RO120694B1 - Dispozitiv pentru aplicarea unui cablu pe o suprafaţă rotativă - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la un dispozitiv pentru aplicarea cel puţin a unui cablu pe o suprafaţă de montare sau de înfăşurare (2), având o viteză liniară superficială V2, constând din mijloacele (10) de avansare a cablului, care conţin cel puţin un cabestan sau un tambur rotativ (11) pentru avansarea cablului în direcţia de avans, cu o viteză liniară V1, mijloacele (20 şi 30) de deplasare transversală a cablului, în raport cu suprafaţa de montare (2),şi mijloacele de poziţionare (40) a cablului pe suprafaţa de montare, caracterizat prin aceea că mijloacele (20 şi 30) de deplasare transversală a cablului efectuează deplasare prin combinarea unei mişcări de rotaţie în jurul unei axe perpendicularepe direcţia de deplasare a cablului, cu o mişcarede pivotare într-un plan ce conţine axa numitei rotaţii, mărimea mişcării de pivotare fiind determinată de raportul dintre vitezele V1 şi V2.

Description

Invenția se referă la un dispozitiv pentru aplicarea unui cablu pe o suprafață de montare sau de înfășurare rotativă, în special pentru fabricarea pneurilor sau a anvelopelor ranforsate.

Necesitatea realizării unei armături inelare a pneurilor ranforsate, utilizabilă pe toată partea lor periferică, cum ar fi o armătură a carcasei, a fost demonstrată de mult timp. O astfel de armătură poate consta, în special, din realizarea unui înveliș sau strat format din cabluri înfășurate radial pe o carcasă de anvelopă; acest înveliș este numit în mod curent, la pneurile vulcanizate, înveliș de grad zero.

Prin cablu se înțelege aici unul sau mai multe fire textile sau metalice, firul sau firele putând fi în plus înfășurate într-un amestec de cauciuc crud sau vulcanizat.

Sunt utilizate, în special, fire metalice pentru realizarea învelișului de grad zero pentru anumite pneuri, cum sunt cele destinate autocamioanelor. Ori, în timpul vulcanizării pneurilor crude, acestea din urmă trec printr-un proces de formare în matrița de vulcanizare, de care trebuie să se țină cont la structura finală a pneurilor. Este limpede că utilizarea cablurilor metalice pentru învelișurile de grad zero prezintă mari dificultăți, aceste cabluri, datorită rigidității, nu pot fi alungite în timpul formării în matriță.

Pentru rezolvarea acestei probleme, au fost luate în considerare diferite soluții. O soluție a constat în utilizarea cablurilor metalice fracționate. învelișurile de grad zero crude, realizate astfel, pot să suporte alungirea sau întinderea la care sunt supuse pneurile în timpul vulcanizării. Totodată, astfel de învelișuri prezintă în pneurile vulcanizate unele porțiuni care sunt mai susceptibile la oxidare datorată acestorîntreruperi între diferitele secțiuni ale cablului. Prin urmare, această soluție nu este satisfăcătoare.

Au fost propuse și alte soluții privind natura cablurilor metalice. De exemplu, utilizarea firelor metalice bielastice permite realizarea unui compromis între proprietățile de rigiditate și alungire a învelișului crud obținut. Deși interesantă, o astfel de soluție determină modificări importante în structurile pneurilor crude și vulcanizate necesare pentru a compensa rigiditatea scăzută a învelișului de grad zero vulcanizat, obținut, cum ar fi prezența unui înveliș suplimentar, modificări ale amestecurilor de cauciuc etc.

în sfârșit, o a treia soluție urmărește modificările de poziționare a produselor crude, permițând obținerea structurilor dorite după vulcanizare. în felul acesta a apărut ideea de a monta armăturile sub formă ondulată în pneul crud, pentru ca acestea să fie dispuse radial în pneul vulcanizat, în urma formării ce are loc în matrița de vulcanizare.

Această soluție, deși ingenioasă, prezintă totuși dificultăți în aplicarea în practică.

într-adevăr, pneul nevulcanizat a fost asamblat pe un tambur cilindric sau ușor bombat, în timp ce pneul vulcanizat care iese din matrița de vulcanizare este față de această primă formă suprabombat, deci are o curbură mai pronunțată comparativ cu forma sa inițială, în consecință, în timpul formării anvelopelor, deformările suferite de pneu vorfi mult mai importante pe coama sau exteriorul numitului pneu decât la nivelul umerilor săi. Prin urmare este necesar să se poată monta industrial o armătură sinusoidală cu ondulații diferite, chiar de perioade diferite, conform poziției sale radiale, astfel încât învelișul realizat să prezinte firele orientate radial, oricare ar fi poziția sa radială apropiată coamei sau umerilor.

Publicația EP-0 724 949 prezintă un dispozitiv de aplicare a firelor textile sau metalice pe o suprafață rotativă cu onduleuri sinusoidale. Mijloacele de deplasare ale firelor în direcție transversală în raport cu direcția lor de avans permite obținerea unei astfel de poziționări, amplitudinea și perioada sinusoidei fiind reglată prin controlul și comanda vitezelor de rotație ale suprafeței de poziționare, a dispozitivului de avans a firelor și a comenzii mijloacelor de deplasare. Totodată, aceste mijloace de deplasare constau dintr-un dispozitiv de ghidare a firului, care poate fi deplasat în direcție transversală, acționat de un motor prin intermediul unei biele fixate pe o roată motorizată.

RO 120694 Β1

Aceasta înseamnă că, în practică, viteza de rotație a suprafeței de poziționare fiind 1 determinată pentru a modifica amplitudinea ondulațiilor firelor pe această suprafață continuă, trebuie modificată viteza elementului de avans a firelor pentru a putea fi modificată cantitatea 3 de fir eliberat și pentru a modifica poziția bielei în raport cu roata, în scopul sincronizării modificării amplitudinii ondulațiilor realizate. Este dificil de obținut această ultimă modificare 5 continuă. în plus, este clar că în funcție de sinusoida dorită, viteza de poziționare va fi și ea limitată, pentru a nu perturba mișcarea motorizată a distribuitorului de fire. 7

Scopul invenției este de a rezolva acest ansamblu de inconveniente.

Conform invenției, dispozitivul de aplicare cel puțin a unui cablu pe o suprafață de 9 montare sau de înfășurare rotativă având o viteză liniară superficială V2, constă dintr-un corp prevăzut cu mijloace de avans sau de eliberare a cablului, ce constau din cel puțin un cabes- 11 tan rotativ având o viteză liniară de avans V1 a cablului, mijloace de deplasare transversală a cablului în raport cu suprafața de montare și mijoace de poziționare a cablului pe numita 13 suprafață de montare, caracterizat prin aceea că amplitudinea deplasării transversale a mijloacelor de deplasare transversală a cablului depinde direct de raportul vitezelor V1 și V2, 15 această amplitudine putând fi modificată în mod continuu în timpul poziționării cablului.

Această reglare în funcție de viteze permite o modificare continuă a amplitudinii sinu- 17 soidei formate, dar mai ales permite să fie atinse viteze foarte mari de poziționare a cablului.

Obiectul prezentei invenții îl constituie un dispozitiv de aplicare cel puțin a unui cablu 19 pe o suprafață de montare sau înfășurare rotativă având o viteză liniară superficială V2, cu mijloace de avansare a cablului ce constau din cel puțin un cabestan de avansare a cablului 21 în direcția de avans cu o viteză liniară V1, mijloace de deplasare transversală a cablului în raport cu suprafața de montare și mijloace de poziționare a cablului pe numita suprafață de 23 montare, caracterizat prin aceea că mijloacele de deplasare transversală a cablului realizează numita deplasare prin combinarea unei mișcări de rotație în jurul unei axe perpendi- 25 culare pe direcția de deplasare a cablului, cu o mișcare de pivotare într-un plan care conține axa numitei rotații, mărimea pivotării fiind determinată prin raportul dintre vitezele V1 și V2. 27

Invenția se referă de asemenea la un proces de aplicare cel puțin a unui cablu pe o suprafață de montare sau înfășurare rotativă, în special, în fabricarea pneurilor, care constă 29 din următoarele etape:

- se eliberează un cablu pe o direcție aproape perpendiculară pe axa de rotație a 31 suprafeței de montare;

- cablul se deplasează transversal la numita suprafață, pentru a se obține ondulații 33 pe aceasta din urmă și

- se poziționează cablul pe această suprafață de montare, caracterizat prin aceea că 35 deplasarea transversală a cablului se obține prin combinarea unei mișcări de rotație în jurul axei perpendiculare pe direcția de deplasare a cablului, cu o mișcare de pivotare într-un plan 37 conținând axa numitei rotații, mărimea pivotării fiind determinată de cantitatea de cablu avansat sau înfășurat pe o rotație a suprafeței de montare. 39 în cele ce urmează, se dă un exemplu de realizare a invenției, cu referire la fig. 1 la

7, care reprezintă:41

- fig. 1 este o vedere schematică în plan lateral a dispozitivului de aplicare, conform invenției;43

- fig. 2 este o secțiune parțială a dispozitivului de aplicare, de-a lungul liniei A-A reprezentată în fig. 1;45

-fig. 3 este o vedere parțială, văzută de jos, a dispozitivului de aplicare, de-a lungul săgeții F din fig. 1;47

- fig. 4 la 7 sunt vederi schematice sau de principiu ale dispozitivului de aplicare reprezentat în fig. 3, ilustrând diferitele faze de funcționare.49

RO 120694 Β1

Conform fig. 1, dispozitivul 1 pentru aplicarea unui cablu pe o suprafață de montare rotativă 2 constă dintr-un corp 5, cablul fiind aplicat pe suprafața de montare 2 pe o direcție aproape perpendiculară pe axa de rotație a suprafeței 2 și tangent la aceasta din urmă. Suprafața de montare 2 se rotește cu o viteză periferică liniară controlată, care va fi notată cu V2.

în cele ce urmează, prin direcția de deplasare a cablului se va înțelege direcția aproape perpendiculară pe axa de rotație a suprafeței de montare 2.

Corpul 5 poartă niște mijloace de debitare 10 a cablului printr-o direcție perpendiculară pe axa de rotație a suprafeței de montare sau de înfășurare 2, niște mijloace 20,30 pentru deplasarea transversală a cablului și în sfârșit, un mijloc 40 pentru poziționarea cablului pe suprafața de montare 2, aceste diferite dispozitive acționând succesiv, pentru a realiza aplicarea cablului pe suprafața de montare 2, cu ondulațiile dorite.

Mijloacele de avans 10 a cablului constau din cel puțin o rolă de avans în direcție transversală 12, alimentată de o rolă de alimentare care nu este reprezentată. Axa de rotație a rolei 12 este, în acest caz, paralelă cu cea a suprafeței de montare 2, ceea ce permite rolei să alimenteze ușor un cabestan sau tambur 11, a cărui axă XX' este perpendiculară pe axa rolei 12. Astfel la ieșirea de pe cabestanul 11, cablul iese sensibil în direcția de avansare, pentru a alimenta mijloacele 20, 30 pentru deplasarea transversală a cablului.

Cabestanul 11 este acționat cu ajutorul unui motor 13, prin intermediul unei curele de transmisie 14 cu o viteză liniară de înfășurare a cablului care va fi notată cu V1. Menținerea vitezei V1 sincronizată cu viteza V2 a suprafeței de montare 2 face posibilă determinarea cantității de cablu înfășurat pe suprafața de montare 2, prin rotirea acesteia din urmă.

Mijloacele 20, 30 pentru deplasarea cablului sunt reprezentate în special în fig. 2 și 3, și cuprind un cap de ghidare 20 care conlucrează cu mijlocul 30 din corpul 5.

Capul de ghidare 20 constă dintr-o bielă 21 perpendiculară pe axa de rotație XX' a cabestanului 11, care are pe suprafața sa 210, orientată spre exteriorul dispozitivului de montare 1, două role de ghidare 22 și 23 ale căror axe sunt perpendiculare pe biela 21 și care sunt montate, astfel încât să se rotească liber față de aceasta din urmă.

Fiecare rolă de ghidare 22, 23 are un canal central 221, 231 în care intră cablul eliberat de cabestanul 11. Pentru a facilita ghidarea cablului și a-l însoți în deplasarea sa transversală, cele două role de ghidare 22 și 23 sunt excentrice în raport cu centrul suprafeței bielei 21, astfel încât ele să fie tangente la linia care indică sensul de avans al cablului și care trece prin centrul bielei, și care sunt decalate una fața de cealaltă în aceeași direcție. Cu toate că această dispunere este avantajoasă, se poate imagina ușor dispunerea celor două role fără a fi decalate între ele.

Arborii 24 și 25 având axele paralele între ele, sunt montați astfel încât să se rotească în capetele 211 și 212 ale bielei 21 prin intermediul unui rulment cu bile 26, axele arborilor 24 și 25 fiind perpendiculare pe biela 21.

Acești arbori 24 și 25 au în orificiile bielei 21 situate înspre interiorul bielei în raport cu dispozitivul de aplicare, capacele 241, respectiv 251.

Mijoacele de deplasare 30 conțin niște arbori 31 și 32 paraleli între ei, care sunt perpendiculari pe axa XX', adică perpendiculari pe direcția de deplasare a cablului, arbori care se rotesc în niște rulmenți cu bile 33 montați în corpul 5 și care sunt acționați de la un același motor (nereprezentat) prin intermediul unor roți de acționare 36, respectiv 37, pentru fiecare arbore câte o roată, roți ce sunt acționate de către aceeași curea de transmisie 35.

RO 120694 Β1

Arborii 31 și 32 se prelungesc spre orificiile de capăt ale corpului 5, situate în capul1 de ghidare 20, prin niște capace 311, respectiv 321, aceste capace 311 și 321 fiind legate cu capacele 221 și, respectiv 231, prin niște bielete 27 și 28 paralele între ele, care asigură3 transmiterea mișcării la arborii 24 și 25.

Viteza de rotație a arborilor 31, 32, 24 și 25 va fi notată cu V3.5

Rotația arborilor 31 și 32 permite ca odată cu trecerea cablului să se realizeze poziționarea alternativă a bieletelor 27 și 28. într-adevăr, pivotarea bieletelor 27 și 28 în jurul 7 axelor lor fixe, pe capacele 311 și 312, permite descentrarea bielei 21 în raport cu arborii 31 și 32. Astfel centrul bielei 21 descrie în cursul acestei rotații o elipsă proiectată pe un plan 9 paralel cu biela.

Pe de altă parte, corpul 5 are dispus, pe suprafața sa paralelă cu biela 21, un electro- 11 magnet 38 care exercită o forță de rapel asupra bielei 21, care compensează forța de gravitație. 13

Mijloacele 40 de poziționare a cablului pe suprafața de montare sau de înfășurare 2 constau dintr-o rolă de poziționare 41 care se rotește liber în jurul axei sale de rotație Y, a 15 cărei suprafață de revoluție exterioară 410 este în contact cu suprafața de montare 2 în așa fel, încât cablul trece printre suprafața de revoluție 410 și suprafața de montare 2. Rola de 17 poziționare 41 este situată în apropierea celor două role de ghidare 22 și 23 în așa fel, încât ea înfășoară cablul care vine de la aceste role. 19

Un braț 42 susține rola de poziționare 41 cu unul din capetele sale 420, iar celălalt capăt 421 al brațului este fixat prin intermediul unui suport 43 pe corpul 5. Suportul 43 este 21 montat pivotant pe o articulație elastică 45 ce este fixată pe corpul 5, asigurând o forță de aplicare a cablului pe suprafața de montare 2. 23 în cele ce urmează, va fi descrisă succint funcționarea dispozitivului de aplicare a cablului, pentru a realiza un ciclu al unei sinusoide a cablului, cu referire la fig. 3 și 4 la 7. 25

Ca un preambul la această descriere, trebuie menționat că viteza liniară superficială

V2 fiind determinată, reglarea vitezei de avans V1 a cablului permite să se determine can- 27 titatea de cablu eliberat la o rotație a suprafeței 2. Pe de altă parte, în absența cablului, dacă arborii 31 și 32 sunt în rotație, un electromagnet 38 menține biela 21 într-o poziție fixă față 29 de bielele 27 și 28 în raport cu capacele 311 și 321, iar centrul bielei va descrie un cerc în proiecție pe un plan paralel cu biela. 31

Când cablul este prezent și la o viteză V1 =V2, cablul este poziționat în linie dreaptă.

Când viteza de avans V1 a cablului este mai mare decât viteza liniară superficială V2 a 33 suprafeței rotative, cablul acționează asupra bielei, exercitând o presiune care va permite pivotarea bieletelor 27 și 28, iar rotirea arborilor 31 și 32 conduce la alternarea pozițiilor bie- 35 tetelor, atunci când acționează din nou presiunea de apăsare a cablului. în felul acesta, atunci când viteza V1 este mai mare decât viteza V2, viteza de rotație V3 a arborilor 31 și 37 32 determină alternanța bieletelor 27 și 28 la o rotire a suprafeței 2 și deci perioada ondulațiilor formate de cablu pe această suprafață. Amplitudinea acestor ondulații este obținută 39 direct prin cantitatea de cablu eliberat la o rotație a suprafeței 2, deoarece aceasta este cantitatea care prin împingerea bielei 21 determină unghiul de înclinare al bieletelor 27 și 28. 41

Pentru a modifica amplitudinea ondulației cablului pe suprafața de montare sau de înfășurare 2, astfel încât să se obțină amplitudini care variază continuu, conform poziției ra- 43 diale a cablului, așa cum s-a explicat la începutul textului, este suficient să se modifice cantitatea de cablu eliberat la o rotație a suprafeței 2 și deci viteza V1. Amplitudinea ondulațiilor 45 se ajustează ea însăși automat, după cum s-a explicat mai sus. Astfel, sistemul este foarte simplu de adaptat în funcție de modificările ondulațiilor dorite. 47

RO 120694 Β1

Trebuie să se țină cont de natura cablului. într-adevăr, așa cum rezultă din cele de mai sus, cablul acționează ca un element de presiune pe biela 21 și prin urmare cablul trebuie să aibă o anumită rigiditate care să permită realizarea acestei funcții. Aceasta rigiditate este ușor de obținut dacă se alege un cablu metalic. în cazul unui cablu textil, devine necesară creșterea forței electromagnetului, astfel încât acesta din urmă va avea un rol mai important și el va fi cel care va determina schimbarea sensului bielei 21 în direcția transversală și nu cablul.

Fig. 4 la 7 ilustrează deci deplasarea bielei 21 pentru a realiza un ciclu P de ondulații al unui cablu C cu o amplitudine A.

Cu simbolurile X, Y și Z vor fi notate axele trigonometrice care pornesc din centrul rolei de poziționare 41, Z fiind paralelă cu axa de rotație a cabestanului 11 și ținându-se cont de sensul trigonometric.

în fig. 4, bieletele 27 și 28 au o poziție unghiulară egală cu zero, ceea ce înseamnă că arborii 32 și 31 sunt aliniați cu arborii 24 și, respectiv 25, poziția cablului la centrul rolei de poziționare 41 corespunde coordonatei X=0. Acesta este începutul ciclului.

în fig. 5, arborii 31 și 32 s-au rotit cu 90°, bieletele 27 și 28 sunt deci în una din cele două poziții extreme pe care le poate avea biela 21, poziția cablului corespunzând lui X=A/2.

în fig. 6, cablul este din nou într-o poziție X=0, arborii 31 și 32 s-au rotit cu 180°, bieletele 27 și 28 au revenit în poziția lor în care arborii 31, 32 și 25, 24 sunt aliniați.

în sfârșit, în fig. 7 arborii 31 și 32 s-au rotit cu 270°, iar bieletele 27 și 28 sunt în cea de-a doua poziție extremă a bielei 21, adică în partea opusă în raport cu axa ΥΎ a poziției lor ilustrată în fig. 5.

Analizând figura, rezultă cu claritate modul în care poate fi controlată formarea ondulațiilor cablului pe suprafața de înfășurare 2 prin mișcările bielei.

Claims (9)

1. Dispozitiv pentru aplicarea unui cablu pe o suprafață de montare sau de înfășurare rotativă (2) având o viteză liniară superficială V2, cu un corp (5) constând din mijloace de eliberare sau de avansare (10) a cablului, constând din cel puțin un cabestan rotativ (11) având o viteză liniară de avans V1 a cablului, din mijloace de deplasare transversală (20, 30) a cablului în raport cu suprafața de montare sau de înfășurare (2) și din mijloace de poziționare (40) a cablului pe suprafața de montare sau de înfășurare (2), caracterizat prin aceea că amplitudinea deplasării transversale a mijloacelor de deplasare transversală (20, 30) a cablului depinde direct de raportul dintre vitezele V1 și V2, această amplitudine putând fi modificată continuu în timpul poziționării cablului.

2. Dispozitiv conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că mijloacele (20, 30) de deplasare transversală a cablului constau dintr-o primă pereche de arbori rotativi (31,32), perpendiculari pe direcția de deplasare a cablului, susținuți de corpul (5), și un cap de ghidare (20) a cablului care este montat pivotant pe arborii rotativi (31, 32).

3. Dispozitiv conform revendicării 2, caracterizat prin aceea că, capul de ghidare (20) este legat la prima pereche de arbori rotativi (31,32) prin intermediul bieletelor (27, 28), bieletele fiind ele însele montate pe capul de ghidare prin intermediul celei de-a doua perechi de arbori (24, 25) ale căror axe sunt paralele cu axele primei perechi de arbori și care sunt montați, astfel încât să se rotească împreună cu capul de ghidare (20).

4. Dispozitiv conform revendicărilor 2 și 3, caracterizat prin aceea că, capul de ghidare (20) este prevăzut cu niște role de ghidare (22, 23) a cablului, montate în așa fel, încât să se rotească liber pe capul de ghidare, rolele de ghidare (22, 23) având practicate niște canale (221, 231) pe care se montează sau se înfășoară cablul.

RO 120694 Β1

5. Dispozitiv conform revendicărilor 3 și 4, caracterizat prin aceea că, capul de ghi- 1 dare (20) constă dintr-o bielă (21) care are a doua pereche de arbori rotativi (24, 25).

6. Dispozitiv conform revendicărilor 2 la 5, caracterizat prin aceea că, corpul (5) este3 prevăzut cu un electromagnet (38) care exercită o forță de rapel asupra capului de ghidare (20) care compensează forța de gravitație.5

7. Dispozitiv conform revendicărilor 1 la 6, caracterizat prin aceea că este folosit la fabricarea pneurilor.7

8. Dispozitiv de aplicare cel puțin a unui cablu pe o suprafață de montare sau de înfășurare rotativă (2) având o viteză liniară superficială V2, cu mijloace de avans (10) a cablului 9 având cel puțin un cabestan rotativ (11) de avans a cablului în direcția de avans cu o viteză liniară V1, mijloace de deplasare transversală (20, 30) a cablului în raport cu suprafața de 11 montare sau de înfășurare (2) și mijloace de poziționare (40) a cablului pe suprafața de montare (2), caracterizat prin aceea că mijloacele de deplasare transversală (20,30) a cablului 13 efectuează numita deplasare prin combinarea unei mișcări de rotație în jurul unei axe perpendiculare pe direcția de deplasare a cablului cu o mișcare de pivotare într-un plan ce con- 15 ține axa numitei rotații, mărimea mișcării de pivotare fiind determinată de raportul dintre vitezele V1 și V2. 17

9. Procedeu de aplicare cel puțin a unui cablu pe o suprafață de montare sau de înfășurare rotativă, folosit, în special la fabricarea pneurilor, care constă din următoarele faze:19

- cablul avansează într-o direcție aproape perpendiculară pe axa de rotație a suprafeței de montare;21

- cablul este deplasat transversal pe numita suprafață, în scopul obținerii ondulațiilor pe aceasta din urmă și23

- cablul este poziționat pe numita suprafață de montare, caracterizat prin aceea că deplasarea transversală a cablului este obținută prin combinarea unei mișcări de rotație în 25 jurul unei axe perpendiculare pe direcția de deplasare a cablului cu o mișcare de pivotare într-un plan care conține axa numitei rotații, mărimea pivotării fiind determinată de cantitatea 27 de cablu eliberat la o rotație a suprafeței de montare.