EA008307B1

EA008307B1 - Способ и станок для изготовления корда

Info

Publication number: EA008307B1
Application number: EA200600616A
Authority: EA
Inventors: Жан-Пьерр Вобур; Марсель Ван Пюйенбрёк
Original assignee: Трефиларбед Беттембург С.А.
Priority date: 2003-10-22
Filing date: 2004-10-21
Publication date: 2007-04-27
Also published as: EP1526216A1; EP1676000A1; ATE362008T1; KR101123930B1; US20070082561A1; US7434381B2; EA200600616A1; BRPI0415648B1; CN100564664C; MY139554A; WO2005040493A1; CN1871399A; JP4410800B2; BRPI0415648A; DE602004006430T2; JP2007509248A; UA87290C2; KR20060094527A; DE602004006430D1; SI1676000T1

Abstract

В изобретении описан станок для изготовления корда из скрученных металлических проволок, содержащий пару находящихся в зацеплении обжимных колес с зубчатыми поверхностями, обжимающими проходящие между ними проволоки, и устройство для скрутки проволок на пути скрутки за обжимными колесами. Обжимные колеса расположены в начале пути скрутки проволок, которая предпочтительно начинается в зазоре между зубчатыми поверхностями пары находящихся в зацеплении обжимных колес.

Description

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к способу и станку для изготовления корда и, в частности, для изготовления используемого для армирования и состоящего из обжатых до скрутки проволок корда с большим относительным удлинением.

Предпосылки создания изобретения

Такой корд обычно используют для армирования или упрочнения эластичных изделий, например автомобильных покрышек. До скрутки отдельные проволоки корда предварительно обжимают. Обжатие проволок повышает относительное удлинение корда и способствует лучшему проникновению в корд эластичного материала.

В настоящее время известны различные способы изготовления состоящего из обжатых до скрутки стальных проволок корда с большим относительным удлинением.

В патенте И8 5707467 описано вращающееся кулачковое устройство для предварительного (до скрутки) обжатия проволок. Это устройство содержит плоский или трубчатый вращающийся элемент с 3-4 расположенными в шахматном порядке пальцами. Обжимаемая проволока проходит по зигзагообразной траектории вдоль расположенных в шахматном порядке пальцев вращающегося вдоль оси проволоки обжимного устройства, деформируется и приобретает винтовую волнистую форму. Каждую проволоку обжимают в отдельном обжимном устройстве. Обжатые проволоки проходят через фильеру и полый вал в устройство для скрутки проволок, на выходе из которой расположена бобина, на которую наматывают готовый корд. Такой способ изготовления корда обладает серьезными недостатками. Зигзагообразная траектория движения проволоки во вращающемся обжимном устройстве ограничивает скорость протяжки проволоки и соответственно снижает производительность. Еще одна проблема связана с необходимостью регулирования скорости вращения обжимного устройства. Другой, не менее существенный недостаток такого способа обжатия проволок заключается в том, что проходящие до скрутки через направляющие шкивы и фильеру предварительно обжатые проволоки теряют свою винтовую форму и снова становятся ровными.

При изготовлении корда способом, описанным в патенте И8 5111649, проволоки обжимают зубьями двух находящихся в зацеплении зубчатых колес. Обжатые зубьями проволоки проходят через сквозные отверстия неподвижной плиты, а затем скручиваются в устройстве для скрутки стального корда. Такой способ изготовления корда также обладает существенными недостатками. Во избежание разрыва проволок зубчатые колеса должны деформировать их только в одной плоскости. Кроме того, при прохождении через расположенную до устройства для скрутки неподвижную плиту обжатые в одной плоскости зубьями проволоки снова становятся ровными.

Еще один способ обжатия проволок зубьями находящихся в зацеплении зубчатых колес описан в патенте И8 6311466. Для обжатия проволок в этом патенте кроме одной пары зубчатых колес предлагается использовать еще одну - вторую - пару зубчатых колес с другим шагом, которые расположены рядом с первой парой зубчатых колес и обжимают проволоки в плоскости, повернутой на 90° относительно первой плоскости обжатия. Каждая проволока проходит через отдельные обжимные зубчатые колеса. Обжатые проволоки собирают в пучок и скручивают в обычном устройстве для скрутки. В патенте И8 6311466 утверждается, что для лучшего проникновения резины, увеличения удлинения при разрыве и уменьшения жесткости корда отдельные стальные проволоки до скрутки должны деформироваться пространственно. При изготовлении корда таким способом на выходе из первой пары зубчатых колес происходит наклон проволоки. В результате наклона проволоки на выходе из первой пары зубчатых колес вторая пара зубчатых колес деформирует проволоку в плоскости первой волны деформации, из-за чего ожидаемый эффект от такого способа обжатия проволок становится меньше. Кроме того, обжатые таким способом проволоки до скрутки в пучок снова становятся ровными.

В \νϋ 02/088459 описан еще один способ изготовления корда, при осуществлении которого сначала множество проволок собирают в пучок, после чего собранные в плоский пучок проволоки обжимают между зубчатыми поверхностями находящихся в зацеплении зубчатых колес, а затем при движении по соответствующей траектории собранные в плоский пучок и обжатые проволоки скручивают.

Задача изобретения

В основу настоящего изобретения была положена задача разработать способ и станок для более эффективного изготовления корда, состоящего из пучка скрученных друг с другом обжатых проволок.

Указанная задача решается с помощью способа, заявленного в п.1 формулы изобретения, станка, заявленного в п.4 формулы изобретения.

Краткое изложение сущности изобретения

В соответствии с одним из наиболее существенных аспектов настоящего изобретения множество проволок, из которых изготавливают корд, обжимают при их прохождении между зубчатыми поверхностями находящихся в зацеплении обжимных колес, расположенных в начале траектории скручивания проволок, при движении по которой проволоки скручивают друг с другом. Такая особенность предлагаемого в изобретении способа позволяет получить очень хорошие результаты и в части относительного удлинения проволок при разрыве корда, и в части проникновения в корд эластомера. При изготовлении корда предлагаемым в изобретении способом проволоки до скрутки не распрямляются и равномерно

- 1 008307 распределяются в виде плотно прижатых друг к другу спиралей в скрученном из них корде. Кроме того, для обжатия проволок предлагаемым в изобретении способом можно использовать достаточно простое конструктивно оборудование, не требующее никаких сложных регулировок и обладающее очень высокой производительностью.

До обжатия между зубчатыми поверхностями находящихся в зацеплении зубчатых колес проволоки, из которых изготавливают корд, собирают в пучок, состоящий из лежащих в одной плоскости и плотно прижатых друг к другу проволок, которые предпочтительно начинают скручиваться друг с другом уже в зазоре между зубчатыми поверхностями находящихся в зацеплении зубчатых колес. На входе в зазор между зубчатыми поверхностями находящихся в зацеплении зубчатых колес собранные в плоский пучок и плотно прижатые друг к другу проволоки все еще остаются в одной плоскости, а на выходе из зазора между зубчатыми поверхностями они уже начинают пересекаться друг с другом.

Предлагаемый в настоящем изобретении станок для изготовления корда содержит обжимное устройство с находящимися в зацеплении обжимными колесами с зубчатыми поверхностями, предназначенными для обжатия проволок, и устройство для скрутки проволок при их движении по соответствующей траектории. В соответствии с одним из наиболее существенных аспектов настоящего изобретения расположенное в начале траектории скручивания проволок обжимное устройство состоит из двух находящихся в зацеплении обжимных колес с зубчатыми поверхностями, перед которыми расположено устройство для собирания проволок в плоский пучок, в котором проволоки до прохождения между расположенными в начале траектории скручивания проволок зубчатыми поверхностями находящихся в зацеплении зубчатых колес плотно прижимаются друг к другу в одной плоскости.

В предпочтительном варианте устройство, в котором проволоки собирают в плоский пучок, выполнено в виде фильеры с отверстием определенного размера, в которой проволоки плотно прижимаются друг к другу. Такую фильеру предпочтительно располагать на расстоянии от 30 до 60 мм от точки, в которой проволоки входят в зазор между находящимися в зацеплении зубчатыми поверхностями.

Обжимающие проволоки зубья толщиной ΐ разделены впадиной или зазором шириной д, которая должна быть связана с толщиной зуба соотношением 21<д<41. При диаметре Ό проволок, который обычно составляет от 0,2 до 1,0 мм, а обычно от 0,2 до 0,5 мм, толщина ΐ зуба должна быть связана с диаметром проволоки соотношением 2Ό<ΐ<4Ό.

Для нормального вхождения зубьев одного колеса в зубчатые впадины другого колеса расстояние между зубчатыми колесами регулируют с высокой точностью. Регулирование расстояния между зубчатыми колесами позволяет регулировать степень обжатия проволок и, как следствие этого, оптимизировать механические свойства корда и/или глубину проникновения в него резины.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения устройство для скрутки проволок выполнено в виде ротора, который вращается вокруг своей оси, и расположенного на роторе отклоняющего (направляющего) шкива. Отклоняющий шкив образует конец траектории скрутки и расположен, по существу, на оси вращения ротора.

Настоящее изобретение может быть реализовано на многих станках для изготовления стального корда из скрученных в пучок проволок. При небольших размерах устройства для обжатия проволок настоящее изобретение в первую очередь предназначено для станков для скрутки корда, в которых проволоку сматывают с бобин, установленных на центральной люльке станка. Такие станки имеют несущую раму, установленный на раме ротор с двумя концами, который может вращаться вокруг своей оси, и расположенную между первым и вторым концами ротора люльку, свободно качающуюся вокруг оси ротора и остающуюся неподвижной при вращении ротора. На люльке установлено несколько устройств, с которых сматывают обжимаемые и скручиваемые в корд проволоки. На люльке расположены два обжимных колеса, оси которых, по существу, совпадают с осью вращения ротора. На люльке также расположены направляющие устройства, которые направляют сматываемые с бобин проволоки к обжимным колесам. На первом конце ротора закреплен первый отклоняющий шкив, который скручивает проволоки друг с другом при их движении на пути от обжимных колес до первого отклоняющего шкива. На первом и втором концах ротора закреплены первый и соответственно второй выравнивающие рычаги, которые направляют скрученные проволоки вокруг люльки от первого конца ротора к его второму концу. На втором конце ротора закреплен второй отклоняющий шкив, который направляет скрученные проволоки, сходящие со второго выравнивающего рычага, в осевом направлении в сторону от второго конца ротора к расположенному рядом натяжному устройству, направляющему скрученный из проволок корд на приемную бобину.

Краткое описание чертежей

Ниже изобретение более подробно рассмотрено на примере одного из вариантов его осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано:

на фиг. 1 - схема станка для изготовления корда, состоящего из множества обжатых проволок, на фиг. 2 - схема устройства для собирания проволок в плоский пучок, устройства для обжатия собранных в плоский пучок проволок между зубчатыми поверхностями находящихся в зацеплении обжимных колес и устройства для скрутки обжатых проволок,

- 2 008307 на фиг. 3 - увеличенный вид сверху зубчатой поверхности обжимного колеса с находящимися на ней проволоками и на фиг. 4 - продольный разрез в увеличенном масштабе фильеры, в которой проходящие через нее проволоки плотно прижимаются друг к другу и собираются в плоский пучок.

Предпочтительный вариант осуществления изобретения

На фиг. 1 показана схема станка 10 для изготовления корда, состоящего из пяти стальных обжатых и скрученных в плотный пучок проволок. Станок, конструкция которого как таковая достаточно хорошо известна, имеет установленный на раме 14, 14' ротор 12, который приводится во вращение двигателем 15 вокруг своей оси 16. Ротор имеет первый конец 18 и второй конец 18'. Между концами 18, 18' ротора расположена люлька 20, которая может свободно качаться вокруг оси 16 ротора и остается неподвижной относительно ротора 12 во время его вращения вокруг оси 16.

На люльке 20 закреплены пять обычных устройств 221, 222, 223, 224 и 225 для разматывания проволоки. На каждое из этих устройств устанавливают бобину 24!, 24₂, 24₃, 24₄ и 24₅ с намотанной на нее стальной проволокой 26₃, 26₂, 26₃, 26₄ и 26₅, из которой затем изготавливают корд. Пять направляющих шкивов 28₁, 28₂, 28₃, 28₄ и 28₅ направляют сматываемую с бобин 24₁, 24₂, 24₃, 24₄ и 24₅ проволоку 26₁, 26₂, 26₃, 26₄ и 26₅ в расположенную, по существу, на оси 16 вращения ротора фильеру 30, в которой проволоки собираются в плоский пучок. Собранные в фильере 30 в плоский пучок проволоки 26₃, 26₂, 26₃, 26₄ и 26₅ проходят через обжимное устройство 32, которое неподвижно закреплено на люльке 20 и поэтому не может вращаться относительно оси 16 вращения ротора, в направлении первого конца 18 вращающегося вокруг своей оси 16 ротора. Конструкция обжимного устройства 32 и принцип его работы описаны ниже. Выходящие из обжимного устройства 32 обжатые проволоки проходят определенный участок 34 пути, по существу, вдоль оси 16 вращения ротора. Участок 34 пути, на котором отдельные проволоки 261, 26₂, 26₃, 26₄ и 26₅ скручиваются друг с другом, называется траекторией скрутки, о чем более подробно сказано ниже.

На первом конце 18 ротора расположено первое, хорошо известное устройство для скрутки проволок, которое состоит из отклоняющего шкива 36 (который также называют скручивающим шкивом 36), выравнивающего рычага 38 и закрепленного на конце выравнивающего рычага второго шкива 40. Скручивающий шкив 36 закреплен непосредственно на роторе 12. Выравнивающий рычаг 38 радиально закреплен на первом конце 18 ротора, и на его свободном конце расположен шкив 40. Такой же отклоняющий шкив 36' и такой же выравнивающий рычаг 38' со шкивом 40' расположены и на втором конце ротора 18'.

При вращении ротора 12 двигателем 15 в неподвижной люльке 20 отклоняющий шкив 36 на пути 34 скрутки скручивает друг с другом отдельные проволоки 261, 262, 263, 264 и 265. В результате скрутки из отдельных стальных проволок образуется корд 44. Отклоняющий (скручивающий) шкив 36 направляет корд 44 на закрепленный на конце выравнивающего рычага 38 шкив 40. Сходящий со шкива 40 корд 44 проходит вокруг люльки 20 от первого конца 18 ротора к расположенному на его втором конце 18' шкиву 40', закрепленному на свободном конце второго выравнивающего рычага 38'. Огибающий шкив 40' корд 44 проходит ко второму концу 18' ротора. Закрепленный на втором конце 18' ротора отклоняющий шкив 36' направляет корд 44 вдоль оси 16 вращения ротора в расположенное у второго конца 18' ротора обычное намоточное устройство 50 (схематично изображенное на чертеже в виде бобины). Сходящий с отклоняющего шкива 36' корд 44 еще раз скручивают и получают готовый корд.

Ниже более подробно рассмотрена конструкция показанного на фиг. 2 предлагаемого в изобретении устройства 32 для обжатия проволок. Предлагаемое в изобретении устройство для обжатия проволок состоит из двух находящихся в зацеплении обжимных колес 51, 51' с зубчатыми поверхностями 52, 52'. При протягивании проволок 26₁ между зубчатыми поверхностями 52, 52' обжимные колеса 51, 51' свободно вращаются в своих подшипниках. Зубчатые поверхности 52, 52' обжимных колес имеют определенный профиль. Два соседних зуба толщиной 1 разделены впадиной (зазором) шириной д, намного большей толщины 1 зуба. Толщина 1 зуба должна быть связана с шириной д впадины соотношением 21<д<41. Толщину зуба выбирают в зависимости от диаметра Ό проволоки в соотношении 2Ό<1<4Ό. При диаметре Ό проволоки, равном 0,38 мм, толщину 1 зуба выбирают равной 1 мм, а ширину д впадины (зазора) между зубьями - равной 3 мм. Во избежание повреждения проволок зубья должны иметь скругленную форму. Для возможности вхождения зубьев одного колеса без заедания с определенным зазором во впадины между зубьями другого колеса расстояние между обжимными колесами 51, 51' должно быть отрегулировано с достаточно высокой точностью. Для этого можно, например, закрепить одно из колес 51, 51' на обычном (не показанном на чертеже) регулировочном устройстве с микрометрическим механизмом перемещения колеса.

На фиг. 2 схематично показана также расположенная перед обжимными колесами 50, 51' фильера

30, через которую проходят все сматываемые с бобин проволоки. В фильере 30 до обжатия между зубчатыми поверхностями 52, 52' находящихся в зацеплении колес 51, 51' отдельные проволоки 26₁ плотно прижимаются друг к другу. Для более эффективного обжатия собранных в плоский пучок проволок расстояние между фильерой 30 и точкой, в которой проволоки 26₁ входят в зазор между зубчатыми поверхностями обжимных колес, должно лежать в пределах от 30 до 60 мм. На фиг. 4 показан продольный раз- 3 008307 рез фильеры 30 с отверстием 60, размеры которого рассчитаны на формирование плоского пучка из пяти плотно прижатых друг к другу проволок 26₁.

На фиг. 2 схематично показано также устройство для скрутки обжатых проволок, состоящее из шкива 36, выравнивающего рычага 38 и расположенного на свободном конце рычага шкива 40. С точки зрения конечного результата предпочтительно, чтобы расстояние Ь между обжимными колесами 51, 51' и шкивом 36 устройства для скрутки проволок лежало в пределах от 100 до 150 мм.

Ниже более подробно рассмотрено схематично показанное в увеличенном масштабе в виде сверху на фиг. 3 предлагаемое в изобретении устройство для обжатия проволок 26₁, состоящее из двух находящихся в зацеплении обжимных колес 51 и 51' с зубчатой поверхностью 52 и 52'. Стрелкой 71 показано направление движения проволок 26₁ в плоскости, параллельной плоскости чертежа по фиг. 3, а стрелкой 73 - направление скрутки. Штрихпунктирной линией 76 показана ось вращения обжимного колеса 51. Позициями 721, 72₂, 73₃ обозначены три зуба зубчатой поверхности 52, а позициями 74₁ и 74₂ обозначены впадины между зубьями. Два зуба 72'! и 72'₂ зубчатой поверхности 52' обжимного колеса 51', которые входят во впадины 74₁ и 74₂ зубчатой поверхности 52, изображены на чертеже пунктирными линиями. Обжатие проволок 26₁ в предлагаемом в изобретении обжимном устройстве происходит в результате взаимодействия трех зубьев 72_ь 72₂, 73₃ зубчатой поверхности 52 одного колеса с двумя зубьями 72'1 и 72'₂ зубчатой поверхности 52' другого находящегося с ним в зацеплении колеса. В соответствии с одной из существенных особенностей настоящего изобретения обжатие проволок в предлагаемом в изобретении станке происходит в самом начале траектории 34 скрутки проволок. Как показано на фиг. 3, если на входе в зазор между зубчатыми поверхностями 52, 52' двух находящихся в зацеплении обжимных колес пять плотно прижатых друг к другу проволок 26₁ расположены в одной плоскости, то на выходе из зазора между зубчатыми поверхностями 52, 52' двух находящихся в зацеплении обжимных колес пять проволок 26₁ уже пересекают друг друга, или, иными словами, скрутка проволок 26₁ в предлагаемом в изобретении станке начинается, по существу, одновременно с их обжатием во время прохождения через зазор между зубчатыми поверхностями 52, 52' находящихся в зацеплении обжимных колес.

Особенно необходимо отметить, что обжатие проволок в начале траектории скрутки позволяет получить очень хорошие результаты и в части относительного удлинения корда при его разрыве, и в части проникновения в корд эластомера. Обжатие проволок в начале траектории скрутки позволяет, в частности, изготовить стальной корд 5х0,38 НТ НЕ с относительным удлинением при разрыве, превышающем 5%. При изготовлении корда предлагаемым в изобретении способом обжатые проволоки до скрутки не распрямляются и равномерно распределяются в скрученном из них корде в виде плотно прижатых друг к другу спиралей. Кроме того, предлагаемый в изобретении способ изготовления корда может быть реализован с помощью очень простого конструктивно устройства для обжатия проволок, не требует никаких сложных регулировок и обладает очень высокой производительностью.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ изготовления корда, заключающийся в том, что в устройстве для формирования пучка множество проволок собирают в пучок, собранные в пучок проволоки обжимают в зазоре между зубчатыми поверхностями находящихся в зацеплении обжимных колес и на пути скрутки обжатые проволоки скручивают друг с другом, отличающийся тем, что проволоки собирают в пучок таким образом, что плотно прижатые друг к другу в пучке проволоки лежат в одной плоскости, и собранные в плоский пучок проволоки обжимают в зазоре между зубчатыми поверхностями находящихся в зацеплении обжимных колес в самом начале пути скрутки.
2. Способ по п.1, в котором скрутку проволок друг с другом начинают в зазоре между зубчатыми поверхностями находящихся в зацеплении обжимных колес.
3. Способ по п.1 или 2, в котором на входе в зазор между зубчатыми поверхностями находящихся в зацеплении обжимных колес плотно прижатые друг к другу проволоки лежат в одной плоскости, а на выходе из зазора они пересекают друг друга.
4. Станок для изготовления корда, содержащий устройство для собирания проволок в пучок, расположенное за устройством для собирания проволок в пучок устройство для обжатия проволок, состоящее из находящихся в зацеплении обжимных колес с зубчатыми поверхностями, в зазоре между которыми происходит обжатие проволок, и устройство для скрутки проволок на пути скрутки, отличающийся тем, что устройство для собирания проволок в пучок выполнено таким образом, что проволоки в нем плотно прижимаются друг к другу и образуют пучок из лежащих в одной плоскости проволок, а устройство для обжатия проволок состоит из двух находящихся в зацеплении обжимных колес с зубчатыми поверхностями, которые расположены в самом начале пути скрутки.
5. Станок по п.4, в котором устройство для собирания проволок в пучок представляет собой фильеру с отверстием, размеры которого таковы, что проволоки в нем плотно прижимаются друг к другу и образуют пучок из лежащих в одной плоскости проволок.

- 4 008307
6. Станок по п.4 или 5, в котором устройство для собирания проволок в пучок расположено на расстоянии от 30 до 60 мм от точки, в которой проволоки входят в зазор между зубчатыми поверхностями находящихся в зацеплении обжимных колес.
7. Станок по любому из пп.4-6, в котором имеющие толщину ΐ соседние зубья зубчатых поверхностей находящихся в зацеплении обжимных колес отделены друг от друга впадиной шириной д, которая связана с толщиной ΐ зубьев соотношением 21<д<4(.
8. Станок по п.7, в котором диаметр Ό проволок и толщина ΐ зубьев связаны между собой соотношением 2Ό<1<4Ό.
9. Станок по любому из пи.4-8, который предназначен для изготовления корда из проволок диаметром от 0,2 до 1,0 мм.
10. Станок по любому из пи.4-9, в котором предусмотрена возможность регулирования расстояния между обжимными колесами пары и регулирования таким путем вхождения зубьев одного колеса во впадины между зубьями другого колеса.
11. Станок по любому из пп.4-10, в котором устройство для скрутки проволок содержит ротор, приводимый во вращение вокруг своей оси, и закрепленный на роторе отклоняющий шкив, образующий конец пути скрутки, который проходит, по существу, вдоль оси вращения ротора.
12. Станок по любому из пп.4-11, содержащий также раму, установленный на раме приводимый во вращение вокруг своей оси ротор с первым и вторым концами, расположенную на роторе между его первым и вторым концами люльку, которая выполнена с возможностью свободного качания вокруг оси вращения ротора и которая остается неподвижной во время вращения ротора, несколько расположенных на люльке устройств для сматывания намотанной на бобины проволоки, расположенное на люльке направляющее устройство, которое направляет сматываемую с бобин проволоку, по существу, вдоль оси вращения ротора к паре расположенных на люльке обжимных колес, расположенный на первом конце ротора первый отклоняющий шкив, который скручивает проволоки друг с другом на пути скрутки, который проходит от первого отклоняющего шкива к паре обжимных колес, расположенный на первом конце ротора первый выравнивающий рычаг и расположенный на втором конце ротора второй выравнивающий рычаг, которые направляют скрученные проволоки вокруг люльки от первого конца ротора к его второму концу, расположенный на втором конце ротора второй отклоняющий шкив, который направляет сходящие со второго выравнивающего рычага скрученные проволоки вдоль оси ротора со второго конца ротора наружу, и натяжное устройство, которое вытягивает скрученные проволоки наружу со второго конца ротора.