PL179313B1

PL179313B1 - S p o só b ciecia laminatu i urzadzenie do ciecia laminatu PL PL

Info

Publication number: PL179313B1
Application number: PL96312150A
Authority: PL
Inventors: Ii James A Benzing; William J Head; Daniel R Downing; Larry J Gehrett; Harold A Wolbert
Original assignee: Goodyear Tire & Rubber
Priority date: 1995-01-05
Filing date: 1996-01-04
Publication date: 2000-08-31
Also published as: KR960029082A; DE69526847D1; NZ280784A; CZ3196A3; EP0737564A3; MA23756A1; US5746101A; FI960037A7; AU4081796A; ZA9510984B; US5746102A; CA2145794A1; AU692010B2; EP0737564B1; FI960037A0; BR9600014A; TR199600011A1; TW340086B; NO960032L; ATE218097T1

Abstract

1. Sposób ciecia laminatu o okreslonej dlugosci i sze- rokosci, zawierajacego co najmniej jedna elastomerowa przekladke wzmocniona kordem, która zawiera równo- legle kordy ulozone pod katem 65° do 90° wzgledem dlugosci laminatu i liczne elastomerowe elementy przykle- jone do przekladki, znamienny tym, ze tnie sie laminat (10A) przez wieksza czesc jego szerokosci (W) i grubosci pod katem (T ), wiekszym niz 60° wzgledem plaszczyzny prostopadlej do przekladki (20) i równoleglej do kordów (22) w przekladce, przy czym ciecie wykonuje sie poprzez przesuniecie elementu tnacego (120) przez przekladke (20) i doklejone elementy od jednej krawedzi laminatu (10A) do drugiej krawedzi, az przetnie sie przekladke (20) i doklejo- ne elementy, przy czym element tnacy (120) przesuwa sie miedzy dwoma sasiednimi, równoleglymi kordami (22) przekladki (20) 6. Urzadzenie do ciecia laminatu, zawierajacego co najmniej jedna elastomerowa przekladke wzmocniona kordem, znamienne tym, ze zawiera zespól tnacy (102) laminatu (10A) przez wieksza czesc jego szerokosci pod katem (T ), przy czym zespól tnacy (102) zawiera element tnacy (120) przecinajacy laminat (10A) i przechodzacy miedzy sasiednimi, równoleglymi kordami (22) w przekladce (20), elementy (700) przesuwajace element tnacy (120) wzdluz szerokosci laminatu i elementy usta- wiajace element tnacy (120) pod katem, w plaszczyznie równoleglej do kordów (22). P L 179313 B 1 FIG -3B PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób cięcia laminatu i urządzenie do cięcia laminatu, zwłaszcza do cięcia laminatu stanowiącego element radialnej, przekładkowej opony.

Znane technologie wykorzystywane do wykonywania opony obejmują montaż wielu składników opony wykonanych z płaskich taśm lub arkuszy materiału elastomerowego. Każdy

179 313 element jest umieszczony na bębnie konstrukcyjnym i przycinany na odpowiednią długość tak, że krawędzie elementu stykają się lub przebywają, tworząc połączenie.

Znanych jest wiele sposobów i urządzeń do cięcia materiałów elastomerowych. Dotychczasowe sposoby i urządzenia obejmująpiły tarczowe, noże ultradźwiękowe, narzędzia typu nożyczek i noże gilotynowe. Zasadniczą wadą dotychczasowych sposobów jest niemożność cięcia przekładki bez przecinania lub uszkadzania kordu. Inną dużą wadąjest trudność napotykana przy próbie cięcia materiału wzmocnionego kordem pod kątem innym niż prosty względem długości przekładki. Z tego powodu, przy wykonywaniu laminatowej osnowy opony, wykorzystuje się zwykle połączenia na styk lub na zakładkę. Korzystny dotychczasowy sposób wykorzystuje oddalone od siebie obwodowo połączenia na zakładkę.

Celem wynalazku jest opracowanie nowego sposobu i urządzenia do cięcia laminatu.

Sposób cięcia laminatu o określonej długości i szerokości, zawierającego co najmniej jedną elastomerową przekładkę wzmocnioną kordem, która zawiera równoległe kordy ułożone pod kątem 65° do 90° względem długości laminatu i liczne elastomerowe elementy przyklejone do przekładki, według wynalazku charakteryzuj e się tym, że tnie się laminat przez większą część j ego szerokości i grubości pod kątem Θ, większym niż 60° względem płaszczyzny prostopadłej do przekładki i równoległej do kordów w przekładce, przy czym cięcie wykonuje się poprzez przesunięcie elementu tnącego przez przekładkę i doklejone elementy od jednej krawędzi laminatu do drugiej krawędzi, aż przetnie się przekładkę i doklejone elementy, przy czym element tnący przesuwa się między dwoma sąsiednimi, równoległymi kordami przekładki.

Korzystnie, stosuje się kąt Θ równy około 80°.

Korzystnie, prowadzi się element tnący podczas jego ruchu przez elastomerową przekładkę wzmocnionąkordem, przy czym element tnący prowadzi się wzdłuż drogi cięcia przy sąsiednim kordzie.

Korzystnie, zmienia się kąt ustawienia Θ przed cięciem przekładki poprzez zmianę kąta ustawienia elementu tnącego względem przekładki do wartości β, przy czym kąt β mierzy się względem płaszczyzny prostopadłej do przekładki i równoległej do kordów tak, że kąt β jest niniejszy niż Θ i przecina się w przekładce krótki odcinek, pozwalający na ustawienie elementu tnącego między dwoma równoległymi kordami oraz zmienia się kąt ustawienia elementu tnącego względem przekładki do wartości Θ i kontynuuje się cięcie laminatu.

Korzystnie, wprawia się element tnący w ruch oscylacyjny podczas przecinania laminatu.

Urządzenie do cięcia laminatu zawierającego co najmniej jedną elastomerową przekładkę wzmocnioną kordem, według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera zespół tnący laminatu przez większą część jego szerokości pod kątem Θ, przy czym zespół tnący zawiera element tnący przecinający laminat i przechodzący między sąsiednimi, równoległymi kordami w przekładce, elementy przesuwające element tnący wzdłuż szerokości laminatu i elementy ustawiające element tnący pod kątem, w płaszczyźnie równoległej do kordów.

Korzystnie, urządzenie zawiera ponadto elementy podtrzymujące laminat podczas procesu cięcia elementem tnącym.

Korzystnie, urządzenie zawiera ponadto elementy wytwarzające oscylacyjny ruch elementu tnącego.

Korzystnie, elementem tnącym jest drut.

Korzystnie, drut jest ze stali i ma średnicę około 0,3 mm.

Korzystnie, elementy ustawiające element tnący pod kątem w płaszczyźnie równoległej do kordów zawierają elementy zmieniające kątowe ustawienie elementu tnącego podczas cięcia.

Niniejszy wynalazek pozwala na cięcie laminatu wzmocnionego kordem pod kątami uważanymi dotąd za nieosiągalne, bez znacznej deformacji lub uszkodzenia niewulkanizowanego materiału elastomerowego.

Sposób i urządzenie według wynalazku dająmożliwość wykonania cięcia dokładnie i szybko. Zastosowane elementy tnące polepszająjakość powierzchni połączeń. Jakość połączeń ciętych materiałów elastomerowych jest istotnie zwiększona, znacznie poprawiając przyczepność elementów podczas kolejnych procesów związanych z wykonywaniem opony i jej wulkanizacją.

179 313

Wynalazek, w przykładzie wykonania, jest przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia jedną połowę laminatu, pokazanąw przekroju poprzecznym wzdłuż linii 1-1z fig. 2A, laminatu, który ma stanowić osnowę opony pneumatycznej, fig. 2A - fragment wewnętrznej powierzchni osnowy z dołączonymi elementami w widoku z góry, fig. 2B - fragment zewnętrznej powierzchni osnowy z dołączonymi elementami w widoku z góry, przy czym widoki na fig. 2A i 2B sąnieco pochylone, dla pokazania płaszczyzn cięcia 12 i 14, fig. 3A, 3B, 3C i 3D przekroje poprzeczne osnowy, przeciętej przez element tnący w powiększeniu, fig. 4A i 4b - osnowę ukształtowaną cylindrycznie na bębnie konstrukcyjnym w widoku perspektywicznym, pokazującym obie krawędzie, przy czym fig. 4A przedstawia części z płaszczyznami cięcia 12, 14 przed połączeniem, fig. 5 - urządzenie do kształtowania i montowania osnowy, fig. 6 - urządzenie tnące, według wynalazku w widoku od przodu, fig. 6A - urządzenie z fig. 6 w widoku z góry, fig. 6B - urządzenie z fig. 6 z elementami tnącymi ustawionymi pod kątem β w widoku z boku, fig. 6C - urządzenie z fig. 6 z elementami tnącymi ustawionymi pod kątem Θ w widoku z boku, fig. 7 - elementy tnące urządzenia przedstawionego na fig. 6 w widoku w powiększeniu, fig. 8 - fragment elementów mocujących lub tulei zaciskowych, pokazanych na fig. 6 i 7 w częściowym przekroju poprzecznym w powiększeniu.

W opisie zostały użyte następujące terminy, których definicje są podane poniżej.

„Zwieńczenie” oznacza wypełniacz elastomerowy, umieszczany radialnie ponad drutówką i między przekładkami a przekładką uniesioną ku górze.

„Drutówka” oznacza część opony, zawierającą pierścieniowy, sprężysty element, otoczony przez przekładki wzmocnione kordami i ukształtowany z udziałem lub bez innych elementów wzmacniających, takich jak wczepy opony, zagłębienia, zwieńczenia, wzmocnienia bieżnika i paski ochronne obrzeża opony, odpowiednio do obręczy koła.

„Konstrukcja pasowa” oznacza co najmniej dwie pierścieniowe warstwy lub przekładki z równoległymi kordami, tkaninowe lub nie tkaninowe, leżące pod bieżnikiem, nie zamocowane do drutówki, w których kąty lewych i prawych kordów są w zakresie od 17° do 27° względem równikowej płaszczyzny opony.

„Osnowa” oznacza niewulkanizowany laminat, wykonany z materiału na przekładki opony i z innych elementów opony, przycięty do długości odpowiedniej dla połączenia, lub już połączony, tworząc cylindryczny lub toroidalny kształt. Do szkieletu konstrukcyjnego mogą być dodane inne elementy przed wulkanizacją, dla utworzenia odlewanej opony.

„Paski ochronne obrzeża opony” odnoszą się do wąskich pasków materiału, umieszczanych na zewnątrz drutówki dla ochrony warstw kordu przed obręczą, wyginających się nad obręczą i dla dodatkowego uszczelniania opony.

„Kord” oznacza jedną z plecionek wzmacniających, z których złożone są przekładki w oponie.

„Wykładzina wewnętrzna” oznacza warstwę lub warstwy z elastomeru lub innego materiału, które tworzą wewnętrzną powierzchnię opony bezdętkowej i które zawierają wpompowany do opony czynnik.

„Przekładka” oznacza ciągłą warstwę okrytych gumą, równoległych kordów.

„Radialny” i „radialnie” oznacza kierunki radialne do lub od osi obrotu opony.

„Radialna opona przekładkowa” oznacza pasowo lub obwodowo ograniczoną oponę, w której przekładki kordowe, które rozmieszczone są od drutówki do drutówki, sąułożone tak, że kord tworzy kąty między 65° a 90° względem równikowej płaszczyzny opony.

„Ramię” oznacza górną część bocznej ścianki, tuż poniżej krawędzi bieżnika.

„Gumowa taśma ramienia” oznacza wzmocnienie elastomerowe, umieszczane w rejonie ramienia osnowy.

„Ścianka boczna” oznacza część opony między bieżnikiem a drutówką.

„Bieżnik” oznacza element gumowy, który po nałożeniu na osnowę opony, stanowi tę część opony, która przeznaczona jest do kontaktu z drogą, kiedy opona jest normalnie napompowana i normalnie obciążona.

179 313

Sposób cięcia laminatu 10A o określonej długości L i szerokości W, który, to laminat zawiera co najmniej jedną elastomerową przekładkę 20 wzmocnioną kordem 22 zawierającą równoległe kordy 22 ułożone pod kątem od 65° do 90° względem długości laminatu 10A i liczne elastomerowe elementy przyklejone do przekładki 20, polega na tym, że tnie się laminat 10A przez większą część jego szerokości i grubości pod kątem 0, korzystnie około 80° względem płaszczyzny prostopadłej do przekładki 20 i równoległej do kordów 22 w przekładce, przy czym cięcie wykonuje się poprzez przesunięcie elementu tnącego 120 przez przekładkę 20 i doklejone elementy od jednej krawędzi laminatu 10 do drugiej krawędzi, aż do całkowitego przecięcia przekładki i doklejonych elementów, przy czym podczas cięcia element tnący 120 przesuwa się między dwoma sąsiednimi, równoległymi kordami 22 przekładki 20.

Element tnący 120 podczas jego ruchu przez elastomerową przekładkę 20 wzmocnioną kordem, prowadzi się wzdłuż drogi cięcia przy sąsiednim kordzie 22. W drugim przykładzie wykonania sposobu według wynalazku zmienia się kąt ustawienia przed cięciem przekładki 20 poprzez zmianę kąta ustawienia elementu tnącego 120 względem przekładki na mniejszy niż kąt ustawienia Θ, do wartości około 45°, przy czym ten mniejszy początkowy kąt β mierzony względem płaszczyzny prostopadłej do przekładki 20 i równoległej do kordów 22 wynosi nie więcej niż 45°, korzystnie około 0° i przecina się w przekładce 20 krótki odcinek, wystarczający do ustawienia elementu tnącego 120 między dwoma równoległymi kordami 22, po czym zmienia się kąt ustawienia elementu tnącego względem przekładki do wartości kąta ustawienia θ około 60° i kontynuuje się cięcie laminatu 10A.

W korzystnym przykładzie wykonania kiedy mniejszy początkowy kąt β wynosi około 0° w stosunku do płaszczyzny jest on praktycznie prostopadły do długości L przekładki 20.

Na figurze 3B element tnący w postaci drutu 120 jest pokazany w pozycji pochylonej, tj. drut tworzy kąt Θ względem płaszczyzny NP, przy czym płaszczyzna NP jest prostopadła do elastomerowej przekładki 20 wzmocnionej kordem i równoległa do kordów 22 wewnątrz tego materiału. Kąt Θkorzystnie jest większy niż 60°, chociaż korzystniej kątjest większy niż 70° i jest bliski 80°. Kilka doświadczalnych opon wykonano z laminatu 20 ciętego pod kątem Θ równym 82°. Jak widać na figurach 3B, 3C i 3D, końce cięcia sąsiadujące z kordem 22 faktycznie świadczą o zmianie położenia drutu tnącego 120 tak, że mały fragment zakończenia cięcia nie leży w płaszczyźnie P i krawędzie 12 i 14 nie sąjuż całkowicie w płaszczyźnie P poza tym małym odchyleniem na kordach 22. Zgodnie z wynalazkiem, cięcia są w zasadzie liniowe.

Laminat 10A jest cięty wzdłuż większej części szerokości i grubości, przy utrzymywaniu elementu tnącego 120 pod kątem Θ, jak pokazano na figurach 3B, 3C i 3D. Cięcia te najlepiej wykonywać kiedy laminat 10A jest podtrzymywany przez powierzchnię, korzystnie podtrzymywany z obu stron elementu tnącego 120.

Podczas cięcia laminatu 10A według wynalazku wprawia się element tnący 120 w ruch oscylacyjny.

Kiedy oscylujący element tnący w postaci drutu 120 zetknie się z elastomerowym laminatem 10A lub materiałem na osnowę, w materiale powstaje szczelina przecięcia. Następnie, kiedy drut przesuwa się przez laminat (materiał) 10A, element tnący 120 odsuwa materiał od szczeliny przecięcia małymi porcjami tak, że ten element tnący w postaci drutu 120 może płynnie przesuwać się do przodu. Cięcie jest ułatwione dzięki przyczepności warstwy elastomerowego materiału do elementu tnącego 120, co ma miejsce dotąd, aż osiągnięte zostanie graniczne naprężenie ścinające warstwy.

Chociaż przyjmuje się, że ideałem dla oscylującego elementu tnącego 120 w postaci drutu jest utrzymywanie stałego kąta pochylenia podczas cięcia materiału na szkielet konstrukcyjny materiału osnowy 10, stwierdzono również, że korzystnie jest zmienić ustawienie drutu w stosunku do przekładki tuż przed zetknięciem się elementu tnącego 120 w postaci drutu z przekładką 20. Jak widać na fig. 3A, jeśli element tnący w postaci drutu 120 jest ustawiony pod kątem β, mniejszym od kąta Θ, wówczas ten element tnący 120 pewniej i w sposób powtarzalny zagłębi się w materiał przekładki 20 wzmocnionej kordem 22. Po zagłębieniu się w przekładkę 20, oscylujący element tnący 120 może być ponownie ustawiany pod kątem Θ, jak

179 313 widać na fig. 3B, po czym cięcie przez całą szerokość materiału może być dokończone, jak widać na fig. 3C. Zauważono, że przy cięciu materiału wzmocnionego blisko siebie rozmieszczonymi kordami 22, oscylujący element tnący 120 w postaci drutu korzystnie powinien być ustawiony pod katem β mniejszym niż 45° względem płaszczyzny NP, tuż przed wprowadzeniem drutu w rejon rozmieszczenia kordu w przekładce. Najkorzystniej, drut powinien być ustawiony pod kątem 0° do płaszczyzny NP. Zapewni to, że oscylujący element tnący 120 w postaci drutu nie zetknie się z kordem 22 na początku cięcia, co uchroni laminat 10A przed uszkodzeniem drutem.

Sposób cięcia laminatu według wynalazku stosuje się przykładowo przy formowaniu cylindrycznej osnowy 10 opony pneumatycznej, przy czym tnie się niewulkanizowany laminat zawierający przekładkę 20, mający określoną szerokość i długość większą niż wymagana, do określonej długości tak, że podtrzymuje się laminat 10A w miejscu oddalonym od elementu tnącego 120, przysuwa się element tnący aż do zetknięcia go z laminatem, ustawia się element tnący pod kątem Θ względem płaszczyzny prostopadłej do powierzchni przekładki 20 i równoległej do kordów 22 przekładki, przy czym kąt jest równy, korzystnie, 70°. Następnie tnie się laminat przez większą część jego szerokości i grubości, przy czym element tnący 120 prowadzi się przez sąsiednie, równoległe kordy 22 w ciętym rejonie przekładki 20, po czym przesuwa się cięty laminat 10A o określonąodległość w kierunku równoległym dojego długości i tnie się laminat po raz drugi, przy czym za pomocą elementu tnącego 120 powtarza się wyżej opisane czynności i tworzy się wycięty w ten sposób fragment laminatu, mający powierzchnie cięć 12,14 na przeciwnych końcach odciętego fragmentu, przy czym powierzchnie cięć są oddalone o odległość, potrzebną do połączenia końców ze sobą przy formowaniu cylindrycznej osnowy 10 z odciętego fragmentu laminatu.

Przy cięciu laminatu 10A wprowadza się element tnący 120 w ruch oscylacyjny, przy czym element tnący 120 zawiera drut, który oscyluje wewnątrz laminatu w celu wykonania przecięcia. Przy wprawianiu elementu tnącego 120 w ruch oscylacyjny ogranicza się amplitudę oscylacji drutu do mniej niż 25 mm międzyszczytowo.

Oscylujące działanie elementu tnącego 120 w postaci drutu ma tendencję do rozsmarowywania gumy podczas cięcia elastomerowego materiału. Zatem, podczas cięcia osnowy 10, zawierającej taśmę 80 białej ścianki lub białych liter, rozsmarowywanie musi być minimalne. Ponieważ biały materiał jest osiowo na zewnątrz krawędzi 29 laminatu, możliwe jest po prostu przecięcie gilotyną tej części ścianki bocznej, a następnie przesunięcie pochylonego elementu tnącego w postaci drutu 120 przez szczelinę przecięcia gilotynowego i zetknięcie oscylującego drutu z pozostałą częścią materiału 10A.

Alternatywnie, możliwe jest ograniczenie amplitudy oscylacji do ułamka centymetra, dla ograniczenia rozmiarów rozsmarowywania. Ten sposób jest korzystniejszy, gdyż pozwala, aby laminat miał powierzchnie pochylone niemal na całym przecięciu pod kątem Θ.

W każdym przypadku, cięcie musi być takie, aby zapobiegało rozsmarowywaniu białego materiału wzdłuż linii połączenia 12, 14.

Laminat zawierający przekładkę, po przecięciu, jest używany do uformowania osnowy dla radialnej, przekładkowej opony pneumatycznej, przy czym przekładka 20 jest radialnie ułożona w oponie ijest wzmacniana przez równoległe kordy oraz dwa lub więcej, niewzmocnione, elastomerowe elementy, przyklejone do przekładki.

W korzystnym przykładzie wykonania tnie się laminat tworząc w ten sposób dwie, płaskie powierzchnie cięcia 12, 14, równoległe do kordów przekładki. Uzyskane powierzchnie cięcia są pochylone pod kątem, przy czym jedna powierzchnia cięcia jest przednim końcem osnowy 10, zaś druga jest tylnym końcem osnowy 10.

Podczas cięcia element tnący 120 jest prowadzony między dwoma sąsiednimi, równoległymi kordami 22, przy czym zespoły tnące 102 są prowadzone przez najbliższy kord 22 wzdłuż drogi cięcia.

Sposób według wynalazku ma zastosowanie przy cięciu przedstawionego na rysunku fig. 1,

2A, 2B i 3A, 3B, 3C i 3D półwyrobu produkcyjnego 10, stanowiącego przycięty na odpowiednią długość laminat, który jest osnową 10 dla radialnej, przekładkowej opony pneumatycznej.

179 313

Figura 1 przedstawia półwyrób 10, stanowiący połowę osnowy opony, przy czym nie pokazana część osnowy jest identyczna z częścią przedstawioną. Figura 2A przedstawia osnowę 10 jako płaskąkonstrukcję laminatową, posiadającąpowierzchnie cięć 12 i 14 określające wzdłużne krawędzie pierwszą i drugą i zawierającą wiele elementów elastomerowych. Jak pokazano, wszystkie elementy są albo arkuszami, albo taśmami materiału o tej samej długości. Każdy pokazany element jest precyzyjnie umieszczony obok sąsiedniego.

Materiał na osnowę w postaci laminatu 10Ajak pokazano na fig. 5, może być wykonywany w postaci ciągłej taśmy 210. Materiał osnowy w postaci laminatu 10A może zatem być, przed montażem, przechowywany w dużych rolkach 210, które po przesłaniu do zakładu produkującego opony, są cięte na dokładne długości L przy pomocy urządzenia 100 według niniejszego wynalazku. Przycięta do odpowiedniej długości osnowa 10, pokazana na figurach 2A i 2B, jest następnie formowana w kształt cylindryczny, jak pokazano na figurach 4A i 4B.

Figura 1 przedstawia element elastomerowy 20 wzmocniony kordem, stanowiący przekładkę dla pneumatycznej opony, przy czym przekładka 20 jest wzmocniona równoległymi kordami 22, które sązamknięte w niewulkanizowanej gumie 24. Jak widać na fig. 2B, przekładka 20 ma szerokość Wp i długość L. Przekładka 20 posiada parę uniesionych ku górze części 26, znajdujących się na krawędziach przekładki 20. Każda uniesiona ku górze część 20 wystaje osiowo na zewnątrz ku bocznej krawędzi 29 przekładki 20.

Do zewnętrznej powierzchni 21 przekładki 20 dołączona jest para zwieńczeń 30. Zwieńczenia 30 są rozmieszczone na przekładce 20 w sąsiedztwie uniesionego ku górze rejonu 26 wokół, a głównie nad drutów kąw dalszych etapach montażu opony. Drutówka jest korzystnie typem drutówki kablowej.

W kierunku do osi od zwieńczeń 30, jest dołączona do wewnętrznej powierzchni 23 przekładki, para gumowych taśm 40 ramienia, które działająjako gumowe wzmocnienie w części 27 ramienia osnowy 10.

Wykładzina 50 jest dołączona do przekładki i znajduje się ponad gumowymi taśmami 40 ramienia. Wykładzina 50 tworzy nieprzepuszczalną dla powietrza barierę dla radialnie wewnętrznej komory powietrznej opony bezdętkowej. Wykładziny są zwykle wykonywane z gumy halobutylowej. Wykładzina 50 ma szerokość radialną mniejszą niż przekładka 20. Jej szerokość jest wystarczająca dla przejścia radialnie na zewnątrz drutówki, kiedy opona jest formowana, tworząc w ten sposób szczelną komorę między oponą a kołem po zamontowaniu.

Pasek ochronny 60 jest pokazany przy każdej krawędzi bocznej 5152 wykładziny 50. Pasek ochronny 60 jest przymocowany do wykładziny 50, do wewnętrznej powierzchni 23 przekładki 20 i nieco przykrywa ścianę boczną 70. Pasek 60 jest ustawiany osiowo, dla dostarczenia wzmocnienia mocną gumą między oponą a felgą koła i jest odpowiednio rozmieszczony w rejonie drutówki opony.

Element ściany bocznej 70 jest dołączony do przekładki i rozciąga się w bok na zewnątrz od bocznych krawędzi 29 przekładki 20. Boczna ścianka 70 jest nieco przykryta przez pasek ochronny 60. Opcjonalnie, dla wykonania na boku białych napisów lub białego boku opony, mogą być dodane do materiału osnowy w postaci laminatu 10A taśma 80 białej ściany lub taśma przykrywająca 90, jak pokazano na fig. 5.

Korzystnie w przypadkach, gdzie stosowana jest niekablowa drutówka w konstrukcji opony, dodawane jest zwieńczenie 30 w późniejszym etapie, jak pokazano na fig. 5. Pozwala to na zwijanie materiału osnowy w postaci laminatu 10A w duże rolki 210 bez szkody dla sprasowanych elementów. Alternatywnie, w przypadkach, gdy stosowane są zwieńczenia 30 i kablowa drutówka, korzystne jest połączenie urządzeń 200 do montażu osnów z fig. 5 w jedną lub wiele maszyn do produkcji opon bez konieczności nawijania materiału osnowy w postaci laminatu 10A na szpulę 210. Pozwala to na wykonywanie osnów 10 o odpowiedniej długości, wolnych od ewentualnych uszkodzeń wywołanych przez przekładanie i przechowywanie. W ostatnim przypadku, gdzie używane jest zwieńczenie 30, cięcie wyrobu powinno następować między formowaniem materiału na osnowę w postaci laminatu 10A a dostarczeniem przyciętej na odpowiednią długość osnowy 10 do maszyny wytwarzającej opony.

179 313

Powyższy opis materiału na osnowę 10 obejmuje wszystkie elastomerowe składniki, potrzebne do wykonania osnowy 10 bezdętkowej opony zgodnie z definicją osnowy.

Określenia laminat 10A lub materiał na osnowę 10, stosowane w niniejszym opisie wynalazku odnoszą się do zespołu elementów przed cięciem na określoną długość. Po przycięciu, używane jest określenie osnowa 10 dla odniesienia do wyrobu, który po uformowaniu w kształt cylindryczny na bębnie konstrukcyjnym 5 opony, staje się osnową dla radialnej opony przekładkowej.

W przykładzie wykonania wynalazku, podtrzymywany laminat 10A tnie się, tworzy się pierwszą pochyloną powierzchnię lub krawędź 12, następnie przesuwa się go o określoną odległość w kierunku równoległym do jego długości, po czym laminat 10A tnie się po raz drugi, tworząc w ten sposób fragment laminatu, zwany odtąd osnową 10, posiadającąpowierzchnie cięcia 12,14 po przeciwnych końcach odciętego fragmentu, które są oddalone od siebie o określoną odległość, wymaganą dla połączenia powierzchni cięcia 12,14 ze sobą podczas tworzenia cylindrycznej osnowy 10 z wyciętego fragmentu. Sposób cięcia laminatu 10A według wynalazku jest opisany dokładnie poniżej.

Figury 2A i 2B przedstawiają pierwszą krawędź 12 oraz drugą krawędź 14 odpowiednio osnowy 10. Obie krawędzie 12 i 14 są wycięte wzdłuż prostej linii, przechodzącej przez oś koła, przy czym linia cięcia jest równoległa do kordów 22 przekładki 20. To prostoliniowe cięcie tworzy pierwsząkrawędź lub powierzchnię cięcia 12 oraz drugąkrawędź lub powierzchnię cięcia 14. Powierzchnie cięcia 12 i 14 są pochylone pod kątem Θ, większym niż 60° względem normalnej płaszczyzny NP, przy czym normalna płaszczyzna NP jest prostopadła do przekładki 20 i równoległa do kordów 22 przekładki 20. W korzystnym przykładzie wykonania wynalazku kąt Θ jest równy około 80°. Tak duży kąt nachylenia daje dużąpowierzchnię styku między powierzchniami 12,14, które sąłączone na bębnie konstrukcyjnym 5 opony, jak widać na fig. 4A i 4B. Zespół osnowy 10 jest owinięty wokół bębna konstrukcyjnego 5 opony. Końce 12 i 14 szkieletu konstrukcyjnego mają dwie nachylone, płaskie powierzchnie, leżące w płaszczyźnie P. Końce 12 i 14 łączy się ze sobą wzdłuż płaszczyzny P. Jak widać na fig. 4A, korzystny sposób cięcia powoduje powstanie żeber lub wzniesień 81 oraz rowków lub zagłębień 82 wzdłuż powierzchni cięcia 12 i

14. Równoległe wzniesienia 81 i zagłębienia 82 zwiększają pole powierzchni styku.

Na figurach 3A, 3B pokazany jest powiększony przekrój poprzeczny materiału (laminatu) 10A na osnowę, przycięty przez element tnący 120, którym jest oscylujący drut. Oscylujący drut tnie rolkę materiału (laminatu) 10A do długości odpowiedniej dla wykonania osnowy 10.

Urządzenie do cięcia laminatu 10A zawierającego przekładkę 20 wzmocnioną kordem 22, posiada zespół tnący 102 do cięcia laminatu przez większą część jego szerokości pod kątem znacznie większym niż 60° względem płaszczyzny prostopadłej do przekładki 20 i równoległej do kordów 22 przekładki, zespół tnący 102 do cięcia zawiera element tnący 102 do cięcia laminatu 10A przechodzący między sąsiednimi, równoległymi kordami 22 w przekładce 20, elementy 700 przesuwające element tnący 120 wzdłuż szerokości laminatu 10A i elementy ustawiające element tnący 120 pod kątem, w płaszczyźnie równoległej do kordów 22, ponadto w korzystnym przykładzie wykonania urządzenie zawiera elementy podtrzymujące 900 laminat 10A oraz elementy 600 wytwarzające oscylacyjny ruch elementu tnącego 120, który korzystnie ma postać drutu wykonanego ze stali.

Elementy ustawiające element tnący 120 pod kątem w płaszczyźnie równoległej do kordów 22 zawierają elementy 960 do zmiany kątowego ustawienia elementu tnącego 120 podczas cięcia.

Figura 6 przedstawia widok z boku urządzenia tnącego 100 według wynalazku. Urządzenie 100 zawiera zespół tnący 102, który zawiera element tnący 120. Elementem tnącym 120 jest korzystnie drut wykonany ze stali o dużej odporności na rozciąganie, posiadający pierwszy koniec 140 i drugi koniec 160. Element tnący 120 w postaci drutu ma korzystnie okrągły przekrój poprzeczny i ma średnicę między 0.2 milimetra a 1.3 milimetra. Korzystnie, drut dla tego przykładu wykonania ma średnicę 0.3 milimetra i gładkie wykończenie powierzchni.

179 313

Końce pierwszy 140 i drugi 160 elementu tnącego 120 w postaci drutu są zamocowane wewnątrz elementów mocujących. Korzystnie, elementami mocującymi w tym przykładzie wykonania są tuleje zaciskowe 220 i 240. Na fig. 8 przedstawiony jest powiększony widok tulei zaciskowej 220. Poniższy opis tulei zaciskowej 220 dotyczy również tulei zaciskowej 240. Tuleja 220 zawiera pierwszą, wewnętrzną, cylindryczną obudowę 280, posiadającą zewnętrzną, nagwintowaną powierzchnię 320. Tuleja 220 zawiera również drugą, zewnętrzną, cylindryczną obudowę lub nakrętkę 380, posiadającą wewnętrzną, nagwintowaną powierzchnię 400 dla połączenia gwintowego z zewnętrzną powierzchnią 320 pierwszej obudowy 280. Nakrętka 380 jest obracana względem pierwszej obudowy 280 dla zamocowania i naciągnięcia drugiego końca 160 elementu tnącego 120 w postaci drutu wewnątrz korpusu 410 tulei zaciskowej. Korzystnie, drut stanowiący element tnący 120 jest naciągany podczas normalnej pracy.

Jak widać na fig. 6C, elementy podtrzymujące 900 mająszczelinę, umożliwiającą przejście elementu tnącego 120 przez laminat 10A. Jeśli oscylacje drutu mają dużą amplitudę, może być pożądane przymocowanie laminatu do elementów podtrzymujących 900.

Na figurach 6,6A-6C przedstawiono urządzenie 100 według wynalazku, w którym ramiona 420 i 480 wprawia się w ruch oscylacyjny wraz z elementem tnącym w postaci drutu 120 z określoną częstością oscylacji. W korzystnym przykładzie wykonania, elementem wytwarzającym oscylujący ruch jest mimośród 602, który jest zamocowany do wału korbowego 652, połączonego z drugim przeciwciężarem 650 wału, przymocowanym do wału napędowego 640 silnika 680 o zmiennej prędkości obrotów. Mimośród 602 jest przegubowo połączony z pierwszym ramieniem 420 poprzez ramię 620 wału. Silnik 680 o zmiennej prędkości obrotów może być regulowany, przy czym wał 640 jest obracany tak, że częstotliwość oscylacji zmienia się do około 2000 cykli na minutę, przy amplitudzie 2.5 cm międzyszczytowo. Wyższe częstotliwości oscylacji uzyskuje się przy mniejszych amplitudach, zaś większe amplitudy uzyskuje się przy odpowiednio mniejszych częstotliwościach oscylacji. W korzystnym przykładzie wykonania, częstotliwość oscylacji jest regulowana w oparciu o takie parametry, jak grubość i typ elastomerowego materiału, który ma być przecięty i poprzeczna szybkość przesuwu elementu tnącego 120 w postaci drutu. Korzystną kombinacjąjest częstotliwość oscylacji 1200 cykli na minutę i szybkość przesuwania około 1 centymetr na sekundę.

Zespół tnący 102 zawiera również przesuwną ramę 520 i elementy 700 wytwarzające względny ruch między elementem tnącym w postaci drutu 120 a elastomerowym materiałem, który ma być przecinany zespołem tnącym 102. W korzystnym przykładzie wykonania, elementy 700 zawierają śrubę 740 z nakrętką kulkową, zamocowaną do dzielonych łożysk ślizgowych 751, przy czym śruba 740 z nakrętkąkulkowąjest poruszana przez silnik 780 ze zmienną prędkością obrotową, który przesuwa pas 750, połączony ze śrubą 740. Rama 520 jest zamontowana na liniowych łożyskach 871, podtrzymywanych ślizgowo na prętach 870, które są zamocowane w uchwytach 820, przy czym uchwyty 820 są zamontowane na stabilnej podporze 880, aby rama 520 mogła przesuwać się z małym tarciem w stosunku do stabilnej podpory.

Podczas pracy, długi laminat 10A, składający się ze składników elastomerowych i przekładki wzmocnionej kordem, odpowiednich do użyciajako osnowy 10 opony, umieszcza się na elementach 900 podtrzymujących laminat, przy czym elementy 900 mogą być płaskąpłytą lub stołem, zawierającym szczelinę dla przejścia elementu tnącego 120, przy czym płyta ze szczeliną podtrzymuje laminat 10A w czasie, jego przecinania. Silnik 680 uruchamia się, co powoduje, że ramię 620 wału korbowego zaczyna poruszać oscylacyjnie ramieniem 450 w kształcie litery C, które ma pierwsze ramię 420, będące integralną częścią i/lub jest połączone z drugim ramieniem 480 poprzez centralny łącznik 540 i wywołuje ruch oscylacyjny drugiego ramienia dla wprawienia w ruch oscylacyjny elementu tnącego w postaci drutu 120. W praktyce, masę ramienia 450 w kształcie litery C można zmniejszyć przy pomocy obróbki skrawaniem lub wyfrezowanie, korzystnie przy zachowaniu sztywności ramienia 450. W tym celu można wyciąć liczne otwory lub szczeliny w ramieniu 450. Silnik 780jest uruchamiany dla przesuwania ramy 520 w prawo, w pobliże silnika 780 i elastomerowego laminatu 10A. Alternatywnie, ramię 450 w kształcie litery C może posiadać elementy wprawiające w ruch oscylacyjny tylko element tnący w postaci drutu

179 313

120, które mogąbyć w postaci małego, szybkiego cylindra pneumatycznego dołączonego bezpośrednio do drutu. Elementy (nie pokazane) mogą wprawiać w ruch oscylacyjny element tnący

120 w postaci drutu w podobny sposób, jak powyżej opisany mechanizm.

Jak widać na fig. 4A, powierzchnia połączenia krawędzi może być nierówna, jeśli oscylujący element tnący 120 w postaci drutu wykona gładkie cięcie równoległych żeber lub wzniesień 81 i rowków lub zagłębień 82. Korzystnie, element tnący 120 ma postać drutu i ma gładką zewnętrzną powierzchnię, co zwiększa gładkość cięcia gumy. Zastosowanie powierzchni nierównej lub pokrytej piaskiem ciernym również da poprawną powierzchnię kątowego cięcia, ale takie druty tnące są droższe i, dlatego, nie są preferowane. Gładka powierzchnia cięcia jest pożądana przy łączeniu krawędzi 12 i 14 szkieletu konstrukcyjnego osnowy 10.

Urządzenie 100, jak powyżej opisano, może przecinać stosunkowo cienki arkusz materiału elastomerowego, wzmocnionego kordem. Elementy ustawiające 960 mogą być zastosowane dla uzyskania ustawienia elementu tnącego 120 pod odpowiednim kątem. Dodatkowo, elementy ustawiające 960 mogą zostać użyte do zmiany ustawienia elementu tnącego 120 podczas cięcia. Elementami ustawiającymi 960jest silnik napędowy, poruszający pas 950. Po uruchomieniu, silnik może przesuwać pas 950 od pierwszego ustawienia do drugiego ustawienia i może odwrócić ustawienia po ponownym uruchomieniu. Przełącznik zbliżeniowy 970 przełącza się, kiedy elementy tnące przejdąprzez laminat 10A, co powoduje uruchomienie silnika 960. Oscylujący element tnący 120 w postaci drutu może ciąć laminat 10A, ustawiony jak widać na fig. 3B pod kątem Θ równym 60° lub więcej w stosunku do płaszczyzny prostopadłej do przekładki 20 i równoległej do kordów 22. Po wykonaniu niewielkiego przecięcia w laminacie wzmocnionym kordem, oscylujący element tnący w postaci drutu jest obracany i może być prowadzony w dalszym procesie cięcia poprzez utrzymywanie kontaktu z sąsiednim kordem. Kord działa jako prowadnica dla oscylującego elementu tnącego, jak pokazano na fig. 3B.

Urządzenie 100 według powyższego opisu, wykorzystujące okrągły, oscylujący element tnący 120 w postaci drutu prowadzony między kordami 22 wzmocnionego laminatu elastomerowego 10A, jest pewnym i bezpiecznym środkiem do cięcia elementu 10 wzmocnionego kordem bez uszkadzania któregokolwiek kordu 22. Równie, o ile nie ważniejsze jest to, że oscylujący element tnący 120 w postaci drutu jest ustawiony pod stosunkowo dużym kątem Θ na praktycznie całej szerokości laminatu 10A, co umożliwia cięcie wzmocnionego materiału pod kątem, który dotąd był uważany za nieosiągalny. To długie przecięcie daje praktycznie płaskie powierzchnie 12, 1-4, leżące w płaszczyźnie P dla połączenia cylindrycznej osnowy 10. Powierzchnie 12, 14 dają dobrą przyczepność, co umożliwia nakładanie elementów osnowy jako kolejnych warstw wprost na przekładkę 20 wzmocnioną kordem przed cięciem konstrukcji 10A. To znacznie ułatwia wytwarzanie osnowy 10 pneumatycznej opony i pozwala osiągnąć wysoką wydajność produkcji.

Jak widać z powyższego opisu, urządzenie i sposób cięcia elastomerowego elementu wzmocnionego kordemjest zgodnie z wynalazkiem bardzo proste i pewne, a przy tym umożliwia wykonanie połączenia, które ma lepsze właściwości niż połączenia uzyskiwane dotychczasowymi sposobami.

Możliwe jest, że zamiast drucianych zespołów tnących 102 można użyć innych środków do cięcia wyrobów elastomerowych. Na przykład, zespół tnący 102 może wykorzystywać nóż ultradźwiękowy, nóż wodny, wiązkę laserową lub inne elementy tnące 120. O ile takie środki tnące mogą mieścić się w ramach wynalazku, należy pamiętać, że cięcie nie może powodować uszkodzenia wzmacniających kordów. Były wykonywane próby użycia kilku alternatywnych urządzeń w stosunku do gładkiego drutu tnącego według wynalazku, miały one jednak bardziej skomplikowaną konstrukcję i były bardziej podatne na uszkadzanie kordów.

179 313

FIG—2B

179 313

212

179 313

FIG—6

179 313

co

179 313

220

120

FIG—8

179 313

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz.

Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób cięcia laminatu o określonej długości i szerokości, zawierającego co najmniej jedną elastomerową przekładkę wzmocnioną kordem, która zawiera równoległe kordy ułożone pod kątem 65° do 90° względem długości laminatu i liczne elastomerowe elementy przyklejone do przekładki, znamienny tym, że tnie się laminat (10A) przez większą część jego szerokości (W) i grubości pod kątem (Θ), większym niż 60° względem płaszczyzny prostopadłej do przekładki (20) i równoległej do kordów (22) w przekładce, przy czym cięcie wykonuje się poprzez przesunięcie elementu tnącego (120) przez przekładkę (20) i doklejone elementy od jednej krawędzi laminatu (10A) do drugiej krawędzi, aż przetnie się przekładkę (20) i doklejone elementy, przy czym element tnący (120) przesuwa się między dwoma sąsiednimi, równoległymi kordami (22) przekładki (20).
2. Sposób według zastrz.. 1, znamienny tym, że stosuje się kąt (Θ) równy około 80°.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że prowadzi się element tnący (120) podczas jego ruchu przez elastomerową przekładkę (20) wzmocnioną kordem, przy czym element tnący (120) prowadzi się wzdłuż drogi cięcia przy sąsiednim kordzie (22).
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że zmienia się kąt ustawienia (Θ) przed cięciem przekładki (20) poprzez zmianę kąta ustawienia elementu tnącego (120) względem przekładki do wartości (β), przy czym kąt (β) mierzy się względem płaszczyzny prostopadłej (NP) do przekładki i równoległej do kordów tak, że kąt (β) jest mniejszy niż (Θ) i przecina się w przekładce krótki odcinek, pozwalający na ustawienie elementu tnącego (120) między dwoma równoległymi kordami (22) oraz zmienia się kąt ustawienia elementu tnącego (120) względem przekładki do wartości (Θ) i kontynuuje się cięcie laminatu (10A).
5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wprawia się element tnący (120) w ruch oscylacyjny podczas przecinania laminatu (10A).
6. Urządzenie do cięcia laminatu, zawierającego co najmniej jedną elastomerową przekładkę wzmocnioną kordem, znamienne tym, że zawiera zespół tnący (102) laminatu (10A) przez większą część jego szerokości pod kątem (Θ), przy czym zespół tnący (102) zawiera element tnący (120) przecinający laminat (10A) i przechodzący między sąsiednimi, równoległymi kordami (22) w przekładce (20), elementy (700) przesuwające element tnący (120) wzdłuż szerokości laminatu i elementy ustawiające element tnący (120) pod kątem, w płaszczyźnie równoległej do kordów (22).
7. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że zawiera ponadto elementy (900) podtrzymujące laminat (10A) podczas procesu cięcia elementem tnącym (120).
8. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że zawiera ponadto elementy (600) wytwarzające oscylacyjny ruch elementu tnącego (120).
9. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że elementem tnącym (120) jest drut.
10. Urządzenie według zastrz. 9, znamienne tym, że drut jest korzystnie ze stali i ma średnicę około 0,3 mm.
11. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że elementy ustawiające element tnący (120) pod kątem w płaszczyźnie równoległej do kordów zawierają elementy (960) zmieniające kątowe ustawienie elementu tnącego (120) podczas cięcia.

* * *