CZ297339B6 - Zarízení pro nanásení úseku kordu a zpusob presného nanásení kordu - Google Patents

Abstract

Zarízení (10) pro nanásení úseku kordu (12), majícího predem stanovenou délku, ze zdroje kordu (12)na rotující díl, zahrnuje otocný hrídel (42, 42A)mající osu otácení, první kodér (46) sdruzený s otocným hrídelem (42, 42A) pro stanovení jeho polohy, predrazený prívodní naviják (18) kordu (12), pokládací kolo (30) kordu, umístené mezi prívodní naviják (18) a otocný hrídel (42, 42A), pro pokládání kordu (12) v predem stanoveném obrazci, první mericí zarízení (28) pro merení pnutí, které je v kontaktu s kordem (12) mezi prívodním navijákem (18)a pokládacím kolem (30), pricemz kord (12) má vstupní pnutí (T2) pri vstupu na prívodní naviják (18) a výstupní pnutí (T1) mezi prívodním navijákem (18) a pokládacím kolem (30). Popsán je také zpusobpresného nanásení kordu (12) ze zdroje kordu (12)k rotujícímu dílu, který zahrnuje hrídel (42, 42A) otocný na ose otácení.

Description

(57) Anotace:

Zařízení (10) pro nanášení úseku kordu (12), majícího předem stanovenou délku, ze zdroje kordu (12) na rotující díl, zahrnuje otočný hřídel (42,42A) mající osu otáčení, první kodér (46) sdružený s otočným hřídelem (42, 42A) pro stanovení jeho polohy, předřazený přívodní naviják (18) kordu (12), pokládací kolo (30) kordu, umístěné mezi přívodní naviják (18) a otočný hřídel (42, 42A), pro pokládání kordu (12) v předem stanoveném obrazci, první měřicí zařízení (28) pro měření pnutí, které je v kontaktu s kordem (12) mezi přívodním navijákem (18) a pokládacím kolem (30), přičemž kord (12) má vstupní pnutí (T2) při vstupu na přívodní naviják (18) a výstupní pnutí (TI) mezi přívodním navijákem (18) a pokládacím kolem (30). Popsán je také způsob přesného nanášení kordu (12) ze zdroje kordu (12) k rotujícímu dílu, který zahrnuje hřídel (42, 42A) otočný na ose otáčení.

1^ o CM

N O

U* 1

Zařízení pro nanášení úseku kordu a způsob přesného nanášení kordu

Oblast techniky

Vynález se týká zařízení pro nanášení úseku kordu, majícího předem stanovenou délku, ze zdroje kordu na rotující díl, zahrnuje otočný hřídel mající osu otáčení, první kodér sdružený s otočným hřídelem pro stanovení jeho polohy, předřazený přívodní naviják kordu, pokládací kolo kordu, umístěné mezi přívodní naviják a otočný hřídel, pro pokládání kordu v předem stanoveném obrazci, první měřicí zařízení pro měření pnutí, které je v kontaktu s kordem mezi přívodním navijákem a pokládacím kolem, přičemž kord má vstupní pnutí při vstupu na přívodní naviják a výstupní pnutí mezi přívodním navijákem a pokládacím kolem. Vynález se rovněž týká způsobu přesného nanášení kordu ze zdroje kordu k rotujícímu dílu, který zahrnuje hřídel otočný na ose otáčení.

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 elastomemích pásů, jako jsou převodové nebo hnací pásy 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.

Převodové pásy či řemeny 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 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.

JP 63 0230234 popisuje pryskyřicí napuštěné vlákno navinuté na otočný tvarovací přípravek. Otáčení servomotoru se řídí prostřednictvím signálů ze zařízení pro měření pnutí a ze snímače rychlosti. Vlákno je navíjeno se specifikovaným pnutím.

US 4 415 397 popisuje zařízení pro navíjení kordu, které je „běžné“ a je modifikované přidáním ohřívacích prostředků.

-1 CZ 297339 B6

CS AO 220021 popisuje konfekční zařízení pro klínové řemeny, opatřené otočným jádrem s obvodovým prostředkem ve formě vydouvatelné membrány.

Podstata vynálezu

Podle vynálezu je vytvořeno zařízení pro nanášení úseku kordu v úvodu uvedeného typu, jehož podstata spočívá v tom, že zahrnuje:

servomotor spojený s přívodním navijákem pro definované otáčení přívodním navijákem a tak pro aktivní přivádění předem stanovené délky kordu z přívodního navijáku k otočnému hřídeli;

kodér přívodního navijáku pro měření předem stanovené délky kordu při výstupu z přívodního navijáku; a řídicí prostředek pro dynamické udržování předem stanoveného pnutí kordu v kordu mezi přívodním navijákem a pokládacím kolem kordu.

Výhodně otočný hřídel nese jádro, přičemž řídicí prostředek zahrnuje:

nafukovatelnou membránu na vnějším povrchu jádra.

Výhodně řídicí prostředek dále zahrnuje:

zdroj tlakované tekutiny; a řídicí ventil, který je ovladatelný pro řízení průtoku tekutiny do a z uvedené nafukovatelné membrány.

Zařízení podle vynálezu výhodně dále zahrnuje:

kodér činně spojený s jádrem pro přesné určování jeho polohy.

Zařízení podle vynálezu výhodně dále zahrnuje elektronický řídicí systém upravený pro využití prvního měřicího prostředku a kodéru pro udržení požadované vzájemné polohy mezi přívodním navijákem a jádrem.

Výhodně je jádro neválcového tvaru.

Výhodně uvedený rotující díl zahrnuje druhý hřídel otočný na rovnoběžné ose otáčení, přičemž otočný hřídel a druhý hřídel jsou oddáleny o středovou vzdálenost; první a druhou kladku namontovanou na otočném hřídeli respektive druhém hřídeli; a převodový pás v obvodovém záběru kolem uvedené první a druhé kladky a otočný s nimi, přičemž uvedený řídicí prostředek zahrnuje:

nastavovací mechanismus pro změnu středové vzdálenosti.

Podle vynálezu je rovněž navržen způsob přesného nanášení kordu, jehož podstata spočívá v tom, že zahrnuje kroky:

nesení jádra na hřídeli;

otáčení hřídelem;

otáčení přívodním navijákem pro aktivní přivádění předem stanovené délky kordu k otáčejícímu se hřídeli; měření prvním měřicím zařízením pnutí v kordu mezi přívodním navijákem a otáčejícím se hřídelem;

vyslání řídicího signálu z prvního měřicího zařízení do řídicího prostředku; a řízení předem měřeného pnutí mezi přívodním navijákem a otáčejícím se hřídelem pomocí řídicího prostředku.

-2 CZ 297339 B6

Výhodně má jádro nafouknutelnou membránu na svém vnějším povrchu, upravenou pro změnu průměru jádra, přičemž krok udržení předem stanoveného pnutí zahrnuje:

změnu průměru jádra v odezvě na uvedený řídicí signál pro udržení předem stanoveného pnutí.

Výhodně rotující díl dále zahrnuje druhý hřídel otočný na rovnoběžné ose otáčení, přičemž otočný hřídel a druhý hřídel nesou první respektive druhou kladku, které jsou vzájemně oddáleny o středovou vzdálenost, přičemž krok udržení předem stanoveného pnutí zahrnuje:

selektivní nastavování středové vzdálenosti v odezvě na řídicí vstup pro udržení předem stanoveného pnutí.

Způsob podle vynálezu výhodně dále zahrnuje krok:

elektronického řízení otáčení přívodního navijáku vzhledem k otáčení otočného hřídele.

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 či řemenů, kde chyba v délce kordu bude mít za následek nesprávné zapadání zubů a předčasné selhání 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 rozebíratelnosti nebo zbortitelnosti jádra. Umožní-li se jádru zborcení, pak se uvolní pnutí v kordu a vytvoří se dostatečná vůle pro snadné odebrání pásu z jádra.

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

Jednou výhodou předkládaného vynálezu je jeho schopnost nanášet kord o známé délce a pnutí na rotující díl podle definovaného algoritmu, přičemž toto nanášení se provádí nezávisle na tvaru, velikosti a rychlosti rotujícího dílu.

Další výhodou předkládaného vynálezu je jeho použití 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 navijáku.

Další výhodou předkládaného vynálezu je jeho řízení pnutí z přívodního navijáku do rotujícího dílu prostřednictvím vytvoření rotujícího dílu poddajného v radiálním směru kordu, který je navíjen.

-3 CZ 297339 B6

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 vynálezu je použití 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.

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

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

Výhodná provedení vynálezu budou podrobněji popsána v následujícím popisu a ilustrována na připojených výkresech, které tvoří součást tohoto popisu.

Přehled obrázků na výkresech

Obr. 1 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 úseky spojené se zařízením podle předkládaného vynálezu, ve kterých je kord 12 pod pnutím. V prvním úseku 12C je kord 12 pod výstupním pnutím TI. První úsek 12C je dráha kordu 12 od přívodního navijáku 18 k jádru 14. V druhém úseku 12B je kord 12 pod vstupním pnutím T2. Druhý úsek 12B je dráha kordu 12 od napínacího navijáku 16 s elektronickým převodem ke vstupu přívodního navijáku 18. Ve třetím úseku 12A je kord 12 pod pnutím T3. Tento třetí úsek 12A je dráha kordu 12 od napínacího navijáku 16 k přívodnímu zdroji kordu 12.

Napínací naviják je podle požadavků posouvané řídicí zařízení, které mění pnutí v kordu 12 z pnutí T3 v třetím úseku 12A dráhy kordu na vstupní pnutí T2 v druhém úseku 12B dráhy kordu 12. Tato změna v pnutí kordu 12 probíhá, zatímco zařízení 10 pracuje s proměnnou rychlostí kordu 12 v druhém úseku 12B dráhy kordu 12. Proměnná rychlost kordu 12 je určována prostřednictvím lychlosti požadované pro vstup kordu 12 do přívodního navijáku 18. Pnutí kordu 12 v druhém úseku 12B dráhy je měřeno prostřednictvím snímače 20 pnutí běžné konstrukce. Jakýkoliv vybraný snímač 20 pnutí se strojním posuzováním zvuku pro určité aplikace připadající do

-4CZ 297339 B6 úvahy bude dostatečný. Snímač 20 pnutí řídí rychlost napínacího navijáku 16 vzhledem k rychlosti přívodního navijáku J_8, aby byla kompenzována jakákoliv změna v délce druhého úseku

12B dráhy a aby bylo udrženo vstupní 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 oblouku kontaktu mezi napínacím navijákem 16 a kordem 12. Napínací naviják 16 dále závisí na pnutí T3 a vstupním pnutí T2, která obě jsou větší než nula, aby se vytvořil rozdíl mezi pnutím T3 a vstupním pnutím T2, který je relativně nezávislý na změnách v pnutí T3, přičemž vstupní 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.

Řídicí systém pro motor 22, který otáčí 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 vstupního 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 12, 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 vstupním pnutí T2 a výstupním pnutí TI, která jsou obě větší než nula, aby byl kord 12 poháněn od druhého úseku 12B dráhy k prvnímu 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 spojen se servomotorem 26, který může na přívodní naviják 18 aplikovat točivý moment po směru hodinových ručiček nebo 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“ s ohledem na pnutí v tomto kordu 12. Rozpínací jádro 54 řídí 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 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 prvním úseku 12C (výstupní pnutí TI). Tento algoritmus může nastavovat vlastní délku aplikovanou při vlastním pnutí TI tak, aby odpovídala v souladu s modulem pružnosti kordu 12 požadované délce při požadovaném pnutí v kordu 12. Tento způsob závisí na tom, že jádro má pružnou přizpůsobivost podobnou modulu pružnosti kordu 12 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 12 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.

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

-5CZ 297339 B6

První úsek 12C dráhy kordu 12 se rozprostírá od přívodního navijáku 18 k jádru j_4, na které má být kord 12 navinut. Uvnitř tohoto prvního úseku 12C dráhy kordu 12 je první měřicí zařízení 28 pro každý kord 12 procházející tímto prvním úsekem 12C dráhy kordu 12 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, první měřicí zařízení 28 a přívodní naviják 18 jsou uspořádány pevně vzájemně vůči sobě, aby vytvořily sestavu 32 pro udržování konstantní délky v prvním úseku 12C dráhy kordu 12. Tato sestava 32 je uspořádána 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 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 uspořádána 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 14. 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 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 kterém je kord 12 pokládán na jádro 14. Tyto systémy mohou být vyrobeny se stupněm přesnosti v současností dosažitelném podle dosavadního stavu techniky v oboru navíjení kordu při řízeném pnutí v módu posunu podle požadavku. Přesnost a tuhost axiálního a radiálního polohovacího systému 34 respektive 38 je kritická pro umožnění zařízení pro pokládání kordu, aby oddělilo radiální a obvodové síly.

Jádro 14 je pevně spojeno s otočným hřídelem 42 a otáčí se společně s ním, přičemž otočný hřídel 42 má první konec 78 spojený s hnacím motorem 44, takže tento hnací motor 44 otáčí otočným hřídelem 42 a jádrem j4. Druhý konec 80 otočného hřídele 42 je připevněn k jádru 14. Otočný hřídel 42 je rovněž spojen s prostředkem pro určování polohy, který přesně určuje polohu jádra 14. Ve výhodném provedení předkládaného vynálezu je tímto prostředkem pro určování polohy kodér 46, který přesně měří polohu a otáčení otočného hřídele 42 a jádra 14.

Otočný hřídel 42, radiální polohovací systém 34 a axiální polohovací systém 38 jsou spojeny pro koordinovaný pohyb běžným způsobem, v podstatě jako nástroj počítačově číslicově řízeného (CNC) zařízení, s otočným hřídelem 42 reprezentujícím typickou otočnou „C“ osu. Takový systém umožňuje otočnému hřídeli 42 a axiálnímu 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 otočným 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 otočného 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.

-6CZ 297339 B6

Otáčení jádra 14 je měřeno prostřednictvím kodéru 46 připevněného k nosnému hřídeli 42 jádra. Otáčení přívodního navijáku 18 je měřeno prostřednictvím kodéru 24 přívodního navijáku. Řídicí systém (není znázorněn) musí řídit rychlost otáčení a úhlové zrychlení buď 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 výstupním pnutí TI na jádru 14.

Ačkoliv pro řízení vzájemného posunutí přívodního navijáku 18 a jádra 14 mohou být použity mechanické prostředky, je mnohem pružnější a cenově výhodnější systém dosažen, když je použito elektronického řízení. Kodéry 24, 46 mohou snímat chyby ve vzájemném posunutí nebo rychlosti přívodního navijáku 18 a jádra Γ4. Běžné řídicí 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 řídicí 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 řídicí systém nastavuje rychlost buď servomotoru 26, nebo hnacího 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 pásových 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 výstupního pnutí TI v prvním úseku 12C dráhy kordu 12, a nesmí být větší než obvod požadovaný pro udržení maximálního přípustného vstupního pnutí TI v prvním úseku 12C dráhy kordu 12. Pokud jádro 14 a vespod ležící vrstvy 50 mají dostatečně přesné rozměry, nebo mají stlačitelnost nebo přizpůsobivost, která udržuje výstupní pnutí TI uvnitř přijatelného rozsahu tolerancí, může být jádro 14 běžné konstrukce.

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

Další zlepšení v řízení výstupního pnutí TI je dosaženo prostřednictvím umísťování pokládacího kola 30 kordu do přesně požadovaného poloměru pokládání kordu 12 tak, že radiální síly spojené s pokládaným kordem 12 jsou neseny pokládacím kolem 30 kordu, polohovacími systémy 34 a 38 a rámem zařízení. To umožňuje, aby výstupní pnutí TI záviselo pouze na obvodových silách.

- 7 CZ 297339 B6

Shora popisované jádro 14 a nafukovatelná membrána 54 zajišťují velmi malá nastavení v délce převodových pásů či řemenů vyráběných na jádru 14. Jádra 14 s různými poloměry mohou být připevněna na otočný hřídel 42, 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 či řemeny 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.

Aktivní 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. Vodicí 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. Výstupní pnutí Tl je nastavováno buď změnou středové vzdálenosti E kladek 14A, 14B, nebo vytvořením jedné z kladek 14A nebo 14B s roztažitelnou, nafukovatelnou membránou 54 (viz obr. 1), jak bylo popsáno výše.

V případě nafukovatelné membrány 54 by samozřejmě mohl být použit rovněž řídicí systém podle výše uvedeného popisu. Vodicí 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, kteiý 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.) Řídicí systém by využíval zpětnou vazbu z prvního měřicího zařízení 28 v podobě dynamometru pro řízení roztahovací membrány a tudíž pnutí v kordu 12. Pokud by pnutí kordu 12 mělo být řízeno změnou středové vzdálenosti E, pak by první měřicí zařízení 28 zajišťovalo zpětnou vazbu pro nastavovací mechanismus středové vzdálenosti E a tudíž pro řízení pnutí v kordu 12.

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

Claims (11)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Zařízení (10) pro nanášení úseku kordu (12) majícího předem stanovenou délku ze zdroje kordu (12) na rotující díl, zahrnující otočný hřídel (42, 42A) mající osu otáčení, první kodér (46) sdružený s otočným hřídelem (42, 42A) pro stanovení jeho polohy, předřazený přívodní naviják (18) kordu (12), pokládací kolo (30) kordu, umístěné mezi přívodní naviják (18) a otočný hřídel (42, 42A), pro pokládání kordu (12) v předem stanoveném obrazci, první měřicí zařízení (28) pro měření pnutí, které je v kontaktu s kordem (12) mezi přívodním navijákem (18) a pokládacím kolem (30), přičemž kord (12) má vstupní pnutí (T2) při vstupu na přívodní naviják (18) a výstupní pnutí (TI) mezi přívodním navijákem (18) a pokládacím kolem (30), vyznačující se tí m , že zahrnuje:

   servomotor (26) spojený s přívodním navijákem (18) pro definované otáčení přívodním navijákem (18) a tak pro aktivní přivádění předem stanovené délky kordu (12) z přívodního navijáku (18) k otočnému hřídeli (42, 42A);

   kodér (24) přívodního navijáku (18) pro měření předem stanovené délky kordu (12) při výstupu z přívodního navijáku (18); a řídicí prostředek pro dynamické udržování předem stanoveného pnutí kordu v kordu (12) mezi přívodním navijákem (18) a pokládacím kolem (30) kordu.
2. 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že otočný hřídel (42) nese jádro (14), přičemž řídicí prostředek zahrnuje:

   nafukovatelnou membránu (54) na vnějším povrchu jádra (14).
3. 3. Zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že řídicí prostředek dále zahrnuje: zdroj tlakované tekutiny; a řídicí ventil (58), který je ovladatelný pro řízení průtoku tekutiny do a z uvedené nafukovatelné membrány (54).
4. 4. Zařízení podle nároku 2, v y z n a č u j í c í se t í m , že dále zahrnuje:

   kodér (46) činně spojený s jádrem (14) pro přesné určování jeho polohy.
5. 5. Zařízení podle nároku 4, vyznač u j í cí se tí m , že dále zahrnuje elektronický řídicí systém upravený pro využití prvního měřicího prostředku (24) a kodéru (46) pro udržení požadované vzájemné polohy mezi přívodním navijákem (18) ajádrem (14).
6. 6. Zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že jádro (14) je neválcového tvaru.
7. 7. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedený rotující díl zahrnuje druhý hřídel (42B), otočný na rovnoběžné ose otáčení, přičemž otočný hřídel (42A) a druhý hřídel (42B) jsou oddáleny o středovou vzdálenost (E); první a druhou kladku (14A, 14B) namontovanou na otočném hřídeli (42A) respektive druhém hřídeli (42B); a převodový pás (62) v obvodovém záběru kolem uvedené první a druhé kladky (14A, 14B) a otočný s nimi, přičemž uvedený řídící prostředek zahrnuje:

   nastavovací mechanismus pro změnu středové vzdálenosti (E).
8. 8. Způsob přesného nanášení kordu (12) ze zdroje kordu (12) k rotujícímu dílu, který zahrnuje hřídel (42, 42A) otočný na ose otáčení, vyznačující se tím, že zahrnuje kroky: nesení jádra (14) na hřídeli (42, 42A);

   -9 CZ 297339 B6 otáčení hřídelem (42, 42A);

   otáčení přívodním navijákem (18) pro aktivní přivádění předem stanovené délky kordu (12) k otáčejícímu se hřídeli (42, 42A);

   měření prvním měřicím zařízením (28) pnutí v kordu (12) mezi přívodním navijákem (18) a otáčejícím se hřídelem (42, 42A);

   vyslání řídicího signálu z prvního měřicího zařízení (28) do řídicího prostředku; a řízení předem měřeného pnutí mezi přívodním navijákem (18) a otáčejícím se hřídelem (42, 42A) pomocí řídicího prostředku.
9. 9. Způsob podle nároku 8, vyznačující se tím, že jádro (14) má nafouknutelnou membránu (54) na svém vnějším povrchu, upravenou pro změnu průměru jádra (14), přičemž krok udržení předem stanoveného pnutí zahrnuje:

   změnu průměru jádra (14) v odezvě na uvedený řídicí signál pro udržení předem stanoveného pnutí.
10. 10. Způsob podle nároku 8, vyznačující se tím, že rotující díl dále zahrnuje druhý hřídel (42B), otočný na rovnoběžné ose otáčení, přičemž otočný hřídel (42A) a druhý hřídel (42B) nesou první respektive druhou kladku (14A, 14B), které jsou vzájemně oddáleny o středovou vzdálenost (E), a přičemž krok udržení předem stanoveného pnutí zahrnuje:

    selektivní nastavování středové vzdálenosti (E) v odezvě na řídicí vstup pro udržení předem stanoveného pnutí.
11. 11. Způsob podle nároku 8, v y z n a č u j í c í se t í m , že dále zahrnuje krok: elektronického řízení otáčení přívodního navijáku (18) vzhledem k otáčení otočného hřídele (42A).