Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ЗАМЕНЫ КОМПОНЕНТА ОБОРУДОВАНИЯ ПРЕСС-ФОРМЫ ДЛЯ ВУЛКАНИЗАЦИИ ШИНЫ

Область техники

Изобретение относится к способу замены компонента оборудования пресс-формы для вулканизации шины, например, контейнера или пресс-формы.

Уровень техники

При изготовлении шины отформованную невулканизированная шину помещают в пресс-форму для создания рисунка протектора, маркировки или т.п. Затем пресс-форму помещают в контейнер. После этого оборудование пресс-формы, состоящее из контейнера, пресс-формы и т.п., устанавливают в установку для вулканизации шины. Установка для вулканизации шины накачивает газом расположенный в пресс-форме эластичный баллон для прижатия невулканизированной шины к пресс-форме под действием давления, создаваемого внутри невулканизированной шины, и нагрева невулканизированной шины внутри и снаружи пресс-формы посредством пара или нагревающей среды в течение заданного времени. В итоге шина полностью вулканизируется, и получается готовая шина, состоящая из эластичной и стабильной вулканизированной резиновой структуры. При этом контейнер воспринимает нагрузку, действующую в процессе вулканизации на пресс-форму в сторону ее расширения.

Такая установка для вулканизации шины известна из патентного документа JP 2001150445 А.

В известной установке верхний и/или нижний ползуны прикреплены к по меньшей мере двум соединительным тягам, а направляющие, которые направляют каждый ползун для передвижения в сторону подъема верхней плиты, прикреплены к раме установки. В результате высота установки может быть уменьшена, и обеспечена достаточная жесткость подъемного элемента.

Раскрытие изобретения

Так как во время вулканизации шины возникают большие нагрузки, действующие на расширение пресс-формы, то указанную пресс-форму помещают в контейнер и ограничивают его верхней плитой. Однако пресс-форма все еще может расширяться, оказывая влияние на вулканизацию шины.

Изобретение направлено на устранение этой проблемы. Задачей изобретения является создание способа замены компонента в оборудовании пресс-формы для вулканизации шины, способного более надежно закреплять указанный компонент.

В соответствии с изобретением способ замены компонента в оборудовании пресс-формы для вулканизации шины, составляющего часть этого оборудования и расположенного между основной и опорной плитами установки для вулканизации шины, причем опорная плита расположена над основной плитой и обращена в ее сторону, включает в себя этапы, на которых поднимают опорную плиту, когда она разъединена с указанным компонентом; заменяют компонент; опускают опорную плиту для регулировки ее вертикального положения; соединяют опорную плиту с компонентом; поднимают установленную на основной плите нижнюю штангу для ее стыковки с установленной на опорной плите верхней штангой; вращают только верхнюю штангу соосно нижней штанге до тех пор, пока они не состыкуются.

Способ замены компонента оборудования пресс-формы для вулканизации шины в соответствии с изобретением обеспечивает более надежное закрепление компонента.

Далее изобретение будет описано со ссылкой на чертежи.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 показана установка для вулканизации шины, применяемая при замене компонента оборудования пресс-формы для вулканизации шины в соответствии с изобретением, вид сбоку;

на фиг. 2 - основная плита установки, показанной из фиг. 1, вид в перспективе;

на фиг. 3 - направляющая установки, показанной из фиг. 1, вид в перспективе;

на фиг. 4 - опорная плита установки, показанной из фиг. 1, вид в перспективе;

на фиг. 5 - верхняя штанга установки, показанной из фиг. 1, виды спереди и снизу;

на фиг. 6 - нижняя штанга установки, показанной из фиг. 1, виды спереди и сверху;

на фиг. 7А-7К показаны варианты осуществления способа замены компонента в оборудовании пресс-формы для вулканизации шины в соответствии с изобретением.

Варианты осуществления изобретения

Установка для вулканизации шины (далее установка), представленная на фиг. 1, содержит основную плиту 2, которая удерживает оборудование пресс-формы для вулканизации шины (не показано, далее просто оборудование пресс-формы); опорную плиту 3, расположенную над оборудованием пресс-формы и обращенную в сторону основной плиты 2. При этом опорная плита 3 и основная плита 2 расположены по обе стороны от оборудования пресс-формы для его закрытия во время вулканизации шины. Установка также содержит подъемный механизм для подъема и опускания опорной плиты 3, в этом варианте выполнения имеющий гидравлический цилиндр 4; а также соединительное устройство для соединения оборудования пресс-формы с опорной плитой 3, причем в этом варианте выполнения соединительное устройство содержит кольцо на опорной плите 3 и стержень, выступающий от кольца в оборудование пресс-формы.

Кроме того, установка 1 содержит несколько нижних штанг 5 (четыре нижние штанги 5а-5d в этом варианте выполнения), закрепленных на основной плите 2 с возможностью их подъема и опускания относительно этой плиты 2, как показано на фиг. 2; несколько верхних штанг 6 (четыре верхние штанги 6а-6d в данном варианте выполнения), закрепленных на опорной плите 3 с возможностью соединения с нижними штангами 5, как показано на фиг. 4; и средство соединения штанг, обеспечивающее соединение и разъединение верхней штанги 6 с нижней штангой 5.

Загрузочное устройство (не показано), которое перемещает невулканизированную шину к установке 1, расположено с левой (на фиг. 1) стороны от установки 1, а разгрузочное устройство (не показано), которое перемещает вулканизированную шину от установки 1, расположено с правой (на фиг. 1) стороны от установки 1.

Основная плита 2 прикреплена к раме каркаса установки 1. Как показано на фиг. 2, для позиционирования оборудования пресс-формы в центре верхней поверхности основной плиты 2 выполнено кольцо 7, вокруг которого расположена нагревательная пластина 8.

По углам основной плиты 2 выполнены четыре отверстия. С нижними частями соответствующих отверстий шарнирно соединены гайки. Каждую гайку вращает сервомотор 9. Вокруг отверстий основной плиты 2 расположены кожухи для защиты от пыли и повреждения.

Через отверстия основной плиты 2 проходят нижние штанги 5, на поверхности каждой из которых нарезана резьба, входящая в зацепление с указанными гайками.

Сервомоторы 9 могут вращать гайки в углах основной плиты 2, обеспечивая подъем и опускание нижних штанг 5 за счет взаимодействия резьбы на штангах с резьбой в гайках.

Как показано на фиг. 3, основная плита 2 может быть выполнена с возможностью скольжения посредством приводного устройства, например, гидроцилиндра 10, по направляющим 11, которые проходят в направлении (горизонтальном направлении на фиг. 1), перпендикулярном направлению движения (вертикальное направление на фиг. 1) гидроцилиндра 4.

В этом случае оборудование пресс-формы может выдвигаться из положения между опорной плитой 3 и основной плитой 2, например, когда происходит замена компонента оборудования пресс-формы, в результате чего опорная плита 3 не мешает такой замене. Таким образом, в оборудовании пресс-формы, содержащем контейнер и пресс-форму с эластичным баллоном, можно снизить риск, например, выпадения контейнера, который соединен с опорной плитой 3, при замене пресс-формы, как будет описано ниже.

Как показано на фиг. 1, опорная плита 3 может перемещаться по направляющим, расположенным на боковых опорных частях каркаса рамы установки 1, вертикально вверх и вниз посредством гидроцилиндра 4, закрепленного на каркасе рамы установки 1. Как показано на фиг. 4, в центре нижней поверхности опорной плиты 3 выполнено кольцо для позиционирования оборудования пресс-формы. Вокруг кольца над теплоизоляционной пластиной установлена нагревательная пластина (не показано).

Как показано на фиг. 4, по углам опорной пластины 3 выполнены четыре отверстия. Верхние штанги 6 соединены с соответствующими отверстиями так, что они могут вращаться вокруг своей оси. Верхняя штанга 6 может вращаться вокруг своей оси, даже когда она входит в зацепление с нижней штангой 5. Верхняя штанга 6 может поворачиваться для соединения с нижней штангой 5, обеспечивая более плотное соединение с оборудованием пресс-формы, например с пресс-формой, для предотвращения ее открытия во время вулканизации шины. Таким образом, шина может быть надежно вулканизирована. Это также препятствует воздействию чрезмерного усилия на опорную плиту во время вулканизации шины и предотвращает повреждение установки в целом.

В этом варианте выполнения приводы в виде сервомоторов 12а и 12b соединены с двумя верхними штангами 6а and 6с. Две другие верхние штанги 6b и 6d соединены посредством прямых валов 13а и 13b с соответствующими верхними штангами 6а и 6с, к которым присоединены сервомоторы. В результате верхние штанги 6а и 6b вращаются синхронно вокруг своих осей с помощью сервомотора 12а, а верхние штанги 6с и 6d аналогично синхронно вращаются с помощью сервомотора 12b. Таким образом, благодаря синхронизации верхних штанг может быть осуществлено надежное соединение между верхней штангой 6 и нижней штангой 5.

Верхнюю штангу вместо сервомотора может приводить в движение пневмоцилиндр или каждая из верхних штанг может приводиться в движение отдельным сервомотором.

Сервомоторы 12а и 12b могут быть снабжены датчиком, который регистрирует, входит ли верхняя штанга в зацепление 6 с нижней штангой 5, или нет. Гидроцилиндр 4 выполнен с возможностью подъема или опускания опорной плиты 3, когда верхняя штанга 6 входит в зацепление с нижней штангой 5. Таким образом, когда верхняя штанга 6 соединена с нижней штангой 5, гидроцилиндр 4 предотвращает случайный подъем или опускание опорной плиты 3, надежно предохраняя от повреждения выступы 5р нижней штанги 5 и выступы 6р верхней штанги 6.

Во время вулканизации шины оборудование пресс-формы размещают между основной плитой 2 и опорной плитой 3 установки 1, показанной на фиг. 1. Оборудование пресс-формы состоит из таких компонентов, как пресс-форма, эластичный баллон и контейнер. Пресс-форма выполнена с возможностью создания рисунка протектора, маркировки и т.п. Эластичный баллон расположен в пресс-форме и расширяется для прижатия невулканизированной шины к стенке пресс-формы до тех пор пока невулканизированная шина не вулканизируется. Контейнер содержит пресс-форму и препятствует ее расширению во время вулканизации.

Оборудование пресс-формы устанавливают соосно с кольцом 7 основной плиты 2, показанной на фиг. 2, и кольцом опорной плиты 3. Компонент оборудования пресс-формы может быть закреплен на опорной плите 3 посредством выступающего стержня, проходящего из кольца на опорной плите 3 через оборудование пресс-формы. Таким образом, кольцо и стержень опорной плиты 3 могут образовывать средство для соединения компонента оборудования пресс-формы с опорной плитой 3.

Нижняя поверхность оборудования пресс-формы соприкасается с нагревательной пластиной 8 основной плиты 2, а верхняя поверхность оборудования пресс-формы прилегает или соприкасается с нагревательной пластиной опорной плиты 3. Невулканизированная шина в оборудовании пресс-формы может вулканизироваться при подаче тепла на нагревательные пластины на время вулканизации шины.

Для облегчения выемки и установки компонента оборудования пресс-формы на опорной плите 3 может быть иметься средство (не изображено) для направления пресс-формы и компонента оборудования пресс-формы. Средство для направления оборудования пресс-формы может быть выполнено с возможностью установки в верхней поверхности компонента оборудования пресс-формы. Например, средство для направления оборудования пресс-формы может быть выполнено сужающимся на конус в радиальном направлении компонента оборудования пресс-формы.

Установка 1 может использовать контейнеры различной высоты и диаметра. Если контейнер заменяется другим, имеющим другую высоту, то вертикальное положение опорной плиты 3 должно быть отрегулировано.

Установка для вулканизации шины в этом случае может регулировать вертикальное положение опорной плиты точно и быстро в соответствии с высотой компонента оборудования пресс-формы.

Средство соединения штанг образовано углублением 6j на нижнем конце верхней штанги 6, как показано на фиг. 5, и выступом 5j на верхнем конце нижней штанги 5, как показано на фиг. 6.

Как показано на фиг. 5, углубление 6j на нижнем конце верхней штанги 6 находится по центру нижней поверхности. Как показано на фиг. 5, вид снизу, выступы (шесть выступов 6р в этом варианте выполнения) выполнены по контуру углубления. Угловые интервалы между выступами 6р в окружном направлении одинаковы и составляют угол θ (60° в данном случае). Выступы 6р проходят в сторону оси верхней штанги 6. Длина выступов 6р в осевом направлении штанги меньше глубины (длина в осевом направлении штанги) углубления.

Как показано на фиг. 6, на выступе 5j на верхнем конце нижней штанги 5 выполнено сужение 5w и головка 5n. Диаметр сужения 5w меньше диаметра головки 5n. На головке 5n выполнены выступы 5р (шесть выступов в данном варианте выполнения), проходящие радиально наружу от оси нижней штанги 5.

Выступы 5р нижней штанги 5 выполнены с возможностью введения между выступами 6р верхней штанги 6, вращая упомянутую штангу 6 вокруг своей оси для совмещения фаз вращения нижней штанги 5 и верхней штанги 6 вокруг своих осей. Когда выступы 5р нижней штанги 5 помещены глубоко между выступами 6р верхней штанги 6, выступ 5j нижней штанги 5 входит в зацепление с углублением 6j верхней штанги 6, вращая упомянутую штангу 6 вокруг своей оси на угол θ/2. Таким образом, нижняя 5 и верхняя штанга 6 могут соединиться. В этом варианте выполнения верхняя штанга 6 автоматически вращается для соединения с нижней штангой 5 после того, как они войдут друг в друга.

Средство соединения штанг в этом варианте выполнения выполнено для соединения верхней и нижней штанг друг с другом, позволяя верхней штанге вращаться вокруг своей оси после того, как нижняя штанга состыкуется с верхней штангой. Конструкция средства соединения штанг может быть упрощена, а верхняя и нижняя штанги могут иметь жесткое соединение.

Несмотря на то, что верхняя штанга 6 имеет углубление 6j с выступами 6р, нижняя штанга 5 имеет выступ 5j с выступами 5р в данном варианте выполнения. В нижней штанге может быть выполнено подобное углубление, а в верхней штанге может быть выполнен подобный выступ.

Далее будет описан пример осуществления способа замены установленного в установке 1 компонента оборудования пресс-формы, содержащего контейнер с камерой и пресс-формой.

Как показано на фиг. 7А, в начале процесса замены контейнер 20, который является одним из компонентов оборудования пресс-формы, закрепляется между основной плитой 2 и опорной плитой 3.

Вначале, когда верхняя штанга 6 и нижняя штанга 5 соединены, верхняя штанга 6 разъединяется с нижней штангой 5. Например, сервомотор вращает каждую из верхних штанг 6 вокруг своей оси на половину углового расстояния (θ/2) между выступами 6р верхней штанги. Затем каждая из нижних штанг 5 опускается, как показано на фиг. 7B, позволяя сервомотору 9 вращать каждую из гаек основной плиты 2, как показано на фиг. 2.

Если пресс-форма 30 закреплена на основной плите 2, после того как средство для соединения компонента оборудования пресс-формы отделяет пресс-форму от контейнера 20, то гидроцилиндром 4 поднимают опорную плиту 3, как показано на фиг. 7B. Затем центрирующий стержень 14 разблокируется и опускается, позволяя основной плите 2 освободить пресс-форму 30.

Если основная плита 2 выполнена с возможностью скольжения по направляющим 11, процесс отделения пресс-формы может быть выполнен с выдвижением основной плиты 2, как показано на фиг. 7B. Таким образом, опорная плита 3 не будет препятствовать процессу отделения, и поэтому он будет выполнен легко и безопасно.

После того как основная плита 2 освободит пресс-форму 30, опорная плита 3 снова опускается, как показано на фиг. 1С. Когда опорная плита 3 соприкоснется с контейнером 20, средство для соединения компонента оборудования пресс-формы отделяет контейнер 20 от опорной плиты 3, и средство для соединения компонента оборудования пресс-формы соприкасается с пресс-формой 30 и контейнером 20.

Для замены компонента оборудования пресс-формы, когда контейнер с пресс-формой 30 полностью заменяется после того, как средство для соединения компонента оборудования пресс-формы отделяет контейнер 20 от опорной плиты 3, гидроцилиндром 4 поднимают опорную плиту 3, как показано на фиг. 7D.

Если контейнер 20 компонента оборудования пресс-формы не заменяется, а заменяются только пресс-форма 30 и эластичный баллон, то пресс-форму 30 отсоединяют от контейнера 20, после чего гидроцилиндром 4 поднимают опорную плиту 3, причем контейнер 20 и опорная плита 3 остаются соединенными. Таким образом, контейнер 20 поднимается вместе с опорной плитой 3.

Затем компонент оборудования пресс-формы (например, контейнер 20 с пресс-формой или пресс-форма 30 с эластичным баллоном) снимается с основной плиты 2 и на нее устанавливается новый компонент.

Если компонент оборудования пресс-формы, содержащий контейнер 20, полностью заменяется, то кран-балкой или подобным устройством можно снять и установить контейнер, как показано на фиг. 7Е. Если контейнер 20 не заменяется, а заменяются только эластичный баллон и пресс-форма 30, то пресс-форму 30 извлекают и устанавливают, поддерживая ее снизу так, чтобы эластичный баллон не мог отделиться от нижней части пресс-формы 30.

Таким образом, извлекается и устанавливается контейнер с пресс-формой или эластичный баллон вместе с пресс-формой. Иными словами, один или несколько компонентов оборудования пресс-формы заменяются одновременно, в результате чего такая замена компонентов оборудования пресс-формы является эффективной и может быть выполнена легко и быстро.

Если основная плита 2 выполнена с возможностью скольжения по направляющим 11, то извлечение и установку компонента оборудования пресс-формы выполняют с основной плиты 2, выдвинутой, как показано на фиг. 7Е.

Как показано на фиг. 7F, гидроцилиндром 4 опускают опорную плиту 3. На этой стадии, когда контейнер 20 заменяется контейнером другой высоты, вертикальное положение опорной плиты 3 должно быть отрегулировано. Например, регулировка заканчивается, когда опорная плита 3 соприкасается с контейнером 20.

Регулировка вертикального положения опорной плиты в зависимости от высоты заменяемого компонента оборудования пресс-формы может быть выполнена точно и быстро путем регулировки вертикального положения опорной плиты указанным способом.

Затем, как показано на фиг. 7G, пресс-форму соединяют с контейнером 20.

Как показано на фиг. 7Н, все нижние штанги 5 поднимают с помощью сервомотора 9, вращающего каждую из гаек на основной плите 2, как показано на фиг. 2. Затем выступы 5р нижней штанги 5 помещаются между выступами 6р верхней штанги 6.

Затем, как показано на фиг. 4, верхние штанги 6а и 6b поворачиваются вокруг своей оси на половину углового расстояния (θ/2) между выступами 6р посредством сервомотора 12а, как показано на фиг. 7I, и верхние штанги 6с и 6d поворачиваются вокруг своей оси на половину углового расстояния (θ/2) между выступами 6р посредством сервомотора 12b, как показано на фиг. 7I. Таким образом, выступ 5j нижней штанги 5 входит в зацепление с углублением 6j верхней штанги 6, соединяя нижнюю штангу 5 с верхней штангой 6. В этом варианте выполнения после введения нижней штанги 5 в верхнюю штангу 6 верхняя штанга 6 автоматически вращается для соединения нижней штанги 5.

Такой компонент оборудования пресс-формы, как пресс-форма, закрепляется более надежно посредством соединения нижней штанги 5 с верхней штангой 6, в результате чего пресс-форма может быть дополнительно защищена от расширения во время вулканизации шины. Таким образом, шина может быть надежно вулканизирована. Кроме того, в процессе вулканизации шины может быть исключено чрезмерное усилие, прилагаемое к опорной плите для предотвращения повреждения установки в целом.

После соединения нижней штанги 5 с верхней штангой 6 опорную плиту 3 снова поднимают, как показано на фиг. 7J, при этом пресс-форма отсоединяется от контейнера 20 с помощью средства для соединения компонента устройства пресс-формы. Центровочный стержень 14 поднимается и проходит через кольцо 7 на основной плите 2 и пресс-форму 30. Таким образом, пресс-форма 30 может быть закреплена на основной плите 2. После того как этот процесс завершится, желательно переместить основную плиту 2 по направляющим 11.

После закрепления пресс-формы на основной плите 2 опорную плиту 3 снова опускают для соединения пресс-формы 30 с контейнером 20, как показано на фиг. 7К.

Описанным способом может заменяться любой компонент оборудования пресс-формы для вулканизации шины.

Ссылочные обозначения

1 - Установка для вулканизации шины

2 - Основная плита

3 - Опорная плита

4 - Гидроцилиндр (Подъемное устройство)

5 (5а, 5b, 5с и 5d) - Нижние штанги

5j - Выступ (Средство соединения штанг)

5w - Сужение

5n - Головка

5р - Выступ

6 (6а, 6b, 6с и 6d) - Верхние штанги

6j - Углубление (Средство для соединения штанг)

6р - Выступ

7 - Кольцо

8 - Нагревательная пластина

9 - Сервомотор

10 - Гидроцилиндр

11 - Направляющие

12а и 12b - Сервомотор

13а и 13b - Прямой вал

14 - Центровочный стержень

20 - Контейнер (Компонент оборудования пресс-формы для вулканизации шины)

30 - Пресс-форма (Компонент оборудования пресс-формы для вулканизации шины)