CN112469553B - 用于切割轮胎部件的圆刀、切割组件以及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于切割轮胎部件(9)的圆刀(1、101)、切割组件以及方法，其中，圆刀(1、101)包括：载体(2、102)，该载体可围绕旋转轴线(X)旋转；和多个第一刃段(4、141)，该多个第一刃段被布置为在围绕旋转轴线(X)的周向(G)上并排地安装到所述载体(2、102)，以形成围绕旋转轴线(X)同心地延伸的圆形刀刃(E)，其中，段本体(50)被布置为在第一侧面(53、253)与第二侧面(54、254)之间的中心处在径向(R)上与载体(2、102)隔开。本发明还涉及使用所述刀切割轮胎部件(9)的方法。

Description

用于切割轮胎部件的圆刀、切割组件以及方法
技术领域
本发明涉及用于切割轮胎部件的圆刀、切割组件以及方法。
背景技术
US3207019A公开了一种用于剪切在轮胎制造中使用的具有金属帘线、特别是高强度钢帘线的帘布的机器。图1中示意性地示出了US3207019A的工作原理。包括具有金属帘线91的帘布90的轮胎部件9以斜角供应到切割组件。切割组件包括可在其自身轴线上旋转的圆形刀片和直线对向刀片(counter-blade)。圆形刀片沿着直线对向刀片在横向Y上移动，以沿着切割线切割帘布90。圆形刀片在其各个平面上具有小的侧斜角，从而允许刀片在两侧上使用。
用于轮胎部件的帘布中的钢帘线变得越来越强。预计在不久的将来，钢帘线的硬度将显著增加。因此，圆形刀片经受越来越多的磨损，并且必须定期更换。而且，帘布中的不规则部可能导致圆形刀刃至少部分地剥落。一旦圆形刀刃被损坏，就必须被整体地打磨或更换圆形刀片。
DE2300429A1公开了一种用于切割轮胎制造用橡胶材料的圆刀，该圆刀包括多个相互隔开的切割元件，这些切割元件围绕圆刀的圆周均匀分布。各个切割元件具有两个线性刀刃。尽管已知的圆刀具有可更换的切割元件，但是切割元件不形成连续的刀刃。
EP2650091A2公开了一种具有多个刃段的线性刀，这些刃段形成连续的刀刃以防止材料的剥落并提供均匀的切割。
发明内容
用于轮胎部件的帘布中的钢帘线变得越来越强。预计在不久的将来，钢帘线的硬度将显著增加。因此，圆形刀片经受越来越高的切割力。EP2650091A2的示教在没有对刃段的进一步修改的情况下不能应用于DE2300429A1。特别地，可以看出，EP2650091A2涉及一种直线刀，而DE2300429A1涉及一种圆刀。这提出了刃段在圆形载体上的稳定放置的问题。考虑到越来越高的切割力，当圆形载体与刃段之间存在小公差时，切割力可能导致刃段相对于圆形载体移位或倾斜，这一点尤其相关。圆形刀刃中产生的不规则部可能导致圆形刀刃至少部分地剥落。一旦圆形刀刃被损坏，圆形刀片就必须进行整体打磨或更换。
本发明的目的是提供用于切割轮胎部件的圆刀、切割组件以及方法，其中可以提高圆刀的耐用性。
根据第一方面，本发明涉及一种用于切割轮胎部件的圆刀，其中，圆刀包括：载体，该载体可围绕旋转轴线旋转；和多个第一刃段，该多个第一刃段被布置为在围绕旋转轴线的周向上并排地安装到载体，以形成围绕旋转轴线同心地延伸的圆形刀刃，其中，各个第一刃段包括段本体，该段本体在安装到载体时包括背离旋转轴线的外侧和面向旋转轴线的内侧，其中，段本体还包括在段本体在周向上的相对侧上在外侧与内侧之间延伸的第一侧面和第二侧面，其中，外侧是凸出的，以形成圆形刀刃的一部分，其中，内侧被布置为在第一侧面和第二侧面处或附近在垂直于旋转轴线的径向上抵接载体，而段本体被布置为在第一侧面与第二侧面之间的中心处在同一径向上与载体隔开。
因此，可以确保第一刃段在载体上的稳定的两点支撑。这可以大大改进第一刃段的定位以获得圆形刀刃。特别地，两点支撑可以防止第一刃段在经受高切割力时相对于载体移位或倾斜。第一刃段的移位或倾斜可能导致刀刃中的不规则部的不对齐，并最终损坏圆刀。因此，通过改进第一刃段的定位，可以提高圆刀的耐用性。
优选地，多个第一刃段在圆形刀刃处在周向上彼此相距在小于30微米的公差内。
通过设置具有第一刃段的圆刀，受磨损或损坏影响的任何第一段可以容易地更换和/或修理而不用更换整个圆刀。而且，第一刃段与圆刀的整体尺寸相比相对较小，由此可以由诸如硬金属的更牢固、更耐用的材料制成，而不会过度地提高圆刀的成本。因此，根据本发明的圆刀可以用于切割具有越来越硬的帘线加强层的轮胎部件。公差范围被选择为使得圆形刀刃至少对于人眼而言可以是基本上连续的。而且，在公差如此小的情况下，帘线卡在第一刃段之间的风险实际上不存在。因此，分段的圆刀可以以与具有整体圆形刀刃的常规圆刀相同的方式和相同的质量来有效地进行切割。
在一个实施例中，多个第一刃段被布置为在所述公差内在圆形刀刃处沿周向彼此隔开。通过确保第一刃段保持并拢，但非常轻微地隔开，可以防止由于与相邻第一刃段抵接而在第一刃段中产生张力。因此，第一刃段中的张力可以更均匀，这可以导致跨各个第一刃段的更均匀的磨损。而且，第一刃段不太可能被损坏或剥落。最后，通过将第一刃段隔开，可以确保所有第一刃段可以适当地装配在适当位置以形成圆形刀刃，而不被直接相邻的第一刃段阻碍。
在另选实施例中，多个第一刃段被布置为在圆形刀刃处在周向上彼此抵接。通过抵接第一刃段，圆形刀刃可以是连续的。因此，帘线卡在第一刃段之间的风险实际上不存在。
在圆刀的另一实施例中，多个第一刃段之间沿周向的抵接是无张力的。由此，可以防止第一刃段被强制地彼此压靠。相反，第一刃段中的张力可以更均匀，这可以导致跨各个第一刃段的更均匀的磨损。而且，第一刃段不太可能被损坏或剥落。
在圆刀的实施例中，外侧形成第一圆周刃和在平行于旋转轴线的方向上与第一圆周刃相对的第二圆周刃，其中，各个第一刃段可反转以将第一圆周刃或第二圆周刃与圆形刀刃交替地对齐。因此，当一个圆周刃磨损或损坏时，可以反转或逆转相应的第一刃段，使得新的圆周刃替换磨损或损坏的圆周刃。由此，圆形刀刃可以容易地修理，而不需要更换相应的第一刃段。特别地，第一刃段的寿命可以加倍。
在一个特定实施例中，多个第一刃段在内侧沿周向彼此隔开至少100微米，优选地至少0.5毫米，并且最优选地至少1毫米。这样，可以确保所有第一刃段可以适当地装配到载体。特别地，在相应的内侧处的第一刃段之间的间隔确保了第一刃段在相应的外侧处彼此最接近。而且，可以防止在相应内侧处的第一刃段之间的张力。在第一刃段之间抵接的情况下，可以确保抵接发生在外侧处或附近而不是内侧处的第一刃段之间。
在另一特定实施例中，段本体还包括在段本体在周向上的相对侧上在外侧与内侧之间延伸的第一侧面和第二侧面，其中，一个第一刃段的第一侧面面向直接相邻的第一刃段的第二侧面，并且从外侧朝向内侧远离所述第二侧面偏离。因此，一个第一刃段的侧面可以有效地向内并且远离相邻的第一刃段的侧面渐缩。和前面的实施例一样，该实施例具有第一刃段在相应外侧处彼此最接近的优点。而且，可以防止在相应内侧处的第一刃段之间的张力。在第一刃段之间抵接的情况下，可以确保抵接发生在外侧处或附近而不是内侧处的第一刃段之间。
在圆刀的另外实施例中，第一侧面和第二侧面分别包括第一侧面接触面和第二侧面接触面，这两个侧面接触面平行于或基本上平行于与旋转轴线垂直的径向从圆形刀刃朝向旋转轴线延伸至少2毫米。通过设置侧面接触面，可以防止直接相邻的另选刃段的相互面对的另选侧面已经开始偏离，由此在另外另选的圆刀和直线对向刀重叠的区域内在相应的另选刃段之间留下间隙。
优选地，内侧是至少部分地凹入的。因此，可以确保第一刃段在载体上的稳定的两点支撑。这可以大大改进第一刃段的定位以获得圆形刀刃。
在另外实施例中，内侧被布置为分别在第一侧面和第二侧面处或附近的第一支撑位置和第二支撑位置处接触载体，其中，内侧分别在第一支撑位置和第二支撑位置的位置处包括第一内接触面和第二内接触面，其中，内接触面是平面的或基本上平面的并且在相应支撑位置处沿垂直于径向的方向延伸。这样，由刃段施加在载体上的接触力可以沿径向而不是横向于所述径向的方向被引导。这可以防止对具有相应的另选侧面的另选内侧的角部的损坏。
在另外实施例中，外侧沿着具有第一半径的圆弧延伸，其中，内侧被布置为分别在第一侧面和第二侧面处或附近的第一支撑位置和第二支撑位置处接触载体，其中，第一支撑位置和第二支撑位置位于与外侧的圆弧同心的具有第三半径的圆弧上，其中，在第一支撑位置与第二支撑位置之间的内侧的至少一部分沿着具有小于第三半径的第四半径的圆弧延伸或与之重合。
在另一实施例中，载体设置有第一圆周支撑面，该第一圆周支撑面相对于旋转轴线在第三半径处沿周向延伸，用于在垂直于所述旋转轴线的径向上支撑多个第一刃段，其中，内侧具有小于第三半径的第四半径。和前面的实施例一样，该实施例具有的优点是可以确保第一刃段在载体上的稳定的两点支撑。这可以大大改进第一刃段的定位以获得圆形刀刃。
在优选实施例中，载体包括圆形载体本体。更优选地，圆形载体本体是盘或环。圆形、盘状或环状载体本体可以沿着圆形刀刃有效地支撑第一刃段。特别地，载体本体可以尽可能地靠近圆形刀刃定位，而不突出超过所述圆形刀刃。
在另一实施例中，载体包括第一安装面，该第一安装面用于在平行于旋转轴线的轴向上将多个第一刃段安装到载体。第一安装面可以相对于载体有效地支撑第一刃段。优选地，第一安装面在垂直于旋转轴线的径向平面中延伸，使得所有第一刃段可以支撑在共同平面中。这可以大大改进第一刃段的定位以获得圆形刀刃。
在圆刀的另外实施例中，载体还包括第一圆周支撑面，该第一圆周支撑面沿周向延伸，用于沿垂直于所述旋转轴线的径向支撑多个第一刃段，其中，载体设置有底切部，该底切部将第一安装面与第一圆周支撑面连接并且被布置为从多个第一刃段向后平放(lieback)。例如由于氧化而在第一安装面与第一圆周支撑面之间的内径中积累的材料可以防止第一刃段平放在第一安装面和/或第一圆周支撑面上。底切部可以有效地使从第一安装面和/或第一圆周支撑面积聚的任何材料凹入和/或容纳该材料，并且确保第一刃段可以被适当地定位以获得圆形刀刃。
在圆刀的另外实施例中，载体包括垂直于旋转轴线的中间平面，其中，第一安装面位于中间平面的一侧，其中，载体还包括相对于第一安装面在中间平面的相对侧上的第二安装面，其中，圆刀还包括被布置为在周向上并排安装到第二安装面的多个第二刃段，其中，圆刀是可反转的，以与多个第一刃段或多个第二刃段交替地形成圆形刀刃。因此，除了先前讨论的在第一刃段处的第二圆周刃之外或作为其另选方案，第二刃段可以用于替换第一刃段的磨损或损坏的圆周刃。由此，圆形刀刃可以容易地修理，而不需要更换相应的第一刃段。特别地，圆刀的寿命可以加倍。
在圆刀的实施例中，各个第二刃段形成第三圆周刃和在轴向上与第三圆周刃相对的第四圆周刃，其中，各个第二刃段是可反转的，以使第三圆周刃或第四圆周刃与圆形刀刃交替地对齐。这可以进一步增加圆刀的寿命，因为对于中间平面的各个侧，两个圆周刃可用于替换彼此，这导致在需要拆卸第一和/或第二刃段中的一个或多个之前，总共四个圆周刃可能被磨损或损坏。特别地，圆刀的寿命可以是四倍。
在另一实施例中，多个第一刃段包括至少十个第一刃段，并且优选地包括至少二十个第一刃段。当刃段的数量大时，它们可以相对较小。因此，可以保持更换相对较小的刃段的成本较低。
在另一实施例中，圆刀在圆形刀刃处的直径为至少400毫米，并且优选地为至少500毫米。该相对较大的直径是期望的，因为它减小了轮胎部件在切割期间的变形，因为可以减小轮胎部件上的挤压力的前向分量。然而，在这些更大的直径下，即使不是不可能，由单件制造圆形刀刃、特别是在硬金属的情况下也是非常昂贵、困难的。因此，根据本发明的分段的圆刀与更大直径的圆刀组合可以是特别方便的，因为载体本身可以由可以以低成本准确加工的材料制成，而刃段可以由更硬、更昂贵的材料制成。
在另一实施例中，多个第一刃段由硬金属制成或包括硬金属。硬金属可以增加圆刀的硬度，至少在圆形刀刃处，以使得所述圆刀能够切割具有越来越硬的帘线加强层的轮胎部件。
在另一实施例中，多个第一刃段通过使用紧固件和/或胶安装到载体。例如螺栓的紧固件允许相对容易地安装和拆卸刃段。胶可以改善刃段在载体上的固定。两种紧固技术的组合可以进一步改善刃段的固定。当需要拆卸胶合的刃段时，可以加热胶以释放刃段。
在另一实施例中，多个第一刃段至少在圆形刀刃处设有硬度改进涂层。涂层，像物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)，可以用来显著增加刃段的硬度，特别是与硬金属结合，以使得圆刀能够切割具有越来越硬的帘线加强层的轮胎部件。
根据第二方面，本发明涉及一种切割组件，该切割组件包括根据前述实施例中的任意一个实施例的圆刀和直线对向刀，该圆刀和直线对向刀被布置为协作来切割轮胎部件。切割组件包括根据本发明第一方面的圆刀，由此具有相同的技术优点，下文中将不再重复。
在实施例中，直线对向刀包括多个刃段，这些刃段被布置为在对向刀的纵向上并排安装，以形成基本上直线的上刀刃。具有多个刃段的直线对向刀允许向直线对向刀提供与根据本发明的圆刀获得的基本相同的优点。
根据第三方面，本发明涉及一种切割组件，该切割组件包括根据前述实施例中的任意一个实施例的圆刀和圆对向刀，该圆刀和圆对向刀被布置为协作来切割轮胎部件。在实施例中，圆对向刀被布置为可与圆刀一起移动，以便切割轮胎部件。
在实施例中，圆对向刀还包括可围绕旋转轴线旋转的载体，该载体设置有多个刃段，其中，刃段被布置为沿围绕旋转轴线的周向并排地安装到所述载体，其中，刃段形成环形刀刃，该环形刀刃围绕旋转轴线同心地延伸。具有多个刃段的圆对向刀允许向圆对向刀提供与根据本发明的圆刀获得的基本相同的优点。
根据第四方面，本发明涉及一种用于圆刀中的刃段，其中，刃段包括段本体，该段本体包括外侧和内侧，其中，段本体还包括在段本体在周向上的相对侧上在外侧与内侧之间延伸的第一侧面和第二侧面，其中，外侧是凸出的，以形成圆形刀刃的一部分，并且沿着具有第一半径的圆弧延伸，其中，内侧被布置为分别在第一侧面和第二侧面处或附近的第一支撑位置和第二支撑位置处接触载体，其中，第一支撑位置和第二支撑位置位于与外侧的圆弧同心的具有第三半径的圆弧上，其中，在第一支撑位置与第二支撑位置之间的内侧的至少一部分沿着具有小于第三半径的第四半径的圆弧延伸或与其重合。
因此，可以确保刃段在圆刀的载体上的稳定的两点支撑。这可以大大改进刃段的定位以获得圆形刀刃。与根据本发明的第一方面的圆刀的第一刃段有关的所有特征可以应用于根据本发明的第四方面的刃段，具有对应的技术优点。
根据第五方面，本发明涉及一种用于通过使用根据前述实施例中的任意一个实施例的圆刀切割轮胎部件的方法，其中，该方法包括以下步骤：将多个第一刃段安装到载体；切割轮胎部件；以及更换一个或多个第一刃段。方法涉及根据本发明第一方面的圆刀的实际实施方案，由此具有相同的技术优点，下文中将不再重复。
另外或另选地，本发明涉及一种用于通过使用根据前述实施例中的任意一个实施例的圆刀切割轮胎部件的方法，其中，该方法包括以下步骤：使用根据前述实施例中的任意一个实施例的圆刀或使用根据前述实施例中的任意一个实施例的切割组件来切割轮胎部件。
在实施例中，方法还包括以下步骤：更换圆刀的一个或多个第一刃段。
在方法的优选实施例中，各个第一刃段形成第一圆周刃和在平行于旋转轴线的轴向上与第一圆周刃相对的第二圆周刃，其中，方法包括以下步骤：将一个或多个第一刃段反转，以使第一圆周刃或第二圆周刃与圆形刀刃交替对齐。
在方法的另外实施例中，载体包括垂直于旋转轴线的中间平面，其中，载体包括：在中间平面的一侧上的第一安装面，该第一安装面用于在平行于旋转轴线的轴向上将多个第一刃段安装到载体；和相对于第一安装面在中间平面的相对侧上的第二安装面，其中，圆刀还包括被布置为在周向上并排安装到第二安装面的多个第二刃段，其中，方法包括以下步骤：使圆刀反转，以与多个第一刃段或多个第二刃段交替地形成环形刀刃。
在方法的另外实施例中，各个第二刃段形成第三圆周刃和在平行于旋转轴线的轴向上与第三圆周刃相对的第四圆周刃，其中，方法包括以下步骤：将一个或多个第二刃段反转，以使第三圆周刃或第四圆周刃与圆形刀刃交替对齐。
只要有可能，说明书中描述并示出的各种方面和特征就可以单独应用。这尤其适用于第一刃段，该第一刃段可以作为用于圆刀修理的售后部件提供。这些单独方面，特别是在所附从属权利要求中描述的方面和特征，可以被使得受制于分案专利申请。
附图说明
将基于示意附图所示的示例性实施例来阐明本发明，附图中：
图1示出了根据现有技术的切割组件；
图2示出了根据本发明的第一示例性实施例的具有圆刀的切割组件的前视图，该圆刀包括多个刃段；
图3示出了根据图2的圆刀的前视图的细节；
图4示出了根据图2的圆刀的透视图，其中一个刃段被取出；
图5示出了一个刃段的前视图；
图6示出了圆刀在一个刃段处的根据图3中的线VI-VI的横截面；
图7示出了根据本发明的第二示例性实施例的另选圆刀的横截面；
图8示出了根据本发明的第三示例性实施例的具有另选刃段的另外另选圆刀的扇区的前视图；
图9示出了根据图8的两个直接相邻的交替刃段的相对定位；
图10示出了根据本发明的第一示例性实施例的具有圆刀的切割组件的第三示例性实施例的前视图，该圆刀包括多个刃段；以及
图11示出了根据本发明的第一示例性实施例的具有圆刀的切割组件的第四示例性实施例的前视图，该圆刀包括多个刃段。
具体实施方式
图2示出了根据本发明的第一示例性实施例的切割组件。切割组件包括也称为旋切机或圆盘刀的圆刀1和也称为刀杆的直线对向刀3，它们以与图1的现有技术中相同的方式一起协作来沿着切割线切割轮胎部件9。特别地，圆刀1被布置为在平行于切割线的横向Y上沿着直线对向刀3移动。圆刀1与直线对向刀通常在竖向上重叠一重叠距离Z。
根据本发明的圆刀1与现有技术的圆刀的不同之处在于它是分段的刀。如图2所示，圆刀1包括可围绕旋转轴线X旋转的载体2。圆刀1还包括多个刃段4，这些刃段被布置为在围绕旋转轴线X的周向G上并排地安装到所述载体2。刃段4形成圆形刀刃E。圆形刀刃E围绕旋转轴线X同心地延伸。由此，根据本发明的圆刀1提供了以下优点：一个或多个刃段4可以容易地拆卸、更换和/或修理，而无需更换整个圆刀1。
根据本发明的圆刀1优选地具有至少400毫米的直径，更优选地具有至少500毫米的直径。该相对较大的直径可以减小切割期间施加在轮胎部件9上的前向压力，以防止变形。分段圆刀1的优点在于：载体2可以由能够以低成本精确加工的材料制成，而刃段4可以由更硬、更昂贵的材料制成。
如图6中最佳看出的，载体2包括载体本体20。载体本体20是圆形的，优选地为盘或环的形式。载体20具有在第一半径R1处围绕旋转轴线X沿周向G同心地延伸的圆周21。载体2还包括安装面23，该安装面23用于在平行于旋转轴线X的轴向H上将多个刃段4安装到载体2。安装面23被布置为用于沿着载体本体20的圆周21或与其齐平地将刃段4接收成环。因此，由所述刃段4形成的刀刃E处于如由载体2限定的第一半径R1处。
在该示例性实施例中，第一安装面23在垂直于旋转轴线X的径向平面P中延伸。因此，所有刃段4都可以安装到在作为径向平面P的共同平面中的载体2上。
载体2包括沿周向G延伸的圆周支撑面24，该圆周支撑面用于沿垂直于旋转轴线X的径向R支撑多个刃段4。优选地，圆周支撑面24围绕旋转轴线X是圆柱形或基本上圆柱形的。载体2还包括与刃段4齐平布置的主表面25。换言之，安装面23与载体2的主表面25之间沿轴向H的距离优选地等于或基本上等于刃段4沿相同轴向H的厚度。
如图4和图6所示，载体2还设置有底切面26，该底切面形成将安装面23与圆周支撑面24连接(特别是在所述表面的内径处)的底切部22。底切部22被布置为相对于多个刃段4至少部分地向后平放或凹入。因此，在不干扰刃段4的定位的情况下，在底切部22中可以形成例如由于氧化而在安装面23与圆周支撑面24之间的内径中积聚的任何材料。
在该示例性实施例中，如图4和图6所示，载体2包括多个安装孔27、28，特别是每个段4包括两个安装孔27、28，以将段4安装到载体2。安装孔27、28设置在安装面23中，以利用合适的紧固件7(例如螺栓)沿轴向H将段4安装到载体2。
优选地，由刃段4形成的圆形刀刃E如果不是基本上完美的圆的话，则尽可能地为圆形。因此，刃段4相对于彼此的定位是本发明的重要方面。刃段4之间的任何错位都可能导致不期望的阶梯状或齿状、锯齿状的刀刃。下面描述的刃段4的细节是针对获得尽可能圆的圆形刀刃E。
图5更详细地示出了一个刃段4。该一个刃段4代表了其它刃段4。刃段4包括段本体50，该段本体在安装到载体2上时包括背离旋转轴线X的外侧51和面向旋转轴线X的内侧52。外侧51是凸出的，以形成或限定圆形刀刃E的一部分。在该示例性实施例中，内侧52是凹入的。另选地，内侧52可具有不同的形状。内侧52可以例如沿着段本体50的弦延伸。
如图3和图9示意性地示出的，在圆形刀刃E处或附近，即如图5所示的在用字母“A”和“B”指示的刃位置处，刃段4被布置为在周向G上与相邻刃段4相距在小于30微米的公差T内。特别地，所述公差T小于20微米或小于10微米。可选地，刃段4可以在刃位置“A”和“B”处在圆形刀刃E处在周向G上抵接相邻的刃段4。然而，在该示例性实施例中，确保了刃段4在规定公差T内非常微小地间隔开。因此，可以防止刃段4之间在周向G上的张力。而且，刃段4可以放置以便获得圆形刀刃E的正确位置，而不会被相邻的刃段4阻碍或阻挡。
公差范围被选择为使得圆形刀刃E至少对于人眼而言可以是基本上连续的。而且，在公差T如此小的情况下，帘线91卡在刃段4之间的风险实际上不存在。因此，根据本发明的分段的圆刀2可以以与如图1所示的具有整体圆形刀刃的常规圆刀相同的方式和相同的质量来有效地进行切割。
如图3所示，刃段4在内侧52处沿周向G彼此隔开。因此，可以确保刃段4在圆形刀刃E处或附近在外侧51处彼此最接近，并且刃段4之间沿周向G的任何抵接发生在外侧51处或其附近、而不是在内侧52处。因此，所有刃段4都可以适当地装配到载体2上以形成圆形刀刃E。优选地，在所述内侧52处的间隔为至少100微米，更优选地为至少0.5毫米，并且最优选地为至少1毫米。
如图5中最佳看出的，段本体50包括在段本体50在周向G上的相对侧上在外侧51与内侧52之间延伸的第一侧面53和第二侧面54。侧面53、54以与径向R相比相对尖锐的角度朝向彼此向内渐缩。特别地，一个刃段4的第一侧面53和直接相邻的刃段4的第二侧面54从外侧51朝向内侧52偏离，以获得内侧52处的刃段4之间的前述间隔。在该示例中，侧面53、54限定圆扇区S的边缘，如图2所示，该扇区S具有显著小于第一半径R1的第二半径R2，并且具有比旋转轴线X更靠近圆形刀刃E的中心。
如图5进一步所示，内侧52被布置为在第一侧面53和第二侧面54处或附近(即在用字母“C”和“D”指示的支撑位置处)沿径向R抵接载体2的圆周支撑面24。同时，段本体50被布置为在第一侧面53与第二侧面54之间(即在支撑位置“C”与“D”之间)的中心处在同一径向R上与载体2隔开。在该特定示例中，圆周支撑面24相对于旋转轴线X以第三半径R3延伸。内侧52可以沿着具有小于第三半径R3的第四半径R4的圆弧延伸。因此，可以确保刃段4在圆周支撑面24上的稳定的两点支撑。另选地，载体2的圆周支撑面24可以在支撑位置“C”与“D”之间设置有凹部或平坦面以提供前述间隔。
如图6所示，段4包括后表面57、前表面58以及从前表面58穿过段4延伸到后表面57的多个紧固件孔55、56。紧固件孔55、56被布置用于接收紧固件7，例如螺栓，以在轴向H上将段4安装到载体2。当安装时，后表面57被夹在载体2的安装面23上。紧固件7可以配备有胶，以防止紧固件7意外松动。可以加热胶来释放紧固件7并便于拆卸段4。
刃段4在圆周支撑面24上的两点支撑和后表面57在安装面23上的夹紧的组合导致用于刃段4的非常稳定的三点支撑。
在该示例性实施例中，如图6所示，刃段4的外侧51形成第一圆周刃61和沿平行于旋转轴线X的轴向H与第一圆周刃61相对的第二圆周刃62。这使得刃段4能够被逆转或反转，以将第一圆周刃61或第二圆周刃62与圆形刀刃E交替地对齐。因此，当将刃段4反转时，后表面57变成前表面，并且前表面58变成后表面。因此，刃段4可以在两侧上使用，从而使各个刃段4的寿命加倍。
如图2所示，圆刀1包括至少10个刃段4。优选地，圆刀1包括至少20个刃段4。在该示例性实施例中，圆刀1包括37个刃段4。因此，与圆刀1的整个圆周相比，刃段4可以相对较小。
刃段4优选由硬金属制成或包括硬金属，例如具有两千HV(维氏角锥硬度值)的硬度。可选地，第一刃段4可以涂布有硬度改进涂层，如物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)，以显著地增加刃段4的硬度，例如增加到三千或四千HV。
图7示出了根据本发明的第二示例性实施例的另选圆刀101。该另选圆刀101与先前讨论的圆刀1的不同之处在于：其载体102包括垂直于旋转轴线X的中间平面M，并且特征在于与图6中的安装面23类似的位于中间平面M的一侧的第一安装面123和相对于第一安装面123在中间平面M的相对侧上的第二安装面129。圆刀101还包括：多个第一刃段141，这些第一刃段类似于如图2至图6所示的刃段4，可安装到第一安装面123；和多个第二刃段142，这些第二刃段可以与第一刃段141基本上相同的方式(即沿周向G并排地)安装到第二安装面129。第一刃段141和第二刃段142可以通过使用紧固件171、172从中间平面M的相对侧安装。
该另选的圆刀101是可逆转的或可反转的，以与多个第一刃段141或多个第二刃段142交替地形成圆形刀刃E。特别地，另选的圆刀101可以被反转，使得在一个位置，第一刃段141与图2的直线对向刀3协作，而在反转位置，第二刃段142与所述直线对向刀3协作。
更特别地，在图7中可以看出，各个第二刃段142形成第三圆周刃163和在轴向H上与第三圆周刃163相对的第四圆周刃164。除了整体上反转或逆转另选圆刀101之外，各个第二刃段142可以单独地反转或逆转，以将第三圆周刃163或第四圆周刃164与圆形刀刃E交替地对齐。因此，第二刃段142的寿命可以加倍。与双刃第一刃段141组合，另选圆刀101的总寿命现在可以是四倍。
图8和图9示出了具有另选刃段241的另外另选的圆刀101，这些刃段与先前讨论的(第一)刃段4、141、142的不同之处在于：它们的特征在于另选的第一侧面253、另选的第二侧面254和/或另选的内侧252。
特别地，如图8中最佳看出的，另选的内侧252包括分别处于支撑位置“C”和“D”的位置处的第一内接触面281和第二内接触面282。所述内接触面281、282沿着另选的刃段261接触载体2的位置延伸。这不是必须在另选侧面253、254的位置处，而是可以朝向另选刃段241的中心与另选的侧面253、254稍微隔开，例如，与另选的侧面253、254隔开几毫米的距离。优选地，各个所述内接触面281、282延伸超过另选内侧252的长度的大约百分之十至百分之二十，以确保另选刃段241与载体2之间的接触点出现在相应的内接触面281、282处。
内接触面281、282是平面的或基本上平面的。优选地，平面的内接触面281、282在相应的接触位置C、D处沿与径向R正交或垂直于径向R的方向延伸。因此，由另选的刃段241在接触位置C、D处或附近施加在载体2上的接触力可以指向所述径向R。这可以防止对具有相应的另选侧面253、254的另选内侧252的角部的损坏。
另选内侧252的剩余部分，即不由内接触面281、282形成的部分，可以具有与前文关于前面实施例描述的相同的凹形。特别地，另选内侧252的剩余部分可以沿着具有小于第三半径R3的第四半径R4的圆弧延伸。
如图9中最佳看出的，另选的第一侧面253和另选的第二侧面254分别包括第一侧面接触面283和第二侧面接触面284。第一侧面接触面283、284在相应的刃位置“A”和“B”处或附近从圆形刀刃E朝向旋转轴线X径向向内延伸几毫米。特别地，侧面接触面283、284被布置为在所述侧面接触面283、284处平行于或基本上平行于径向R延伸。因此，当考虑两个直接相邻的彼此紧挨的另选刃段241时，它们的相互面对的侧面接触面283、284彼此平行或基本上平行。侧面接触面283、284优选地向内延伸与圆刀与直线对向刀之间的重叠距离Z相同或至少相同的距离，如图2所示。该重叠可以例如在2至6毫米的范围内，更优选地在2.5至4毫米的范围内。另选侧面253、254的剩余部分，即不由相应的侧面接触面283、284形成的部分，可以与前述实施例中的侧面53、54相同的方式相对于相邻的另选刃段241的侧面253、254偏离。
通过设置侧面接触面283、284，可以防止直接相邻的另选刃段241的相互面对的另选侧面253、254已经开始偏离，由此在图2的另外另选的圆刀201和直线对向刀3重叠(即，在重叠距离Z内)的区域内在相应的另选刃段241之间留下间隙。
下面将参照图1至图7简要地讨论用于通过使用根据前述实施例中的任意一个实施例的圆刀1、101、201切割轮胎部件9的方法。
方法包括以下步骤：将多个(第一)刃段4、141、241安装到载体2、102；切割轮胎部件9；以及更换一个或多个(第一)刃段4、141、241，同时将至少一个或多个其它(第一)刃段4、141、241保留在原位。因此，当只有有限数量的(第一)刃段4、141、241被磨损和/或损坏时，不必整体更换圆刀1、101。(第一)刃段4、141、241可以通过使用前述紧固件7(例如螺栓)可选地与胶结合来安装到载体(2、102)。可以加热胶来释放紧固件7并便于拆卸(第一)刃段4、141、241。
当(第一)刃段4、141、241设置有第一圆周刃61、161和第二圆周刃62、162时，方法还可以包括以下步骤：将一个或多个(第一)刃段4、141、241反转，以使第一圆周刃61、161或第二圆周刃62、162与圆形刀刃E交替对齐。
当使用另选圆刀102时，方法还可以包括以下步骤：将圆刀101整体反转，以与多个第一刃段141或多个第二刃段142交替地形成圆形刀刃E。
最后，当各个第二刃段142设置有第三圆周刃163和第四圆周刃164时，方法还可以包括以下步骤：将一个或多个第二刃段142反转，以使第三圆周刃163或第四圆周刃164与圆形刀刃E交替地对齐。
图10示意性地示出了根据本发明的第三示例性实施例的切割组件。与第一示例性实施例中相同，切割组件包括也称为旋切机或圆盘刀的圆刀1。然而，在第三示例性实施例中，切割组件包括圆对向刀30，该圆对向刀与圆刀1一起协作来沿着切割线切割轮胎部件。具体地，圆刀1被布置为在横向Y上平行于切割线移动，并且对向刀30被布置为在方向Y’上与圆刀1一起移动。圆刀1与圆对向刀30通常在竖向上重叠一重叠距离Z。
如图10所示，圆刀1包括可围绕旋转轴线X旋转的载体2。圆刀1还包括多个刃段4，这些刃段被布置为在围绕旋转轴线X的周向G上并排地安装到所述载体2。刃段4形成圆形刀刃E。圆形刀刃E绕旋转轴线X同心地延伸。
圆对向刀30可以包括具有基本上连续的圆形刀刃E’的连续的圆形切割刀。另选地，圆对向刀30还可以包括可围绕旋转轴线X’旋转的载体，该载体设置有多个刃段34(在图10中由虚线指示)，这些刃段被布置为在围绕旋转轴线X’的周向上并排地安装到所述载体。刃段34形成圆形刀刃，该圆形刀刃绕旋转轴线X’同心地延伸。
图10中示意性地指示了用于支撑和/或输送将由切割组件切割的轮胎部件的支撑装置40。可以包括带式输送机的支撑装置40可选地布置在圆刀1和圆对向刀30的后面。支撑装置40优选地包括用于支撑和/或输送轮胎部件的支撑面SUP。优选地，对向刀30的刀刃E’布置在与支撑装置40的支撑表面SUP基本相同的水平。
具有多个刃段34的圆对向刀30允许向对向刀30提供与根据本发明的圆刀1提供的基本相同的优点。
图11示意性地示出了根据本发明的第四示例性实施例的切割组件。与第一示例性实施例中相同，切割组件包括也称为旋切机或圆盘刀的圆刀1和也称为刀杆的直线对向刀3’，它们以与图1的现有技术中相同的方式一起协作来沿着切割线切割轮胎部件9。
如图11所示，圆刀1包括可围绕旋转轴线X旋转的载体2。圆刀1还包括多个刃段4，这些刃段被布置为在围绕旋转轴线X的周向G上并排地安装到所述载体2。刃段4形成圆形刀刃E。圆形刀刃E绕旋转轴线X同心地延伸。
然而，在该第四示例性实施例中，对向刀3还包括载体，该载体设置有多个刃段35，这些刃段被布置为沿着对向刀3’的刀刃E”并排安装。刃段35包括基本上直线的上切割面。刃段35并排布置以形成直线刀刃E”，该刀刃E”在横向Y上延伸。
具有多个刃段35的对向刀3’允许向对向刀3’提供与根据本发明的圆刀1提供的基本相同的优点。
应理解，上面的描述被包括来例示优选实施例的操作，并不意指限制本发明的范围。从上面的讨论，本发明的范围所仍然包含的许多变型例将对本领域技术人员显而易见。
附图标记的列表
1 圆刀
2 载体
20 载体本体
21 圆周
22 底切部
23 安装面
24 圆周支撑面
25 主表面
26 底切面
27 安装孔
28 安装孔
3 直线对向刀
3’ 直线对向刀
30 圆对向刀
34 刃段
4 刃段
50 段本体
51 外侧
52 内侧
53 第一侧面
54 第二侧面
55 紧固件孔
56 紧固件孔
57 后表面
58 前表面
61 第一圆周刃
62 第二圆周刃
7 紧固件
9 轮胎部件
90 帘布
91 帘线
101 另选圆刀
123 第一安装面
129 第二安装面
141 第一刃段
142 第二刃段
161 第一圆周刃
162 第二圆周刃
163 第三圆周刃
164 第四圆周刃
171 紧固件
172 紧固件
201 另外可选的圆刀
241 另选的刃段
252 另选的内侧
253 另选的第一侧面
254 另选的第二侧面
281 第一内接触面
282 第二内接触面
283 第一侧面接触面
284 第二侧面接触面
A 刃位置
B 刃位置
C 支撑位置
D 支撑位置
E 圆形刀刃
E’ 圆形刀刃
G 周向
H 轴向
M 中间平面
P 径向平面
R 径向
R1 第一半径
R2 第二半径
R3 第三半径
R4 第四半径
S 圆扇区
T 公差
X 旋转轴线
X’ 旋转轴线
Y 横向
Y’ 横向
Z 重叠距离

Claims (22)

1.一种用于切割轮胎部件的圆刀，其中，所述圆刀包括：载体，该载体能围绕旋转轴线旋转；和多个第一刃段，该多个第一刃段被布置为在围绕所述旋转轴线的周向上并排地安装到所述载体，以形成围绕所述旋转轴线同心地延伸的圆形刀刃，其中，每个第一刃段包括段本体，该段本体在安装到所述载体时包括背离所述旋转轴线的外侧和面向所述旋转轴线的内侧，其中，所述段本体还包括在所述段本体在所述周向上的相对侧上在所述外侧与所述内侧之间延伸的第一侧面和第二侧面，其中，所述外侧是凸出的，以形成所述圆形刀刃的一部分，其中，所述内侧被布置为在所述第一侧面和所述第二侧面处或附近在垂直于所述旋转轴线的径向上抵接所述载体，而所述段本体被布置为在所述第一侧面与所述第二侧面之间的中心处在同一径向上与所述载体隔开。
2.根据权利要求1所述的圆刀，其中，所述多个第一刃段在所述圆形刀刃处在所述周向上彼此相距在小于30微米的公差内。
3.根据权利要求2所述的圆刀，其中，所述多个第一刃段被布置为在所述公差内在所述圆形刀刃处沿所述周向彼此隔开。
4.根据权利要求1所述的圆刀，其中，所述多个第一刃段被布置为在所述圆形刀刃处在所述周向上彼此抵接。
5.根据权利要求4所述的圆刀，其中，所述圆形刀刃是连续的。
6.根据权利要求4所述的圆刀，其中，所述多个第一刃段之间沿所述周向的抵接是无张力的。
7.根据权利要求1所述的圆刀，其中，所述多个第一刃段在所述内侧沿所述周向彼此隔开至少100微米。
8.根据权利要求1所述的圆刀，其中，所述段本体还包括在所述段本体在所述周向上的相对侧上在所述外侧与所述内侧之间延伸的第一侧面和第二侧面，其中，一个所述第一刃段的所述第一侧面面向直接相邻的第一刃段的所述第二侧面，并且从所述外侧朝向所述内侧远离所述第二侧面偏离。
9.根据权利要求8所述的圆刀，其中，所述第一侧面和所述第二侧面分别包括第一侧面接触面和第二侧面接触面，所述第一侧面接触面和第二侧面接触面平行于与所述旋转轴线垂直的径向从所述圆形刀刃朝向所述旋转轴线延伸至少2毫米。
10.根据权利要求1所述的圆刀，其中，所述内侧是至少部分凹入的。
11.根据权利要求1所述的圆刀，其中，所述内侧被布置为分别在所述第一侧面和所述第二侧面处或附近的第一支撑位置和第二支撑位置处接触所述载体，其中，所述内侧分别在所述第一支撑位置和所述第二支撑位置的位置处包括第一内接触面和第二内接触面，其中，所述内接触面是平面的并且在相应的支撑位置处沿垂直于所述径向的方向延伸。
12.根据权利要求1所述的圆刀，其中，所述外侧沿着具有第一半径的圆弧延伸，其中，所述内侧被布置为分别在所述第一侧面和所述第二侧面处或附近的第一支撑位置和第二支撑位置处接触所述载体，其中，所述第一支撑位置和所述第二支撑位置位于与所述外侧的所述圆弧同心的具有第三半径的圆弧上，其中，所述内侧的在所述第一支撑位置与所述第二支撑位置之间的至少一部分沿着具有小于所述第三半径的第四半径的圆弧延伸。
13.根据权利要求1所述的圆刀，其中，所述载体设置有第一圆周支撑面，该第一圆周支撑面相对于所述旋转轴线在第三半径处沿所述周向延伸，用于在垂直于所述旋转轴线的所述径向上支撑所述多个第一刃段，其中，所述内侧具有小于所述第三半径的第四半径。
14.根据权利要求1所述的圆刀，其中，所述载体包括圆形载体本体。
15.根据权利要求14所述的圆刀，其中，所述圆形载体本体是盘或环。
16.根据权利要求1所述的圆刀，其中，所述载体包括第一安装面，该第一安装面用于在平行于所述旋转轴线的轴向上将所述多个第一刃段安装到所述载体。
17.根据权利要求16所述的圆刀，其中，所述第一安装面在垂直于所述旋转轴线的径向平面中延伸。
18.根据权利要求16所述的圆刀，其中，所述载体还包括第一圆周支撑面，该第一圆周支撑面沿所述周向延伸，用于沿垂直于所述旋转轴线的径向支撑所述多个第一刃段，其中，所述载体设置有底切部，该底切部将所述第一安装面与所述第一圆周支撑面连接并且被布置为相对于所述多个第一刃段凹入。
19.根据权利要求16所述的圆刀，其中，所述载体包括垂直于所述旋转轴线的中间平面，其中，所述第一安装面位于所述中间平面的一侧，其中，所述载体还包括相对于所述第一安装面在所述中间平面的相对侧上的第二安装面，其中，所述圆刀还包括被布置为在所述周向上并排安装到所述第二安装面的多个第二刃段，其中，所述圆刀是可反转的，以与所述多个第一刃段或所述多个第二刃段交替地形成所述圆形刀刃。
20.根据权利要求19所述的圆刀，其中，每个第二刃段形成第三圆周刃和在所述轴向上与所述第三圆周刃相对的第四圆周刃，其中，每个第二刃段是可反转的，以使所述第三圆周刃或所述第四圆周刃与所述圆形刀刃交替地对齐。
21.一种用于圆刀中的刃段，其中，所述刃段包括段本体，该段本体在安装到载体时包括背离所述载体的旋转轴线的外侧和面向所述旋转轴线的内侧，其中，所述段本体还包括在所述段本体在周向上的相对侧上在所述外侧与所述内侧之间延伸的第一侧面和第二侧面，其中，所述外侧是凸出的，以形成所述圆形刀刃的一部分，并且沿着具有第一半径的圆弧延伸，其中，所述内侧被布置为分别在所述第一侧面和所述第二侧面处或附近的第一支撑位置和第二支撑位置处接触所述载体，其中，所述第一支撑位置和所述第二支撑位置位于与所述外侧的所述圆弧同心的具有第三半径的圆弧上，其中，所述内侧的在所述第一支撑位置与所述第二支撑位置之间的至少一部分沿着具有小于所述第三半径的第四半径的圆弧延伸。
22.一种用于通过使用圆刀切割轮胎部件的方法，其中，所述方法包括以下步骤：
-使用根据权利要求1所述的圆刀切割轮胎部件。
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