Устройство для центробежного формования кольцевых изделий из порошкового материала

Устройство для центробежного формования кольцевых изделий из порошкового материала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕНТРОБЕЖНОГО ФОРМОВАНИЯ КОЛЬЦЕВЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОРОШКОВОГО МАТЕРИАЛА по авт. св. № 1041314, отлича. ющее с я тем, что, с целью повышения качества изделий, ролики жестко свя заны с осями, а оси смонтированы в подшипниках с возможностью вращения и связаны с приводом вращения формы, посредством двойных универсальных шарниров с телескопическими промежуточными валами и кинематической цепи с вариатором, промежуточный ролик которого кинематически связан с одной из осей, а винт для синхронного радиального перемещения осей кинематически связан с приводом вра-, формы. . 2S SO . 3 г&1п+

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ugl (И) 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "-

К ASTQPCHOMV СВИДЕТЕПЬСТБУ

) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OYHPbfTHA (61) 1041314 (21) 3663022/23-05 (22) 15. 11. 83 (46) 15.11.84. Бюл. и 42 (72) В.П. Теренин, В.Н. Городецкий, Н.Н. Колобов, В.Н. Богданов, В.Б. Шарапов и С.А. Морен (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторский институт по оборудованию для шинной промышленности (53) 678.057.9.678.065(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ó 1041314, кл. В 29 Н 3/00, В 29 Н 17/36, В 29 С 5/04, 1982 (прототип).

3GD В 29 Н 3/00; В 29 Н 17/36;

В 29 С 5/04 (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕНТРОБЕЖНОГО ФОРМОВАНИЯ КОЛЬЦЕВЫХ ИЗДЕЛИЙ

ИЗ ПОРОШКОВОГО МАТЕРИАЛА по авт. св. Ф 1041314„ о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения качества изделий, ролики. жестко связаны с осями, а оси смонтированы в подшипниках с возможностью вращения и связаны с приводом вращения формыпосредством двойных универсальных шарниров с телескопическими промежуточными валами и кинематической цепи с вариатором, промежуточный ролик которого кинематнчески связан с одной из осей а винт для синхронЭ

O ного радиального перемещения осей Е кинематически связан с приводом вращения формы.

1123873

2, Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что оси связаны с винтом для их синхронного радиального перемещения посредством корпусов, установленных на суппорте, который с возможностью перемещения в параллельном центрельной оси формы направлении смонтирован на раме и снабжен ходовым винтом, .кинематичесИзобретение относится к оборудованию для центробежного формования кольцевых изделий из порошкового материала и может быть использовано для изготовления кольцевых заготовок протектора из измельченных резиновых смесей.

По основному авт. св. 9 1041314 известно устройство для центробежного формования кольцевых изделий из 10 порошкового материала, содержащее разъемную форму с приводом вращения относительно ее продольной оси, уплотняющие ролики и держатель для них, выполненный в виде расположенных параллельно центральной оси формы осей, снабженных приводом . для их синхронного радиального пере) мещения. Устройство снабжено также расположенной параллельно центральной оси формы раэравнивающей зубчатой пластиной, смонтированной с возможностью перемещения вдоль образующей боковой поверхности формы и поворота в плоскости, перпендикуляр- 25 ной образующей. Привод синхронного радиального перемещения роликов выполнен в виде приводного винта P) .

Указанное устройство обеспечивает формование изделий из любого порошкового материала, так как усилия, создаваемые в нем уплотняющими роликами, не зависят от скорости вращения формы.

Однако на данном устройстве невозможно создать равенство линейных скоростей уплотняющих роликов в внутренней поверхности формы, что приводит к сдвигу (смещению) отдельных слоев и элементов перерабатывае- <0 ки связанным с приводом вращения формы.

3. Устройство по пп.1 и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что в кинематические цепи, связывающие привод вращения формы с винтом для синхронного радиального перемещения осей и ходовым винтом введены средства для регулирования скоростей.! мого материала относительно друг друга, нарушает компактность и монолитность получаемого изделия, что, в конечном итоге, может быть причиной получения изделий невысокого качества.-В процессе обработки изделия непрерывно или периодически (в зависимости от заданного режима работы) уменьшается толщина заготовки, что требует своевременной коррекции частоты вращения роликов, чего известное устройство обеспечить не может.

Цель изобретения — повышение качества кольцевых изделий.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для центробежного формования кольцевых изделий из порошкообразного материала ролики жестко связаны с осями, а оси смонтированы в подшипниках с возможностью вращения и связаны с приводом вращения формы посредством двойных универсальных шарниров с телескопическими промежуточными валами и кинематической цепи с вариатором, промежуточный ролик которого кинематически связан с одной из осей, а винт для синхронного радиального перемещения осей кинематически связан с приводом вращения формы.

Оси связаны с винтом для их синхронного радиального перемещения посредством корпусов, установленных на суппорте, который с возмою остью перемещения в параллельном центральной оси формы направлении смонтирован на раме и снабжен ходовым винтом, кинематически связанным с приводом вращения формы.

1123873

В кинематические цепи, связывающие привод вращения формы с винтом для синхронного радиального перемещения осей и ходовым винтом введены средства для регулирования скоростей. Такое конструктивное выполнение устройства обеспечивает равенство линейных скоростей уплотняющих роликов и внутренней поверхности формы в любой момент обработки, что позволяет повысить качество получаемого изделия, так как в отличие от прототипа не происходит сдвига (смещения) отдельных слоев и элементов перерабатываемого материала один относительно другого, улучшается монолитность изделия, увеличивается его плотность, а следовательно, и прочность °

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 — то же, вид сверху; на фиг. 3 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 — структурная схема кинематических связей устройства; на фиг. 5 — кинематическая схема устройства.

Устройство для центробежного фор.мования кольцевых изделий содержит раму 1, на которой в корпусе 2 смон» тирован на опорах качения несущий вал 3. и закрепленный на валу самоцентрирующий кулачковый патрон 4, в котором установлена разъемная форма 5, кинематически связанная через орган 6 настройки скорости (с переменным передаточным отношением ) с приводом 7 ее вращения относительно продольной оси. Орган 6 настройки скорости представляет собой либо коробку передач со ступенчатым регулированием скоростей, либо вариатор.

На направляющих 8 рамы 1 смонтирован с возможностью перемещения (S<<) в параллельном центральной оси формы 5 направлении суппорт 9, связанный посредством кинематической цепи 10 через средство,11 для регулирования скорости (с переменным передаточным отношением 1 ), например, в виде коробки передач. Суппорт 9 соединен с фартуком 12, в который вмонтирована гайка 13, взаимодействующая с ходовым винтом 14, установленным с возможностью вращения в подшипниках 15.

5 l0

В устройстве имеются уплотняющие ролики !6 и 17 и держатель для них, который выполнен в виде расположенных параллельно центральной оси формы 5 осей 18 и 19, установленных с возможностью вращения в подшипниках

20 и 21. Ролики 16 и 17 жестко связаны соответственно с осями 18 и 19.

Подшипники 20 и 21 смонтированы соответственно в корпусах 22 и 23.

Оси 18 и 19 связаны с .приводом 7 вращения формы посредством двойных универсальных шарниров 24 и 25 с промежуточными телескопическими валами и кинематической цепи 26. Кинематическая цепь 26 включает вариатор 27 с коническими барабанами 28 и 29 и промежуточным роликом 30, зубчатую передачу с закрепленной на несущем валу 3 шестерней 31 и аксиально подвижно установленной на входном валу 32 вариатора шестерней 33, соединяющую выходной вал 34 вариатора с установленным в подшипниках 35 валам 36, эластичную муфту 37, зубчатую передачу с прямозубными шестернями 38-40, промежуточный вал 41, аксиально подвижно установленную на нем центральную шестерню 42, находящуюся в зацеплении с шестернями 43 и 44, сидящими соответствен но на валах 45 и 46, соединенных с двойными шарнирами 24 и 25. Шестерня 39 жестко закреплена. на валу 47, установленном с возможностью вращения в подшипниках 48, смонтированных на суппорте 9. Подшипники 35 смонтированы на стойке 49, укреплен" ной на раме 1, шестерни 42-44 заключены в корпус 50, закрепленный на суппорте 9. Кинематическая цепь

26 обеспечивает возможность осуществления функциональной связи изменения передаточного отношения вариатора 27 с изменением толщины изделий в процессе обработки (переменное передаточное отношение вариатора обозначено iy>).

В корпуса 22 и 23 вмонтированы гайки 5 1 и 52, взаимодействующие с установленным с возможностью вращения в подшипниках 53 винтом 54 с разнонаправленной нарезкой для синхронного радиального перемещения осей

18 и 19. Винт 54 посредством кинема" тической цепи 55 со средством 56 для регулирования скорости связан с приводим вращения формы. Средство

1123873

56 может быть выполнено в виде коробки перецач и заключено в фартук 12. Подшипники 53 установлены на суппорте 9. Корпуса 22 и 23 установлены с возможностью поступательного перемещения по направляющей

57, смонтированной на суппорте 9.

Оси 18 и 19 смонтированы с возможностью перемещения по цилиндрическим направляющим 58 и 59, которые установлены с возможностью перемещения по направляющей 60, прикрепленной к стойке 49. Ось 19 связана кинематической цепью 61 с промежуточным роликом 30 вариатора 27, управляющим изменением передаточного отношения последнего с возможностью перемещения ролика на величину изменения толщины изделия.

Кинематическая цель 61 включает реечную передачу с зубчатой рейкой

62, установленной с возможностью перемещения по направляющей 60 и жестко связанной с направляющей 58 и шестер.ней 63, закрепленной на валу 64, установленном с возможностью вращения в подшипниках 65, а также реечную передачу с зубчатой рейкой бб, установленной с возможностью перемещения по направляющей 60, и шестерней 67, сидящей на валу 68, установленном с возможностью вращения в подшипниках 69. Рейка 66 шарнирно соединена с тягой 70, на которой с возможностью вращения установлен промежуточный ролик .30, а валы 64 и 68 соединены между собой посредством углового шарнира 71 с постоянным соотношением угловых скоростей. Кинематические цепи 10, 26 55 и орган 6 снабжены реверсивными механизмами (не показаны).

Устройство снабжено также расположенной параллельно центральной оси формы 5 разравнивающей зубчатои пластиной, смонтированной с возможностью перемещения вдоль образующей боковой поверхности формы и поворота в плоскости, перпендикулярной образующей (не показана).

Описание работы устройства дается применительно к изготовлению кольцевой заготовки протектора для пневматической шины.

В исходном положении устройства суппорт 9 с корпусами 22 и 23 от веден в крайнее правое положение (фиг. 1), а оси 18 и 19 с уплотняюрической поверхности формы путем пе20 ремещения промежуточного ролика 30

l0

45 щими роликами 16 и 17 сведены к центру. При этом шестерня 39 выведена из зацепления с шестерней 38. Орган настройки 6 настроен на заданную скорость вращения V формы 5, которая обеспечивает удержание и распределение материала по периферии формы под действием центробежных сил. Средство 11 настроено на заданную скорость подачи 8 „ суппорта 9 с осями

18 и 19 по направлению к форме и от нее, а средство 56 — на заданную скорость Sp радиальной подачи уплотняющих роликов.

Вариатор 27 настроен таким образом, чтобы обеспечить заданное соотношение линейных скоростей уплотняющих роликов Чр и внутренней цилиндмежду барабанами 28 и 29 в заданное положение.

При этом передаточное соотношение вариатора 27 изменяется пропорционально толщине слоя перерабатываемого материала в форме, а изменение толщины слоя материала в процессе обработки равно радиальному перемещению осей 18 и 19, а кинематическая цепь 61 обеспечивает точно такое же перемещение промежуточно о ролика 30.

На осях 18 и 19 суммируются два движения, одно из которых передается от вращающейся формы через перерабатываемый материал ролику, а другое передается посредством кинематической цепи 26, Таким образом, в любой момент переработки обеспечивается заданная коррекция передаточного отношения вариатора 27 при условии сохранения равенства линейных скоростей уплотняющих роликов и внутренней поверхности формы.

После настройки кинематических цепей включается привод 7 и форма 5 приводится во вращение.

Порошковый материал — измельченная резиновая смесь (не показана) постепенно засыпается в полость формы 5, а зубчатая пластина перемещается возвратно-поступательно вдоль образующей боковой поверхности формы для равномерного распределения смеси по ширине и толщине формуемого кольцевого изделия. После равномерного распределения смеси зубчатая пласти-, 1123873 на отводится от поверхности измельченной смеси, Включается кинематическая цепь

10, ходовой винт 14 начинает вращаться, суппорт 9 с фартуком 12, пере- 5 мещаясь по направляющей 8 рамы 1, подает оси 18 и 19 с уплотняющими роликами 16 и 17 в полость формы 5.

При этом шестерня 39 входит в зацепление с шестерней 38. Затем цепь выключается, После этого включается кинематическая цепь 55, приводится во вращение винт 54, и корпуса 22 и 23 вместе с установленными в них осями 18 и 19 перемещаются радиально в направлении от центра формы к ее периферии до соприкосновения роликов

16 и 17 со смесью.

Одновременно с цепью 55 включа-ются кинематические цепи 26 и 61.

Вращение от несущего вала 3 через зубчатую передачу 31 и 33 передается входному валу 32 вариатором 27 и далее через барабан 28 промежуточный ролик 30, барабан 29, выходной вал 34, муфту 37, вал 36, зубчатую передачу с шестернями 38-40, промежуточный вал 41, шестерни 42, 44 и .шестерни 42, 43 и двойные универ- 30 сальные шарниры 24 и 25 к осям 18 и

19 с уплотняющими роликами 16 и 17 °

Вращаясь и продолжая радиально перемещаться, ролики 16 и 17 углубляются в смесь, уплотняют ее и прокатывают до получения заданной плотности и толщины кольцевой заготовки протектора.

При радиальном перемещении осей

18 и 19 с роликами 16 и 17 движение 4п от оси 19 передается рейке 62, вращающей шестерню 63 ° Вращение от шестерни 63 через угловой шарнир 71 передается шестерне 67, перемещающей рейку 66 по направляющей 60. Рей- 45 ка 66, воздействуя на тягу 70, перемещает промежуточный ролик 30, в результате чего изменяется передаточное отношение вариатора 27 пропорционально изменению толщины изготавливаемого изделия в процессе обработки, и таким образом постоянно поддерживается равенство линейных скоростей вращения роликов и внутренней поверхности формы (а при необходимос и и определенное между ними соотношение) .

После окончания формования включаются реверсивные механизмы кинематических цепей 10 и 55, винты 14 и

54 приводятся во вращение в противоположном направлении, оси 18 и 19 с уплотняющими роликами 16 и 17 сводятся к центру формы и выводятся из ее полости.

Выключается привод 7, форма останавливается, разбирается, и из ее полости извлекается готовая кольцевая заготовка протектора.

Работе устройства может также производиться с помощью свободно вращающихся осей 18 и 19 с роликами

i6 и 17. Для этого достаточно вывести из зацепления шестерню 33 и центральную шестерню 42.

Предлагаемое устройство обеспечивает равенство линейных скоростей вращения уплотняющих роликов и внутренней поверхности формы в процессе обработки, что интенсифицирует процесс, повышает производительность устройства и обеспечивает повышение качества формуемых иэделий эа счет предотвращения сдвига (смещения) отдельных слоев и элементов перерабатываемого порошкового материала один относительно другого.

Предлагаемое устройство обеспечивает формование качественных загото. вок протектора из измельченных резиновых смесей на основе -высокомолекулярных каучуков, что повышает изндсостойкость:лвотектора и ходимость шин, 1123873

9 19 5УЛ 54 39

17 А-А 58ЮИ4 Е5 71 z бабае. 3

1123873

26 27

Ю

211

1123873

Составитель В. Батурова

Редактор Т. Веселова Техред Л.Иикеш .В орректор В. Бутя"a

Заказ 8182/16 Тираж 639 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035„ Москва, 3-35, Раушская нао., д. 4/5

Р

Филиал IHIII "Патент", . Ужгород, ул. Проектная, ч