CN1013942B - 一种用于横向切断柔性带料的装置和方法 - Google Patents

一种用于横向切断柔性带料的装置和方法

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Abstract

用于横向切断柔性带料的装置和改进的方法,有一旋转的切断刀片,它通常沿带料的宽度以预定前倾角和斜角横向移动,而带料紧靠在支承装置的两个位置上。刀片切割带料时通过喷嘴向刀片喷射润滑剂,剩余润滑剂则在切割期间除去,带料在支承装置上松开并移去,切断刀片沿带材宽度的横向运动与刀片的滑润和剩余润滑剂的吹除一起为随后在鼓轮上的连接(如在轮胎制造中)提供比较干净的切断带材端面。

Description

本发明涉及一种用于横向切断柔性带料、特别是轮胎制造业中使用的合成橡胶带的切断装置以及切断这类带材的方法。更详细地说,本发明涉及一种改进的装置和方法,这种装置和方法可以在被切下的带材端部形成污染较少的、良好的倾斜端面,从而在轮胎制造过程中,可以把该带材放在鼓轮上,把带材的倾斜端面连接起来。
在轮胎制造业中,某些轮胎件是从连续的合成橡胶带加工而成的。横向切断这种带材或者是用手工或者是用一个相对于未切割带材的支撑面有一定倾斜角度的机动刀片来进行。在轮胎制造过程中,特定材料的连续带的端部被相继切下,把切下的带料放在鼓轮上连接起来。手工切断通常会形成不均匀的切口,使它难以形成良好的接头并且耗费时间。
在每个切割工序中,机动刀片会在带材中造成相当严重的切割应力,这与刀片相对于带材表面的倾斜位置有关。在正常产量下,该应力在某种程度上取决于刀片类型、切割速度、及被切割材料的种类,其值通常是很大的,足以使带材因在切割线处起皱而产生变形。该应力通常是一经产生就立即从刀片向材料内传播。带材的这种皱纹会造成切割不精确并形成波浪形切口。为了减小这些切割应力,人们试图使用旋转刀片。但是就目前轮胎制造机械允许的生产率下,单独使用旋转刀片并不足以防止带材在切割时产生变形及皱纹。轮胎制造业中所使用的大多数柔性材料都是多组元材料,这就为得到良好的切口更增加了困难,因为在带料切割过程中,橡胶组元会弄脏相邻的其它组元。
切割这类带料的另一个问题是所得到的倾斜切口会被从带料上切割下来的材料及切割工序中使用的润滑剂所污染。润滑剂是为了冷却切割刀片以及为了提供一个光滑的切口接头,特别是当带料由几种不同材料所组成时而使用的。无论是由切割材料还是由润滑剂剩余物所造成的污染,都要求切割后进行清洗。如果不清洗,在倾斜切口进行对接时,就会造成不良的接头。如果允许这种污染存在,则对倾斜切口的组装粘合以及装饰性外观都有不利的影响,从而造成低于标准的次品。此外,要求对带料的切断端面在连接之前进行清洗就增加了一道制造工序,因而增加了成品的制造成本。
至此,为了提供比长条刀片更好的切口质量,使用了旋转刀片来切割带料,而且在加工过程中也使用了润滑剂以便冷却刀片并增加刀片的切割能力。此外,已经了解到,为了减少切割带材的皱纹,可通过机械压紧装置、真空装置或其它类似装置把带料紧紧压靠在切割线附近的表面上。
本发明的目的在于提供一种用于横向切断柔性带料的改进装置及方法,该柔性带料可以由各种尺寸规格和不同模量的许多预装配或预加工的组元组成,它在不造成污染的情况下完成了带料倾斜端的切断,使是带料倾斜端面之间适合于粘接从而在最终成品中形成满意的接头。由此而带来的一优点是,它以一个最小的水平线夹角来完成带料的切割,从而为材料未来的连接裸露出最大的倾斜端面。材料围绕在圆柱形鼓轮上,在这里倾斜的端面相互搭接基本上成为一个环形圈。
本发明的另一优点是,它使用旋转刀片切割带料所用的时间与和生产率要求匹配的整个时间范围相协调,完成带料切割所用的装置其可靠性和可维修性都在标准规定的合格范围之内,同时还能快速更换消耗元件如旋转切割刀片。
本发明的再一个优点是,当对刀片进行润滑时,在装配接头产生之前,材料的切割端面上已不再有润滑剂或润滑剂的剩余物了。为了保持预期的冷却效果,旋转刀片上加有足够的润滑剂,而任何会损害带料的剩余润滑剂都在切割过程中去除了,从而不需要对所获得的倾斜端面进行清洗。
本发明还有一个优点是,旋转刀片的速度是在预定的速度范围之内,当把具有某种设计特性(如它的直径、厚度和齿数)的刀片连同横向速度结合在一起时,就可获得预期的、没有污染的倾斜端面。此外这种切割还与在一定的压力极限范围内用雾化喷射的方法施加润滑剂以及将过量润滑剂吹除的装置联合使用,因而可以获得预期的没有污染的倾斜端面。
本发明的另一个优点是,带料与在刀片所通过的切割线两侧的支承面保持可靠的压紧,在切割完成以后,用来使带料快速而有效地从支承面脱开的装置可使切割的带料能够自动地从支承结构中移走,这样就使一段新的带料进入到该位置,以便进行切割。
本发明的改进装置可以实现上述各项目的和优点,该装置的一般特征可以说明如下:本装置包括一个横向切割柔性带料的切断装置,该切断装置包括支承所述带料的支承装置;把该带料沿着支承装置移动的输送装置;活动安装的刀片,在切割周期内通常它沿着切割线作横穿该带料的横向运动;移动切割刀片的驱动装置,在切割周期内它驱动刀片横穿带料沿着切割方向移动,在返回周期内,它驱使刀片沿相反的返回方向移动;旋转刀片的装置;吸紧装置,它用来将带料在切割周期内紧靠在切割线两侧的支承装置上;在刀片横穿带料作切割运动的全过程中向刀片施加润滑剂的装置;以及用来把剩余润滑剂从切割线处吹除的装置。
上述各项目的及优点还可通过本发明的改进方法来获得,对该方法的一般特征可叙述如下,一种用于横向切断柔性带料的方法,它包括以下步骤:把长条带料沿着支承装置输送到切割位置;把带料牢牢地紧靠在支承装置的两个隔开一定距离的位置上;在切割周期中,沿切割方向移动旋转切割刀片,该刀片通常沿带料的一端到另一端作横向运动,在一定间隔距离沿切割线切断该带料,并提供具有一定尺寸的切下的带料;当刀片沿切割方向横穿带料时,向刀片施加润滑剂;当润滑剂已经作用在刀片上之后,移去一部分润滑剂;松开切断的带料,而使剩余的长条带紧靠在支承装置的两个位置上;以及把具有一定尺寸的已切下的带料从支承机构中移出去。
本发明的最佳实施例将在下面的说明书中进行叙述,在附图中已作了图示,并且在权利要求书中对本发明的特征作出了详细、清楚的说明。
图1为本发明改进装置的局部侧视图,该装置可用来实现本发明所述的横向切断可变形材料带的方法。
图2为图1所示装置的俯视平面图,为清楚起见,作了部分省略。
图3为沿图2中3-3线所截取的局部放大剖视图,可变形的材料带包含在其中。
图4为图1和图2中所示的本装置入口端侧视图。
图5为本改进装置中的润滑剂的喷雾喷嘴和吹除喷嘴的放大的局部视图(部分结构被省略)。
图6为滑动架组件和切断器组件的局部放大剖视图。
图7是滑动架组件和滑动架安装支架部分的局部放大视图。
图8是切断刀片及其驱动机构安装的局部放大视图。
图9是用于切断刀片驱动马达的前倾角调整机构的局部放大剖视图。
图10是用于切断刀片的垂直调整机构结构细节的局部放大剖视图(图中部分结构被省略)。
图11是用于切断刀片组件的调整和安装支架的分解透视图。
图12是用滑动架组件的调整和安装支架的分解透视图。
图13是与旋转的切断刀片相关的润滑剂喷雾喷嘴的局部的正向剖视简图。
图14是沿图15中14-14线截取的局部剖视图。
图15是吸紧平台的局部剖视图,沿图14中的15-15箭头方向看去,显示出的切断器刀片与部分可变形带材之间的倾斜角。
图16是从图15的16-16方向看去的局部剖视图,该图显示了切断器刀片与移动的材料带之间的前倾角。
图17是向切断器刀片施加润滑剂的改进装置的正向剖视图。
图18是图17中所示的润滑剂施加机构的侧向视图。
图19是沿图17中19-19线截取的局部剖视图。
图20是图17-19中向切断器刀片施加润滑剂机构的局部平面图。
在所有的附图中标有相同数字的零件均为同一零件。
本发明的改进装置通常用1表示,并在图1、2、4中示出。参看图1,该改进装置包括一个主支撑架,用2表示,该支撑架由许多垂直支撑杆3和内部的水平支撑杆4和5组成。一个进料输送机6,它的一部分在装置1的右方示出,图中装在输送机皮带8上的部分可变形材料带7按箭头A的方向连续地进入该装置的进料端。装置1包括许多组件,这些组件通常用数字表示如下:滑动架组件10,切断器组件11、润滑剂喷射组件12、吹除组件15(图5)、内部的输送机组件13以及一个吸紧平台和切断板组件14。
输送机组件13(图2和4)包括一对彼此间隔一定距离的输送机轴16和17,它们分别安装在一对轴承座18及18A上。轴承座18A通过支架20(图1和4)安装在水平支架零件9上,而轴承座18则通过支架21安装在水平支架零件9上。安装在前轴16上的许多同步皮带轮23与安装在后面的输送机轴17上的相应同步皮带轮24对中。许多连续的同步皮带25各自围绕皮带轮23、24顺序排列,并在转轴之间延伸,详见图2所示。在本装置的出口端的支架28上安装了一对可转动的惰轮27,如图1、2、5所示,以便于帮助把已切断的尺寸精确的材料带从该装置中移出。
输送机组件13还包括许多带料压紧辊30,它们都是可转动地安装在各自的托架对31之间,托架31又可转动地安装在枢轴32上。枢轴32横向延伸,在进口端横穿该装置,并且由一对端部支架33固定。每对压紧辊安装支架31都用一个中间板34来加强。压紧辊用来夹住可变形材料的进料带7(从图1可见),以便使该带料保持在紧靠输入端皮带轮23附近的输送机同步皮带25的位置上。
许多皮带张紧辊26安装在轴29上,该轴在输送机皮带25的中点下面横向延伸。张紧辊26(图4)通过一个调节螺旋22(图1)与皮带25保持接触,该螺旋使轴29保持在预先设定的皮带张紧位置上。张紧辊26利用一个比较简单的调整机构使皮带在所有时间内都保持有预先确定的张紧压力。
输送机的直流驱动马达36通过一个安装底座38固定在机架支撑槽钢37上(图1和2)。驱动马达36与减速器35相连接。同步皮带39通过一个同步皮带轮43与减速器35的输出轴相连接并与安装在中间轴41上的第二个同步皮带轮43A相连接。轴41安装在由水平支撑槽钢5支撑的一对轴承座42上。第二个同步皮带44在同步皮带轮45和另一个同步皮带轮45A之间延伸。同步皮带轮45安装在中间轴41的输出端,同步皮带轮45A安装在输送机轴17的端部。这样马达36驱动输送机轴17和相应的输送机皮带25,就可把材料带7输送到装置1的内部。
切断器组件11安装在滑动架组件10上以便能穿过材料带7的宽度作横向移动。滑动架组件10包括一个直流驱动马达46,该马达通过一个工字梁48安装在上水平支架47上。安装在驱动马达46输出轴上的同步皮带轮49通过同步皮带50与另一个同步皮带轮51相连接,该同步皮带轮51安装在滚珠丝杠52的端部(图1和7)。滚珠丝杠52的一端可转动地安装在靠近皮带轮51的轴承53上,皮带轮51支承在矩形螺旋和切断器支撑件54上,该支撑件沿横向延伸穿过本装置。滚珠螺母56以通常的方式安装在滚珠丝杠52上并且被固定在滑动安装支架57上。滚珠丝杠52的另一端通过一个支承在支撑槽钢54另一端的轴承座59来固定。
滑转架组件还包括安装在支撑板61的底部的一对向外延伸的V形导轨60(图6)。V形导轨60与一对V形导槽62相啮合,该导槽通过衬套63可旋转地安装在滑动底座64上,底座64通过螺栓58可滑动地安装在水平滑动板65的顶部。参看图12,滑动架底座64包括一个底部导轨67,它可把底坐64滑动地安装在板65的上台阶面66上。板65包括一个垂直固定板69,该固定板69用螺栓71紧固在另一个垂直固定板70上。U形支架73从底板65向上延伸,在其内部有一个可移动地安装的调整丝杠74(图6)。该丝杠拧入底座64内,以便水平调整底座64,使得切断刀片相对于切口125(图15)做适当的水平调整,带料7则沿该切口被切断。加强板76在板65和垂直板69之间(图6和12)斜着延伸,以提供一个刚性的滑动架组件,用于安装切断器组件11。这在下面还要更充分地叙述。
切断器组件11包括一个切断器驱动马达78,它通过支架84和穿过板79上的孔84B伸出来的螺栓84A刚性地固定在马达固定板79上(图6、8和11)。直角轴承座板80从板79向外延伸并含有一对彼此相隔一定距离的轴承固定件81和一对用于支承切断器转动轴83的轴承82(图8)。座板80用枢轴固定在支撑板85上,板86通过枢轴螺栓87(图6)固定在直角安装板85上(图11)。枢轴螺栓87分别穿过板80和85上的同心孔80A和85A向外伸出,以便为切断刀片提供斜角度调整。
板86通过许多螺栓88(图9)可移动地固定在板70上,这些螺栓穿过板70上的弧形的长方形孔70B及板86上与它同心的孔86A(图11)伸出。板86和70固定在枢销72上(图9、10、11、和12)。枢销连接到板69上并分别通过板70和板86上的同心孔75和86B伸出。倾斜角调整螺栓89可以移动地固定在焊在板70上的螺母96中。螺栓89被拧入板86中的切口93上,因此转动螺栓89就可使板86以它的固定螺栓88为枢轴中心而旋转,从而可对切断刀片提供有限的倾斜角度的调整。
垂直调整螺栓112可移动地固定在板65上加工出的柄脚116上并被拧入螺纹孔112A中,该螺纹孔延伸到垂直板70内部(图6、9、10和12)。移动螺栓112将推动板70和与之相连接的板86及79作垂直运动(如图6箭头B所示),从而实现切断刀片94相对于刀片切口125的垂直调整。为了垂直地调整板70和79,将图9中所示的螺栓71拧松直到达到所预期的垂直位置为止,然后再将螺栓71拧紧。
切断器组件11还包括一个同步皮带轮90,该皮带轮安装在切断器驱动马达78的输出轴上,并且通过一个同步皮带91与安装在切断器轴83(图8)上的另一个同步皮带轮92相连接,以便转动轴83。切断刀片94通过一个刀杆95固定在轴83的外侧。
切断刀片94按倾斜角调节机构预先调节好的角度切断材料带7(如图15所示)。支架97安装在角度支撑板85上(图6),其上有一个螺栓98,该螺栓拧到板80的侧面上。拧动螺栓98,由于马达固定板围绕枢轴螺栓87做旋转运动,将使切断刀片置于某一个倾斜角度。连接在板80上的螺栓87穿过板85上的长方形孔85B伸出,从而把板85固定在所需要的倾斜角度位置上。
在图6-12中详细示出了各种固定支架和滑动机构。这些机构为切断刀片94提供了如图6箭头B、C所示的垂直和水平的调整。此外还为刀片提供了如图16所示的预先确定的前倾斜角和如图15所示的刀片的斜角。
吸紧平台和切断器板组件14已在图1、2和3中详细示出。该组件包括水平延伸的吸紧平台100,它的一端为内侧弯曲的曲线端101,以便与输送机组件13的外形相匹配。吸紧平台100有两个空腔102和103,它们相对于如图2箭头D所示可变形材料带的输送方向从平台的一端到另一端横向延伸。空腔102和103通过许多通道106、107、108分别与细长的长方形孔109和110-111相通,这些长方形孔位于吸紧平台100的顶部表面105上。空腔102和103通过软管113和114分别与压缩空气源或真空源(图中未示出)相连接,其目的将在下面详细地叙述。吸紧平台100用螺栓119与工字形梁117和垫板118相连接从而支撑在内部水平支撑杆5上(图1和3)。横向延伸的托杆120可移动地安装在一个互补型的长方形孔121中,该孔从平台100的一端到另一端横向延伸。杆120与推料轴122(图3)相连接,轴122通过安装在工字形梁117的下梁上的气压机123的作用而作垂直移动。吸紧平台100的顶面上有刀身切口125,该刀身切口从平台的一端到另一端横向延伸,并且有一个倾斜的壁126,该壁最好与切断刀片94斜角相吻合(图15)。各种空腔、长方形孔、推料杆等的作用下面将详细叙述。
润滑剂喷射和润滑剂吹除组件12和15在图1、2、5、和13中已详细示出,喷射组件12包括一对喷嘴130和131,它们分别装在支架132和133上,支架132、133连接在滑动架组件10上,以便在切断操作过程中与切断刀片94一起,从材料带7的一端到另一端横向运动。喷嘴最好是雾化型的,喷嘴节流孔的尺寸最好在0.01~0.03英寸之间,并与通过供料软管134和135的增压润滑剂源(图中未示出)相连接。润滑剂最好是使用乙醇型如异丙基醇,所用压力最好在5-60磅/平方英寸之间。也可以使用其它各种成分的润滑剂如水,为切断刀片提供所需的冷却和减少摩擦作用,而并不污染已切断的带料的倾斜端面。
喷嘴130和131放置在刀片94的适当位置,为此喷嘴131在刀片94的顶端喷射润滑剂(图13),而喷嘴130在刀片94的后侧喷射润滑剂。向旋转刀片喷射润滑剂的位置应正好在刀片开始进入带料进行切割时的位置的上面。然后,刀片带着润滑剂进行切割,从而提供了必要的减摩作用,防止带料中的化合物的污染。
已经确定,图14中所示的细齿形刀刃即刀片不具有坚固的切割刃而具有许多齿136,在希望成分污染最小及取得平滑而快速的切口的场合,这种刀片可提供最好的切割效果。刀片上有许多齿使得润滑剂可以包围在每个齿周周,从而改善了它们的切割效率和冷却条件。在切割过程中(图2箭头E)开动旋转刀片以切割带料,在相反的返回周期中,则旋转刀片停止转动。此外,在切割周期中最好是施加润滑剂,而在返回周期中则停止供应润滑剂。开动和关闭润滑剂装置的时间,可以更改,可以早一些也可晚一些,根据观察切割质量与切割后残留在材料上的润滑剂之间的关系来确定。
在刀片上和材料带周围通常会有一些残余润滑剂,为了消除这些润滑剂,使用了润滑剂吹除组件15。在切割周期中,开动许多吹除喷嘴140,以便使润滑剂中较大的小珠体破碎,驱使它们离开切口。在切割周期末尾,把它们从材料带的倾斜端面处吹除。同样,在返回周期中开动许多返回吹除喷嘴141使残余的润滑剂破碎,并且离开带料。这样在返回周期之前已对切割下的材料进行了巧妙的处理,保证了剩余的润滑剂脱离切断的带料端部,并且便于对切断刀片进行处理,切断刀片在其返回周期中是不旋转的。
吹除喷嘴140和141安装在液体输入管143和144上,输入管支承在支架146和147的端部(图2和5)。该支架安装在滑动架组件10上以便于在切割周期和返回周期内喷嘴可以随滑动架组件一起运动。输送管道分别通过管道149和150与压缩空气源或流体源相连接。
用来在切断刀片94上施加润滑剂的改型装置图中以152表示(示于图17-20)。该装置152包括一对有吸收能力的毡垫153和154,它们分别被装在一对支架155和156的一端,这些支架又安装在支撑支架157上,支架157通过安装板158和螺栓159固定在滑动架组件10上。毡垫的安装支架155和156可转动地固定在位于长方形孔161内部的螺栓160上。毡垫安装支架155、156的另一端利用压缩螺旋弹簧163使它们之间产生偏移而离开,这就使毡垫153、154彼此向里移动。毡垫最好是用粘接或其它固定方法固定在支架155和156末端的位置164上。在每个支架的端部装有一个接头165,并与毡热153和154连通,以便通过供液软管向毡垫供应润滑剂。弹簧163所作用的张力可以通过螺栓168来调整。
改进的润滑剂施加装置152在旋转刀片上施加润滑剂见图20,其中当旋转刀片切入带料7时,毡垫将横向擦拭旋转刀片,从而把润滑剂施加到刀片和带料的切口中。通常,装置152会减少如上所述的由于使用喷射喷嘴130和131而引起的过量的润滑剂。但是,吹除组件140和141通常还要与装置152一起使用,以便除去可能发生的任何剩余的润滑剂,以保证在材料带上得到一个清洁的无污染的切口。
本发明改进装置1的操作以及本发明改进方法的执行步骤将在下面进行叙述。
柔性材料带7例如用于制造轮胎体和/或它的橡胶胎面的材料带,自动地在进料输送机的皮带8上运动(如图1所示),并进到内部输送机组件13上。通过带料压紧辊30和拉紧辊26在输送机皮带上保持所需要的张紧力使材料带7与输送机皮带25保持接触。输送机皮带25的速度通过同步马达皮带39和44及马达驱动减速器35来进行协调和调整。
滑动架组件10,处于图2所示的位置,该位置是切割周期开始、带料7处于向内运动的状态。一对夹紧机械手169(这种结构形式在技术上是众所周知的)抓住移动带料的前端,沿箭头E的方向拉动带料,一直到所需要的带料的长度超过刀身切口的位置或切割线125为止。如果需要,带料7可以用普通的平面输送机或其它输送装置传送。开动适当的自动控制装置(图中未示出)可使滚珠丝杠的驱动马达46带动滚珠丝杠,从而使滑动架组件10、切断器组件11、润滑剂喷射组件12和润滑剂吹除组件15沿支撑梁54横向移动。切断刀片94由马达78带动旋转,它通过如图11和图12所示并且在前面已经叙述过的各种滑动板和固定板预先设置在所需要的水平位置和垂直位置。此外,通过调整螺栓98可使刀片94围绕枢轴转动,使它处于所预期的斜角位置,通过调整螺栓89则可使刀片94具有所需要的前倾角(图6、图9)。
就在开始切割及滑动架组件沿切割线横向运动之前,吸紧平台空腔102和103内被抽真空,因为真空是通过一系列细长的长方形孔109、110和111从材料带的下面施加的,这样就把带料7向下吸住,使它牢固地紧贴在平台上。特别是,由于处于真空状态的长方形孔109和110的作用(图2和图3),使带料7向下吸紧牢固地贴在平台上切割线两侧的相对的位置上。这种把带料充分地吸紧和保持在平台100的支撑面的一个严格的位置上,使带料能在整个宽度上得到精密的倾斜切口,特别是当带料由不同的轻型掺合组分组成时。施加真空保证了在切割过程中带料不产生滑动,并且可以密封住带料的底面,防止润滑剂的污染。正如图13中所详细示出的,喷雾喷嘴130和131是这样设置的:喷嘴131在旋转刀片的顶部喷射润滑剂,而喷嘴130在旋转刀片的背部喷射润滑剂,向旋转刀片施加润滑剂的位置正好在稍高于旋转刀片进入带料进行切割时的位置。刀片携带润滑剂进入切口,从而提供了必要的减摩作用,以防止带料化合物的污染。当刀片进入带料时,由于润滑剂包围在刀片每个齿136的周围,因而刀片94的多齿或细齿切割刃就更增强了上述效果。
已经测定,为了达到最好的切割效果,刀片94相对水平线的斜角在20°~30°之间(如图15所示),横向移动切割带料时,前倾角在1°和5°之间(图16所示)。前倾角可为被切下的具有一定尺寸的带料7A的后缘提供一个良好的倾斜切断面128,为进料带7B提供了一个良好的前倾斜面或前沿面129(如图15所详述)。因此,当按一定尺寸切下的带料7A放在轮胎组合圆筒上或其它装置上时,这两个污染较小的按一定角度精确地倾斜的端面可以相互连接。
通常在切割周期的大部分时间内,都要使用喷嘴130和131来施加润滑剂,因此会产生一些剩余润滑,润滑剂装置的起动和关闭时间,可以更改,可以晚一些或早一些,这与旋转刀片与带料的接触有关,应根据观察到的切割质量与在切割之后残留有带料上的剩余润滑剂的关系而定。为了消除这种残余润滑剂,在切割周期中,开动吹除组件的喷嘴140,从喷嘴射出的压力流体(一般是空气),可以打碎较大的润滑剂液珠,并使它们离开切口。喷嘴141在返回周期中开动,在切割周期之后接着就把所有剩余的润滑剂液珠从带料上吹除,以使切下的倾斜切断面保持清洁。在切割完成之后,即当滑动架组件和其它组件到达滑动架支撑梁的左边时(图2),移去施加到空腔102和103内的真空,并将空气通入腔内,同时起动气压缸123,将推杆120向上提升,以便促使带料从真空吸紧平台上脱开。空气也通过通道108流入,并通过最前面的一列长方形孔111流出,以进一步地帮助解除使带料贴紧在平台表面上的真空吸紧力。
抓手169或其它输送装置把已切下的具有精密尺寸的带料7A从平台上拉出,经过辊27送到卸料输送机上(未示出),在那里,它被交付到另一个工作台或贮存区。然后抓手继续前进,并与输送机皮带8和25的运动相配合,使带料7前进,直到引导倾斜切断面129伸出到切割线以外的预定长度后,再用真空平台吸紧带料。
在带料的另一部分朝前运动通过切割线之前,切断刀片停止旋转,滚珠丝杠反向旋转把滑动架组件及其它支撑组件返回到原来的起始位置。在该返回周期中,吹除喷嘴141最好起动起来,以便吹掉和除掉所有剩余润滑剂或由于刀片在带料的倾斜切断面处刚刚完成切割而产生的其它污染物,以便提供一个比较清洁的、无污染的前倾斜端面。
用于各种输送机、驱动马达、喷雾喷嘴和吹除喷嘴等运动的停止和起动的控制机构,都是一些商业上可以买到的元件和系统,普通技术人员对此是了解的,因此,无需对此详细讨论。同样,控制元件的调整,也可以用计算机和各种可编程序的自动控制装置来进行检测和控制,从而可以提供完成自动化的带料成型。
已经确定:为了达到最满意的切割,需要对本方法的许多步骤和上面讨论的设备参数进行调整。刀片的外径最好在3 3/4 英寸和5英寸之间,厚度在0.06英寸和0.12英寸之间,与平滑连续的切割刀刃不同,它具有许多单个的齿组成的细齿形外切割刃。已经证实,对于具有上述直径和厚度的刀片,其上有96-132个齿可提供最满意的切割。而且,相对于水平面的斜角在20°~30°之间、前倾角在1°~5°之间,被认为可提供最满意的切割。此外,刀片转速范围为500-1500转/分、横向速度为4~16英寸/秒。
为了在切割操作过程中,把带料牢固地吸紧并保持在切割线两侧的相对位置上,平台空腔内最好保持10-17英寸水银柱的真空度,喷雾喷嘴的节流孔尺寸最好为0.01~0.03英寸,其雾化喷射压力为5~60磅/英寸2。吹除喷嘴的流体压力最好为1~10磅/英寸2。
切割操作的质量通过以下措施可取得进一步的提高:刀片旋转从顶部进入被切割材料;刀片安装以切割浅的斜角;以及在其横向带材横向运动时,刀片前倾进入切口。当这些特点与上面所讨论过的参数、带料的真空吸紧及它的底部表面处的密封等措施相结合在一起时用就可以提供一种相对无变形和无污染的倾斜切口。
因此,本发明所述的装置和方法是容易做到的,它提供了一种有效、安全、便宜并且高效率的装置和方法,全部达到了本发明所列举的目标,消除了以前的装置和方法所遇到的困难,解决了问题,并在本专业技术中获得新的效果。
在前面的叙述中,为简便清晰起见,使用了一些术语,但是并没有包含超出已有技术要求之外的任何不必要的限制,因为这此术语只是作说明和解释用的。
此外,本发明通过实施例来进行说明和图解,但是本发明的范围并不限于这种精确而详细的图示或描述。
在叙述了本发明的特性、新的发现及原理后,本发明人设计和使用了用于横向切断柔性带料的改进的装置和方法,结构的特性和优点、所得到的新的有用的结果,新的和有用的结构、装置、元件、排列、部件以及它们的结合,本方法的步骤都将在权利要求书中阐明。

Claims (27)

1.一种用于横向切断柔性带料的改进的方法,该方法包括以下步骤:a)把长条柔性带料沿支撑装置输送到切割位置;b)把带料牢固地紧靠在支撑装置上的两个相隔一定距离的位置上;c)在切割周期中,沿着切割方向移动刀片,通常使它在两个相隔一定距离的位置上横穿该带料以沿着切割方向将带料切断,并提供具有一定尺寸的切断的带料;d)使切断的带料脱开而把留下的长条带料紧靠在支撑装置的两个位置上;e)把具有一定尺寸的切断的带料从支撑装置移出,其特征在于在上述步骤中:f)旋转该刀片;g)当该刀片沿切割方向横穿带料移动时,向刀片上施加润滑剂;h)在润滑剂已经作用在刀片上之后,在切割和返回周期中用施加增压流体束的方法去除一部分润滑剂,而步骤(b)和(e)的实施是通过在带料下面形成真空而使带料紧靠在支撑装置上的,并且在切割周期之后通过去掉对带料所施加的真空而使带料从支撑装置上脱开。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征于:在带料切割过程中,旋转刀片的旋转速度在D00~1500转;/分之间,并且在带材切割过程中旋转刀片的横向移动速度在4~16英寸/秒之间。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:用增压雾化喷射方法向刀片施加润滑剂时,其压力最好是在5磅/英寸2~60磅/英寸2之间。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于:向切断刀片喷射润滑剂的位置正好是在刀片切入带料时的位置的前方。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:在切割周期中,通过含有润滑剂的吸收性材料紧靠在旋转刀片上的加压接触的方法把润滑剂施加到刀片上。
6.根据权利要求1至5中任一项权利要求所述的方法,其特征在于:在返回周期中刀片停止旋转,横向地返回到起始的位置以便进行另一个切割周期。
7.根据权利要求1至5中任一项权利要求所述的方法,其特征在于:在切割和返回周期中,用施加增压流体束的方法去除润滑剂,所施加的流体速压力在1磅/英寸2和10磅/英寸2之间。
8.根据权利要求1至5中任何一项权利要求所述的方法,其特征在于:为了使带料紧靠在支撑装置上,在带料的下面形成真空,而在切割周期之后,为了使带料从支撑装置上脱开,去掉对带料所施加的真空,并机械地朝上推该带料。
9.根据权利要求1至5中任一项权利要求所述的方法,其特片在于:把切下的具有一定尺寸的带料从支撑装置中移出,然后把留下来的长条带料移动一段距离超出切割线,这段距离一般等于切断了的具有一定尺寸的带料。
10.用于横向切断柔性带料的装置,该装置包括:a)用于支撑柔性带料的支撑装置;b)用于沿着支撑装置移动柔性带料的输送装置;c)切断刀片,它是可活动地安装着以使它在切割周期中通常沿着切割线穿过带料作横向移动;d)驱动装置,在切割周期中用于使切断刀片通常沿切割方向横穿带料移动,而在返回周期中,使切断刀片沿相反的返回方向移动;e)吸紧装置,用于在切割周期中使带料牢牢地紧靠在切割线两侧的支撑装置的支承面上,其特征在于还包括:f)旋转刀片的装置;g)向刀片施加润滑剂的装置,它通常用于刀片横穿带料做切割运动的整个过程中;h)吹除装置,用于使剩余的润滑剂从切割线处离开。
11.根据权利要求10所述的装置,其特征在于:在切割周期中,当刀片沿切割线移动以切断带料时,刀片相对于水平线的倾斜角度在20°~30°之间。
12.根据权利要求11所述的装置,其特征在于:在切割周期中,刀片在切断带料时的前倾角在1°~5°之间。
13.根据权利要求10~11中任一项权利要求所述的装置,其特征在于:刀片外径在3 3/4 英寸至5英寸之间,厚度在0.06英寸至0.12英寸之间,沿其圆周的齿数在96齿至132齿之间。
14.根据权利要求10~12中任一项权利要求所述的装置,其特征在于:当刀片沿切割线运动时,刀片被装在带料的上面,并且是从上面切入带料。
15.根据权利要求10~12中任一项权利要求所述的装置,其特征在于:在支撑装置中有一个切口装置,该切口装置与刀片的斜角相配合,以提供一个横穿带料的精密的切断斜面。
16.根据权利要求10~12中任一项权利要求所述的装置,其特征在于:施加润滑剂的装置至少有两个自动喷嘴,在切割周期中,其中一个喷嘴向刀片的顶端喷射润滑剂,而另一个喷嘴向刀片的后侧喷射润滑剂。
17.根据权利要求10~12中任一项权利要求所述的装置,其特征在于:用于施加润滑剂的装置,至少是用一种含有润滑剂的吸收性材料制的,在切割周期中,它与旋转的刀片可滑动地接触。
18.根据权利要求10~12中任一项权利要求所述的装置,其特征在于:吹除装置至少是两个流体喷嘴,用于使增压的流体朝切断刀片射出,其中一个喷嘴在切割周其中起动,另一个喷嘴是在返回周期中起动。
19.根据权利要求10~12中任一项权利要求所述的装置,其特征在于:吸紧装置包括一个平台,该平台至少有两个空腔,每个空腔都与平台上的一系列长方形孔相连通,长方形孔相对放置在切割线的两侧,向两个空腔和长方形孔施加真空,使带料在切割周期中紧靠在支撑装置上。
20.根据权利要求19所述的装置,其特征在于:为有助于在切割周期之后使带料与吸紧装置脱开,在支撑装置上装有托起装置,该装置是一由压缩空气起动的顶棒,它沿支撑装置的整个台面延伸并相对于支撑装置做垂直运动。
21.根据权利要求10~12中任一项权利要求所述的装置,其特征在于:输送装置包括一个用于把带料朝切割线移动的进料输送机,和一个用于把带料的前缘移到切割线以外的预定位置的抓手装置。
22.根据权利要求10~12中任一项权利要求所述的装置,其特征在于:驱动装置包括一个可移动安装在导轨上的滑动架和一个用于使滑动架沿导轨移动的滚珠丝杠机构,切断刀片和旋转该刀片的装置都安装在该滑动架上。
23.根据权利要求22所述的装置,其特征在于:刀片轴由一个座板支承,该座板固定在一个支撑板上,该支撑板固定在一个可移动板上,从而可调整刀片相对于带料的水平位置。
24.根据权利要求23所述的装置,其特征在于:滑动架包括一个可滑动地安装在一个滑动板上的滑动底座,从而可进行水平位置的调整。
25.根据权利要求23所述的装置,其特征在于:座板用枢轴固定在支撑板上,从而可进行刀片的斜角调整。
26.根据权利要求23所述的装置,其特征在于:可移动板用枢轴固定在一个板上,从而可调整刀片相对于带料的倾斜位置。
27.根据权利要求22所述的装置,其特征在于:转动刀片的装置是一个电动马达,刀片调整装置包括一个用于支撑刀片驱动马达的固定支架,该支架枢轴式地安装在一个支撑架上,该支撑架可旋转地并可垂直调节地安装在一个支架上,该支架可水平调节地安装在滑动架上。
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