Результат интеллектуальной деятельности: НОЖ ДЛЯ РАЗРЕЗАНИЯ ПОКРЫШЕК ИЛИ ИХ ФРАГМЕНТОВ НА ЧАСТИ

Заявляемое изобретение относится к машиностроению, а именно к оборудованию, применяемому для разрезания шин (изношенных, бракованных и т.д.), а также их частей (половин, боковин) при утилизации.

Аналогом заявляемого изобретения является нож для разрезания покрышки на части, содержащий лезвия, выполненные в виде соосно расположенных цилиндрических обечаек различного диаметра, и цилиндрический дорн для размещения на нем разрезанных покрышек (патент RU №2284910 С1, МПК В29В 17/02, 2006).

Существенные признаки аналога «подвижные ножи-лезвия, цилиндрический дорн» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатками аналога являются значительные простои ножа, пока разрезанные покрышки или их фрагменты надеваются на цилиндрический дорн, а также пока отрезанные фрагменты покрышки снимаются с ножа и дорна после завершения цикла ее разрезания. Кроме того, соосное расположение ножей-лезвий и цилиндрического дорна не только в момент резания покрышки, но и при загрузке ее на дорн, а также при снятии отрезанных частей с ножа и дорна обусловливает обязательное наличие достаточно большого зазора между кольцевой режущей кромкой ножа-лезвия и верхней кольцевой кромкой цилиндрического дорна, что увеличивает холостой ход ножа и, следовательно, снижает его производительность. Необходимость протаскивания покрышек или их частей через указанный зазор создает неудобства при обслуживании ножа.

Эти и другие недостатки (например, необходимость преодолевать вручную силы трения между наружными отрезанными частями покрышки и цилиндрическими поверхностями ножа-лезвия, а также между отрезанными внутренними бортовыми частями покрышки и цилиндрическими поверхностями дорна при удалении фрагментов покрышки из зоны резания) в значительной степени устранены в техническом решении по патенту RU №2460640 С1, МПК B29B 17/02, 2012, принятому за прототип заявляемого изобретения, за счет закрепления одного или нескольких цилиндрических дорнов на подвижной платформе с возможностью их возвратно-поступательного перемещения относительно кольцевых цилиндрических лезвий плоскости, перпендикулярной оси их симметрии.

Существенные признаки прототипа (патент RU №2460640 С1, МПК B29B 17/02, 2012) «подвижное кольцевое цилиндрическое лезвие, цилиндрический дорн» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатками прототипа являются простой ножа при смене типоразмера разрезаемых покрышек из-за необходимости устанавливать на подвижную платформу другой дорн, а также закреплять другое цилиндрическое лезвие, соответствующее размеру предназначенных для разрезания покрышек, т.е. иметь целый комплект цилиндрических лезвий и соответствующих им дорнов.

Частая смена типоразмера цилиндрического дорна и, соответственно, лезвия, а также большое их количество (из-за большого ассортимента утилизируемых покрышек) снижают производительность процесса разрезания покрышек и создает неудобства при организации производственного участка по предварительному разрезанию покрышек на фрагменты.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является существенное увеличение производительности процесса разрезания покрышек, резкое снижение потребного количества оснастки (цилиндрических дорнов), экономия производственной площади для хранения цилиндрических дорнов и ножей лезвий, упрощение процессов загрузки покрышек на цилиндрические дорны и извлечения из зоны резания отрезанных фрагментов.

Для достижения указанных технических результатов цилиндрические дорны, закрепленные на подвижной платформе, выполнены из отдельных взаимосвязанных секторов, имеющих возможность их радиального возвратно-поступательного перемещения, а кольцевые цилиндрические ножи-лезвия выполнены в виде одного ножедержателя и комплекта легкосъемных взаимозаменяемых лезвий-ножей, соответствующих каждый определенному типоразмеру разрезаемой покрышки.

На фиг.1 показано взаимное положение кольцевого цилиндрического ножа-лезвия и цилиндрического дорна с раздвижными секторами; на фиг.2 показано сечение А-А цилиндрического дорна на фиг.1; на фиг.3 показано сечение Б-Б на фиг.2; на фиг.4 показано сечение В-В на фиг.3 (повернуто на 90° против часовой стрелки); на фиг.5 представлен кольцевой цилиндрический нож-лезвие одного типоразмера в сборе с ножедержателем; на фиг.6 показан вариант крепления к ножедержателю кольцевого цилиндрического ножа-лезвия другого типоразмера; на фиг.7 представлен вариант укладки кольцевых цилиндрических ножей лезвий в виде компактной стопы для хранения их в промежутках времени между циклами использования.

Все цилиндрические ножи-лезвия, используемые для разрезания покрышек, входящих в определенный диапазон типоразмеров, например легковых или грузовых шин, имеют один и тот же посадочный диаметр D, по которому они сопрягаются с ножедержателем (см. фиг.5 и фиг.7).

Нож для разрезания покрышек или их фрагментов на части содержит: нижнюю неподвижную траверсу 1, основание 2 со столом 3, подвижную платформу 4, на которой закреплены один или несколько (например, два) раздвижных цилиндрических дорна 5, сменный кольцевой цилиндрический нож-лезвие 6, закрепленный с помощью ножедержателя 7 на подвижной траверсе 8, верхнюю неподвижную траверсу 9, в которой смонтирован привод 10 перемещения кольцевого цилиндрического ножа-лезвия. Нижняя 1 и верхняя 9 неподвижные траверсы скреплены между собой колоннами 11. Цилиндрические дорны 5 служат для установки и центрирования на них фрагментов покрышек, например половинок или боковин, полученных при разрезании покрышек по окружности (не показаны) или целиковых покрышек 12. Наружные диаметры цилиндрических дорнов могут быть увеличены или уменьшены путем раздвижки или сближения секторов 13, приводимых в движение в радиальном направлении с помощью рычажно-винтового механизма, содержащего: установленный в подшипниковых опорах ходовой винт 14 с левой и правой нарезкой; ходовые гайки 15; рычажные втулки 16, связанные с помощью скользящих шпонок 17 с ходовыми гайками 15, а с помощью рычагов 18 с секторами 13; направляющие штыри 19 и 20; опорную плиту 21 и направляющую стойку 22.

Конкретным примером заявляемого изобретения является нож, предназначенный для разрезания фрагментов, например половинок покрышки или боковин (не показаны) или целиковых покрышек 12. Разрезание осуществляется за счет движения ножа в направлении Г под воздействием привода 10, например, гидравлического, винтового или кривошипно-шатунного пресса. До начала процесса разрезания на ножедержатель 7 устанавливают кольцевой цилиндрический нож-лезвие, соответствующее размеру разрезаемой покрышки (фрагмента), а сами покрышки или их фрагменты (половинки, боковины) фиксируются с помощью секторов 13 с рычажно-винтовым механизмом их радиального перемещения на одном из цилиндрических дорнов 5, находящемся вне зоны резания, после чего подвижная платформа 4 с помощью специального привода (не показан) перемещает цилиндрический дорн с установленными на нем покрышками (или их фрагментами) в зону резания, где остается до момента полного рассечения всех установленных на дорне покрышек (фрагментов). При обратном движении кольцевого цилиндрического ножа-лезвия 6 отрезанные части покрышек (фрагментов) сталкиваются с цилиндрического ножа специальным толкателем (не показан). После полного освобождения кольцевого цилиндрического ножа-лезвия от отрезанных частей покрышек (фрагментов) подвижная платформа 4 выдвигает дорн с отрезанными частями покрышек из зоны резания в позицию разгрузки, а в зоне резания оказывается другой дорн с установленными на нем покрышками (фрагментами). При рабочем ходе ножа разрезанию подвергается очередная партия покрышек (фрагментов), а параллельно процессу резания на позиции разгрузки с выдвинутого из зоны резания дорна снимаются отрезанные части покрышек (фрагментов), после чего на этот дорн надевается следующая партия покрышек (фрагментов). Далее процесс осуществляется аналогично.

Для снижения потерь времени при настройке ножа на разрезание покрышек (или их фрагментов) другого типоразмера, в пределах конкретного их диапазона, цилиндрический дорн 5 не требуется заменять на другой благодаря тому, что он выполнен в виде системы взаимосвязанных секторов 13, способных перемещаться в радиальном направлении с помощью рычажно-винтового механизма, что позволяет настраивать его на любой типоразмер покрышек в пределах указанного диапазона (например, легковых с посадочными диаметрами 12…16 дюймов или грузовых - с посадочными диаметрами 20…24 дюйма). При этом надлежит заменить на требуемый лишь кольцевой цилиндрический нож-лезвие. С целью снижения потерь времени на замену ножа-лезвия все ножи-лезвия 6 для разрезания покрышек, входящих в данный диапазон их типоразмеров, выполнены с одинаковым посадочным диаметром D (см. фиг.5) и легко снимаются с ножедержателя 7 или устанавливаются на него. Кроме того, для сокращения потребной производственной площади для хранения ножей-лезвий в промежутках времени между циклами их использования, размеры их наружных и внутренних диаметров, а также режущих кромок подобраны такими, что наиболее соответствуют размерам разрезаемых покрышек и при этом позволяют укладывать ножи-лезвия в виде компактной стопы.

Выполнение ножа для резки покрышек (или их фрагментов) с двумя или более раздвижными цилиндрическими дорнами, закрепленными на подвижной платформе, упрощает и делает более удобным и безопасным процесс загрузки подлежащих разрезанию покрышек (фрагментов) на дорны, а также их разгрузки с дорнов после разрезания, полностью исключает простои ножа при переходе с одного типоразмера разрезаемых покрышек на другой по причине демонтажа или монтажа дорна одного или другого типоразмера, поскольку в заявляемом изобретении цилиндрический дорн выполнен с возможностью регулирования его наружного диаметра путем радиального сближения или раздвижения образующих его секторов с помощью специального рычажно-винтового механизма, а сам дорн менять не требуется.

Выполнение легкосъемных и взаимозаменяемых кольцевых цилиндрических ножей-лезвий в комплекте с ножедержателем и с одинаковыми для всех ножей-лезвий посадочными диаметрами D также снижает потери времени на смену ножей лезвий при переходе на другой типоразмер разрезаемых покрышек (фрагментов), а выполнение ножей-лезвий с соотношением наружного диаметра меньшего типоразмера цилиндрического ножа-лезвия и внутреннего диаметра ближайшего большего типоразмера ножа-лезвия , удовлетворяющим уравнению:

где δ_R=2,5…7,5 мм - радиальный зазор между внутренней поверхностью большего ножа-лезвия и наружной поверхностью меньшего смежного ножа-лезвия. Например, для ножей-лезвий, предназначенных для отрезания бортовых колец от легковых покрышек с посадочными диаметрами 12…16 дюймов, такие значения обеспечивают компактную укладку соответствующих ножей-лезвий в виде стопы (см. фиг.7), удобной для хранения этих ножей-лезвий в перерывах в эксплуатации, и снижает потребность в производственной площади.

Следует иметь в виду, что внутренний диаметр любого ножа-лезвия D_внутр. (см. фиг.5), предназначенного для отрезания бортовых колец от соответствующих покрышек (или боковин), равен диаметру режущей кромки ножа-лезвия D_р.к.н. (см. фиг.5), который, в свою очередь, может быть рассчитан для любой конкретной покрышки по формуле:

где d_ш.б.к. - наружный диаметр шаблона для намотки проволочного бортового кольца для данного типоразмера покрышки; h_б.к. - высота профиля бортового кольца. Значения d_ш.б.к. и h_б.к. приводятся в карте конструкторско-технологической (ККТ) на данную покрышку.

Рассчитанные по уравнению (2) размеры режущих кромок ножей D_р.к.н. обеспечивают соблюдение и уравнения (1).