Способ запирания пресса для вулканизации шин и устройство для осуществления способа

006613 Изобретение относится к способам и устройствам для запирания пресса для вулканизации шин, в частности, к способам и устройствам для запирания пресса для вулканизации шин, в которых используется механизм запирания с силовым цилиндром для обеспечения одинаковых усилий во всех запорных тягах, что обеспечивает возможность, в отличие от известных устройств, понизить требования к точности изготовления запорных тяг по длине. Известны прессы для вулканизации шин, имеющие механизм запирания полуформ во время цикла вулканизации. В известных прессах используются запорные тяги, которые должны быть строго одинаковыми по длине, так как при закрытии и запирании пресса возникающие в стойках усилия и нагрузки должны быть одинаковыми. В противном случае более короткая стойка будет испытывать большую нагрузку по сравнению с более длинной стойкой, что вызовет необходимость в дополнительной проработке конструкции стоек для их усиления с учетом неравномерности возникающих усилий. Кроме того отличающиеся по длине стойки могут не обеспечить необходимую параллельность полуформ в закрытом прессе, а это, в свою очередь, может привести к дефектам в шине. В других известных конструкциях растягивающее напряжение прикладывается к запорным тягам. Однако запорные тяги и направляющие стойки пресса для вулканизации шин представляют собой один и тот же механизм. В этом случае направляющие стойки, имеющие совмещенный с ними механизм запирания, требуют дополнительного обслуживания. Это связано с тем, что направляющие стойки должны использоваться только для открывания и закрывания верхней и нижней полуформ во время циклов вулканизации. Если же направляющие стойки воспринимают дополнительно нагрузки от запирающего механизма, то со временем может возникнуть деформация направляющих стоек. Поэтому в таких конструкциях направляющие стойки требуют дополнительного обслуживания. Данным изобретением решаются задачи создания способа и устройства для запирания пресса для вулканизации шин, который имеет независимые от направляющих стоек запорные тяги, обеспечивая при этом одинаковые нагрузки во всех запорных тягах во время закрывания и запирания, независимо от точности изготовления запорных тяг по длине. Пресс для вулканизации шин имеет верхнюю полуформу, жестко прикрепленную к верхней плите,и нижнюю полуформу, жестко прикрепленную к нижней плите, направляющие стойки для совмещения верхней и нижней полуформ при открывании и закрывании пресса. Снаружи пресса расположены запорные тяги, смонтированные независимо от направляющих стоек. Запорные тяги могут содержать расположенный в верхней части регулировочный механизм для регулировки под различную высоту форм. Пресс включает средства захвата, взаимодействующие с нижней частью запорных тяг. Кроме того, каждая из запорных тяг имеет кинематически связанный со средствами захвата привод с силовым цилиндром для подвода средств захвата к запорным тягам. Нижняя часть запорных тяг может быть выполнена со специальным конструктивным элементом для взаимодействия запорных тяг со средствами захвата при передаче запирающего усилия силового цилиндра. Средства захвата могут быть выполнены в виде разрезного фиксаторного кольца. Запорная тяга может быть подвижной относительно верхней плиты. Верхняя часть запорной тяги может быть выполнена с винтовой нарезкой. Конструкция пресса может обеспечивать одинаковые усилия растяжения во всех запорных тягах. Способ запирания пресса для вулканизации шин включает создание пресса для вулканизации шин,имеющего верхнюю и нижнюю полуформы, запорные тяги, взаимодействующие со средствами захвата,и силовой цилиндр, кинематически связанный со средствами захвата, причем силовой цилиндр приспособлен для подвода средств захвата к запорной тяге; закрывание пресса для вулканизации шин; фиксацию средств захвата на запорной тяге; передача усилия силового цилиндра запорной тяге; и запирание пресса для вулканизации шин. Способ запирания пресса для вулканизации шин, в котором операция приложения силовым цилиндром усилия растяжения к запорной тяге дополнительно содержит операцию подачи жидкости в полость силового цилиндра в направлении зажима. Способ отпирания пресса для вулканизации шин дополнительно включает следующие операции: подача жидкости в полость силового цилиндра в направлении разжима; удаление жидкости из силового цилиндра; высвобождение средств захвата; и отпирание пресса для вулканизации шин. Данное изобретение обеспечивает создание усовершенствованной системы загрузки/выгрузки пресса для вулканизации шин, а также создание более компактного по размерам пресса для вулканизации шин, что позволяет исключить необходимость в приямке в заводском полу и уменьшает ширину пресса. Специалисту в данной области техники очевидны и другие выгоды и преимущества изобретения. Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых представлены: на фиг. 1 - общий вид пресса; на фиг. 2 - поперечное сечение верхней части запорной тяги, расположенной в верхней плите пресса на фиг. 1;-1 006613 на фиг. 3 - поперечное сечение нижней части запорной тяги с силовым цилиндром и средствами захвата; на фиг. 4 - вид в плане фиксаторного кольца в поперечном разрезе; на фиг. 5 - вид сбоку устройств загрузки и выгрузки пресса и держателя необработанной шины. Чертежи предназначены только для иллюстрации предпочтительного варианта изобретения и не ограничивают его объема. На фиг. 1-4 представлен пресс для вулканизации шин 10. Пресс может включать две рабочие формы, действующие независимо. Пресс содержит верхнюю плиту 12 с жестко прикрепленной к ней верхней полуформой 14. Нижняя полуформа 18 жестко прикреплена к нижней плите 16. Нижняя полуформа 18 и верхняя полуформа 14 контактируют друг с другом, а их совмещение обеспечивается несколькими направляющими штангами 20. Пресс 10 дополнительно содержит несколько запорных тяг 22, которые проходят через верхнюю плиту 12. Каждая из запорных тяг имеет верхнюю часть 24, нижнюю часть 26 и кольцевую проточку 32. Нижняя часть 26 может быть выполнена с канавкой. Запорные тяги 22 предназначены для поддержания надежного и равномерного уплотнения между верхней полуформой 14 и нижней полуформой 18 во время цикла вулканизации. Запорные тяги 22 не зависимы от направляющих штанг 20. Для достижения оптимального уплотнения и закрывания между верхней и нижней полуформами 14, 18 используют только запорные тяги 22. При использовании направляющих штанг 20 для запирания пресса 10 направляющие штанги 20 будут испытывать нежелательное отклонение, которое в конечном итоге может привести к недостаточно плотному закрытию полуформ 14, 18 во время цикла вулканизации. Верхняя часть 24 запорной тяги 22 может содержать регулировочный механизм 28 любого типа,выбранный по обоснованному инженерному решению. Представленный на фигурах регулировочный механизм 28 выполнен с винтовой нарезкой 30, имеет регулировочную шайбу 36, которая крепится к регулировочной гайке 34. Запорные тяги 22 подвижны относительно верхней плиты 12 . Верхняя регулировочная упорная шайба 38 и нижняя регулировочная упорная шайба 40 предназначены для восприятия осевой нагрузки во время запирания пресса. Кроме того, регулировочный механизм 28 и запорную тягу 22 дополняют втулка регулировочной гайки 42 и стопорное кольцо регулировочной гайки 44. Запорная тяга 22 проходит через отверстие в нижней плите 16. Верхний тепловой экран 46, средний тепловой экран 50 и нижний тепловой экран 52 используются для предотвращения поступления из формы избыточного тепла. Кроме того, антиротационная скоба 48 препятствует вращению запорных тяг 22. Верхний тепловой экран 46 крепится к верхней плите 12. Средний тепловой экран 50 крепится к запорной тяге 22, а нижний тепловой экран 52 крепится к нижней плите 16. Поскольку средний тепловой экран 50 крепится к каждой запорной тяге 22 с соблюдением надлежащего размера, это позволяет автоматически регулировать надлежащую высоту среднего теплового экрана 50 для экранирования формы. Таким образом, регулировка теплового экрана происходит одновременно с регулировкой запорных тяг. На фиг. 3 показан механизм запирания 90 в положении закрыто и в положении открыто. В данном изобретении силовой цилиндр 92 может быть гидравлическим. Цилиндр 92 содержит камеру 94 с плавающим поршнем 96. Поршень 96 выполнен с возможностью движения в направлении запирания 98 и направлении отпирания 100. Как показано на фиг. 3, фиксаторное кольцо 56 приспособлено для охвата нижней части запорной тяги 22 с канавкой 26. Жидкость подается со стороны запирания 98 поршня 96,что приводит к направленному вниз осевому усилию, толкающему вниз фиксаторное кольцо 56, которое затем вступает в контакт с запорной тягой 22 и толкает ее вниз, создавая напряжение в запорной тяге 22. Таким образом, силовой цилиндр предназначен для перемещения или для прижима средств захвата к поверхности запорной тяги. Ход поршня 96 может равняться дюйму или любому другому расстоянию,выбираемому по обоснованному инженерному решению. Для каждой запорной тяги 22 могут использоваться отдельные средства захвата 54 и механизм запирания 90, который может также иметь пружину для перемещения вверх поршня 96 (не показана). Средства захвата 54 могут быть выполнены в виде разрезного фиксаторного кольца 56 с рычагами 58 и 60, образующими отверстие 62. Открывание и закрывание фиксаторных колец 56 может осуществляться посредством пневматического цилиндра 64. Кроме того, фиксаторное кольцо 56 может дополнительно содержать датчик бесконтактного переключателя 66, так чтобы рычаги 58 и 60 занимали соответствующее положение во время открывания и закрывания фиксаторного кольца 56. Как указывалось ранее, длина запорных тяг в известных устройствах является очень критической,поскольку более короткие запорные тяги испытывают большую нагрузку и большее напряжение, чем более длинные запорные тяги. Это приводит к повышенным затратам на более крупные и прочные запорные тяги, а также к увеличенному объему обслуживания. Благодаря саморегулирующейся величине хода поршня 96 и общему источнику подачи давления в механизме запирания 90, к каждой запорной тяге будет прикладываться равное усилие, независимо от разницы запорных тяг 22 по длине. Любые неточности в винтовой нарезке 30 регулировочного механизма 28 и/или любые отклонения в длинах запорных тяг 22 компенсируются за счет усилия, создаваемого гидравлическим цилиндром 92. Посредством регулировочного механизма 28 гайки 34 согласованно поворачиваются, при помощи,например, цепного привода, благодаря чему, в свою очередь, осуществляется перемещение запорных тяг-2 006613 22 до высоты, требуемой для конкретной формы. Это позволяет настраивать необходимую высоту форм при замене в прессе для вулканизации шин 10. Это может осуществляться автоматически с помощью датчиков расстояния (не показаны). Во время замены формы запорные тяги 22 пресса для вулканизации шин 10 находятся в своем крайнем верхнем положении. При закрытии пресса запорные тяги перемещаются вниз до достижения положении запирания. В этот момент датчики расстояния определяют положение запирания и автоматически фиксируют регулировку высоты формы. При включении гидравлического цилиндра 92 он будет осуществлять перемещение в положение,показанное на фиг. 3 слева, и передавать усилие запорной тяге 22, которая переместит верхнюю полуформу 14 до совмещения ее с нижней полуформой 18. Запорные тяги 22, при этом будут испытывать равномерные осевые усилия, поскольку верхняя плита 12 опускается вниз по трем направляющим посредством гидравлических цилиндров 92, подключенных к одной гидросистеме, что, в свою очередь позволит обеспечить равномерное и параллельное сжатие формы. Запирающий механизм 90, перемещая вниз каждую из запорных тяг 22, обеспечивает одновременное и одинаковое усилие во всех трех запорных тягах 22. Все возникающие усилия будут равномерно распределены между запорными тягами 22 при перемещении верхней плиты 12 к нижней плите 16. Более того, поскольку все усилия воспринимают тяги 22, направляющие штанги 20 не будут испытывать осевых усилий, так как они не связаны с запорными тягами 22. В качестве варианта изобретения могут использоваться пружины в сочетании с направляющими втулками 82. При перемещении гидравлическими цилиндрами 92 запорных тяг 22 вниз, существует вероятность того, что перемещение затронет направляющие втулки 82. Пружины обеспечат высвобождение направляющих втулок 82 и ориентировку их относительно оси направляющих штанг 20. В частности, фланец будет приподниматься таким образом, что направляющая трубка 82 будет продолжать испытывать лишь незначительные осевые или изгибающие усилия или не будет их испытывать вовсе. Поскольку запирающие тяги 22 расположены на равных расстояниях и используются в сочетании с плавающими поршнями 92, то сбалансированность усилий обеспечивает параллельность верхней и нижней плит 12, 16. Каждая из запорных тяг 22 испытывает одинаковое отклонение, составляющее не более 0,005 дюйма. Этому способствует то, что запорные тяги 22 расположены на равных расстояниях по периметру полуформ 14, 18 и то, что верхняя и нижняя плиты 12, 16 имеют в высоту до шести дюймов. Такая конструкция обеспечивает также параллельность и концентричность форм 14, 18. Еще одно преимущество данной конструкции заключается в устранении сварных конструктивных опор неправильной формы для верхней плиты 12 и/или нижней плиты 16 для крепления верхней и нижней полуформ 14, 18. Таким образом, устраняются сварные соединения в зоне сжатия и по траектории приложения нагрузки. Пресс для вулканизации шин 10 работает следующим образом. Пресс закрывается опусканием верхней полуформы 14 на нижнюю полуформу 18. Средства захвата 54 фиксируются на нижней части 26 запорной тяги 22. Пневматический цилиндр 64 приводится в действие таким образом, чтобы рычаги 58, 60 разрезного фиксаторного кольца 56 охватывали нижнюю часть запорной тяги 22 с канавкой 26. После смыкания разрезного кольца 56 средства захвата 54 фиксируются на канавке 26 запорной тяги 22. Далее приводится в действие поршень 96 в направлении сжатия 98. Поршень 96 перемещает вниз фиксаторное кольцо 56 до контакта его с запорной тягой 22. Таким образом, механизм запирания 90 передает усилие на запорную тягу 22. Это приводит к запиранию пресса. Для открывания пресса поршень 96 приводится в действие в направлении разжатия 100. Фиксаторное кольцо 56 перемещается вверх, после чего могут быть раскрыты рычаги 58, 60. После высвобождения фиксаторного кольца 56, пресс для вулканизации шин 10 открыт. Направляющие штанги 20 смещены на определенный угол для уменьшения общей ширины пресса для вулканизации шин 10. Предпочтительно изготовить пресс 10 как можно более компактным, чтобы он мог поместиться на существующих производственных площадях. Это преимущество обеспечивается ориентацией направляющих штанг 20 и запорных тяг 22. Более того, благодаря данному изобретению, уменьшается общая высота пресса 10, так что для размещения пресса 10 приямки могут не потребоваться. К верхней плите 12 прикреплено устройство загрузки шины 83, которое перемещается вверх и вниз вместе с перемещениями верхней плиты 12. Когда устройство загрузки 83 перемещается внутрь под верхнюю плиту 12, верхняя плита 12 опускается, чтобы поместить шину в нижнюю половину формы. Этот способ обеспечивает ускоренный цикл прессования, устраняет необходимость в отдельном подъемном механизме для загрузочного устройства и более высокую точность размещения шины на механизме образования камеры. Механизм выгрузки шины 84 перемещается в пресс для извлечения вулканизированной шины, поднимая ее вертикально над камерой и затем горизонтально извлекая ее с задней стороны пресса. Затем механизм выгрузки отводится вертикально вниз и укладывает вулканизированную шину на транспортер или может задержать размещение шины на транспортере и удерживать ее на рычагах устройства выгрузки в течение следующего цикла вулканизации, чтобы вулканизированная шина остыла в ровном положении и не сталкивалась ни с какими предметами, такими как ролики транспортера, пока находится в горячем состоянии. Когда устройство выгрузки полностью отводится вниз, оно проходит через транспортер и опускается под него с задней стороны пресса. Этим обеспечивается более удобный доступ к задней сто-3 006613 роне пресса для работы, замены форм и обслуживания. Этим также обеспечивается более плавное и точное размещение шины на транспортере. Необработанная или невулканизированная шина подается в держатель необработанной шины 85 вручную или любым механическим подающим устройством. Затем держатель горизонтально поворачивается в положение, отцентрованное под механизмом загрузки 83. После этого держатель поднимает шину вертикально до перемещения механизма загрузки 83 с захватом для шины, отводится вниз и поворачивается обратно в начальное положение для следующей шины. Такой способ сокращает перемещения устройства загрузки, делая его более точным в окончательном размещении шины в форме и обеспечивая большую безопасность для оператора по сравнению со способом, когда загрузочное устройство падает,чтобы принять шину из неподвижного держателя. Выше было приведено описание предпочтительных вариантов. Для специалиста очевидно, что вышеописанные способы могут включать изменения и модификации, не выходящие за пределы общего объема данного изобретения. Предполагается включить все эти модификации и изменения в той мере, в какой они не выходят за пределы пунктов патентной формулы или их эквивалентов. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Пресс для вулканизации шин, содержащий верхнюю плиту с верхней полуформой, нижнюю плиту с нижней полуформой, три вертикальных запорных тяги, размещенных в верхней и нижней плитах и расположенных на равном расстоянии вокруг верхней и нижней полуформ, причем нижняя часть каждой запорной тяги имеет специальный конструктивный элемент для взаимодействия с запорным механизмом, снабженным силовым цилиндром, при этом каждый силовой цилиндр приспособлен для перемещения средств захвата запорного механизма к специальному конструктивному элементу запорной тяги и сообщения запорной тяге тянущего усилия, а в качестве силовых цилиндров используются гидроцилиндры, действующие от одной гидросистемы, и каждый из гидроцилиндров включает плавающий с саморегулирующимся ходом поршень, за счет чего достигается параллельность верхней и нижней плит и обеспечивается одинаковое тянущее усилие на всех запорных тягах. 2. Пресс для вулканизации шин по п.1, в котором средства захвата представляют собой фиксаторное кольцо, взаимодействующее с запорной тягой. 3. Пресс для вулканизации шин по п.1, в котором плавающие поршни силовых цилиндров выполнены с возможностью перемещения как в направление зажима, так и в направление разжима. 4. Пресс для вулканизации шин по п.1, в котором запорная тяга выполнена подвижной относительно верхней плиты. 5. Пресс для вулканизации шин по п.1, в котором запорная тяга в верхней части имеет винтовую нарезку. 6. Пресс для вулканизации шин по п.1, в котором средства захвата кинематически соединены с нижней частью запорной тяги. 7. Пресс для вулканизации шин по п.1, дополнительно содержащий направляющую стойку, независимую от запорной тяги. 8. Пресс для вулканизации шин по п.1, дополнительно содержащий устройство загрузки шины, кинематически связанное с верхней плитой. 9. Пресс для вулканизации шин по п.8, в котором устройство загрузки шины выполнено с возможностью вертикального перемещения одновременно с верхней плитой. 10. Пресс для вулканизации шин по п.9, в котором устройство загрузки шины дополнительно содержит механизм образования камеры и форму из двух полуформ, в которой под верхней плитой расположено устройство загрузки шин с возможностью перемещения верхней плиты для размещения шины в нижней полуформе поверх указанного механизма образования камеры. 11. Пресс для вулканизации шин по п.1, дополнительно содержащий механизм выгрузки шины для пресса, характеризующегося наличием средств выгрузки, приспособленных к подаче в указанное устройство и извлечению вулканизированной шины. 12. Пресс для вулканизации шин по п.11, в котором средства выгрузки приспособлены для вертикального перемещения вулканизированной шины. 13. Пресс для вулканизации шин по п.11, в котором средства выгрузки приспособлены для горизонтального перемещения вулканизированной шины. 14. Пресс для вулканизации шин по п.11, в котором средства выгрузки приспособлены для вертикального и горизонтального перемещения вулканизированной шины. 15. Пресс для вулканизации шин по п.14, в котором средства выгрузки приспособлены для вертикального перемещения вулканизированной шины над механизмом образования камеры и горизонтального перемещения. 16. Пресс для вулканизации шин по п.11, в котором средства выгрузки приспособлены для вертикального перемещения вулканизированной шины на механизм транспортирования. 17. Пресс для вулканизации шин по п.1, дополнительно содержащий устройство загрузки шины для-4 006613 пресса, характеризующееся загрузочными средствами, кинематически связанными с прессом, в котором устройство загрузки шины приспособлено для вертикального перемещения относительно пресса. 18. Пресс для вулканизации шин по п.17, в котором загрузочные средства кинематически связаны с верхней плитой и приспособлены для вертикального перемещения вместе с верхней плитой. 19. Пресс для вулканизации шин по п.18, в котором загрузочные средства приспособлены для перемещения под верхней плитой для размещения соответствующей шины поверх механизма образования камеры в нижней полуформе. 20. Пресс для вулканизации шин по п.1, дополнительно содержащий держатель шины для пресса,характеризующегося наличием средств удержания необработанной шины, в котором указанный держатель необработанной шины приспособлен для поворота в горизонтальной плоскости в заранее определенное положение. 21. Пресс для вулканизации шин по п.20, в котором заранее определенное положение отцентровано под соответствующим механизмом загрузки пресса. 22. Пресс для вулканизации шин по п.20, в котором держатель необработанной шины приспособлен для перемещения шины вертикально до взаимодействия механизма загрузки с шиной. 23. Пресс для вулканизации шин по п.22, в котором держатель необработанной шины приспособлен для вертикального перемещения и возврата в исходное положение.