专利名称：利用将帘线增强的未硫化橡胶带切割成带条的设备的切割装置和切割方法
技术领域：
本发明涉及切割装置，特别是用于切割具有增强帘线的未硫化橡胶带的切割装置。
背景技术：
这种切割装置是已知的。例如荷兰专利1027733描述了一种切割装置，其用于将材料带(具体为未硫化橡胶带，更加具体为帘线增强的未硫化橡胶带)切割成带条，所述切割装置包括框架；具有基本平直的第一切割刃的第一切割构件，其中在该情况下为下刀片的第一切割构件固定地附接到框架上；具有基本平直的第二切割刃的第二切割构件，其中 在该情况下为上刀片的所述第二切割构件沿着附接到框架的导块进行基本直线式的运动，其中所述第二切割刃可沿所述第一切割刃运动以便合作切割出带条；以及用于驱动所述第二切割构件进行基本直线式运动以及用于承载所述第二切割构件的驱动器。尤其是当切割橡胶材料时，刀片相互之间的距离(指切割缝隙)是重要的。如在上述荷兰专利1027733中所述的那样，即在橡胶材料的实际切割中优选使用负切割缝隙。这意味着从上述可设想到至少在切割之前上刀片和下刀片彼此重叠。专家将会意识到刀片需要有较小重叠以防止误切。由于在这种情况下至少一个刀片通常是弯曲的，这意味着至少一个刀片相对于另一刀片或刀梁是凸形的，因此在切割过程中切割刃被迫彼此抵触，从而实现合适的切割。这些已知装置的缺点是磨损非常高，且在切割过程中整个装置受到较大的力。另外，切割复合材料，诸如帘线增强的未硫化橡胶材料具有其自身的特定问题。未硫化的橡胶材料相对较软，而通常包括大量钢缆的增强帘线则很硬。除了其它之外，本发明的一个目的是对上述进行改进。
发明内容
根据第一方面，本发明提供一种用于将帘线增强的未硫化橡胶带切割成带条的切割装置，其包括框架；具有基本平直的第一切割刃的第一切割构件，其中所述第一切割构件固定地附接到框架上；具有基本平直的第二切割刃的第二切割构件，其中所述第二切割构件通过附接到框架的导轨进行基本直线式的运动，其中所述第二切割刃可沿所述第一切割刃运动以便与所述第一切割刃合作切割出带条；以及用于驱动所述第二切割构件进行基本直线式运动和承载所述第二切割构件的驱动器，其中所述导轨一方面铰接到框架，且铰链轴基本上平行于第一切割刃，另一方面所述导轨通过张紧构件附接到框架，其中所述张紧构件适于在运作时提供基本恒定的横向力，所述导轨被所述横向力推向所述第一切割刃，其中所述第一和/或第二切割刃由硬金属或硬质合金制成，并且其中所述框架包括用于限制所述导轨在所述第一切割刃方向上运动的止动构件。本发明源于本发明人认识到，如果使用锋利的刀片进行切割，则用于切割复合材料(诸如帘线增强的未硫化橡胶材料)所需的切割力会相对较小。在橡胶轮胎中的钢帘线通常由具有约O. I至O. 3毫米直径的单丝构成。当最大允许的切割缝隙不大于最细单丝所具有直径的约1/3时可以获得良好的切割结果。较大的切割缝隙会导致不可接受的粗切割结果，或甚至误切。尤其是在长切割构件的情况下，切割构件可能在中心向外弯曲，这可能导致切割缝隙变得大于单丝直径，因此会出现误切。出于这个原因，已知装置的刀架设计非常刚性。此外，切割构件设置有约O. I至O. 2毫米的重叠(如上所述的负切割缝隙)。这些已知装置中所需的闭合力是由重叠程度和刀架刚性导致的。事实上显示出较高磨损程度且刀片非常快速变钝的已知装置需要非常大的闭合力，此外还需要非常大的横向力，以便保持刀片闭合或重叠。由于使用硬金属或硬质合金切割刃，因此切割刃保持锋利的时间更长，且可用相
对小的切割力切割复合材料。然而，如在荷兰专利1027733中所述的那样，已知切割装置中的闭合力对于硬金属或硬质合金切割刃而言过高，因此切割刃可能会崩裂。利用具有硬金属或硬质合金切割刃的切割构件需要设置尽可能小的开放切割缝隙，特别是为了在切割构件的更大长度上获得平直度公差，对于切割缝隙而言所需的该平直度公差处于从零到最大允许切割缝隙的范围内。为了该目的根据本发明的装置在一方面包括张紧构件，其用于至少在切割过程中施加基本恒定的横向力。因此切割刃施加到彼此上的力可以以优选可设定的恒定横向力为限。此外，根据本发明的装置设有止动构件，其用于限制所述导轨以及因此所述第二切割刃在所述第一切割刃方向上的运动。以这种方式，可以至少在切割行程开始时设定第一和第二切割刃的间隙，即从零到最大允许切割缝隙范围内的切割缝隙。事实上，使用张紧构件和止动构件提供了一种机构，其保持横向力在控制之下且使得可以使用硬金属或硬质合金切割刃来切割帘线增强的未硫化橡胶材料。在一个实施例中，所述张紧构件包括一个或多个气压缸，其用于尤其是在切割过程中提供基本恒定的横向力。通过在气压缸内设定基本恒定的压力可以获得基本恒定的横向力，其可补偿切割刃中可能的不平度。在一个实施例中，横向力处于从100到300N的范围内，优选150到250N的范围内。如此小的横向力在已知装置中是不可能的。由于使用了锋利的硬金属或硬质合金切割刃，利用如此小的横向力就可以可靠地切割帘线增强的未硫化橡胶材料。在一个实施例中，导轨通过板簧铰接到框架。板簧为活跃的旋转点，且提供用于使得第二切割刃在第一切割刃的方向上往复运动的自由度，特别是用于补偿第一和/或第二切割刃中的不平度。为了补偿所述不平度，需要非常小的位移或旋转，其可有利地由板簧获得；对于非常小的旋转不便于使用轴承，特别是由于这种轴承在进行旋转时的润滑问题。此外，板簧还防止导轨侧向运动，并因此防止所述第二切割刃侧向运动。在一个实施例中，第一切割构件是下刀片而第二切割构件是上刀片。在一个实施例中，第一和/或第二切割构件包括长的以及至少在纵向方向上的平直刚性刀片，其设有硬金属或硬质合金切割刃。在一个实施例中，硬金属或硬质合金切割刃在切割刃位置处被焊接到刀片凸缘上。
在一个实施例中，硬金属或硬质合金包括碳化钨。在一个实施例中，第一切割构件和第二切割构件一起形成铡刀或一对剪刀。在一个实施例中，第一和第二切割刃形成锐角，特别是大于O度的锐角。在一个实施例中，第二切割构件具有第一和第二外端，且张紧构件包括至少两个气压缸，其中第一气压缸在第二切割构件第一外端 附近，以及第二气压缸在另一外端附近。在一个实施例中，止动构件适于设定大于或等于零的切割缝隙。也正因为此，相对较小的切割力就已足够，且可基本上防止损坏硬金属或硬质合金切割刃。在一个实施例中，在运作时驱动器适于施加小于500N(优选小于400N)的切割力。这种力经证明足以切割用于制造汽车轮胎的帘线增强的未硫化橡胶材料的钢帘线。在一个实施例中，驱动器包括偏心驱动器。在一个实施例中，偏心驱动器基本上承载了所述第二切割构件的全部重量。在根据本发明切割装置的一个实施例中，其适于切割车辆轮胎的缓冲层。在根据本发明切割装置的一个实施例中，其适于切割用于构建车辆轮胎的其它组件。根据第二方面，本发明提供一种用于通过如上所述的切割装置将帘线增强的未硫化橡胶带切割成带条的方法，其中在从帘线增强的未硫化橡胶带切割出带条之前和之后，第二切割刃相对于第一切割刃的位置基本上由止动构件限定，并且其中在切割出带条的过程中，第二切割刃相对于第一切割刃的位置至少还由张紧构件基本恒定的横向力来限定。从而可在切割之前和之后，将切割缝隙设定成大于或等于零。在切割材料的过程中，材料处于切割刃之间，而设定的切割缝隙则是无关紧要的。在切割过程中，切割缝隙的大小至少还由处于将所述第二切割刃推向第一切割刃的基本恒定力下时的张紧元件限定。在一个实施例中，在切割出带条的过程中，第二切割刃相对于第一切割刃的位置基本上由张紧构件的基本恒定的横向力来限定。上述的实施例可以被组合。在本申请的该说明书中和权利要求中所述的和/或在本申请的附图中所示出的方面和措施如果可能的话也可以单独使用。所述单独方面可以是与之相关的分案专利申请的主题。这特别适用于本质上在从属权利要求中所述的措施和方面。
将基于在附图中所示出的多个示例性实施例来描述本发明，其中图I示出根据本发明切割装置的示意性剖视前视图；以及图2示出图I所示切割装置的示意性剖视侧视图。
具体实施例方式图I示出根据本发明切割装置I的剖视前视图。所述切割装置I具有框架2、3、5，下刀梁3安装于其上。在下刀梁3中持有硬金属或硬质合金下刀片4。切割装置I还设有上框架5，其具有设有硬金属或硬质合金上刀片7的上刀梁6。下刀片4和/或上刀片7形成为长的且至少在纵向方向上的平直刚性硬金属或硬质合金(优选为碳化钨)刀片。通过导块85，上刀梁6附接有导轨8，且结果是带有上刀片7的上刀梁6在基本垂直的Y方向上进行基本直线式的运动。因此上刀片7的切割刃71可沿下刀片4的切割刃41移动以便与下刀片4的切割刃41合作切割出带条。上刀片7具有第一外端72和第二外端73。为了进行适当的导引，上刀梁6在每个外端72，73附近被放置于导轨8，8'上。所述每个导轨8，8'均设有气压缸10。如图I中示意性所示，第一切割刃41和第二切割刃71形成锐角α，特别是大于O度的锐角。因此当进行切割时，刀片4，7实际上进行剪式运动。在其上外端部处或附近，导轨8，8'铰接到上框架5，其中铰链轴82基本平行于第一切割刃41。在如图中所示的实施例中，每个导轨8，8' —方面通过板簧81，81'铰接到上框架5。如图I中所示，板簧81，81'防止导轨8，8'在X方向上的侧向运动，且提供上刀片7在X-方向上一个的基本稳定位置。另一方面，板簧81,81'提供绕铰链轴82向前和向后旋转的自由度。在下刀片4水平处的向前和向后运动的幅度非常小，处于十分之几毫米或更小的量级。此外其结果是，如果使用轴承代替板簧81，81'，则由于轴承具有很难润滑的 缺点，显示出磨损以及因此在切割运动中引入不必要的振动。用于将导轨8，8'铰接到框架5的板簧81，81'的另一优点在于这种悬挂机构基本上没有游隙，其结果是导轨8，8'能够相对于框架采取合适的限定位置；或，换而言之，其结果是所述第二切割刃71能够相对于第一切割刃41采取合适的限定位置。在其下外端部处或附近，导轨8，8'通过张紧构件10附接到框架2。张紧构件10包括两个气压缸101，每个气压缸101适于每个导轨8，8'，以便提供基本恒定的横向力Fd，通过该基本恒定的横向力Fd导轨8，8'被推向第一切割刃41。为了基本防止硬金属或硬质合金刀片4，7的过度磨损和/或损坏，横向力Fd范围为100到300N，优选范围为150到250N。如图2中所示,每个气压缸101包括活塞102,活塞102通过活塞杆103而连接到导轨8。气压缸101在导轨8上施加基本恒定的力Fd以及因此在横向方向上施加到上刀片7上，以便以这种方式，在切割运动过程中，向下切割行程迫使上刀片7连同其切割刃71抵触下刀片4的切割刃41。以这种方式，硬金属或硬质合金刀片4，7的平直度偏差特别是关于切割刃41，71平直度的偏差，和/或硬金属或硬质合金刀片4，7的偏转，在其刚性减小的情况下，可通过使得上刀片7在横向方向上绕铰链轴82向前和/或向后旋转而得到补偿。另外，由于这种构造，仅需要由两个板簧81，81'形成的两个旋转点即可，而不需要完全平直的旋转线。框架2包括两个止动构件11，1Γ，以便限制导轨8，V在第一切割刃41方向上的运动。止动构件11，11,适于设定切割缝隙，特别是在切割材料之前和之后设定切割缝隙，使其大于或等于零，以便基本防止硬金属或硬质合金刀片4，7的过度磨损和/或损坏。每个止动构件11，11,放置于保持器12，12'内以便被固定，该保持器固定地附接到框架2上，或者为框架2的一部分。在一个简单的实施例中，止动构件11，11'至少部分地设有外螺纹以及保持器12，12'设有具有互补内螺纹的孔。通过转动止动构件11，11'，可以设定止动位置。此外，该装置还包括驱动器9，其用于驱动上刀片7在Y方向上进行基本直线式的运动。驱动器9包括两个偏心驱动器91，92，其通过轴93而旋转固定地联接。偏心驱动器91，92中的每一个包括盘911，921，其具有连接杆912，922，所述连接杆912，922偏心地且可旋转地联接到所述盘911，921，且其在背离盘911，921的一侧可旋转地联接到上刀梁6。连接杆912，922 —方面确保上刀梁6沿导轨8的运动，另一方面承载上刀梁6连同上刀片7的基本上全部重量。因此在该实施例中，两个导轨8只用于给上刀梁6提供稳定的垂直引导而无需承载重量，以便使得上刀片7进行基本垂直的剪式(切害I])运动。此外，板簧(81)和位于其内的铰接点(82)不直接由切割力Fs加载，其结果是与已知切割装置相比根据本发明切割装置的这种构造可设计地更为轻便。为了把帘线增强(特别是钢帘线增强)的未硫化橡胶带切割成带条，在运作时适于在该驱动器上施加小于500N(优选小于400N)的切割力Fs。另外，由于使用了与工具钢刀片相比可更长时间地保持锋利的硬金属或硬质合金刀片4，7，如此小的切割力足以(特别是以剪式运动)切割钢帘线。应该清楚的是上面的描述是为了解释说明本发明优选实施例的操作，而非限制本发明的范围。基于上述解释说明，对于专家而言落入本发明精神和范围内的许多变化将是显然的。总体而言，本发明提供一种用于从帘线增强的未硫化橡胶带切割出带条的切割装置。所述切割装置包括框架；分别具有硬金属或硬质合金制成的基本平直的第一和第二切割刃的第一和第二切割构件，其中所述第一切割构件固定地附接到框架，而所述第二切割构件通过附接到框架的导轨进行基本直线式的运动。所述第二切割刃可沿所述第一切割刃运动以便切割出带条。所述导轨一方面平行于第一切割刃而铰接到框架，另一方面通过张紧构件附接到框架。所述张紧构件适于提供恒定的横向力，所述导轨被所述横向力推向所述第一切割刃。所述框架还包括用于限制所述导轨到所述第一切割刃运动的止动构件。
权利要求
1.一种用于将帘线增强的未硫化橡胶带切割成带条的切割装置(1)，其包括 框架(2,3,5)； 具有基本平直的第一切割刃(41)的第一切割构件(4)，其中所述第一切割构件(4)固定地附接到框架⑶上； 具有基本平直的第二切割刃(71)的第二切割构件(7)，其中所述第二切割构件(7)通过附接到框架(5)上的导轨(8)进行基本直线式的(Y)运动，其中所述第二切割刃(71)可沿所述第一切割刃(41)运动以便与所述第一切割刃(41)合作切割出带条；以及 用于驱动所述第二切割构件(7)进行基本直线式(Y)运动及承载所述第二切割构件(7)的马区动器(9)； 其中所述导轨(8)在一方面铰接(81)到框架(5)，铰链轴(82)基本上平行于第一切割刃(41)，而在另一方面所述导轨(8)通过张紧构件(10)附接到框架(2)上，其中所述张紧构件(10)适于在运作时提供基本恒定的横向力(Fd),所述导轨(8)被所述基本恒定的横向力(Fd)推向所述第一切割刃(41)； 其中所述第一切割刃(41)和/或第二切割刃(71)由硬金属或硬质合金制成；以及 其中所述框架(2)包括止动构件(11)，其用于限制所述导轨(8)在所述第一切割刃(41)方向上的运动。
2.根据权利要求I所述的切割装置，其特征在于，所述张紧构件(10)包括一个或多个气压缸，其用于尤其是在切割过程中提供基本恒定的横向力(Fd)。
3.根据权利要求I或2所述的切割装置，其特征在于，所述横向力(Fd)处于从100到300N的范围内，优选从150到250N的范围内。
4.根据权利要求1，2或3所述的切割装置，其特征在于，所述导轨(8)—方面通过板簧(81)铰接到框架(5)上。
5.根据任一前述权利要求所述的切割装置，其特征在于，所述第一切割构件是下刀片(4)而第二切割构件是上刀片(7)。
6.根据任一前述权利要求所述的切割装置，其特征在于，所述第一和/或第二切割构件(4，7)是长的以及至少在纵向方向上的平直刚性刀片，其设有硬金属或硬质合金切割刃。
7.根据任一前述权利要求所述的切割装置，其特征在于，所述硬金属或硬质合金包括碳化鹤。
8.根据任一前述权利要求所述的切割装置，其特征在于，所述第一切割构件(4)和第二切割构件(7) —起形成铡刀。
9.根据任一前述权利要求所述的切割装置，其特征在于，所述第一切割构件(4)和第二切割构件(7) —起形成一对剪刀。
10.根据任一前述权利要求所述的切割装置，其特征在于，所述第一切割刃(41)和第二切割刃(71)形成锐角(α)，特别是大于O度的锐角。
11.根据任一前述权利要求所述的切割装置，其特征在于，所述第二切割构件(7)具有第一外端(72)和第二外端(73)，以及所述张紧构件(10)包括至少两个气压缸，其中第一气压缸在第二切割构件第一外端(72)附近，以及第二气压缸在第二外端(73)附近。
12.根据任一前述权利要求所述的切割装置，其特征在于，所述止动构件(11)适于设定大于或等于零的切割缝隙。
13.根据任一前述权利要求所述的切割装置，其特征在于，所述驱动器包括偏心驱动器(91,92)。
14.根据权利要求14所述的切割装置，其特征在于，偏心驱动器(91，92)基本承载了所述第二切割构件(7)的全部重量。
15.根据任一前述权利要求所述的切割装置，其特征在于，所述驱动器适于在运作时施加小于500N的切割力(Fs)，优选小于400N。
16.一种用于通过根据任一前述权利要求所述的切割装置将帘线增强的未硫化橡胶带切割成带条的方法， 其特征在于，在从帘线增强的未硫化橡胶带切割出带条之前和之后，第二切割刃(71)相对于第一切割刃(41)的位置基本上由止动构件(11)限定；以及 其中在切割出带条的过程中，第二切割刃(71)相对于第一切割刃(41)的位置至少还由张紧构件(10)的基本恒定的横向力(Fd)来限定。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，在切割出带条的过程中，第二切割刃(71)相对于第一切割刃(41)的位置基本上由张紧构件(10)的基本恒定的横向力(Fd)来限定。
全文摘要
本发明涉及一种用于从帘线增强的未硫化橡胶带切割出带条的切割装置(1)。该装置包括框架(2，3，5)；分别具有硬金属或硬质合金制成的基本平直的第一切割刃(41)和第二切割刃(71)的第一切割构件(4)和第二切割构件(7)，其中第一切割构件固定地附接到框架，而第二切割构件通过附接到框架的导轨(8)进行基本直线式的运动。第二切割刃可沿第一切割刃运动以便切割出带条。导轨在一方面平行于第一切割刃而铰接到框架，而在另一方面导轨通过张紧构件(10)附接到框架。张紧构件适于提供基本恒定的横向力，导轨通过横向力而被推向第一切割刃。框架还包括止动构件(11)，其用于限制导轨到所述第一切割刃的运动。
文档编号B26D7/26GK102958655SQ201180031094
公开日2013年3月6日 申请日期2011年6月17日 优先权日2010年6月24日
发明者柯南利斯·伍特瑞斯·詹斯仁, 维伯·贺曼·坦·威渥德, 杰瑞特·威廉·雷莫思 申请人:Vmi荷兰公司