CN101052512A - 用于制造充气轮胎加强件的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明尤其涉及用于制造充气轮胎加强件的设备，所述设备旨在制造由合适传送装置大体连续、并根据需要传送的帘线(2)构成的加强件，所述设备旨在用于与大体上为环形的模型(1)相互配合，所述加强件在该模型上通过沿所述模型表面上所述帘线的所需路径设置所述帘线的拱形结构(3)而渐进地构建起来，所述设备包括：帘线可在其中滑动的帘线导向器(4)；沿所述帘线的所需路径移动所示导向器的装置(5)；以及分别设置在模型两侧、并能大体上在所述拱形结构的端部(6)保持帘线紧靠模型的第一和第二挤压装置(7，8)；所述设备的特征在于，挤压装置包括至少在模型一侧(B)上的旋转压臂(9)。

Description

用于制造充气轮胎加强件的设备
技术领域
本发明涉及充气轮胎的制造。更准确地，其涉及在加工过程中用于构成轮胎加强件的帘线的安装。更加特别地是，其提供了能够在形状与轮胎内腔形状接近或相同的模型上，即，在轮胎的制造过程中在支撑轮胎胚体的大体为环形的模型上制造这种加强件的设备和方法。
背景技术
在该技术领域中，用于将轮胎加强件的制造与轮胎自身的加工合并起来的工艺和设备已经是公知的了。这就意味着，与其使用半成品，例如加强帘布层，倒不如在轮胎加工时使用单线轴帘线就地制造一个或多个加强件。
在这些工艺和设备中，专利申请EP0580055所描述的解决方案尤其适合于位于胎芯上的胎体或胎冠加强件的制造，该胎芯的外表面大体上与最终轮胎的内腔的形状相一致。该申请的附图尤其显示了一种设备，其中，旨在构成胎体加强件的帘线以连续地拱形结构经由与安装于滑轮上的链条相固定的孔眼铺设在刚性胎芯上，以使得其沿着C形路径叠盖住胎芯。孔眼作围绕胎芯的往复运动，以便渐进地，并以连续地方式，在每次向外的运动中铺设一个拱形结构，在每次返回时铺设一个拱形结构。当所述拱形结构的端部在刚性胎芯上成型时，将适当地挤压装置渐进地应用于该拱形结构的端部，刚性胎芯预涂了未硫化橡胶。
专利申请EP0962304提供了另一种设备，也是设计用于在胎芯上制造胎体加强件的，该胎芯的外表面大体上与最终轮胎的内腔的形状相一致。在第一实施例中，具有单独地摆动臂，支撑了可与上述孔眼相比较的导向器的该摆动臂的端部描绘出圆弧。读者可参考所述专利申请EP0962304中的附图3。
专利申请EP1122057也提供了用于在胎芯上制造加强件的另一种设备。在第一实施例中，具有一个系统，该系统中的摆动臂相互铰接并支撑了可与文献EP0580055中的孔眼相比较的导向设备。该系统能描绘出不同于圆弧的复杂路径。读者可参考所述专利申请EP1122057中的附图1。
现有技术中的这些设备，当需要铺设非径向加强件的时候就会出现困难，例如交叉的胎冠加强件。已经指出的是，当铺设平面与径向成角度时，挤压装置的操作不再完全令人满意，尤其是在拱形结构的一端。在一定条件下，拱形结构的端部(通常以环的形式)有时可能会脱离挤压装置。这种困难是由于多种原因造成的。
一种可能的原因是，从在轮胎的任一侧的拱形结构的端部生成的环的角度看，加强件倾斜的事实隐含着不对称的情况。这是因为，在轮胎的一侧上，环相对于铺设头，沿与模型的前进方向相同的方向扩展，然而，在轮胎的另一侧上，环的形成对应于沿相对于模型的前进方向相反方向进行铺设的时刻。
这种困难的另一可能原因是铺设设备的轴的倾斜(相对于轮胎的中间平面)。该倾斜可以在邻近模型的所述铺设设备所需空间中引起不对称，并且可以因此至少在模型的一侧上限制挤压装置的可接近性。
发明内容
因此，本发明的一个目的就在于提供能够根据在上述专利申请EP0580055中描述的通常过程操作，并且能在不损害操作精度和质量的情况下以高速率铺设倾斜加强件的设备。
本发明提供用于制造充气轮胎加强件的设备，所述设备旨在制造由合适传送装置大体连续、并根据需要传送的帘线构成的加强件，所述设备旨在用于与大体上为环形的模型相互配合，所述加强件在所述模型上通过沿所述模型表面上的所述帘线的所需路径设置所述帘线的拱形结构而渐进地构建起来，所述设备包括：
帘线可在其中滑动的帘线导向器；
沿所述帘线的所需路径移动所述导向器的装置；以及
分别放置在模型两侧、并且能大体上在所述拱形结构的端部保持帘线紧靠模型的第一和第二挤压装置；
所述设备的特征在于，挤压装置包括至少在模型一侧上的旋转压臂。
优选地，路径由大体上相互平行、并与模型的周向成角度的往复运动组成，该角度小于90°，优选地小于45°。
优选地，旋转压臂可围绕大体上平行于模型中间平面，并且优选地大体上径向地定位的轴线旋转。
根据本发明的一个实施例，用于移动导向器的装置包括摇杆，该摇杆围绕摇杆轴作交替旋转运动，该摇杆轴线与模型的中间平面成角度，该角度大体上与拱形结构和模型周向所成的角度互余。优选地，摇杆被安装成使其绕支撑件枢转运动，其中，设置在所述支撑件所处的模型侧的挤压装置包括旋转压臂。
优选地，第一旋转打击臂还与旋转压臂相连，所述第一旋转打击臂能在帘线通过旋转压臂保持紧靠模型时打击帘线。优选地，所述第一旋转打击臂设置成，能够在第一加强件的铺设过程中在模型上旋转压臂的接触点的径向外侧的模型上一点打击帘线。优选地，第二旋转打击臂还与旋转压臂相连，所述第二旋转打击臂设置成，能够在第二加强件的铺设过程中在旋转压臂的接触点的径向外侧的一点打击帘线，所述第二加强件大体上以与第一加强件相反的角度倾斜。
首先值得注意的是，术语“帘线”应该当然以完全广义的含义理解，包含单线、复线、诸如缆线或绳索的组件、或少量集中在一起的缆线或绳索，不考虑材料的性质，并且“帘线”可以预涂或者不预涂橡胶。
在本说明书中，采用术语“拱形结构”表示在加强件中从一个单独点至另一个单独点，例如从胎胚的一侧至另一侧的一段帘线。一起放置在轮胎的整个周边上的这些拱形结构构成了实际地加强件。在此限定的拱形结构可以构成胎体、或胎冠加强件或任意其他类型加强件的部分。这些拱形结构可以在铺设过程中通过切割帘线而分开，或者它们在最终的加强件中例如通过回线全部连接到一起。
当位置、方向等由术语“径向、轴向、周向”限定时，或当使用术语“半径”时，这些都是参照被制造的轮胎的模型、或轮胎本身。几何参考轴线是模型的旋转轴线。
同样地，正如在上述专利申请EP0580055中已经说明的，在此描述的帘线铺设元件还使得可以制造其中帘线的铺设间距可以变化的加强件。术语“铺设间距”应该理解为表示由间隙之和形成的距离，该间隙位于两个相邻帘线以及帘线直径之间。应该知道的是，对于胎体加强件，帘线之间的间隙根据该间隙被测量处的半径而改变。在此，这种变化不是问题，但可变间距要处于一定半径处。为此，在不改变导向器的工作率的情况下，所需做的全部就是根据任意适当规则改变模型的旋转速度。因此，制造出的是例如用于径向胎体的其胎体加强帘线对于一定径向位置以可控方式变化的间距进行布置的轮胎。
基本上，本发明涉及以尽可能接近于最终产品中即在轮胎中可见到的结构连续铺设加强帘线。因为帘线根据需要通过适当传送装置传送，例如，包括帘线线轴，在此，合适装置用于控制从线轴释放出来的帘线的张力，用于从单帘线制造加强件的设备与在其上加工轮胎的模型(例如刚性胎芯或膜片)相互配合。无关紧要地是，帘线以模型的几个连续旋绕部分形式物质地被制造，无论两个连续旋绕部分之间的帘线被切断或不被切断。
附图说明
通过结合以下附图，说明书的其它部分将使得清楚理解本发明的所有方面：
图1为根据本发明设备的第一实施例的示意性平面图；
图2为根据本发明设备的另一实施例的示意性平面图；
图3为类似于图1和2的视图，其中，省略了帘线铺设元件；
图4为图3的B侧的示意性平面图；
图5至10显示了旋转挤压装置的操作优选顺序；以及
图11至16显示了旋转挤压装置和它们的操作方法的优选实施例。
具体实施方式
在图1中(并且，对于全部示出的示例，无论如何不能将此作为限定)，模型1为胎芯(例如刚性并且可拆装的胎芯)，其限定了轮胎的内表面的几何形状。该胎芯为涂覆橡胶的，例如，具有基于丁基橡胶的橡胶复合物层、具有用于涂覆胎体帘线的橡胶复合物层、具有胎体帘线层和具有用于涂覆胎冠加强件的橡胶复合物层。后者的橡胶复合物层使得帘线2的拱形结构3在其铺设时通过连接作用渐进地保持在胎芯上。当然，胎芯1通过任意合适的装置(未示出)旋转。导向器4(在该示例中，为孔眼)引导帘线2。
帘线大体上连续地并根据需要通过适当地传送装置(未示出)传送。帘线张力调节装置(此处未示出)用于在帘线铺设时控制其张力。例如，可以预见的大体上恒定的张力，或相反，控制张力以使得其根据在其交替运动中导向孔眼的位置而改变。
孔眼4相对于胎芯的运动可以通过例如在申请EP0580055中描述的类型的铺设元件5而控制。帘线因此以并列的拱形结构3的形式铺设在胎芯的表面上，两个连续拱形结构之间的距离与铺设间距一致。铺设间距由模型1的旋转速度和孔眼4的运动速度而确定。
拱形结构3通过回线6连接到一起。这些回线对应于导向器4到达其运动的一个轴向端部时帘线的返回点。拱形结构与胎芯1的中间平面10成-α角，并且因此与将来的轮胎的周向成-α角。这些平面视图(尤其图1至3)示意性地显示了在拱形结构3的完整长度上的恒定角-α。实际上，尤其由于铺设半径的变化、孔眼的运动速度和模型1的旋转速度，该角度可以变化。正如在本领域中常见地，当拱形结构的角度在没有额外信息的情况下被提及时，帘线在拱形结构中心形成的角度被考虑。还如同常见地，当帘线沿顺时针方向移离中心平面10时，该角度为正，当帘线沿逆时针方向移离中心平面10时，该角度为负(如图1和2中的情况)。
图2显示了铺设元件的另一实施例。在此，其为摇杆11，摇杆的管状端部构成导向器4。摇杆11围绕摇杆轴线12从模型1的一侧摆动到另一侧，如示意性地通过由实线表示的摇杆的一个位置和由虚线表示的另一位置的表示方法在图中所示。摇杆轴线12通过支撑件16。帘线2可以经由摇杆11中的通道传送到导向器4。摇杆轴12与模型的中间平面10成β角。如果忽略胎芯转速的影响(以上描述)，该β角与α角互余(在拱形结构的中心)，即，α+β约等于90°。
挤压装置用于将回线6挤靠模型1。图1至3显示了在模型的任一侧两类大体不同的挤压装置。在一侧上(模型的A侧，也就是说在图1至3中的模型的上方)，挤压装置7包括一个或两个轴向可移动元件。这些元件可以是例如在申请EP1122057中描述的元件(参见尤其是该申请的图2的叉子和锤子的描述)。在模型的另一侧B上，也就是说在图1至3中的模型的下方，挤压装置8包括至少一个旋转压臂9。正如在附图中清晰可见地，压臂9的接近和支承运动为旋转运动，然而，挤压装置7的运动是大体上的轴向直线运动。
图3和4更具体地显示了这些挤压装置以及尤其是旋转挤压装置8。在图3中，旋转臂9在其靠在模型1的位置上示出。其折叠的位置可以通过虚线看出。在图4中，也就是说在从B侧观察的视图中，可以看到这两个位置之间的旋转围绕轴线13进行，该轴实际上是径向的，并且平行于模型的中间平面。实际上，可以在宽范围内选择轴13的定位。这种选择的一个因素当然是在回线6被挤靠模型1的点上模型表面的倾斜。在所示示例中，拱形结构3构成了轮胎的胎冠加强件，拱形结构的外形接近于圆弧，如用于摩托车轮胎的情况。如果拱形结构如此处延伸直至模型的轴向最外点的圆14处，平行于模型的中间平面的旋转轴线13可以是优选的。如果设想拱形结构3构成胎体加强件(无论径向与否)，即，它们超越圆14并延伸直至轮胎的胎圈15，将优选与模型的中间平面不平行的轴线13的定位。
图5至10的系列对应于一种特别有利的操作本发明设备的方法。这些详细地视图对应于图1至3中涉及旋转挤压装置8的部件的放大。这些显示了旋转挤压装置8的一个特定实施例，该旋转挤压装置包括两个旋转臂。这些臂中的一个在其端部具有锤91，另一个臂在其端部具有钩92。这些均可以围绕同一轴线相互独立地枢转运动。模型1通过对应于拱形结构3的端部的返回线14而示出。拱形结构仅仅显示了部分。
图5至10的顺序显示了操作该设备的优选方法。
在图5中，两个压臂从模型1中脱开。帘线2的拱形结构3通过铺设元件(未示出)从模型的A侧至B侧铺设。
在图6中，钩92与模型1接触，在返回线叠盖住帘线2。
在图7中，钩92保持压靠模型，将胎芯保持在适当位置上，同时，铺设元件开始形成新的拱形结构3。这样具有产生新回线6的作用。
在图8中，当钩92保持压靠模型时，通过打击臂携带的锤91依次将帘线压靠到模型上，优选地通过打击帘线以促进其粘合。有利地，锤子在钩的顶端，即，在位于钩和模型的中间平面之间的拱形结构的部分上起作用。换句话说，锤子优选地在位于携带支承钩92的压臂的接触点径向外侧的帘线上起作用。
在图9中，钩92从模型中脱开，同时，锤91有利地保持对模型的施压。
在图10中，打击臂(锤91)依次从模型脱开。现在的情况再一次与图5的情况相似。在该循环过程中，铺设元件完成了相对于模型的前后运动，并且完成了一对拱形结构的铺设。
可以清楚地知道，本发明设备还可以具有仅单个旋转压臂，如图1至4中所示。这是因为，例如根据帘线/模型粘合特性、模型的外形或帘线的张力，使用单旋转压臂是足够的。优选地，单旋转压臂具有钩形端部。
图11和12显示了旋转挤压装置8的另一实施例。正如可以看到的，该变形包括三个旋转臂。这些臂中的两个为打击臂，分别在其端部携带锤(91，93)，并且第三臂在其端部携带钩92。这三个臂可以围绕同一轴线13相互独立地枢转运动。实际上，这些挤压装置可以如图5至10中描述的准确操作，可以观察到，为了制造第一加强件，仅有位于钩92上方的第一锤(图11中的91)是可操作的。第二锤93脱开并不起作用。第二锤93只有在第二加强件的制造过程中才起作用，该第二加强件沿着与第一加强件相反方向倾斜。为了完成这些，挤压装置8反向定位。
图13至16中显示了该反向的可能。图13和15显示了以-α角倾斜的第一加强件的铺设，如图1至10中所示。为了完成这些，从B侧看，模型1向图的左侧旋转(参见双箭头)，旋转挤压装置8位于图的左侧，铺设元件的支撑件位于右侧。图14和16显示了以+α角倾斜的第二加强件的铺设，也就是说与图1至10中的相反。为了完成这些，从B侧看，模型朝着图的右侧旋转(参见双箭头)，旋转挤压装置8位于图的右侧，并且铺设元件的支撑件位于左侧。可以看到，下部锤每次都脱开并不起作用，该不起作用的下部锤在一种情况下为锤93(图13)，在另一种情况下为锤91(图14)。该反向可能的一个优势当然在于制造特别简单的设备，因为其可以使用同一铺设装置和同一挤压装置铺设无论是径向的、倾斜的或交叉的加强件，这些装置从模型的同一侧运行。
当然，还可能在模型两侧(图中的A和B)使用旋转挤压装置。这样使得加强件的倾斜度和铺设元件的设计的变化方面更加自由地实现。然而，应该知道的是，这也不是本发明的必不可少的方面，本发明的根本点是一侧设置旋转挤压装置。

Claims (10)

1.一种用于制造充气轮胎加强件的设备，所述设备旨在制造由合适传送装置大体连续、并根据需要传送的帘线(2)构成的加强件，所述设备旨在用于与大体上为环形的模型(1)相互配合，所述加强件在所述模型上通过沿所述模型表面上所述帘线的所需路径设置所述帘线的拱形结构(3)而渐进地构建起来，所述设备包括：
帘线可在其中滑动的帘线导向器(4)；
沿所述帘线的所需路径移动所述导向器的装置(5)；以及
分别设置在模型两侧、并能大体上在所述拱形结构的端部(6)保持帘线紧靠模型的第一和第二挤压装置(7，8)；
所述设备的特征在于，挤压装置包括至少在模型一侧(B)上的旋转压臂(9)。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，路径由大体上相互平行、并与模型的周向(10)成角度(α，-α)的往复运动组成，所述角度小于90°。
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述角度小于45°。
4.根据前述权利要求之一所述的设备，其特征在于，所述旋转压臂(9)可围绕大体上平行于模型中间平面(10)的轴线(13)旋转。
5.根据前述权利要求之一所述的设备，其特征在于，所述旋转压臂可围绕大体上径向地定向的轴线(13)旋转。
6.根据权利要求2至5之一所述的设备，其特征在于，用于移动导向器(4)的装置包括摇杆(11)，所述摇杆围绕摇杆轴线(12)作交替旋转运动，所述摇杆轴线与模型的中间平面成β角，β角大体上与拱形结构(3)和模型周向所成角度(α，-α)互余。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，摇杆被安装成绕支撑件(12)枢转运动，其中，设置在所述支撑件所处的模型一侧(B)的挤压装置(8)包括旋转压臂。
8.根据前述权利要求之一所述的设备，其特征在于，第一旋转打击臂(91)还与旋转压臂(92)相连，所述第一旋转打击臂能在帘线通过旋转压臂保持紧靠模型时打击帘线。
9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述第一旋转打击臂设置成，能够在第一加强件的铺设过程中在模型上旋转压臂的接触点的径向外侧的模型上一点打击帘线。
10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，第二旋转打击臂(93)还与旋转压臂相连，所述第二旋转打击臂设置成，能够在第二加强件的铺设过程中在旋转压臂的接触点的径向外侧的一点打击帘线，所述第二加强件大体上以与第一加强件相反的角度倾斜。
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