CN101087677B - 带有驱动件的用于调整刃口的切割装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于从一卷材料中切割条带的切割装置(1)，特别是从一卷未硫化橡胶，更特别是从线强化的未硫化橡胶中，其包括具有第一刃口(14)的第一元件，具有第二刃口(15)的第二元件，其中第一和第二刃口彼此移动通过，以用于协作切割条带，和相互沿横向适应地调整彼此相对的刃口的驱动件(12，121)。

Description

带有驱动件的用于调整刃口的切割装置

技术领域

本发明涉及一种切割装置，特别是一种用于切割提供有线强化的一卷未硫化橡胶的切割装置。

背景技术

这种切割装置是已知的。例如在图1中的EP-A2-1.306.174示出了用于提供有线强化的一卷未硫化橡胶的切割装置，其用于制造汽车轮胎的带层。这种结构中的切割装置通常装配有刀片和切割杆或者第二刀片，如所述文献的图2所示。通常下刀片或者下杆是固定的并且上刀片竖直上下移动为了制造切口。因此，通常这种切割装置是提供有两个刃口，它们在切割移动期间相互并排。所述已知的切割装置通常具有所谓的负的切割隙缝或者后角，这意味着刃口在切割之前重叠。由于通常至少一个刀片是弯曲的，这意味着相对于另一个刀片或者杆是凸状的，刃口在切割期间彼此相对的推动，由此获得适当的切割。然而由此磨损非常大，并且在切割期间整个装置受到较大的作用力。

在EP-A2-1.396.174中，其试图通过专门研发的弹性刀片来改善上述切割问题。

在US-A-5.423.240中，用于橡胶材料切割装置是已知的，其中圆刀片借助于弹簧力推动抵靠下杆。

另外，EP-1.034.869描述了用于金属板的特别具有L形的切割装置。在返回冲程中，就是当提升上刀片时，在下刀片和上刀片之间的间隙增加。当切割金属板时，在切割期间，也就是在上刀片的向下移动期间，在刀片之间的间隙是必要的。而且，当提升时，当上刀片刮过切割金属板时，上刀片发生磨损。

然而，刀片的磨损和在装置上作用力的传送仍然是问题。

另外，切割橡胶材料具有其自身特定的问题。

发明内容

本发明的目的在于改善这些问题。

为此，本发明提供了一种用于从一卷材料、特别是从一卷未硫化橡胶、更特别是从提供线强化的未硫化橡胶中切割条带的切割装置，其包括具有第一刃口的第一元件，具有第二刃口的第二元件，其中第一和第二刃口彼此移动通过或者沿着彼此移动，以用于协作切割条带；和相互沿横向适应地调整彼此相对的刃口的驱动件。

该驱动件致使元件相互适应的调整，并使得可能调整在切割期间元件彼此施加的作用力。因此，刀片的磨损得到减少，最大作用力减少，并且在整个切割路程(整个切削循环)中，可设置最适合的作用力。通常调整的必要性是非常小的，并且导致两个元件的非常微小的横向调整，通常为微米或者更小。在特别是用于制造轮胎的机器中，其中首先元件是较大的并且由于使用的材料切割力是较大的，尤其是对切割精度和再现性的要求是更大的，可调整性会导致更加明显的减少磨损，随后导致更精确的切割和更高的再现性。

特别是，当切割橡胶材料时，刀片的相互间隙，也就是切割缝隙是重要的。为了能够切割橡胶材料，也就是优选在向下运动中，就是实际的切割运动中，切割缝隙是负的。这意味着，从上述认为，上刀片和下刀片相互重叠。这与切割金属板，尤其是钢板的切割装置相反，在这种情况下，需要在刀片之间存在间隙。

在这种情况下，驱动件是可接通和断开的元件，并且是可控的。这种驱动件的例子是液压或者气压缸。其它的例子是电动的和/或机械驱动件。

在根据本发明的切割装置的一个实施例中，驱动件适于在切割循环期间相互沿横向可适应地调整彼此相对的刃口。

在进一步或者可选择的实施例中，驱动件适于在所述彼此移动通过期间，相互沿横向可适应地调整彼此相对的刃口。

通过产生所述有效驱动，可能甚至在切割过程本身期间，给出最好控制切割过程的时机。所述解决方法与至今采取的路线相反，其试图将元件和切割装置设计成逐渐的硬和重，并且排除每个可能的隙缝或者间隙。

在一个实施例中，两个元件彼此沿横向可控的调整。

在一个实施例中，驱动件适于采用可变的，可调整的横向力，特别是在切割期间采用可变的，可调整的横向力对两个彼此相对的刃口加压。在一个实施例中，在切割冲程和返回冲程中，刃口彼此相对地移动通过，并且驱动件适于在切割冲程中施加横向力，并且在返回冲程期间不施加横向力。可选择的，除了施加作用力，还可利用传感器确定位置或者位移，并且可以根据预置轨迹或者基于利用传感器测得的值进行横向调整。

在根据本发明的切割装置的一个实施例中，第一元件和第二元件一起形成了一个闸刀，其中第一元件是上刀片并且第二元件是下刀片。

在一个实施例中，驱动件适于相对于上刀片横向调整下刀片。

在一个可选择的实施例中，驱动件适于相对于下刀片调整上刀片。

在根据本发明的切割装置的一个实施例中，驱动件包括用于彼此相对的横向调整元件的一个或多个液压或气压缸。

在根据本发明的切割装置的一个实施例中，第一或第二元件包括长刀片。

在根据本发明的一个实施例中，第一和第二元件一起形成一对剪刀。

当第一和第二刀片已经采用此方法设计时，相互的横向调整对于功能具有相当大的重要性。

在根据本发明的切割装置的一个实施例中，第一和第二元件具有第一和第二端，并且驱动件包括至少两个驱动元件，一个元件的第一端处具有第一驱动元件，在另一端处具有第二驱动元件。在一个实施例中，甚至一个或更多的进一步的驱动元件可布置在这两个驱动元件之中，在这种情况中元件的曲率是可调整的。

在根据本发明的切割装置的一个实施例中，还包括用于控制驱动件的控制装置。在进一步的实施例中，甚至提供传感器来读取通过元件彼此施加的作用力，或者提供位置或者位移的传感器，或者通过读取值可得到所述作用力的其它传感器。在进一步的实施例中，传感器可操作地连接到控制装置上。基于传感器的值，在切割循环期间，控制装置能够将彼此相对的元件的相互的横向位置调整到预定的值，或者甚至到预置的曲线。为了此目的，控制装置可包括提供有软件的计算机，用于读取传感器的测定值，将所述测定值于储存在内存中的值进行比较，并且将调整值传给驱动件。

这种切割装置不如到目前为止普遍使用的装置那样的刚硬和坚固，而是具有相互横向定位的元件或者切割元件，甚至相互的形状是可动态调整的。

在根据本发明的切割装置的一个实施例中，两个刀片是相互可调整的，以便于在切割时设置负的后角。

在根据本发明的切割装置的一个实施例中，第一和第二元件是可相互调整的，其调整过程可接通和断开。

在根据本发明的切割装置的一个实施例中，切割装置适于切割用于车辆轮胎的缓冲层。

在根据本发明的切割装置的一个实施例中，切割装置适于切割用于成型车辆轮胎的其它部件。

本发明进一步涉及了一种用于从一卷材料、特别是从一卷未硫化橡胶、更特别是从提供有线强化的未硫化橡胶中切割条带的切割装置，其包括第一切割元件和第二切割元件，以用于协作切割条带；和用于在刃口的彼此相互移动通过期间，相对彼此调整刃口的横向力的驱动件。

在所述切割装置的一个实施例中，第一切割元件包括第一刃口并且第二切割元件包括第二刃口，并且第一和第二刃口彼此移动通过，以用于协作切割条带。

本发明进一步涉及一种用于从一卷材料、特别是从一卷未硫化橡胶、更特别是从提供线强化的未硫化橡胶中切割条带的切割装置，其包括第一切割元件和第二切割元件，以用于协作切割条带；用于检测彼此施加横向力的切割元件的传感器；和驱动件，其可操作的连接到传感器上，用于根据预定值调整切割元件在横向上彼此施加的作用力。

在所述切割装置的一个实施例中，第一切割元件包括第一刃口并且第二切割元件包括第二刃口，并且第一和第二刃口彼此移动通过，以用于协作切割条带。

本发明进一步涉及了一种用于从一卷材料、特别是从一卷未硫化橡胶、更特别是从提供有线强化的未硫化橡胶中切割条带的方法，其利用安装有下刀片和上刀片的切割装置，其中在切割期间下刀片和上刀片达到彼此相对的相互之间负的后角。并且在返回冲程达到相互之间正的后角。

本发明进一步涉及一种切割装置，其包括在纵向延伸的第一切割部件；基本上平行于第一切割部件延伸的第二切割部件，其中切割部件基本上沿着切割平面可彼此移动通过；在切割部件的第一端处的第一致动器，其用于在切割期间施加可调整的作用力，具有横向于切割平面的部件；和相对于第一端，在切割部件第二端处的第二致动器，其用于在切割期间施加可调整作用力，并且具有横向于切割平面的部件。

在一个实施例中，其还包括用于控制第一和第二致动器的力的控制装置。

在进一步或者可选择的实施例中，控制装置适于调整彼此独立的第一致动器施加的作用力和第二致动器施加的作用力。

在进一步或者可选择的实施例中，切割装置进一步提供有用于在切割期间测量作用力的测量装置，其可操作地连接到控制装置上。

在一个实施例中，控制装置适于比较通过测量装置确定的作用力和预置作用力，并且基于该比较调整第一和/或第二致动器施加的作用力，优选控制装置适宜在切割期间比较测量装置确定的作用力和设定作用力，并且调整由第一和/或第二致动器施加的作用力。

本发明进一步涉及一种控制装置，其意于并且适合于本发明所述的切割装置。

另外，本发明涉及计算机软件，其包括软件指令，一旦在计算机装置中运行时，将起到在本发明中所述的控制装置的作用。

本发明进一步涉及了一种从一卷未硫化橡胶、更特别是从线强化的，未硫化橡胶中切割条带的切割装置，其包括具有第一刃口的第一元件，具有第二刃口的第二元件，其中第一和第二刃口基本上在切割平面中彼此通过，以用于协作切割条带；和驱动件，其接合到第一或第二元件的至少一个上，以用于在切割期间彼此相对的将刃口移动到切割平面之外。

通过可能的调整或者移动元件，特别是在实施切割运动期间采用横向部件，将例如下刀片，下杆或者上刀片彼此相对地调整或者移动到切割平面之外，这证明在切割期间精确控制施加的切割力是可能的。因此，刀片的磨损被限制。而且更精确的切割被证明是可能的。

可选择的，切割装置提供有在切割期间适合至少一个切割平面的形状的驱动件。

人们意识到本发明的简单方式是利用接合到元件上，诸如刀片的液压缸，并且采用横向于切割平面的部件施加作用力。在实施切割运动期间，通过测量液压并且将所述测得的一个或多个压力值输入到控制装置中，并且随后使得所述控制装置调整压力，优选分别地调整对每个汽缸的压力，这证明可能在切割期间精确调整切割力。

另外，读取器，例如(激光)位置计量器，应变仪等等可提供用来测量刃口的位置或者变形。通过输入所述测定值到控制装置中，控制装置利用驱动件，或者缸，能够在切割期间调整刃口的形状。

所述实施例可以进行结合。

附图说明

本发明将基于在附图中示出的多个示例的实施例进行描述，其中：

图1示出根据现有技术的切割装置的横截面的侧视图；

图2A示出根据现有技术的切割装置的横截面的侧视图；

图2B示出根据现有技术的切割装置的横截面的侧视图；

图3A示出根据现有技术的切割装置的横截面的侧视图；

图3B示出根据现有技术的切割装置的横截面的侧视图；

图4A示出根据本发明的切割装置的横截面的侧视图；

图4B示出根据本发明的切割装置的横截面的侧视图；

图4C示出根据本发明的切割装置的可选择实施例的横截面的侧视图；

图4D示出根据本发明的切割装置的可选择实施例的横截面的侧视图；

图5示出根据现有技术的切割装置的前视图图；

图6A-6C示出根据现有技术的切割装置的顶视图；

图7A，7B示出根据本发明的切割装置的顶视图；

图8A示出了根据现有技术，在切割过程期间，表示切割装置的刀片上作用力的图形；和

图8B示出了根据本发明，在切割过程期间，表示切割装置的刀片上作用力的图形；

具体实施方式

图1示出根据现有技术的切割装置1的横截面的侧视图。所述切割装置1具有框架2，下刀片杆3已经安装在框架上，下刀片4被保持在下刀片杆3中。切割装置1进一步提供有上框架5，提供有上刀片7的上刀片杆6已经安装在上框架中。而且，提供有导轨8的导块9安装到框架2，上框架5可移动的安装到导轨8上。切割装置1还提供有用于相对于框架上下移动上框架的装置10。在此实施例中示出了用于此目的的切割装置1，其提供有液压缸10以实现相对于框架2的上框架5的竖直运动。下刀片杆3和下刀片固定安装到框架上。

在图2A和2B中可以再次看到切割装置的横截面，其中后角的设置已经标出。在图2A中示出了切割装置1，其中下刀片4和上刀片具有彼此相对的正的后角。下刀片4的刃口15和上刀片7的刃口14彼此分离。正的后角意味着刀片4，7彼此分离，使得它们能够彼此移动通过，而不会相互接触。

在图2B中示出了一种结构，其中下刀片4和上刀片7具有彼此相对的负的后角。在刀片的整个长度上采用负的后角的情况下，刀片不能彼此移动通过。

图3再次示出了图1和2A和2B的侧视图，其中用于图2A和2B的已知的切割装置的切割循环被示出。图3A示出了向下冲程，其中切割运动，也就是切割冲程发生。在这种情况下，上框架5竖直地向下的移动，以便于切割提供有线强化的未硫化橡胶11。图3B示出在切削冲程之后，在所谓的向上冲程的切割装置，其中上框架5再次向上移动。条带11′从一卷材料11中切断。

图4A-D示出根据本发明的两个实施例中的切割装置。在图4A和4B中，示出切割装置安装有用于彼此相对的相互横向适应地调整刃口的驱动件。在图4A示出的实施例中，切割装置1提供有具有导块9的液压缸12，因此，上框架5倾斜一个角度γ，如附图中所示。因此，上刀片7在横向移动，并且具有相应刃口14，15的刀片4，7朝向彼此移动。在向下或者切割冲程期间，具有刃口14，15的刀片通过可调整的作用力彼此相压。

在图4B中可以看出在向上返回或者间隙冲程(clearance stroke)中液压缸12施加反向力，由此在下刀片4和上刀片7之间形成间隙。因此，在没有实施切割作用的所述向上运动期间，刃口14，15彼此接触并且刀片4，7没有磨损。

在图4C和4D中示出了根据本发明的切割装置的可选择的实施例，其中驱动件，在这情况下是液压缸13，沿横向在下刀片杆3上施加作用力，以便于在实施切割运动，向下的切割冲程期间，推动具有刃口15的下刀片4抵靠刀片7的刃口14。

在图4D中，液压缸在下刀片杆3上施加反向力，由此在向上或者间隙冲程期间，在下刀片和上刀片7之间产生间隙。

图5示出在切割装置的刀架中的刀片的前视图。在根据本发明的切割装置1的情况下可清楚的示出，优选两个刀片4，7彼此形成角度α。因此当切割时，刀片实际上产生剪切动作，如箭头B所示。两个缸10和10′在竖直方向上移动上刀片，以用于切割运动。

图6A，6B和6C示出根据现有技术的切割装置的顶视图。在图6A中，刀片调整为具有所谓的正的后角，这意味着在刀片的刃口之间存在间隙。

在采用刀片用于切割例如提供有诸如钢绳，Twaron^R，聚酯纱线或者人造丝的线强化的未硫化橡胶材料的情况下，上刀片通常采用弯曲曲线被预偏压，如图6B所示。

在图6C中示出了切割装置，其中上刀片根据图6B的弯曲曲线被预偏压，但是其中刀片还具有负的后角，这意味着在刀片之间存在负的间隙，这意味着从上述考虑刀片彼此重叠。因此，在切割期间，两个刀片强有力地彼此相对推动。

图7A和7B示出在根据本发明的切割装置1中刀片的顶视图。刀片4和7在此被调整为具有负的后角以及根据弯曲曲线的预偏压。除了用于实施刀片的切割运动的液压缸10和10′之外，切割装置还在上刀片7的两端提供有液压缸12和12′，用于在这种情况下在刀片7上施加横向方向上的作用力。在此图中，还示出了相交点S，也就是在向下运动期间切割处理实际发生的点。如在上述图5中已经解释的，当上刀片7相对于下刀片4实施如图5中箭头B所示的剪切动作时，在上刀片的向下运动期间，相交点S将相对于下刀片移动到左边。

在切割运动，向下冲程中，两个液压缸12，12′在横向上、在上部导块9上施加F到F1的大小的作用力，特别在它的下侧，这还在图4A和4B中示出。在图7B中，向上或者间隙冲程已经被示出，其中液压缸12和12′在横向上没有有效施加作用力，由此，上刀片7相对于下刀片4得到所谓的正的后角，因此，在向上或者间隙冲程期间，刀片不再彼此移动通过。如此，两个刀片的相互作用力几乎为0，并且在向上运动期间刀片将不会发生磨损。

甚至可能让汽缸施加的作用力不相等，或者甚至不让缸同时运行。因此，切割作用力调整到即将形成的情况。当例如刀片的实际作用力或者位置被测量时，通过控制作用力，切割作用力可尽可能接近预置值。

此外，可以存在一些驱动装置，例如使得刀片之一具有曲率，在切割期间，该曲率是可调整的，甚至在切割期间是能够改变的。

还可能在切割期间调整刃口的相互角度。

在图8A和8B中示出了本发明的效果的图示。图8A示出了表示在已知的切割装置中两个刀片部件上有效的横向作用力的图形。可以看出在向下冲程(实际切割冲程)和向上冲程期间的作用是几乎相等的。这是为了实现适当的切割结果的设置负的后角的结果，这特别适用于线强化的未硫化橡胶的情况下。还可以看到在切割处理期间，切割作用力是不相等的。该图形具有清楚的最大值。因此，切割力在开始和结束阶段几乎不是充分的，但是在一定的时刻还是太大，这将示出过度磨损。

在图8B中，根据本发明的切割装置的横向力被示出。在切割循环期间，可进行刀片部件彼此相对的调整过程，从而使得作用力几乎如所示的发生。在优选实施例中，已经提供作用力读取器或者作用力传感器，其可操作地连接到控制装置上，用于控制切割装置。在切割循环期间，可以测量刀片彼此之间相互施加的作用力，特别是横向力。基于检测值，驱动件沿横向调整彼此相对的刀片元件，使得实际值(″ist wert″)与预置作用力(″soll wert″)相一致。因此可以防止不必要的负荷，然而在实际切割期间确保作用力足够大来产生适当的切割。而且可防止不必要的磨损。可选择的，刀片提供有位置读取器，压电元件，应变仪或者位移读取器，它们连接到控制装置并且读出实际上获取的值。

当横向位移发生时，利用液压缸确定刀片在彼此上施加的横向力的可选择的或者随附的方式是来自于液压。利用压力读取器，可以确定在侧面方向上施加在刀片上的作用力。所述测定值可以反馈到控制装置上，随后能够调整液压，以便于实现所需作用力。在一个实施例中，存在至少两个液压缸，一个在刀片的一端，第二个液压缸在相对端，对汽缸进行独立控制使得刀片实施稍微的倾斜运动(或者刀片彼此相对的实施所述运动)。因此，这意味着采用横向于切割平面的移动部件，刀片的两端彼此相对的移动。

显然，上述说明是用于示出优选实施例的操作，而不是限制本发明的范围。从上述说明书开始，落入本发明的精神和范围内的许多变化对本领域技术人员来说是明显的。

Claims (4)

1.一种切割装置，其用于从一卷材料切割条带，该切割装置包括用于协作切割所述条带的第一切割元件和第二切割元件；用于检测所述第一切割元件和所述第二切割元件施加在彼此上的横向力值的传感器；和可操作地连接到传感器的驱动件，所述驱动件用于根据预置值调整切割元件沿横向施加在彼此上的作用力，所述驱动件适于基于所检测的值，通过可变的横向力在切割过程中使所述第一切割元件和所述第二切割元件彼此压靠在一起。

2.如权利要求1所述的切割装置，其中，所述第一切割元件具有第一刃口，第二切割元件具有第二刃口，所述第一刃口和所述第二刃口可移动通过彼此以便协作切割所述条带。

3.如权利要求1所述的切割装置，其中，所述一卷材料是一卷未硫化橡胶。

4.如权利要求3所述的切割装置，其中，所述一卷未硫化橡胶包括有线强化的未硫化橡胶。

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