RU2530118C1

RU2530118C1 - Cutter for cutting tires or their fragments

Info

Publication number: RU2530118C1
Application number: RU2013121221/05A
Authority: RU
Inventors: Александр Александрович Вещев; Алексей Евгеньевич Соколов
Priority date: 2013-05-07
Filing date: 2013-05-07
Publication date: 2014-10-10

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: cutter comprises a replaceable movable ring-shape cylindrical blade and two or more cylindrical mandrels with equal or different outer diameters fixed on a movable platform parallel and able of reciprocating movement in respect to the ring-shape cylindrical blades in the plane perpendicular to the axis of their symmetry. Cylindrical mandrels are made as a system of interconnected segments able of moving in radial direction with the help of a lever-and-screw mechanism.

EFFECT: improved efficiency of cutting process and reduced power consumption, simplified and easier process to remove cut parts of tires or their fragments from the cutting zone.

3 cl, 7 dwg

Description

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.The claimed invention relates to mechanical engineering, namely to equipment used for cutting tires (worn, defective, etc.), as well as their parts (halves, sidewalls) during disposal.

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).An analogue of the claimed invention is a knife for cutting tires into parts, containing blades made in the form of coaxially arranged cylindrical shells of various diameters, and a cylindrical mandrel for placing cut tires on it (patent RU No. 2284910 C1, IPC BV 17/02, 2006).

Существенные признаки аналога «подвижные ножи-лезвия, цилиндрический дорн» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.The essential features of the analogue "movable blades, cylindrical mandrel" coincide with the essential features of the claimed invention.

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.The disadvantages of the analogue are significant downtime of the knife, while the cut tires or their fragments are put on a cylindrical mandrel, as well as while the cut fragments of the tire are removed from the knife and the mandrel after the completion of the cycle of its cutting. In addition, the coaxial arrangement of the knife blades and the cylindrical mandrel, not only at the time of cutting the tire, but also when loading it on the mandrel, as well as when removing the cut parts from the knife and the mandrel, requires a sufficiently large gap between the annular cutting edge of the knife-blade and the upper annular edge of the cylindrical mandrel, which increases the idle speed of the knife and, therefore, reduces its productivity. The need to drag tires or parts thereof through the specified gap creates inconvenience in servicing the knife.

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.These and other disadvantages (for example, the need to manually overcome the frictional forces between the outer cut off parts of the tire and the cylindrical surfaces of the knife-blade, as well as between the cut off inner side parts of the tire and the cylindrical surfaces of the mandrel when removing fragments of the tire from the cutting zone) are largely eliminated in the technical the decision according to patent RU No. 2460640 C1, IPC B29B 17/02, 2012, adopted as a prototype of the claimed invention, by securing one or more cylindrical mandrels to a movable oh the platform with the possibility of reciprocating movement relative to the annular cylindrical blade plane perpendicular to the axis of symmetry.

Существенные признаки прототипа (патент RU №2460640 С1, МПК B29B 17/02, 2012) «подвижное кольцевое цилиндрическое лезвие, цилиндрический дорн» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.The essential features of the prototype (patent RU No. 2460640 C1, IPC B29B 17/02, 2012) "movable annular cylindrical blade, cylindrical mandrel" coincide with the essential features of the claimed invention.

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.The disadvantages of the prototype are a simple knife when changing the size of the cut tires due to the need to install another mandrel on the moving platform, as well as to fix another cylindrical blade corresponding to the size of the tires intended for cutting, i.e. have a whole set of cylindrical blades and their corresponding mandrels.

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.Frequent changes in the size of the cylindrical mandrel and, accordingly, the blades, as well as their large number (due to the wide range of utilized tires) reduce the productivity of the process of cutting tires and create inconvenience when organizing a production site for preliminary cutting of tires into fragments.

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.The problem to which the invention is directed is to significantly increase the productivity of the process of cutting tires, a sharp decrease in the required number of equipment (cylindrical mandrels), saving production space for storing cylindrical mandrels and knife blades, simplifying the processes of loading tires on cylindrical mandrels and extracting from the cutting zone cut off fragments.

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.To achieve the indicated technical results, cylindrical mandrels mounted on a movable platform are made of separate interconnected sectors having the possibility of their radial reciprocating movement, and annular cylindrical blades-blades are made in the form of one knife holder and a set of easily removable interchangeable blades-knives corresponding to each specific the size of the cut tire.

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.Figure 1 shows the relative position of an annular cylindrical knife blade and a cylindrical mandrel with sliding sectors; figure 2 shows a section aa of the cylindrical mandrel in figure 1; figure 3 shows a section bB in figure 2; figure 4 shows a section bb in figure 3 (rotated 90 ° counterclockwise); figure 5 presents the annular cylindrical knife blade of one standard size with a knife holder; figure 6 shows an option for attaching to the knife holder an annular cylindrical knife-blade of another standard size; Fig.7 shows a variant of laying of circular cylindrical knife blades in the form of a compact foot for storing them in time intervals between cycles of use.

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).All cylindrical blade knives used to cut tires within a certain range of sizes, such as passenger cars or truck tires, have the same landing diameter D, along which they mate with a knife holder (see Fig. 5 and Fig. 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.A knife for cutting tires or fragments thereof into parts comprises: a lower fixed beam 1, a base 2 with a table 3, a movable platform 4, on which one or more (for example, two) sliding cylindrical mandrels 5 are fixed, a removable circular cylindrical knife blade 6, fixed by means of a knife holder 7 on the movable crosshead 8, the upper stationary crosshead 9, in which the drive 10 for moving the annular cylindrical knife-blade is mounted. The lower 1 and upper 9 fixed traverses are fastened together by columns 11. Cylindrical mandrels 5 serve for mounting and centering on them fragments of tires, for example halves or sidewalls, obtained by cutting tires around the circumference (not shown) or whole tires 12. Outer diameters of cylindrical mandrels can be increased or decreased by expanding or approaching the sectors 13, driven in the radial direction by means of a lever-screw mechanism, comprising: installed in the bearings oic screw 14 with left and right thread; running nuts 15; lever sleeves 16 connected by means of sliding keys 17 with running nuts 15, and by means of levers 18 with sectors 13; guide pins 19 and 20; the base plate 21 and the guide rack 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.A specific example of the claimed invention is a knife designed for cutting fragments, for example half of a tire or sidewalls (not shown) or whole tires 12. The cutting is carried out by moving the knife in the direction G under the influence of the drive 10, for example, a hydraulic, screw or crank press . Prior to the start of the cutting process, an annular cylindrical knife blade is installed on the knife holder 7, corresponding to the size of the tire (fragment) being cut, and the tires themselves or their fragments (halves, sidewalls) are fixed using sectors 13 with a lever-screw mechanism for their radial movement on one of the cylindrical the mandrels 5 located outside the cutting zone, after which the movable platform 4 using a special drive (not shown) moves the cylindrical mandrel with the tires (or fragments thereof) mounted on it into the anija, where it remains until complete dissection of tires mounted on a mandrel (fragments). During the reverse movement of the annular cylindrical knife-blade 6, the cut off parts of the tires (fragments) collide with the cylindrical knife with a special pusher (not shown). After the annular cylindrical knife-blade is completely released from the cut parts of the tires (fragments), the movable platform 4 extends the mandrel with the cut parts of the tires from the cutting zone to the unloading position, and another mandrel with tires (fragments) mounted on it is in the cutting zone. During the knife’s working stroke, the next batch of tires (fragments) is subjected to cutting, and in parallel with the cutting process, the cut parts of tires (fragments) are removed from the mandrel extended from the cutting zone, after which the next batch of tires (fragments) is put on this mandrel. Further, the process is carried out similarly.

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.To reduce time losses when setting up the knife to cut tires (or fragments thereof) of a different size, within their specific range, the cylindrical mandrel 5 does not need to be replaced by another because it is made in the form of a system of interconnected sectors 13 that can move in the radial direction using a lever-screw mechanism, which allows you to adjust it to any tire size within the specified range (for example, cars with landing diameters of 12 ... 16 inches or cargo - with landing diameters ametrami 20 ... 24 inches). At the same time, only the annular cylindrical knife blade must be replaced. In order to reduce the time loss for replacing the knife-blade, all knife-blades 6 for cutting tires included in this range of their sizes are made with the same landing diameter D (see Fig. 5) and are easily removed from or mounted on the knife holder 7. In addition, to reduce the required production area for storing knife-blades in the intervals between cycles of their use, the dimensions of their outer and inner diameters, as well as the cutting edges, are selected so that they are most suitable for the size of the cut tires and at the same time allow the blade-knives to be laid in form of a compact foot.

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.The implementation of the knife for cutting tires (or fragments thereof) with two or more sliding cylindrical mandrels mounted on a movable platform, simplifies and makes it more convenient and safe to load tires to be cut (fragments) onto mandrels, as well as to unload them from mandrels after cutting, completely eliminates the downtime of the knife when switching from one size of cut tires to another due to the dismantling or installation of the mandrel of one or the other size, since in the claimed invention the cylindrical mandrel flax with the possibility of adjusting its outer diameter by radial rapprochement or separation of the sectors forming it using a special lever-screw mechanism, and the mandrel itself does not need to be changed.

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 $D_{н а р .}^{м}$

и внутреннего диаметра ближайшего большего типоразмера ножа-лезвия

D_{в н у т р .}^{б}

, удовлетворяющим уравнению:The implementation of easily removable and interchangeable annular cylindrical knife blades complete with a knife holder and the same mounting diameters D for all blade knives also reduces the loss of time for changing blade knives when switching to another standard size of cut tires (fragments), and the performance of knife blades with the ratio outer diameter of a smaller cylindrical knife-blade

D_{n but R .}^{m}

and the inner diameter of the nearest larger knife blade

D_{at n at t R .}^{b}

satisfying the equation:

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.where δ _R = 2.5 ... 7.5 mm is the radial clearance between the inner surface of the larger knife-blade and the outer surface of the smaller adjacent knife-blade. For example, for blade knives designed to cut off side rings from passenger tires with 12 ... 16 inch mounting diameters, these values provide a compact stacking of the corresponding blade knives in the form of a foot (see Fig. 7), convenient for storing these blade knives in interruptions in operation, and reduces the need for production space.

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:It should be borne in mind that the inner diameter of any knife-blade D _int. (see figure 5), designed to cut off the side rings from the corresponding tires (or sidewalls), equal to the diameter of the cutting edge of the knife-blade D _r.k.n. (see figure 5), which, in turn, can be calculated for any particular tire according to the formula:

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.where d _sh.b.k. - the outer diameter of the template for winding the wire side ring for a given tire size; h _b.k. - the height of the side ring profile. D values _sh.b.k. and h _b.k. are given in the design-technological map (CCP) for this tire.

Рассчитанные по уравнению (2) размеры режущих кромок ножей D_р.к.н. обеспечивают соблюдение и уравнения (1).Calculated according to equation (2) the dimensions of the cutting edges of the knives D _r.k.n. ensure compliance with equation (1).

Claims

1. A knife for cutting tires or fragments thereof into parts, comprising a removable movable annular cylindrical blade and two or more cylindrical mandrels with the same or different outer diameters and with the possibility of their reciprocating movement relative to the annular cylindrical blades in the plane, mounted on a movable platform in parallel perpendicular to the axis of their symmetry, characterized in that the cylindrical mandrels are made in the form of a system of interconnected sectors capable of moving in a radial board via lever-screw mechanism.

2. The knife for cutting tires or their fragments into parts according to claim 1, characterized in that the replaceable annular cylindrical blades are made easily removable and interchangeable by mounting them on a knife holder, and the mounting diameters of all ring cylindrical blades are consistent with the mounting diameter of the knife holder.

3. A knife for cutting tires or fragments thereof into parts according to claim 1, characterized in that its interchangeable annular cylindrical blades have cutting edge diameters calculated by the equation

,
where d _sh.b.k. - the outer diameter of the template for winding a wire side ring for a given tire; h _b.k. - the height of the side ring profile.