

Предпочтительно, указанный промежуточный кольцевой участок содержит в радиально внутреннем положении относительно каждого из указанных вторых угловых секторов первый упругий элемент, действующий для толкания в радиальном направлении соответственного второго углового сектора.

Предпочтительно, каждый из указанных первых угловых секторов соединен с возможностью скольжения с радиально внешней поверхностью радиально подвижного опорного корпуса.

Предпочтительно, каждый из указанных вторых угловых секторов удерживается в радиально сжатом положении против указанного радиального усилия парой аксиально противоположных первых угловых секторов.

В предпочтительных вариантах выполнения изобретения каждый из указанных первых угловых секторов содержит второй упругий элемент, действующий для толкания в аксиальном направлении его аксиально внешнего конца.

Предпочтительно, каждый из указанных первых угловых секторов содержит контактный элемент, связанный с его аксиально внутренним концом. Предпочтительно, указанный контактный элемент выполнен из деформируемого или упругого материала. В его конкретном варианте выполнения указанный контактный элемент представляет собой ролик.

Предпочтительно, барабан содержит узел блокировки для остановки аксиального перемещения указанных первых угловых секторов.

В его предпочтительных вариантах выполнения указанный узел блокировки содержит пару отверстий, образованных на указанной радиально внешней поверхности указанного опорного корпуса.

Предпочтительно, указанный узел блокировки также содержит штифт, связанный с соответственным первым угловым сектором.

Более предпочтительно, указанный узел блокировки содержит третий упругий элемент, действующий между указанным штифтом и соответственным первым угловым сектором так, что в состоянии аксиальной блокировки указанного первого углового сектора свободный концевой участок указанного штифта размещен внутри одного из указанных отверстий, и в состоянии аксиальной разблокировки указанного первого углового сектора указанный свободный концевой участок указанного штифта находится снаружи указанного отверстия.

В его предпочтительных вариантах выполнения указанный узел блокировки содержит на аксиально внешнем конце указанных первых угловых секторов противоположное кольцо.

Предпочтительно, указанный узел блокировки дополнительно содержит множество рычагов балансировки, каждый из которых имеет первый конец, шарнирно закрепленный на аксиально внешнем конце соответственного первого углового сектора, и второй конец, выполненный с возможностью взаимодействия с указанным противоположным кольцом, когда указанный первый угловой сектор находится в состоянии максимального расширения.

Предпочтительно, когда указанный второй конец указанного рычага балансировки не контактирует с указанным противоположным кольцом, указанный первый угловой сектор находится в указанном состоянии аксиальной разблокировки, и, когда указанный второй конец указанного рычага балансировки находится в контакте с указанным противоположным кольцом, указанный первый угловой сектор достигает указанного состояния аксиальной блокировки.

Предпочтительно, барабан содержит узел разблокировки для разблокировки аксиального перемещения указанных первых угловых секторов.

Более предпочтительно, указанный узел разблокировки содержит центрирующий выступ, выполненный с возможностью вытеснения указанного свободного концевого участка указанного штифта из указанного отверстия, когда указанный первый угловой сектор радиально сжимается до тех пор, пока не будет достигнуто состояние максимального сжатия.

Еще более предпочтительно, указанный центрирующий выступ размещен в радиально внешнем положении относительно направляющего стержня, обеспеченного для направления радиального перемещения указанного первого углового сектора.

Предпочтительно, соединение винт-винтовая гайка обеспечено на каждом из указанных противоположных аксиальных концов указанного промежуточного кольцевого участка.

Более предпочтительно, используется множество рычагов, каждый из которых имеет первый конец, шарнирно закрепленный на соответственной винтовой гайке, и второй конец, шарнирно закрепленный на соответственном первом угловом секторе.

Предпочтительно, указанный винт содержит первый аксиальный участок с правой резьбой и второй аксиальный участок с левой резьбой или наоборот.

Дополнительные характеристики и преимущества настоящего изобретения станут более понятными из следующего далее подробного описания его предпочтительных вариантов выполнения со ссылкой на прилагаемые чертежи. На чертежах:

Фиг. 1 - схематический вид в перспективе барабана в соответствии с настоящим изобретением;

Фиг. 2 - схематический вид в радиальном сечении участка барабана на Фиг. 1 в его первой рабочей конфигурации;

Фиг. 3 - схематический частичный вид в сечении участка барабана с Фиг. 1 в его последующей рабочей конфигурации;

Фиг. 4 - схематический частичный вид в сечении участка барабана с Фиг. 1 в рабочей конфигурации, следующей за той, что показана на Фиг. 3;

Фиг. 5 - схематический частичный вид в сечении участка барабана с Фиг. 1 в рабочей конфигурации, следующей за той, что показана на Фиг. 4;

Фиг. 6 - схематический частичный вид в сечении участка барабана с Фиг. 1 в рабочей конфигурации, следующей за той, что показана на Фиг. 5;

Фиг. 7 - схематический частичный вид в сечении участка барабана с Фиг. 1 в рабочей конфигурации, следующей за той, что показана на Фиг. 6; и

Фиг. 8 - схематический частичный вид в сечении участка барабана с Фиг. 1 в рабочей конфигурации, следующей за той, что показана на Фиг. 7.

На Фиг. 1 ссылочной позицией 100 в целом обозначен примерный вариант выполнения барабана для обертывания кольцевых крепежных конструкций в соответствии с настоящим изобретением. Такое обертывание выполняется в процессе сборки шин для колес транспортного средства, предпочтительно для автомобильных колес.

Предпочтительно, кольцевые крепежные конструкции после обертывания используются при сборке каркасных конструкций вышеупомянутых шин. В частности, они размещаются в бортах шины и предназначены для удержания шины жестко зафиксированной в крепежном гнезде, специально обеспеченном в ободе колеса транспортного средства.

Пример кольцевой крепежной конструкции, предназначенной для обертывания на барабане 100, показан на Фиг. 3 и обозначен ссылочной позицией 10.

Кольцевая крепежная конструкция 10 содержит по существу окружную кольцевую вставку 11, также называемую сердечником борта, и заполняющую вставку 12. Последняя связана с по существу окружной кольцевой вставкой 11 в радиально внешнем положении по отношению к последней.

Обертывание кольцевой крепежной конструкции 10 содержит нанесение петли 5 на радиально внешнюю поверхность барабана 100 (Фиг. 2), позиционирование кольцевой крепежной конструкции 10 в радиально внешнем положении относительно барабана 100 с помощью элемента 500 передачи (Фиг. 3), соединение петли 5 с радиально внутренней поверхностью кольцевой крепежной конструкции 10 (Фиг. 4) и заворачивание вверх противоположных краев 5а, 5b такой петли 5 вокруг кольцевой крепежной конструкции 10 так, чтобы полностью окружать последнюю (Фиг. 5-7), таким образом, образуя усиленную кольцевую крепежную конструкцию 15 (Фиг. 6-8). В дальнейшем усиленная кольцевая крепежная конструкция 15 подбирается элементом передачи, который может, например, быть тем же элементом 500 передачи, используемым для размещения кольцевой крепежной конструкции 10 на барабане 100.

Предпочтительно, в конце процесса обертывания концевые участки концевых краев 5а, 5b петли 5 смещаются в радиальном направлении, например, на по меньшей мере несколько миллиметров (предпочтительно около 5 мм).

Барабан 100 может быть частью рабочей станции, в которой имеются по меньшей мере один первый элемент хранения для хранения оборачиваемых кольцевых крепежных конструкций 10 и по меньшей мере один второй элемент хранения для хранения усиленных кольцевых крепежных конструкций 15. Вышеупомянутые элементы хранения могут быть частью линии обслуживания, размещенной близко к барабану 100.

На Фиг. 1 барабан 100 продолжается концентрично с продольной осью X-X.

Барабан 100 содержит промежуточный кольцевой участок 110 и в положении, аксиально смежном противоположным аксиальным концам указанного промежуточного кольцевого участка 110, пару боковых кольцевых участков 120a, 120b.

И промежуточный кольцевой участок 110 и боковые кольцевые участки 120a, 120b являются радиально расширяемыми/сжимаемыми.

В частности, промежуточный кольцевой участок 110 содержит множество идентичных угловых секторов 111, которые являются смежными по окружности и радиально подвижными синхронно друг с другом.

Далее угловые секторы 111 будут называться как «промежуточные угловые секторы». Для простоты иллюстрации на Фиг. 1 ссылочная позиция 111 связана только с одним из промежуточных угловых секторов.

Каждый из боковых кольцевых участков 120a, 120b содержит множество идентичных угловых секторов 121a, 121b, которые являются смежными по окружности и радиально подвижными синхронно друг с другом.

Далее угловые секторы 121a, 121b будут называться как «боковые угловые секторы». Для простоты иллюстрации на Фиг. 1 ссылочные позиции 121a и 121b связаны только с одним из угловых секторов бокового кольцевого участка 120a и только с одним из угловых секторов бокового кольцевого участка 120b соответственно.

Синхронное радиальное перемещение боковых угловых секторов 121a синхронно с синхронным радиальным перемещением боковых угловых секторов 121b, как описано более ясно далее.

Барабан 100 также содержит в радиально внутреннем положении относительно промежуточных угловых секторов 111 и боковых угловых секторов 121a, 121b, втулку 101, продолжающуюся коаксиально с продольной осью X-X.

Втулка 101 предпочтительно закреплена консольно на опорной конструкции, которая не проиллюстрирована, так, чтобы позволять кольцевой крепежной конструкции 100 размещаться в радиально внешнем положении относительно барабана 100.

Как показано на Фиг. 2, внутри втулки 101 и коаксиально с продольной осью X-X обеспечен червячный винт 102. Червячный винт 102 имеет первый аксиальный участок 102a с правой резьбой и на противоположной стороне относительно средней плоскости М барабана 100 второй аксиальный участок 102b с левой резьбой.

Винт 102 поддерживается внутри втулки 101 парой роликовых подшипников, которые не показаны. Такой винт 102 может приводиться во вращение с помощью подходящего гидромотора, который также не показан.

Аксиальный участок 102a с правой резьбой (или аксиальный участок 102b с левой резьбой) образован в радиально внутреннем положении относительно боковых угловых секторов 121a, тогда как аксиальный участок 102b с левой резьбой (или аксиальный участок 102a с правой резьбой) образован в радиально внутреннем положении относительно боковых угловых секторов 121b.

На Фиг. 1 барабан 100 также содержит в аксиально внешнем положении относительно боковых кольцевых участков 120a, 120b соответственные противоположные кольца 200a, 200b.

Каждое противоположное кольцо 200a, 200b жестко связано с втулкой 101 с помощью множества аксиальных кронштейнов 201a, 201b и множества радиальных кронштейнов 202a, 202b. Предпочтительно, аксиальные кронштейны 201a, 201b и радиальные кронштейны 202a, 202b размещены в аксиально внешнем положении относительно соответственного противоположного кольца 200a, 200b.

Каждый аксиальный кронштейн 201a, 201b имеет аксиальный конец, связанный с противоположным кольцом 200a, 200b, и противоположный аксиальный конец, связанный с соответственным радиальным кронштейном 202a, 202b в свою очередь, жестко связанным с втулкой 101.

Аксиальные кронштейны 201a, 201b могут быть жестко связаны с соответственным противоположным кольцом 200a, 200b или могут быть связаны с возможностью удаления с противоположным кольцом 200a, 200b.

В примерном варианте выполнения барабана 100, показанном на Фиг. 1, на каждом противоположном кольце 200a, 200b имеются три аксиальных кронштейна 201a, 201b и три радиальных кронштейна 202a, 202b, все разнесенные по окружности на 120°.

Снова со ссылкой на примерный вариант выполнения на Фиг. 1, каждый радиальный кронштейн 202a, 202b содержит множество отверстий 203a, 203b для уменьшения веса (четыре в проиллюстрированном варианте выполнения), выровненных в радиальном направлении.

Для простоты иллюстрации ссылочная позиция 203a, 203b связана только с одним отверстием только одного радиального кронштейна 202a, 202b.

Предпочтительно, радиальные кронштейны 202a, 202b постепенно сужаются в направлении радиально наружу.

Фиг. 2-8 показывают взаимное расположение промежуточного углового сектора 111 и двух боковых угловых секторов 121a, 121b, размещенных на аксиально противоположных сторонах относительно промежуточного углового сектора 111, в различных рабочих конфигурациях барабана 100. Такое же взаимное расположение может быть обнаружено в каждой из вышеупомянутых рабочих конфигураций в каждом из других смежных по окружности угловых секторов 111, 121a и 121b барабана 100.

Боковые угловые секторы 121a и 121b размещены зеркальным образом относительно средней плоскости М барабана 100.

На Фиг. 2-8 каждый промежуточный угловой сектор 111 предпочтительно содержит перевернутое T-образное тело; таким образом, он предпочтительно содержит радиально внешний участок, имеющий заданную аксиальную длину, и радиально внутренний участок, имеющий большую аксиальную длину, чем у радиально внешнего участка.

Соответственный упругий элемент 113, действующий с радиальным усилием на промежуточный угловой сектор 111, размещен в радиально внутреннем положении относительно промежуточного углового сектора 111.

Предпочтительно, упругой элемент 113 представляет собой пружину сжатия.

В конкретном примерном варианте выполнения, проиллюстрированном на Фиг. 2-8, опорный корпус 122 обеспечен в радиально внутреннем положении относительно каждой пары аксиально смежных боковых угловых секторов 121a, 121b. Такой опорный корпус 122 содержит два участка 122a, 122b опорного корпуса, размещенных симметрично на аксиально противоположных сторонах относительно средней плоскости М барабана 100. Участок 122a опорного корпуса размещен в радиально внутреннем положении относительно бокового углового сектора 121a, и участок 122b опорного корпуса размещен в радиально внутреннем положении относительно бокового углового сектора 121b.

Каждый участок 122a, 122b опорного корпуса обеспечен отверстием 123a, 123b, продолжающимся в радиальном направлении (Фиг. 5-7). Отверстие 123a, 123b вмещает посредством скользящего соединения соответственный направляющий стержень 124a, 124b, жестко связанный с втулкой 101 и продолжающийся в радиальном направлении. В результате вышеупомянутого скользящего соединения опорный корпус 122 может перемещаться радиально относительно втулки 101.

Отверстие 123a, 123b имеет радиально внешний участок с уменьшенным диаметром, который далее называется отверстием 123a', 123b'.

Направляющий стержень 124a, 124b имеет центрирующий выступ 125а, 125b на его радиально внешней поверхности (Фиг. 5-7).

В рабочих конфигурациях барабана 100, в которых боковые угловые секторы 121a, 121b радиально сжаты (Фиг. 2, 3 и 8), центрирующий выступ 125а, 125b размещен в отверстии 123a', 123b'. На вышеупомянутых Фиг. такая конкретная конфигурация обозначена следующим рядом ссылочных позиций: 125а=123a', 125b=123b'.

Концевой участок соответственного рычага 140a, 140b шарнирно закреплен на каждом участке 122a, 122b. Противоположный концевой участок рычага 140a, 140b шарнирно закреплен на фланце 145a, 145b, жестко связанном с винтовой гайкой 146a, 146b, соединенной с соответственным аксиальным участком 102a, 102b винта 102.

В результате соединения винт-винтовая гайка и скользящего соединения между опорным корпусом 122 и направляющим стержнем 124a, 124b, описанным выше, вращение винта (например, в направлении против часовой стрелки, если начинать с рабочей конфигурации на Фиг. 2, и в направлении против часовой стрелке, если начинать с рабочей конфигурации на Фиг. 7) вызывает синхронное аксиальное смещение фланцев 145a, 145b в противоположных направлениях (в частности, фланцы 145a, 145b перемещаются друг к другу, если начинать с рабочей конфигурации на Фиг. 2, и фланцы 145a, 145b перемещаются друг от друга, если начинать с рабочей конфигурации на Фиг. 7) и, вследствие этого, синхронное радиальное смещение опорного корпуса 122 (в частности, радиальное расширение боковых кольцевых участков 120a, 120b, если начинать с рабочей конфигурации на Фиг. 2, и радиальное сжатие боковых кольцевых участков 120a, 120b, если начинать с рабочей конфигурации на Фиг. 7).

Как показано на Фиг. 2, опорный корпус 122 содержит в радиально внутреннем положении упор 130, на котором радиально внутренний конец упругого элемента 113 размещается в упоре. Таким образом, такой упругой элемент 113 удерживается в сжатом состоянии между упором 130 и радиально внутренней поверхностью промежуточного углового сектора 111.

Каждый боковой угловой сектор 121a, 121b содержит на его аксиально внутреннем конце контактный элемент 127a, 127b, предпочтительно выполняемый из деформируемого или упругого материала. Для простоты иллюстрации ссылочные позиции 127a и 127b представлены только на Фиг. 4 и 6-8.

Контактные элементы 121a, 121b обеспечивают непрерывность поверхностного контакта между петлей 5 и кольцевой крепежной конструкцией 10 во время обертывания последней.

Соответственный упругий элемент 128a, 128b воздействует на аксиально внешний конец каждого бокового углового сектора 121a, 121b. Такой упругий элемент 128a, 128b аксиально толкает соответственный боковой угловой сектор 121a, 121b по направлению к средней плоскости М барабана 100.

Предпочтительно, упругий элемент 128a, 128b представляет собой пружину сжатия, размещенную в аксиальном гнезде 129a, 129b, образованном на аксиально внешнем концевом участке бокового углового сектора 121a, 121b.

Как показано на Фиг. 3, опорный корпус 122 содержит в радиально внешнем положении пару упоров 131a, 131b. Аксиально внешний конец соответственного упругого элемента 128a, 128b упирается в каждый упор 131a, 131b. Таким образом, каждый упругий элемент 128a, 128b удерживается в сжатом состоянии между упором 131a, 131b и аксиально внешним концевым участком бокового углового сектора 121a, 121b.

В рабочей конфигурации барабана 100, показанной на Фиг. 2, 3 и 8, в результате аксиального усилия, оказываемого упругим элементом 128a, 128b на боковой угловой сектор 121a, 121b, аксиально внутренний концевой участок каждого из двух противоположных боковых угловых секторов 121a, 121b находится в аксиальном упоре в радиально внешний участок промежуточного углового сектора 111, таким образом, противодействуя упругому усилию, оказываемому на боковые угловые секторы 121a, 121b соответственными упругими элементами 128a, 128b. В такой рабочей конфигурации аксиально внутренний концевой участок двух противоположных боковых угловых секторов 121a, 121b также находится в радиальном упоре в радиально внутренний участок промежуточного углового сектора 111, таким образом, противодействуя упругому усилию, оказываемому на промежуточный угловой сектор 111 упругим элементом 113 и, таким образом, удерживая промежуточный угловой сектор 111 в положении радиального сжатия. Таким образом, предотвращены и аксиальное смещение боковых угловых секторов 121a, 121b по направлению к средней плоскости М барабана 100 и радиальное расширение промежуточного углового сектора 111. С другой стороны, такое радиальное расширение может происходить в результате толкающего действия, оказываемого упругим элементом 113, вследствие радиального расширения боковых угловых секторов 121a, 121b.

На Фиг. 2 каждый боковой угловой сектор 121a, 121b также содержит радиальное глухое отверстие 150a, 150b, которое открыто на его радиально внутренней поверхности. Глухое отверстие 150a, 150b вмещает в радиально внешнем положении упругий элемент 151a, 151b и в радиально внутреннем положении штифт 152a, 152b. Упругий элемент 151a, 151b толкает штифт 152a, 152b в радиальном направлении наружу глухого отверстия 150a, 150b.

Предпочтительно, упругий элемент 151a, 151b представляет собой пружину сжатия.

В рабочих конфигурациях барабана 100, показанных на Фиг. 2-6 и 8, штифт 152a, 152b смещен относительно (или находится снаружи) отверстия 123a', 123b'; в связи с этим радиально внутренний участок свободного конца штифта 152a, 152b упирается в радиально внешнюю поверхность опорного корпуса 122, который, таким образом, оказывает противодействие усилию, оказываемому упругим элементом 151a, 151b на штифт 152a, 152b. В таких рабочих конфигурациях боковой угловой сектор 121a, 121b свободно скользит в аксиальном направлении на опорном корпусе 122.

Аксиально внешний конец каждого бокового углового сектора 121a, 121b шарнирно закреплен на концевом участке соответственного рычага 160a, 160b. Последний имеет на его противоположном свободном концевом участке ролик 161a, 161b, который может вращаться вокруг оси вращения, перпендикулярной аксиальному и радиальному направлению барабана 100.

Ролик 161a, 161b размещен в радиально внутреннем положении относительно противоположного кольца 200a, 200b. Такой ролик 161a, 161b предназначен, чтобы упираться в противоположное кольцо 200a, 200b, когда боковой угловой сектор 121a, 121b находится в состоянии максимального расширения (Фиг. 7).

Во время обертывания каждый рычаг 160a, 160b вращается вокруг двух аксиально внешних шарниров, образованных в опорном корпусе 122, перемещая боковые угловые секторы 121a и 121b друг от друга до тех пор, пока штифты 152a и 152b в результате усилия, оказываемого упругим элементом 151a, 151b, не войдут внутрь отверстий 123a и 123b. Такая конкретная конфигурация обозначена на Фиг. 7 следующим рядом ссылочных позиций: 152а=123a', 152b=123b'.

Таким образом, два боковых угловых сектора 121a и 121b блокируются в аксиально дальнем положении относительно средней плоскости М барабана 100; это положение обеспечивает отсутствие взаимодействия между контактными элементами 127a, 127b и петлей 5, заворачиваемой на кольцевую крепежную конструкцию 10, во время сжатия барабана 100. Такая конкретная конфигурация обозначена на Фиг. 7 следующим рядом ссылочных позиций: 152а=123a', 152b=123b'.

Каждый узел, содержащий упругий элемент 151a, 151b, штифт 152a, 152b, отверстие 123a', 123b', рычаг 160a, 160b балансировки и противоположное кольцо 200a, 200b образует в барабане 100 соответственный узел для остановки аксиального перемещения соответственного бокового углового сектора 121a 121b относительно опорного корпуса 122. Такой узел блокировки активен в рабочей конфигурации барабана 100, показанной на Фиг. 7, соответствующей состоянию максимального расширения барабана 100.

Аксиальное перемещение каждого бокового углового сектора 121a, 121b относительно опорного корпуса 122 снова становится возможным, когда, начиная с рабочей конфигурации на Фиг. 7, после радиального сжатия опорного корпуса 122 центрирующий выступ 125а, 125b вытесняет штифт 152a, 152b из отверстия 123a', 123b', таким образом, достигая рабочей конфигурации, показанной на Фиг. 8.

Каждый узел, содержащий упругий элемент 151a, 151b, штифт 152a, 152b, отверстие 123a', 123b' и центрирующий выступ 125а, 125b образует в барабане 100 соответственный узел разблокировки для разблокировки аксиального перемещения соответственного бокового углового сектора 121a, 121b относительно опорного корпуса 122.

Далее будет описан предпочтительный вариант выполнения процесса обертывания кольцевых крепежных конструкций 10 в процессе сборки шин для колес транспортного средства. Такой процесс может быть выполнен с использованием барабана 100, описанного выше.

Первоначально барабан 100 находится в конфигурации максимального радиального сжатия, показанной на Фиг. 1.

Таким образом, барабан 100 радиально расширяется до достижения рабочего диаметра, который выбирается в зависимости от установочного диаметра собираемой шины.

Такое радиальное расширение достигается в результате синхронного и одновременного радиального перемещения промежуточных угловых секторов 111 и боковых угловых секторов 121a, 121b. Это происходит после вращения винта 102. Такое вращение вызывает синхронное аксиальное смещение винтовых гаек 146a, 146b по направлению друг к другу и в результате последующего смещения рычагов 140a, 140b синхронное радиальное смещение друг от друга (т.е. в направлении радиально наружу) опорных корпусов 122a, 122b и в связи с этим боковых угловых секторов 121a, 121b, связанных с ними. В свою очередь, такое синхронное радиальное смещение позволяет синхронное радиальное смещение друг от друга промежуточных угловых секторов 111 в результате упругого усилия, оказываемого упругим элементом 113.

В этот момент барабан 100 приводится во вращение вокруг продольной оси X-X посредством подходящего устройства управления. Во время такого вращения винт 102 отсоединен от барабана и не вращается так, чтобы предотвращать барабан 100 от расширения или сжатия в радиальном направлении дальше.

Во время вращения барабана 100 петля 5 наносится плашмя на радиально внешнюю поверхность боковых угловых секторов 121a, 121b и промежуточных угловых секторов 111 (Фиг. 2).

В конце нанесения петли 5 концевой край 5а петли размещен на по меньшей мере части каждого бокового углового сектора 121a, концевой край 5b петли 5 размещен на по меньшей мере части каждого бокового углового сектора 121b, и промежуточный участок петли 5 размещен на каждом промежуточном угловом секторе 111. Предпочтительно, положение петли 5 является ассиметричным относительно средней плоскости М барабана 100.

В этот момент элемент 500 передачи переносит кольцевую крепежную конструкцию 10 в радиально внешнее положение относительно промежуточного участка радиально внешней кольцевой поверхности петли 5 (Фиг. 3). Элемент 500 передачи удерживает кольцевую крепежную конструкцию 10 за боковую поверхность по существу окружной кольцевой вставки 11, например, благодаря магнитному притяжению или посредством присасывания.

Кольцевая крепежная конструкция 10 переносится элементом 500 передачи в центральное положение относительно средней плоскости М барабана 100 и удерживается в таком положении, в то время как барабан 100 расширяется в радиальном направлении. Такое расширение происходит до тех пор, пока барабан 100 не окажет заданное радиальное усилие на радиально внутреннюю поверхность кольцевой крепежной конструкции 10. Радиальное расширение барабана 100 достигается в результате синхронного радиального перемещения боковых угловых секторов 121a, 121b и промежуточных угловых секторов 111, как описано выше.

В этот момент элемент 500 передачи оставляет кольцевую крепежную конструкцию 10, и может начинаться заворачивание вверх концевых краев 5а 5b на противоположных боковых поверхностях кольцевой крепежной конструкции 10 (Фиг. 4-6). Такое заворачивание вверх достигается в результате радиального расширения только боковых кольцевых участков 120a, 120b барабана 100 и одновременного синхронного аксиального перемещения боковых угловых секторов 121a, 121b.

Радиальное расширение боковых кольцевых участков 120a, 120b достигается в результате синхронного радиального перемещения только боковых угловых секторов 121a, 121b.

Синхронное радиальное перемещение боковых угловых секторов 121a, 121b достигается так, как описано выше.

С другой стороны, радиальное перемещение промежуточных угловых секторов 111 предотвращается радиальным противодействующим усилием, оказываемым кольцевой крепежной конструкцией 10 против упругого усилия упругого элемента 113, который сжимается (Фиг. 5 и 6).

Одновременное синхронное аксиальное перемещение боковых угловых секторов 121a, 121b достигается, в то время как боковые угловые секторы 121a, 121b радиально смещаются наружу, в результате аксиального усилия, оказываемого упругим элементом 128a, 128b на кольцевую крепежную конструкцию 10.

Во время радиального перемещения и одновременного аксиального перемещения боковых угловых секторов 121a, 121b контактные элементы 127a, 127b прижимают концевые края 5а, 5b петли 5 к боковым поверхностям кольцевой крепежной конструкции 10 до тех пор, пока не будет достигнута рабочая конфигурация, показанная на Фиг. 6, в которой кольцевая крепежная конструкция 10 полностью окружена петлей 5. Таким образом, получается усиленная кольцевая крепежная конструкция 15.

Дальнейшее синхронное радиального перемещения боковых угловых секторов 121a, 121b в этот момент предотвращается контактом между роликами 161a, 161b и соответственными противоположными кольцами 200a, 200b. В частности, радиальной упор роликов 161a, 161b в противоположные кольца 200a, 200b вызывает прокатывание роликов 161a, 161b по радиально внутренней поверхности противоположных колец 200a, 200b с последующим смещением рычагов 160a, 160b балансировки и последующим аксиальным смещением боковых угловых секторов 121a, 121b в сторону от усиленной кольцевой крепежной конструкции 15, преодолевая упругое усилие, оказываемое упругими элементами 128a, 128b.

Во время такого аксиального смещения штифты 152a, 152b боковых угловых секторов 121a, 121b, подпираемые соответственными упругими элементами 151a, 151b, скользят по радиально внешний поверхности опорного корпуса 122 до тех пор, пока не достигнут рабочей конфигурации, показанной на Фиг. 7, в которой штифты 152a, 152b входят внутрь отверстий 123a', 123b', предотвращая любое дальнейшее аксиальное смещение боковых угловых секторов 121a, 121b.

В этот момент направление вращения винта 102 меняется на обратное, таким образом, получая радиальное сжатие боковых кольцевых участков 120a, 120b барабана 100 в результате синхронного радиального перемещения боковых угловых секторов 121a, 121b в направлении радиально внутрь.

Вышеупомянутое радиальное сжатие продолжается до тех пор, пока центрирующие выступы 125а, 125b обеспеченные на направляющих стержнях 124a, 124b не вытолкнут штифты 152a, 152b из отверстий 123a', 123b', и боковые угловые секторы 121a, 121b не будут вновь толкаться соответственными упругими элементами 128a, 128b по направлению к средней плоскости М барабана 100.

После этого элемент 500 передачи подбирает усиленную кольцевую крепежную конструкцию 15, и барабан 100 сжимается до тех пор, пока не будет достигнута рабочая конфигурация, показанная на Фиг. 8. Такое радиальное сжатие получается путем дальнейшего радиального перемещения боковых угловых секторов 121a, 121b в направлении радиально внутрь и с момента, когда последние войдут в радиальный упор с промежуточными угловыми секторами 111, путем одновременного радиального перемещения промежуточных угловых секторов 111 в направлении радиально внутрь.

Таким образом, элемент 500 передачи может подбирать усиленную кольцевую крепежную конструкцию 15 с барабана 100, который, таким образом, готов приступать к обертыванию другой кольцевой крепежной конструкции в соответствии с процессом, описанным выше.

По оценкам, весь процесс обертывания, описанный выше, имеет продолжительность цикла около 40-50 секунд.

Разумеется, специалист в области техники может вносить дополнительные модификации и изменения в изобретение, описанное выше, для того чтобы удовлетворять определенным и условным требованиям к применению, причем указанные изменения и модификации в любом случае находятся в пределах объема охраны, который определен следующей далее формулой изобретения.

Реферат

Изобретение относится к обертыванию кольцевых крепежных конструкций в процессе сборки шин для колес транспортного средства. Наносят петлю на барабан, содержащий радиально расширяемый/сжимаемый промежуточный кольцевой участок и в положении, аксиально смежном противоположным аксиальным концам промежуточного кольцевого участка, пару радиально расширяемых/сжимаемых боковых кольцевых участков. Соединяют кольцевую крепежную конструкцию с радиально внешним кольцевым участком поверхности петли, образованной на промежуточном кольцевом участке. Заворачивают вверх каждый из противоположных концевых краев петли на кольцевую крепежную конструкцию с помощью боковых кольцевых участков в результате толкающего усилия, сообщаемого соответственным боковым кольцевым участком пары боковых кольцевых участков вследствие синхронного радиального перемещения и синхронного аксиального смещения соответственного множества смежных по окружности первых угловых секторов. В результате расширяются технологические возможности. 2 н. и 27 з.п. ф-лы, 8 ил.

Формула