CZ186298A3 - Způsob přesného nanášení kordu na otočné jádro a zařízení k provádění tohoto způsobu - Google Patents

Description

Oblast techniky

Způsob β—aarígaflá p^?o

(

Předkládaný vynález se týká obecně oboru zařízení a způsobů pro nanášení kordů na otočnou konstrukcí, přičemž zejména se předkládaný vynález týká zařízení a způsobu pro výrobu elastomerních pásů s přesnou délkou kordu a pnutím kordu.

Dosavadní stav techniky

Tradiční způsoby nanášení kordů na otočné jádro zahrnovaly válcové jádro s minimální poddajností, což znamená, že rozměry jádra, zejména průměr a obvod, jsou v podstatě konstantní. Jádrem může být tuhý válec, přičemž v takovém případě je délka kordu kontrolována volbou válcového jádra s přesným obvodem, jiná použitelná jádra nejsou válcová a předkládaný vynález popsaný níže se týká také takových jader.

U některých jader podle dosavadního stavu techniky je obvod jádra nastavován nanášením nebo odstraňováním vrstev materiálu z jeho povrchu. Jiná jádra mají v radiálním směru teleskopické prvky, které tvoří řady oblouků přibližující se tvaru kruhu. Ve všech těchto případech je kord nanášen s použitím vodícího kola, které řídí pnutí kordu tak přesně jak je praktické v módu požadovaného odběru. Délka kordu na otáčku jádra je závislá na obvodu válce a, tudíž, na výrobních tolerancích válce.

Jádra jsou často používána při konstruování produktů z elastomerních pásů, jako jsou převodové nebo hnací pásy » 4 4

4 4 444 nebo řemeny pro použití v automobilovém průmyslu. Většina pásových konstrukcí rovněž vyžaduje, aby na válec byla před kordem navinuty vrstvy jiných pásových materiálů. Tloušťka, tvrdost a teplotní tolerance těchto materiálů mohou rovněž ovlivnit délku kordu.

Předkládaný vynález řídí délku kordu nezávisle na tolerancích válce nebo níže ležících vrstev. Navíc předkládaný vynález je schopen realizovat řízení délky kordu vysoce přesným způsobem a možnými přesnostmi až 30 dílů na milion. To má zvláštní důležitost při vytváření ozubených převodových pásů, kde chyba v délce kordu bude mít za následek nesprávné zapadání zubů a předčasné selháni zubů nebo pásu.

Další výhodou předkládaného vynálezu je to, že spirálovitá struktura kordu vytvářená podle předkládaného vynálezu může být snadno sejmuta z válce bez ztráty přesnosti délky nebo bez zkreslení rozměrů šroubovice. To umožňuje, aby pásy obsahující tento kord byly vytvářeny prostřednictvím vnitřního tlaku ve vnější formě podobné jako je forma pneumatiky, nebo v lisu, rotačním vulkanizačním stroji nebo úsekovém vulkanizačním zařízení. Pás je snadno snímatelný v důsledku rozebiratelnosti nebo zbortitelnosti jádra. Umožní-li se jádru zborcení, pak se uvolní pnutí v kordu a vytvoří se dostatečná vůle pro snadné odebrání pásu z j ádra.

Převodové pásy jsou tradičně vyráběny na válcových formách, které mají ozubený tvar na vnějším povrchu, který je paralelní s osou válce. Vrstva tkaniny, pryže, plastu nebo jiného pružného materiálu je uložena přes válec. Kord je navinut kolem vnějšku této sestavy. Další přídavné materiály

9 9 9 9

99 ·9 mohou být uloženy přes kord. Pás je vytvářen aplikací dovnitř vedeného radiálního tlaku z membrány v průběhu vulkanizačního procesu. Dokončený produkt je sejmut jeho sklouznutím v axiálním směru, aby se uvolnily zuby formy ze zubů pásu.

Tento postup může fungovat pro pásy s axiálním ozubením nebo pro pásy s jednou sadou spirálových zubů, ale nemůže fungovat pro přerušované ozubení, jako je šípové ozubení, ozubení s dvojitou šroubovicí nebo klikaté ozubení, protože pásy s těmito tvary zubů nemohou sklouznout v axiálním směru z jádra.

Předkládaný vynález umožňuje výrobu těchto produktů s vnější spíše než s vnitřní formou, přičemž stále zachovává přesnost délky kordu. Předkládaný vynález rovněž umožňuje výrobu těchto produktů s plochými úsekovými formami, přičemž

Ί c ₀ stále zachovává přesnost délky kordu. Oba tyto způsoby umožňují, aby zuby pásu byly uvolněny ze záběru s formou prostřednictvím posunutí přibližně kolmo vzhledem k povrchu formy. To umožňuje aby přerušované tvary ozubení byly snímány z formy.

Předkládaný vynález předkládá nový zlepšený způsob výroby pásů s přesnou délkou kordu a přesným pnutím kordu, který má jednoduchou konstrukci, je účinný při použití a překonává obtíže a nedostatky dosavadního stavu techniky, přičemž zajišťuje lepší a mnohem výhodnější celkové výsledky.

Podstata vynálezu

Podle předkládaného vynálezu je vytvořen nový a zlepšený způsob výroby pásů a přesnou délkou kordu a přesným pnutím kordu.

Předkládaný vynález je způsob a zařízení pro nanášení přesných délek kordu na otočné jádro prostřednictvím použití svislého navijáku s pohonem ozubenými koly. Svislý naviják s pohonem ozubenými koly měří a dávkuje zvolenou délku kordu pro každou otáčku jádra. Všechny reálné materiály vhodné pro vinutí, včetně kordů a drátů, jsou elastické nebo roztažitelné, takže přesný popis délky kordu, která má být aplikována, musí rovněž specifikovat pnutí v kordu, když je jeho délka měřena. Přesnost měření a dávkování přívodního svislého navijáku je ovlivněna pnutím kordu vstupujícího a vystupujícího z přívodního svislého navijáku. Proto je nezbytné měření a řízení pnutí v kordu. Výstupní pnutí je řízeno prostřednictvím roztahování jádro. Vstupní pnutí je udržováno konstantní prostřednictvím svislého navijáku řídícího pnutí, ale jsou rovněž vhodné jakékoliv jiné prostředky, které udržují přesné vstupní pnutí. V tomto popisu je řízení výstupního pnutí kordu dosahováno prostřednictvím roztahování jádra a pnutí snímajících dynamometrů, které částečně řídí roztahování. Koncept primárního řízení délky kordu a sekundárního řízení pnutí kordu je klíčovým znakem předkládaného vynálezu.

Například jiná zařízení pro vinutí kordu používají pnutí kordu jako řídící parametr. Jak se jádro otáčí, je určována délka kordu prostřednictvím obvodu jádra, což je pro ucely tohoto popisu procedura nazývaná přísun podle požadavku. Délka kordu je závislá na obvodu jádra a na tolerancích tohoto obvodu. V tomto případě zde nejsou prostředky pro přesné určování délky kordu takto nanášeného.

···· ··

Funkce zařízení popsaného v tomto popisu může být obrácena (takže délka kordu je sekundárně řízena a pnutí kordu je řízeno primárně) a zařízení bude stále zajišťovat zlepšení a výhody oproti dosavadnímu stavu techniky. Dynamometry, které řídí roztahování pružné membrány mohou být místo toho použity přímo pro řízení pnutí kordu, a přívodní svislý naviják může být použit jako přesné měřící zařízení délky spíše než jako měřící a dávkovači zařízení. Délka změřená v přívodním svislém navijáku může být potom použita pro řízení nafukování jádra pro získání požadované dávkovači délky kordu.

Podle předkládaného vynálezu je popsáno zařízení pro nanášení kordu na otočnou konstrukci, přičemž toto zařízení zahrnuje naviják pro regulaci délky kordu; přívodní prostředek pro přivádění kordu k navijáku; nosný prostředek pro nesení a otáčení otočnou konstrukcí; a nanášecí prostředek pro nanášení kordu z navijáku na otočnou konstrukci na nosném prostředku.

Podle dalšího aspektu předkládaného vynálezu zařízení pro nanášení kordu na otočnou konstrukci dále zahrnuje první naviják mezi přívodním prostředkem a nanášecím prostředkem; a druhý naviják mezi prvním navijákem a nanášecím prostředkem.

Podle dalšího aspektu předkládaného vynálezu zahrnuje nanášecí prostředek pokládací kolo a druhý snímač pnutí, přičemž tento druhý snímač pnutí je umístěn mezi pokládacím kolem a druhým navijákem.

Podle dalšího aspektu předkládaného vynálezu je navržen způsob nanášení kordu na otočnou konstrukci, přičemž

0 0 0

0 0 0

0 0 0

0 0 0 0

0 0

00 • · · · 0

00 tento způsob zahrnuje kroky: přivedení kordu k navijáku přes přívodní prostředek; umístění kordu kolem navijáku, čímž se v kordu vytváří pnutí; přivedení kordu k nanášecímu prostředku; a nanesení kordu kolem otočné konstrukce, přičemž tato otočná konstrukce je spojena s jádrem. Otočná konstrukce je roztažitelná.

Podle dalšího aspektu předkládaného vynálezu uvedený způsob dále zahrnuje, že kord se přivádí k jádru zcela podle definovaného algoritmu, přičemž tento algoritmus je založen ¹⁰ na tvaru, obvodu a rychlosti otáčení uvedeného jádra.

Podle jednoho aspektu předkládaného vynálezu zahrnuje přístroj pro přesné nanášení kordu na otočné jádro prostředek pro dynamické nastavování obvodu jádra v odezvě na řídící vstup. Prostředek pro nastavování je nafukovací membrána 15 namontovaná na vnějším povrchu jádra.

Podle dalšího aspektu předkládaného vynálezu zařízení dále zahrnuje řídící prostředek, který zahrnuje řídící ventil schopný dynamického nastavování obvodu jádra

2Q prostřednictvím selektivního nafukování nebo vyfukování membrány v odezvě na řídící vstup se zpětnou vazbou měřeného pnutí v kordu.

Podle dalšího aspektu předkládaného vynálezu zařízení zahrnuje řídící prostředek, který zahrnuje řídící ventil a řídící prostředek pnutí, přičemž tento řídící prostředek pnutí je naviják pro řízení pnutí s elektronickým převodem.

Podle dalšího aspektu předkládaného vynálezu kord pokládací prostředek pro kladení kordu . na uvedené jádro • · • · · ·

44 • · • 444 ·· 44 • · · 4 • 4 44 zahrnuje kord pokládací kolo, které izoluje v radiálním směru vedené síly od uvedeného jádra.

Podle dalšího aspektu předkládaného vynálezu může být pás opatřován kordem na první a druhé kladce. Tyto první a ⁵ druhá kladka jsou od sebe oddáleny o středovou vzdálenost, a tato středová vzdálenost je selektivně nastavitelná pro řízení pnutí v kordu. Středová vzdálenost mezi první a druhou kladkou je dynamicky nastavitelná pro řízení pnutí v kordu v průběhu celého přivádění kordu na jádro.

Podle dalšího aspektu předkládaného vynálezu je s motorem a hřídelem, které otáčejí s jádrem, operačně spojen prostředek pro určování polohy, jmenovitě kodér.

Podle dalšího aspektu předkládaného vynálezu je 15 navržen způsob přesného nanášení kordu na otočné jádro, přičemž tento způsob zahrnuje kroky: otáčení jádrem, kde toto jádro má prostředek pro dynamické nastavování obvodu jádra v odezvě na řídící vstup, přičemž tímto prostředkem je nafukovací membrána namontována na vnějším povrchu uvedeného

2q jádra, a vyslání řídícího vstupu k prostředku pro nastavení obvodu uvedeného jádra za účelem udržení požadovaného pnutí v kordu.

Podle dalšího aspektu předkládaného vynálezu je navržen způsob přesného nanášení kordu na otočné jádro, přičemž tento způsob zahrnuje kroky: otáčení jádrem, přivádění kordu k uvedenému jádru, pokládání kordu na uvedené jádro, a izolování v radiálním směru vedených sil od sil vedených v obvodovém směru.

Jednou výhodou předkládaného vynálezu je jeho schopnost nanaset kord o známe delce a pnuti na otočnou • ···· · · ·· ·· ·· • · · · · · ···· • ·♦· · · ··· · · ·· • ······· ··· « · • · · · · · ··· ······ ·· ·· ·· ·· konstrukci podle definovaného algoritmu, přičemž toto nanášení se provádí nezávisle na tvaru, velikosti a rychlosti otočné konstrukce.

Další výhodou předkládaného vynálezu je jeho použití ⁵ přesně posouvaného navijáku ve spojení s prostředkem pro přesné řízení pnutí do a z navijáku.

Další výhodou předkládaného vynálezu je použití napínacího navijáku pro řízení pnutí v kordu do přívodního navij áku.

Další výhodou předkládaného vynálezu je jeho řízení pnutí z přívodního navijáku do otočné konstrukce prostřednictvím vytvoření otočné konstrukce poddajné v radiálním směru kordu, který je navíjen.

Další výhodou předkládaného vynálezu je jeho schopnost dynamicky nastavovat poloměr jádra, jak se toto jádro otáčí, s použitím zpětné vazby měřeného pnutí pro nastavování poloměru pro dosažení požadovaného pnutí v kordu.

Další výhodou předkládaného vynalezu je použiti tuhého kord pokládajícího kola pro přesné řízení polohy kordu na jádru a pro oddělení radiálních sil, které vznikají při pokládání kordu, od požadovaných sil, které vyplývají z pnutí v kordu.

Další výhodou předkládaného vynálezu je použití převodového pásu nebo řetězů pro úplné přivádění kordu na plochu pásu, který se otáčí na dvou nebo více kladkách.

···· ♦ 99

9

9 <

9

Další výhodou předkládaného vynálezu je jeho schopnost nastavovat středovou vzdálenost mezi kladkami pro řízení pnutí v kordu v průběhu celého přivádění kordu.

Ještě další zisky a výhody předkládaného vynálezu budou osobám v oboru znalým zcela zřejmé po přečtení a pochopení následujícího podrobného popisu.

Předkládaný vynález může některých částech a uspořádání provedení těchto částí budou následujícím popisu a ilustrována které tvoří součást tohoto popisu.

mít fyzikální formu v těchto částí. Výhodná podrobněji popsána v na připojených výkresech,

Přehled obrázků na výkresech

Obr.l je perspektivní pohled na zařízení podle předkládaného vynálezu, použité pro výrobu pásů s přesnou délkou kordu; a

Obr.2 je perspektivní pohled na další provedení předkládaného vynálezu, které ale využívá dvě kladky namísto jednoho jádra.

Příklady provedení vynálezu

Připojené výkresy jsou použity pouze pro účely ilustrace výhodných provedení předkládaného vynálezu a nejsou určeny pro účely jakéhokoliv omezení rozsahu předkládaného vynálezu. Obr. 1 znázorňuje perspektivní pohled na zařízení 10 pro nanášení kordů 12 na otočné jádro 14. Znázorněné jádro 14 je válcové, ale zde popsané způsoby a zařízení jsou rovnocenně použitelné pro neválcová jádra a taková použití jsou rovněž zahrnuta v nárokovaném rozsahu předmětu předkládaného vynálezu.

··

Předkládaný vynález je výhodně popsán s odkazy na tři oblasti nebo rozpětí spojená se zařízením podle předkládaného vynálezu, ve kterých je kord 12 pod pnutím. V prvním rozpětí 12C je kord 12 pod pnutím TI. První rozpětí 12C je dráha kordu 12 od přívodního navijáku 18 k jádru 14 . V druhém rozpětí 12B je kord 12 pod pnutím T2. Druhé rozpětí 12B je dráha kordu 12 od napínacího navijáku 16 s elektronickým převodem ke vstupu přívodního navijáku 18. Ve třetím rozpětí 12A je kord 12 pod pnutím T3. Toto třetí rozpětí 12A je dráha kordu 12 od napínacího navijáku i6 k přívodnímu zdroji kordu 12.

Napínací naviják je podle požadavků posouvané řídící zařízení pnutí, které mění pnutí v kordu 12 z pnutí T3 v prvním úseku 12A dráhy kordu na pnutí T2 v druhém úseku 12B 1 c dráhy kordu. Tato změna v pnutí kordu probíhá, zatímco zařízení 10 pracuje s proměnnou rychlostí kordu v druhém úseku 12B dráhy kordu. Proměnná rychlost kordu je určována prostřednictvím rychlosti požadované pro vstup kordu 12 do přívodního navijáku 18. Pnutí kordu v druhém úseku 12B dráhy 20 „ je měřeno prostřednictvím snímače 20 pnuti bezne konstrukce.

Jakýkoliv vybraný snímač 20 pnutí se strojním posuzováním zvuku pro určité aplikace připadající do úvahy bude dostatečný. Snímač 20 pnutí řídí rychlost napínacího navijáku vzhledem k rychlosti přívodního navijáku 18, aby byla 25 kompenzovaná jakákoliv změna v delce druhého úseku 12B dráhy a aby bylo udrženo pnutí T2 v druhém úseku 12B na požadované úrovni.

Napínací naviják 16 je výhodně běžné konstrukce, což znamená, že jeho konstrukce závisí na součiniteli tření a 30 oblouku kontaktu mezi napínacím navijákem 16 a kordem 12.

····

000 ·· • · · • · 0 0 · ·· 00 • · · · • « · 0

0 0 0 • 00 0 0

0 0

00

Napínací naviják 16 dále závisí na pnutí T3 a T2, která obě jsou větší než nula, aby se vytvořil rozdíl mezi pnutím T3 a pnutím T2, který je relativně nezávislý na změnách v pnutí T3, přičemž pnutí T2 může být větší než nebo menší než pnutí T3. Přípustné pnutí T3 je určováno prostřednictvím vlastností kordu 12 konstrukcí kordového obalu pro pás připadající do úvahy. Přípustné pnutí T3 se může měnit od několika gramů do několika stovek liber prostřednictvím vyvážení velikosti několika popisovaných komponentů.

^χ Řídící systém pro motor 22, který otaci napínacím navijákem 16, může využívat zpětnou vazbu ze snímače 20 pnutí a údaje o poloze a otáčkách z kodéru 24 přívodního navijáku pro přesné řízení pnutí T2.

Přívodní naviják 18 výhodně může přijímat jeden, dva nebo více kordů 12 vstupujících do přívodního navijáku 18 z jednoho nebo více podobných druhých úseků 12B drah kordu, zahrnujících popsané znaky. Přívodní naviják 18 je výhodně běžné konstrukce a je podobný napínacímu navijáku 16 v tom, že je závislý na součiniteli tření a oblouku kontaktu mezi kordem 12 a přívodním navijákem 18 a dále je závislý na pnutí T2 a TI, která jsou obě větší než nula, aby byl kord 12 poháněn od druhého úseku 12B dráhy ke třetímu úseku 12C dráhy. Poměr pnutí T1/T2 může typicky spadat do rozsahu od

0,05 do 20 a výhodně je 0,5 nebo 2,0, a dále je výhodně vždy menší nebo větší než 1,0 v průběhu činnosti zařízení.

Přívodní naviják 18 výhodně má válcový vnější povrch o přesně známém obvodu, na kterém spočívá kord 12, když je v kontaktu s přívodním navijákem 18. Přívodní naviják 18 je

3Q spojen se servomotorem 26, který může na přívodní naviják 18 aplikovat točivý moment po směru hodinových ručiček nebo • ···· ·· · 9

999 9

9 9 9 ··

9 9 999 9 9 9

99

99

9 9 9

9 99

999 9 9

9 9

99 proti směru hodinových ručiček. Tento takto přiváděný točivý moment má dostatečnou velikost, aby způsobil posun přívodního navijáku 18 a kordu 12 o požadovanou vzdálenost posunutí po úsecích 12B, 12C dráhy relativně nezávisle na pnutích T2 a TI.

Přívodní naviják 18 je elektronicky zpřevodovaný tak, aby mohla být řízena spíše délka kordu 12 než jeho pnutí.

Jinými slovy přívodní naviják 18 posouvá kord 12 zcela podle jeho délky, než aby kord 12 posouval podle požadavku 1 Ω s ohledem na pnutí v tomto kordu 12. Rozpinaci jádro 54 ndi pnutí v kordu 12.

Alternativní způsob přesného navíjení kordu 12 na otočný povrch by mohl být použit, pokud by kord 12 měl rovněž dobře definovaný a značně stálý modul pružnosti. V takovém 15 případě algoritmus použitý pro elektronický převod přívodního navijáku 18 na otáčení jádra může zahrnovat ohledy jak na požadovanou délku při určitých specifických pnutích, tak i vlastní pnutí snímané dynamometry v třetím rozpětí (pnutí

TI). Tento algoritmus může nastavovat vlastní délku 20 — aplikovanou při vlastním pnutí TI tak, aby odpovídala v souladu s modulem pružnosti kordu požadované délce při požadovaném pnutí v kordu. Tento způsob závisí na tom, že jádro má pružnou přizpůsobivost podobnou modulu pružnosti kordu a je použitelné ve velmi malém rozsahu nastavení. Tento způsob může eliminovat potřebu rozpínacího jádra. Ovšem algoritmus je nyní mnohem obtížnější realizovat a vlastní modul pružnosti kordu se může v čase měnit, což způsobuje, že tento způsob je méně výhodný a žádoucí než výhodný způsob podle předkládaného vynálezu popsaný v tomto popisu.

·· φ φ φ φ ·· • · φ · φ · · • φφφφ · · · · • φφ φφ φφφφ φ φφφφ φφφ

Přívodní naviják 18 je spojen s kodérem 24 který přesně snímá polohu a otáčení přívodního navijáku 18 a tím tedy přesně měří posunutí kordu 12 od druhého úseku 12B dráhy kordu na třetí úsek 12C dráhy kordu.

Třetí úsek 12C dráhy kordu se rozprostírá od přívodního navijáku 18 k jádru 14, na které má být kord 12 navinut. Uvnitř tohoto třetího úseku 12C dráhy kordu je měřící zařízení pnutí 28 pro každý kord 12 procházející tímto třetím úsekem 12C dráhy kordu a alespoň jedno pokládací kolo 30 kordu. Toto pokládací kolo 30 kordu obsahuje obvodové drážky 72. Každá obvodová drážka 72 může vést jeden nebo více kordů 12 na obvod jádra 14.

Pokládací kolo 30 kordu, měřící zařízení 28 pnutí a přívodní naviják 28 jsou namontovány pevně vzájemně vůči sobě, aby vytvořily sestavu 32 pro udržování konstantní délky ve třetím úseku 12C dráhy kordu. Tato sestava 32 je namontována na radiálním polohovacím systému 34, aby vytvořila radiální sestavu 36, která může přesně uvádět obvod pokládacího kola 30 kordu do požadované radiální vzdálenosti od středu otáčení jádra 14 . Radiální polohovací systém 34 zahrnuje lineární ložiska nebo saně namontovaná na axiálním polohovacím systému 38. Tato lineární ložiska mají pouze jeden stupeň volnosti, kterým je lineární posunutí ve směru kolmém vzhledem k ose otáčení jádra 14.

Radiální sestava 36 je namontována na axiálním polohovacím systému 38, který může posouvat radiální sestavu 36 paralelně s osou otáčení jádra 14 . Axiální polohovací systém 38 zahrnuje lineární ložiska, nebo saně, která nesou radiální polohovací systém 34. Lineární ložiska axiálního polohovacího systému 38 mají pouze jeden stupeň • · » · · · ·· ·· ·· volnosti, kterým je lineární posunutí ve směru paralelním s osou otáčení jádra 34. Axiální polohovací systém 38 je pevný, neohebný a dostatečně tuhý, aby bránil lineárnímu posunutí v jakémkoliv nežádoucím směru nebo otočení radiálního polohovacího systému 34 kolem jakékoliv osy.

Kombinované posunutí radiálního a axiálního nosného polohovacího systému 34 respektive 38 definuje rovinu obsahující osu otáčení jádra 14 a osu pokládacího kola 30 kordu. Toto uspořádání umožňuje snadné řízení poloměru, ve ⁰ kterém je kord pokládán na jádro 14.. Tyto systémy mohou být vyrobeny se stupněm přesnosti v současnosti dosažitelném podle dosavadního stavu techniky v oboru navíjení kordu při řízeném pnutí v módu posunu podle požadavku. Přesnost a tuhost axiálního a radiálního nosného polohovacího systému 34

- respektive 38 je kritická pro umožnění zařízeni pro pokládáni kordu, aby oddělilo radiální a obvodové síly.

Jádro 14 je pevně spojeno s a otáčí se společně s nosným hřídelem 42 jádra, který má první konec 78 spojený s hnacím motorem 44, takže tento hnací motor 44 otáčí nosným — — hřídelem 42 a jádrem 14 . Druhý konec 80 nosného hřídele 42 je připevněn k jádru 14. Nosný hřídel 42 je rovněž spojen s prostředkem pro určování polohy, který přesně určuje polohu uvedeného jádra. Ve výhodném provedení předkládaného vynálezu je tímto prostředkem pro určování polohy kodér 4 6, který přesně měří polohu a otáčení nosného hřídele 42 a jádra 14.

Nosný hřídel 42, radiální polohovací systém 34 a axiální polohovací systém 38 jsou spojeny pro koordinovaný q pohyb běžným způsobem, v podstatě jako nástroj počítačově číslicově řízeného (CNC) zařízení, s nosným hřídelem 42 • · · • · 0 · • 0 0 0 0 0 0 · • · · 0 0 00 00 00 reprezentujícím typickou otočnou C osu. Takový systém umožňuje nosnému hřídeli 42 a axiálnímu nosnému polohovacímu systému 38 pohybovat se současně takovým způsobem, že způsobují posouvání pokládacího kola 30 kordu po spirálové nebo jakékoliv jiné specifikované dráze podél vnějšího válcového povrchu jádra 14.

Pokud je také radiální polohovací systém 34 řízen tak, aby se pohyboval současně s nosným hřídelem 42 a axiálním polohovacím systémem 38, pak se pokládací kolo 30 kordu může pohybovat podél jakékoliv definovatelné dráhy na trojrozměrné rotační ploše, která se otáčí kolem nosného hřídele 42 . Tímto trojrozměrným tvarem by mohl být běžný objekt s vinutím vláknité výztuže, jako je torus, pneumatika, konvoluční pneumatická pružina, válcová pneumatická pružina se spirálovitým vinutím nebo s vinutím o proměnném úhlu, patkou osazená vzdušnice, vzdušnice vulkanizované pneumatiky, tlaková nádoba nebo obal střely.

Otáčení jádra 14 je měřeno prostřednictvím kodéru 4 6 připevněného k nosnému hřídeli 42 jádra. Otáčení přívodního navijáku 18 je měřeno prostřednictvím kodéru 24 . Řídící systém (není znázorněn) musí řídit rychlost otáčení a úhlové zrychlení bud’ jádra 14 nebo přívodního navijáku 18 a musí obsahovat algoritmus definující požadované vzájemné posunutí jádra 14 a přívodního navijáku 18 . Například v případě kordu 12 navíjeného s konstantním spirálovým stoupáním na válcové jádro 14 je vzájemné posunutí konstantním převodovým poměrem, který odpovídá poměru rychlosti kordu 12 na přívodním navijáku 18 ku teoretické povrchové rychlosti požadované pro vytvoření dráhy 12D při přesném pnutí TI na jádru 14.

• · · · · φ φφφ .16

Ačkoliv pro řízení vzájemného posunutí přívodního navijáku 18 a jádra 14 mohou být použity mechanické prostředky, je mnohem pružnější a cenově účinnější systém dosažen, když je použito elektronického řízení. Kodéry 24, 4 6 mohou snímat chyby ve vzájemném posunutí nebo rychlosti přívodního navijáku 18 a jádra 14. Běžné řídící prostředky rychlosti motoru mohou být použity pro udržování správných vzájemných rychlostí motorů 26 a 44, ale řízení vzájemných rychlostí může mít za následek akumulaci malých chyb rychlostí, které dále mají za následek podstatně větší chyby polohy. Výhodný řídící systém je elektronický a využívá kodéry 24, 46 pro měření vzájemného posunutí jádra 14 a přívodního navijáku 18 a tím zjišťuje chyby v jejich vzájemném posunutí. Výhodný řídící systém nastavuje rychlost buď motoru 2 6 nebo motoru 44, přičemž vytváří záměrné malé chyby rychlosti, které vrací chyby polohy k hodnotě nula, a brání tak akumulaci malých chyb polohy, které by mohly mít za následek nepřijatelně velkou chybu polohy.

Jádro 14 má vnější povrch 86, na který je navíjen kord 12 podél dráhy 12D kordu. Vrstvy 50 dalších pasových materiálů mohou být pokládány na jádro 14 před navíjením kordu 12. tyto vrstvy 50 mohou zahrnovat diskrétní komponenty, vrstvový materiál nebo dříve aplikovaný navinutý kord. Obvod jádra 14 a těchto vespod ležících vrstev 50 musí být alespoň dostatečně velký pro udržení minimálního požadovaného pnutí TI ve třetím úseku 12C dráhy kordu, a nesmí být větší než obvod požadovaný pro udržení maximálního přípustného pnutí TI ve třetím úseku 12C dráhy kordu. Pokud jádro 14 a vespod ležící vrstvy 50 mají dostatečně přesné

0 rozměry, nebo mají stlačitelnost nebo přizpůsobivost, která • ·

• · · · · · · · * • · · · · · • · · · · ···· udržuje pnutí TI uvnitř přijatelného rozsahu tolerancí, může být jádro 14 běžné konstrukce.

Pro dosažení větší přesnosti při řízení pnutí TI může jádro 14 obsahovat obvodový prostředek pro dynamické nastavování obvodu jádra 14 . Ve výhodném provedení předkládaného vynálezu je obvodovým prostředkem vrstva 54 s nastavitelným poloměrem. Výhodná konstrukce této vrstvy 54 sestává z pružné membrány 54 připevněné k tuhé konstrukci jádra 14, přičemž se vytváří pro tekutiny nepropustná dutina mezi jádrem 14 a pružnou membránou 54 . Tekutina je přiváděna k membráně 54 prostřednictvím řídícího prostředku pro řízení obvodu jádra 14 . Ve výhodném provedení předkládaného vynálezu je tímto řídícím prostředkem řídící ventil 58, který umožňuje, aby se pružná membrána 54 radiálně roztahovala, čímž se nastavuje poloměr nebo obvod vespod ležících vrstev 50 zpracovávaného pásu na velikost požadovanou pro dosažení požadovaného pnutí TI. Napínací naviják 16 řídí pnutí do přívodního navijáku 18, zatímco pnutí z přívodního navijáku 18 je řízeno prostřednictvím roztažitelné pružné membrány 54. Snímač 28 pnutí ve třetím úseku 12C dráhy kordu může být použit jako zpětnovazební prvek pro řídící systém, který využívá řídící ventil 58 pro nastavování množství tekutiny v dutině mezi jádrem 14 a pružnou membránou 54.

Další zlepšení v řízení pnutí TI je dosaženo prostřednictvím umísťování pokládacího kola 30 kordu do přesně požadovaného poloměru pokládání kordu tak, že radiální síly spojené s pokládaným kordem jsou neseny pokládacím kolem 30 kordu, polohovacími systémy 34 a 38 a rámem zařízení. To umožňuje, aby pnutí TI záviselo pouze na obvodových silách.

• · · · ··« ·· ·· ·· ·· > · · · · · β » · · · · · ···

Shora popisované jádro 14 a pružná membrána 54 zajišťují velmi malá nastavení v délce převodových pásů vyráběných na jádru 14. Jádra 14 s různými poloměry mohou být připevněna na nosný hřídel 42 jádra, aby se vyráběly převodové pásy s velkým rozsahem délek nebo obvodů převodových pásů. Jádro 14 musí mít velký průměr a hmotnost pro vyrobení dlouhého převodového pásu.

S odkazy na obr. 2 je popsáno alternativní provedení předkládaného vynálezu. Je často žádoucí vyrábět pásy různých délek, z nichž některé jsou dlouhé pásy, bez nutnosti provádění rozsáhlé zásoby jader 14. Obr. 2 znázorňuje zařízení, které má dva paralelní hřídele 42A a 42B nesoucí dvě kladky 14A a 14B nebo řetězová kola, které jsou uloženy ve specifikované středové vzdálenosti E, aby bylo možné vyrábět převodové pásy různých délek. Převodový pás je sestavován kolem kladek 14A, 14B, přičemž délka pásu je určována prostřednictvím obvodu kladky 14A, 14B plus dvakrát středová vzdálenost E mezi kladkami 14A, 14B.

Pozitivní přívodní systém popsaný v předcházejícím popisu může být aplikován také pro toto sestavovací zařízení pouze tehdy, když může být přesně měřeno posunutí pásu. Protože vespod ležící pásové konstrukce nejsou dále připojovány k jádru (viz obr. 1), nemůže být tato poloha měřena prostřednictvím snímání polohy kladky 14A, 14B nebo otáčení hřídele 42A, 42B. Vodící řetěz nebo převodový pás 62 procházející v ozubených kolech 64 na kladkách 14A, 14B může být použit pro vedení konce kordu 12 kolem kladek 14A, 14B ve známých polohách. Pnutí TI je nastavováno buď změnou středové vzdálenosti E kladek 14A, 14B nebo vytvořením jedné z ···« · · · · · · • · · · · • · · · ·«·* · kladek 14A nebo 14B s roztažitelnou membránou 54 (viz obr. 1), jak bylo popsáno výše.

V případě roztažitelné membrány 54 by samozřejmě mohl být použit rovněž řídící systém podle výše uvedeného popisu. Vodící řetěz nebo převodový pás 62 musí měnit svoji délku, protože je nastavována středová vzdálenost E. To může být dosaženo se správnou volbou modulu pružnosti pásu nebo prostřednictvím použití úhlu záběru zubů, který umožní, aby řetěz nebo pás 62 měnil efektivní poloměr na ozubených kolech 64 . (Tento úhel záběru zubů pro pás nebo řetěz je úhel mezi radiálou ozubeného kola, procházející od středu ozubeného kola skrz kontaktní bod zubů, a normálou v kontaktním bodu zubů. Pokud tyto dvě čáry jsou navzájem kolmé, pak je úhel záběru nula a síly mezi pásem a ozubeným kolem jsou pouze tangenciální. Pás může přenášet točivý moment bez radiální složky na normálové síly. Když je úhel záběru větší než nula, zahrnuje normálová síla mezi pásem a ozubeným kolem radiální složku, která může tlačit pás v radiálním směru směrem ven. Toto posouvání v radiálním směru směrem ven umožňuje, aby pás pracoval s konstantní obvodovou délkou, dokonce i když je středová vzdálenost ozubených kol měněna o malou velikost.) Řídící systém by využíval zpětnou vazbu z dynamometru 28 pro řízení roztahovací membrány a tudíž pnutí v kordu. Pokud by pnutí kordu mělo být řízeno změnou středové vzdálenosti E, pak by dynamometr 28 zajišťoval zpětnou vazbu pro nastavovací mechanismus středové vzdálenosti a tudíž pro řízení pnutí v kordu.

Předkládaný vynález byl popsán s odkazy na výhodná provedení. Je zřejmé, že po přečtení a pochopení popisu budou osobám v oboru znalým zjevné různé modifikace a změny.

«0·· »0 ·· · · ··

000 »0»· «00 0 « ««« « « «0

00» 0» «» «000 0 • 0000 »00 »0» 0« «· ·· ·*

Všechny tyto zjevné modifikace a změny spadají do rozsahu připojených patentových nároků nebo jejich ekvivalentů.

Zastupuje :

Claims (5)

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Zařízení pro přesné nanášení kordu na otočné jádro, přičemž toto zařízení zahrnuje otočné jádro a vyznačuje se tím, že zahrnuje:

obvodový prostředek pro dynamické nastavování obvodu uvedeného jádra v odezvě na řídící vstup, přičemž tento obvodový prostředek je připevněn u uvedenému jádru; a řídící prostředek pro řízení uvedeného obvodového prostředku jádra, přičemž tento řídící prostředek je schopen snímat pnutí v kordu a vysílat uvedený řídící vstup do obvodového prostředku pro nastavení obvodu jádra za účelem udržení požadovaného pnutí v kordu.

2 5 tím, že dále zahrnuje:

řídící prostředek pnutí pro přesné řízení pnutí v kordu vstupujícího do a vystupujícího z uvedeného přívodního navij áku.

2. Zařízení podle nároku 1,vyznačující se

25 tím, že obvodový prostředek je nafukovatelná membrána namontovaná na vnějším povrchu jádra.

3. Zařízení podle nároku 3, vyznačující se tím, že kord je pozitivně přiváděn k uvedenému jádru podle definovaného algoritmu.

4 4 44

37. Zařízení podle nároku 36, vyznačující se tím, že dále zahrnuje:

obvodový prostředek pro dynamické nastavování obvodu uvedeného jádra v odezvě na řídící vstup.

38. Způsob přesného nanášení kordu na otočné jádro, vyznačující se tím, že zahrnuje následující krok:

řízení délky kordu.

39. Způsob podle nároku 38,vyznačující se tím, že krok řízení délky kordu se provádí prostřednictvím použití přívodního navijáku.

40. Způsob podle nároku 38,vyznačující se tím, že krok řízení délky kordu se provádí prostřednictvím použití algoritmu založeného na délce kordu.

41. Způsob podle nároku 38, vyznačující se tím, že dále zahrnuje následující kroky:

otáčení jádrem, přičemž toto jádro má obvodový prostředek pro dynamické nastavování obvodu uvedeného jádra v odezvě na řídící vstup;

měření pnutí v kordu; a vysílání uvedeného řídícího vstupu k uvedenému obvodovému prostředku pro nastavení obvodu uvedeného jádra za účelem udržení požadovaného pnutí v kordu.

42. Zařízení podle nároku 7, vyznačující se tím, že uvedeným řídícím prostředkem pnutí je napínací řídící naviják.

• ···· ·» ·· ·· ·* ··· ♦·· ···♦ « ··· « · *♦· » · ·» • · · ♦ ·· · · ··· · * * » »»♦» ♦·♦

43. Zařízení podle nároku 7, vyznačující se tím, že uvedený přívodní řídící prostředek je elektronicky zpřevodován, takže relativní úhlová poloha prvního hřídele je kontinuálně opravována prostřednictvím malých chyb poměru

4 444 4

4 4

4 4 4

4 4

4 4 4 4

44 44

4 4 4 4

4 4 444

4 4 4

4 ·

444 444

44 44

4 *

4 444

• ·♦·♦ • 4 4

4 * »4·· 44«

44 4 4 4 4 44 44 44 44

18. Zařízení podle nároku 17, vyznačující se tím, že uvedený pozitivní přívodní prostředek dále zahrnuj e:

radiální polohovací systém; a axiální polohovací systém.

19. Zařízení podle nároku 16, vyznačující se tím, že středová vzdálenost mezi první a druhou kladkou je selektivně nastavitelná pro řízení pnutí v kordu.

20. Zařízení podle nároku 19, vyznačující se tím, že středová vzdálenost mezi první a druhou kladkou je dynamicky nastavitelná pro řízení pnutí v kordu v průběhu pozitivního přivádění kordu na uvedenou první a druhou kladku.

21. Zařízení pro přesné nanášení kordu na otočné jádro, přičemž toto zařízení zahrnuje hřídel mající první a druhý konec, hnací motor připevněný k prvnímu konci tohoto hřídele, a jádro připevněné k druhému konci tohoto hřídele a vyznačuje se tím, že zahrnuje:

prostředek pro určování polohy, přičemž tento prostředek pro určování polohy je operativně sdružen s hřídelem, motorem a jádrem a je schopen přesného určování polohy jádra; a přívodní naviják, přičemž tento přívodní naviják je elektronicky zpřevodovaný, a přičemž tento elektronický převod je koordinován s uvedeným prostředkem pro určování polohy.

22. Zařízení podle nároku 21, vyznačuj ící tím, že prostředkem pro určování polohy je kodér.

s e • 9999 *9 99

99 9 9 9 9 • 999 9 ♦ 999 • 9 9 9 9 9 *

9 » 9 9 9 ' 9

999 999 *» ·9

9 9 9

9 9

9 99 9 9

9 9

23. Zařízení podle nároku 1, v y z n a č u j ící s e tím, že uvedené jádro je válcové. 24. Způsob přesného nanášení kordu na otočné jádro, vyznačující se tím , že zahrnuj e následující kroky: otáčení jádrem, přičemž toto jádro má obvodový prostředek pro dynamické nastavování obvodu uvedeného jádra v

odezvě na řídící vstup;

měření pnutí v kordu; a vysílání uvedeného řídícího vstupu k uvedenému obvodovému prostředku pro nastavení obvodu uvedeného jádra za účelem udržení požadovaného pnutí v kordu.

25. Způsob podle nároku 24,vyznačující se tím, že uvedeným obvodovým prostředkem je nafukovatelná membrána namontovaná na vnějším povrchu uvedeného jádra.

26. Způsob podle nároku 24, vyznačující se tím, že dále zahrnuje následující krok:

pozitivní přivádění kordu k uvedenému jádru podle definovaného algoritmu.

27. Způsob přesného nanášení kordu na otočné jádro, vyznačující se tím, že zahrnuje následující kroky:

otáčení jádrem; a přivádění kordu k uvedenému jádru prostřednictvím přívodního navijáku; a řízení délky kordu s uvedeným elektronicky zpřevodovaným přívodním navijákem.

9 9999

9 9 9

9 999

9 9 ·

9 9

999 999

28. Způsob přesného nanášení kordu jádro, vyznačující se tím, následující kroky:

otáčení jádrem;

přivádění kordu k uvedenému jádru; pokládání kordu na uvedené jádro; a izolování v radiálním směru vedených vedených v obvodovém směru.

29. Způsob přesného nanášení jádro, vyznačující se následující kroky:

otáčení jádrem; a pozitivní přivádění kordu na algoritmu závisejícího na délce kordu.

kordu tím

99 99

9 99

9 9 999

9 9 9 9 • · » « ·« ·· • 9 9 9

9 9 99 • ···9 9

9 9 9

9 9 9 9 na otočné že zahrnuje sil od sil na otočné že zahrnuje uvedené jádro podle

30. Způsob přesného nanášení kordu na otočné jádro, vyznačující se tím, že zahrnuje následující kroky:

otáčení jádrem, přičemž toto jádro se otáčí na první a druhé kladce; a selektivní nastavování středové vzdálenosti mezi první a druhou kladkou pro řízení pnutí v kordu.

31. Způsob podle nároku 30, vyznačující se tím, že dále zahrnuje:

pozitivní přivádění kordu na uvedené jádro podle algoritmu závisejícího na délce kordu; a krok nastavování uvedené středové vzdálenosti je dynamicky nastavitelný pro řízení pnutí v kordu v průběhu pozitivního přivádění kordu na uvedené jádro.

9 9

32. Zařízení pro přesné nanášení kordu na otočné jádro, přičemž toto zařízení zahrnuje jádro a vyznačuje se t í m , že zahrnuje:

radiální polohovací systém pro umožnění radiálního 5 posunutí uvedeného zařízení vzhledem k uvedenému jádru;

axiální polohovací systém pro umožnění axiálního posunutí uvedeného zařízení vzhledem k uvedenému jádru; a řídící prostředky pro koordinaci posunutí uvedeného radiálního polohovacího systému a uvedeného axiálního

10 polohovacího systému.

33. Zařízení pro přesné nanášení kordu na otočné jádro, vyznačující se tím, že zahrnuje:

přívodní naviják, přičemž tento přívodní naviják je schopen řízení délky uvedeného kordu nanášeného na uvedené 15 j ádro.

34. Zařízení podle nároku 33, vyznačující se tím, že uvedený přívodní naviják je vložen mezi napínací řídící naviják a uvedené jádro.

20 ,

35. Zařízeni podle nároku 33, vyznačující se tím, že kord je pozitivně přiváděn k uvedenému jádru podle definovaného algoritmu, přičemž tento algoritmus je založen na délce kordu.

__

36. Zařízení podle nároku 33, vyznačující se

4 444 · 4 444 4 4 44 > 444 44 ♦· 4444 «

4 4 ·

44 44

6. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že řídící ventil přijímá zpětnovazební signál vztažený na pnutí v kordu.

7. Zařízení pro přesné nanášení kordu na otočné jádro, přičemž toto zařízení zahrnuje otočné jádro a vyznačuje se tím, že zahrnuje:

přívodní prostředek pro přivádění kordu k uvedenému jádru, přičemž toto přivádění kordu k jádru je prováděno podle algoritmu.

8. Zařízeni podle nároku 7, vyznačující se tím, že kord je přiváděn k jádru prostřednictvím algoritmu založeného na délce kordu.

9. Zařízení pro přesné nanášení kordu na otočné jádro, vyznačující se tím, že zahrnuje:

otočné jádro, přičemž toto jádro má obvodový prostředek pro dynamické nastavování obvodu uvedeného jádra v odezvě na řídící vstup;

přívodní naviják, přičemž tento přívodní naviják měří a řídí délku kordu; a řídícími prostředky pnutí pro přesné řízení pnutí v kordu vstupujícím do a vystupujícím z uvedeného přívodního navijáku.

10. Zařízení podle nároku 7, vyznačující se tím, že uvedený přívodní řídící prostředek je přívodní naviják řídící délku kordu.

11. Zařízení podle nároku 7, vyznačující se tím, že uvedený přívodní řídící prostředek je elektronicky zpřevodovaný

9 · ♦ 9 9 9 9 • 9 9 • 999

9 9

9 9*

9 9 9 9

9 9 99 • 9999 9

9 9 9

9« 99

12. Zařízeni pro přesné nanášení' kordu na otočné jádro, vyznačující se tím, že zahrnuje:

otočné jádro, přičemž toto jádro má obvodový prostředek pro dynamické nastavování obvodu uvedeného jádra v odezvě na

5 řídící vstup; a kord pokládací prostředek pro pokládání kordu na uvedené jádro.

13. Zařízení podle nároku 12, vyznačující se tím, že kord pokládací prostředek zahrnuje:

kord pokládací kolo.

14. Zařízení podle nároku 12, vyznačující se tím, že kord pokládací kolo izoluje v radiálním směru vedené síly od uvedeného jádra.

15. Zařízení podle nároku 12,vyznačující se tím, že kord pokládací kolo izoluje v radiálním směru vedené síly od sil vedených v obvodovém směru.

16. Zařízení pro přesné nanášení kordu na otočné nosné zařízení, vyznačující se tím, že zahrnuje:

první a druhou kladku, přičemž na této první a druhé kladce se otáčí pás; a pozitivní přívodní prostředek pro pozitivní přivádění kordu na uvedenou první a druhou kladku.

25

17. Zařízení podle nároku 16, vyznačující se tím, že uvedený pozitivní přívodní prostředek zahrnuje:

přívodní naviják, přičemž tento naviják pracuje podle algoritmu využívajícího délku kordu.

• 44 4 4 4 4 · 4 ·4 ·· • 44 · 4 4 444«

4 *449

4 * 4 4 4 4 ·

4 4 4

4. Zařízení podle nároku 3, tím, že uvedený algoritmus rychlosti otáčení jádra.

vyznačující se je založen na tvaru, obvodu a

5. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že řídící prostředek zahrnuje:

řídící ventil, přičemž tento řídící ventil je schopen dynamického nastavování uvedeného obvodového prostředku prostřednictvím selektivního nafukování nebo vyfukování uvedené membrány v odezvě na zpětnovazební řídící vstup měřeného pnutí v kordu.

*44 »»· • 4 4 4 • 44 *4 44

5 rychlostí.