CN101084104A - 制造自身闭合物体的机器和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种制造闭合物体的机器，其包括引导和承载轮胎材料的第一装置，该第一装置将所述轮胎材料布置在其周围，其特征在于所述第一装置能够以受控的方式改变第一结构和第二结构之间的形状。本发明还涉及一种制造闭合物体的机器，其包括引导和承载轮胎材料的第一装置，该第一装置将所述轮胎材料布置在其周围，其特征在于所述机器还包括用于将布置在第一装置周围的轮胎材料折叠的第六装置，该第六装置包括多个可彼此相对移动的折叠部件，这些折叠不仅能够结合在带折叠的轮胎材料上，并且能够在第一装置中的凹槽内移动。本发明还涉及一种制造闭合物体的方法，其包括将轮胎材料布置在第一装置周围。所述机器和方法特别适用于制造车轮。

Description

制造自身闭合物体的机器和方法
技术领域
本发明涉及一种制造自身闭合物体的机器，其包括引导和承载轮胎材料的第一装置，该第一装置将所述轮胎材料布置在其周围。本发明还涉及一种制造闭合物体的方法，包括将轮胎材料布置在第一装置周围。所述机器和方法特别适用于车轮的生产。
背景技术
制造自身闭合物体如车轮的装置是众所周知的。这里，轮胎材料必须被切断成预定长度并被焊接，然后将其随意地折叠(fold)按压在一起。特别是要将轮胎设置成标准高度，以保证焊接和按压品质并保证最终的成形。
本发明的目的是提供一种对轮胎材料的焊接、折叠、处理和加工进行改进的解决方案，用以形成自身闭合物体。
发明内容
为此，本发明提供了一种制造自身闭合物体的机器，其包括引导和承载轮胎材料的第一装置，该第一装置将所述轮胎材料布置在其周围，其特征在于所述第一装置能够以受控的方式改变第一结构和第二结构之间的形状。这里“闭合物体”应理解为“没有端部的物体”，例如环形或圆柱形物体，如车轮或轮胎，不过也可以是其它的形状。“轮胎材料”应理解为沿长度方向延伸的材料，如条或带，其或多或少具有确定形状的恒定横截面。因此所述第一装置适于制造所要求的物体。因此，通过减小第一装置的尺寸，或相反通过增加第一装置的尺寸，使轮胎材料或其它物体能够更加容易地布置在第一装置周围，或从该装置周围取走。
这类，所述第一结构具有基本为圆柱形的外围，其直径为第一直径，所述第二结构具有基本为圆柱形的外围，其直径为不同于第一直径的第二直径。因此该第一装置适于制造具有所需直径的物体。
所述第一结构优选具有基本为圆柱形的外围，所述第二结构具有带一平坦部分的基本为圆柱形的外围。因此暂时形成了这一或多或少的平坦支承部分，可以在其上焊接轮胎材料的外端部，之后第一装置能够再次为圆柱形结构。
所述第一结构优选包括多个元件(6)，其中能够相对于彼此调节这些元件的位置，从而在第一结构和第二结构之间产生至少局部的改变。这里这些元件优选为棒状，并且被设置成彼此间隔确定的共同距离。因此能够容易地改变形状而不必移动部件。通过以确定的共同距离设置棒状元件而在第一装置中形成凹槽，所述凹槽可用于进一步的处理，如下面将要提到的轮胎材料的折叠。至少部分元件可绕其各自的轴线转动。布置在第一装置周围的轮胎材料能够相对于第一装置“改变”其自身，例如当第一装置改变形状时，张力和应力可均匀地分布在轮胎材料上。因此，布置在第一装置周围的轮胎材料可以相对于第一装置整体移动，例如执行既定的处理，如下面所述的将折叠的轮胎材料按压在一起。
至少部分元件是铰接或带有铰链，这样就能够使已焊接的轮胎材料或闭合物体的放置或取出更加容易。
所述第一装置还包括一真空管(bellows)，其中该真空管能够被充满或成为中空，以便在第一结构和第二结构之间至少产生局部变化。这在一些既定运用中特别有利。
所述机器优选包括用于夹持轮胎材料并把轮胎材料传送到第一装置的第二装置，以及用于把轮胎材料夹持到第一装置上的第三装置。因此能够将轮胎材料布置在第一装置周围，其中可以适当地控制轮胎材料的应力。所述机器优选还包括用于切断轮胎材料的第四装置，以及用于焊接轮胎材料的第五装置。如此能够制造出闭合物体。
本发明还提供了一种制造闭合物体的机器，其包括其包括引导和支承轮胎材料的第一装置，该第一装置将所述轮胎材料布置在其周围，其特征在于所述机器还包括用于将布置在第一装置周围的轮胎材料折叠的第六装置，该第六装置包括多个可彼此相对移动的折叠部件，这些折叠部件能够接合在待折叠的轮胎材料上，并且能够在第一装置中的凹槽内移动。因此能够将布置在第一装置周围的轮胎材料折叠而不必将其从第一装置里取出。在下面结合本发明的优选实施例中将对此进一步解释。
这里所述的第六装置还包括用于将折叠的轮胎材料按压在一起的按压部件(23)。因此已折叠的轮胎材料的边缘彼此压靠在一起，产生了良好的附着。在下面结合本发明的优选实施例中将对此进一步解释。
所述机器优选包括第七装置，其用于把第一装置从焊接轮胎材料的第一位置移动到折叠轮胎材料的第二位置，反之亦然。因此，焊接后的轮胎材料能够被折叠而不必从第一装置中取出。
这里所述的机器还包括第二组第一装置，当第一装置从第一位置移动到第二位置时，该第二组第一装置反向从第二位置移动到第一位置，反之亦然。因此原则上能够使生产率加倍，并且两组第一装置的驱动和运动也能够至少部分联合起来，这在与工程设计、生产技术设计和能量相关的方面非常具有优势。当然也可以设置两组以上的第一装置，这些第一装置都可相对于彼此改变位置。
本发明还包括制造闭合物体的方法，其包括将轮胎材料布置在第一装置周围。
附图说明
下面基于本发明的非限定性优选实施例来阐明本发明。基于此：
图1示出了根据本发明的机器的透视图；
图2示出了根据本发明用于引导和承载轮胎材料的第一装置的前视图和透视图
图3示出了轮胎材料的焊接；以及
图4示出了根据本发明的轮胎材料的折叠。
具体实施方式
图1示出了在涉及汽车轮胎一部分的实施例中，根据本发明用于制造自身闭合物体的机器(1)。机器(1)包括缠绕和焊接部件(2)以及折叠部件(3)。参见图2，所述机器(1)还包括第一装置(4)，该第一装置能够以受控的方式改变一圆柱形结构(4A)和另一带有平坦部分(F)的圆柱形性结构(4B)之间的形状。基于此，第一装置(4)被构造成具有多个径向可调的指状件(6)，这些指状件被设置成彼此之间间隔确定的距离。例如，为了准备好用于不同产品(如不同尺寸的轮胎)的机器，通过调节指状件(6)能够改变圆柱形结构(4A，4B)的直径。指状件(6)可绕它们各自的轴线转动。
在本实施例中体现为半塑性橡胶带(5)的轮胎材料缠绕在第一装置(4)上，其中通过令第一装置(4)旋转，将第一装置(4)构造成带有平坦部分(F)的圆柱形结构(4B)，带状件(5)例如通过抽真空由第二装置夹持，并被传送到第一装置(4)。能够在平坦部分(F)上设置例如通过再次抽真空来夹持带状件(5)的第三装置。因此能够将带状件(5)布置在第一装置(4)周围，其中可以适当地控制带状件(5)的位置和带状件(5)所承受的应力。
缠绕和焊接装置(2)还包括将一新的带状件(5)切断的第四装置。当带状件(5)缠绕在第一装置(4)上时，其外端被第二装置和可选的第三装置牢固地夹持。这样可以确保外端(8，9)位于平坦部分(F)上，平且如图3所示那样彼此部分叠置。
相比于在非平坦表面上焊接，在平坦表面上焊接可以产生更好的质量。这在焊接较长长度(例如在所给定实施例中的倾斜焊接)的情况下是相当重要的。因为指状件(6)能够旋转，所以张力和张应力可以均匀地分布在整个带状件(5)上。随后利用第五装置(10)如辊，焊接叠置的端部。
本实施例中，将另一轮胎材料焊接后，已经焊接在一起的“结瘤”(11’)和“填充胶条”(11”)构成的组件布置在已经焊接的橡胶带(5)周围。接下来将第一装置(4)的结构改变为圆柱形结构(4A)，其中已焊接的带状件(5)和可能存在的其它轮胎材料被张紧到较大的程度或较小的程度。因此，由于指状物(6)能够旋转，张力和张应力得以再次均匀地分布。
可以借助第七装置(11)将带有已焊接带状件(5)和可选的其它轮胎材料的第一装置(4)从缠绕焊接部件(2)转移到折叠部件(3)，而不必使所述带状件离开第一装置(4)。但是，这里的第二组第一装置(4’)则沿相反方向从折叠部件(3)那里转移到缠绕焊接部件(2)。因此，原则上能够使生产率加倍，并且两组第一装置(4，4’)的驱动和运动也能够至少部分联合起来，这在与工程设计、生产技术设计和能量相关的方面非常具有优势。
然后利用一连串的第六装置(20)使已焊接的带状件(5)折叠，所述第二装置包括多个可彼此相对移动的折叠部件(21)，参见图4，通过使这些折叠部件(21)接合在带状件(5)的边缘上来形成折叠。然后将已折叠的带状件(5)的边缘相互按压在一起，从而形成良好的粘附，为此，第六装置(20)还应包括按压部件(23)，如本实施例中的辊。由于棒状件(6)之间的存在空间，这就在第一装置(4’)中形成了凹槽(22)，因此折叠部件(21)和按压部件(23)能够在这些凹槽(22)中移动。因此所述边缘能够被折叠按压在一起而不会从第一装置(4’)中离开。
随后，已折叠的带状件(5)、结瘤(11’)和填充胶条(11’)整体能够相对于第一装置(4’)旋转，例如可以通过固定不动地夹持已折叠的带状件(5)、结瘤(11’)和填充胶条(11’)组件，使第一装置(4’)旋转；或者通过使第一装置(4’)停止，使指状件(6)绕其各自的轴线旋转来实现上述相对旋转。因此能够再一次在其整个长度上将边缘和组件良好地按压在一起，甚至能够按照所要求的形状以更好的方式布置组件，例如在本实施例中布置成圆形。
已折叠的带状件(5)、结瘤(11’)和填充胶条(11’)组件能够借助于所提供的分离机被按压成远离第一装置(4’)，其中按压部件(23)再次按压边缘，使这些边缘沿横向彼此压靠在一起，并最终获得本实施例所期望的具有“倾斜”横截面的形状。能够对已焊接且折叠的带状件(5)、结瘤(11’)和填充胶条(11’)组件进一步处理或加工。
指状件(6)可以选择铰接和/或带有铰链，这样能够使放置或取出焊接轮胎材料或闭合物体更加容易。
本领域技术人员应当理解的是，本发明不限定在所描述的优选实施方案中，在本发明的范围内可以进行多种选择、改变和组合。除了用于制造轮胎外，该系统也可以用于制造其它闭合物体。

Claims (32)

1.一种制造自身闭合物体的机器(1)，包括引导和承载轮胎材料的第一装置(4)，该第一装置将所述轮胎材料布置在其周围，其特征在于所述第一装置能够以受控的方式改变第一结构和第二结构之间的形状。
2.如权利要求1所述的机器，其特征在于所述第一结构具有基本为圆柱形的外围，其直径为第一直径，所述第二结构具有基本为圆柱形的外围，其直径为不同于第一直径的第二直径。
3.如权利要求1所述的机器，其特征在于所述第一结构(4A)具有基本为圆柱形的外围，所述第二结构(4B)具有带一平坦部分的基本为圆柱形的外围。
4.如权利要求1-3中任一项所述的机器，其特征在于所述第一装置包括多个元件(6)，其中能够相对于彼此调节这些元件的位置，从而在第一结构和第二结构之间产生至少局部的改变。
5.如权利要求4所述的机器，其特征在于所述元件为棒状，并且被设置成彼此间隔确定的距离。
6.如权利要求4或5所述的机器，其特征在于至少部分元件是铰接的。
7.如权利要求4-6中任一项所述的机器，其特征在于至少部分元件带有铰链。
8.如权利要求5-7中任一项所述的机器，其特征在于至少部分元件可绕其各自的轴线转动。
9.如权利要求1-8中任一项所述的机器，其特征在于所述第一装置包括一真空管(bellows)，其中该真空管能够被充满或成为中空，以便在第一结构和第二结构之间至少产生局部变化。
10.如权利要求1-9中任一项所述的机器，其特征在于所述机器包括用于夹持轮胎材料并把轮胎材料传送到第一装置的第二装置。
11.如权利要求1-10任一项所述的机器，其特征在于所述机器还包括用于把轮胎材料夹持到第一装置上的第三装置。
12.如权利要求1-11中任一项所述的机器，其特征在于所述机器还包括用于切断轮胎材料的第四装置。
13.如权利要求1-12中任一项所述的机器，其特征在于所述机器还包括用于焊接轮胎材料的第五装置(10)。
14.一种制造自身闭合物体的机器(1)，其包括引导和支承轮胎材料的第一装置(4’)，该第一装置将所述轮胎材料布置在其周围，其特征在于所述机器还包括用于将布置在第一装置周围的轮胎材料折叠的第六装置(20)，该第六装置包括多个可彼此相对移动的折叠部件(21)，这些折叠部件能够接合在轮胎材料上进行折叠，并且能够在第一装置中的凹槽(22)内移动。
15.如权利要求14所述的机器，其特征在于所述第六装置还包括用于将折叠的轮胎材料按压在一起的按压部件(23)。
16.如权利要求1-15中任一项所述的机器，其特征在于所述机器还包括第七装置，其用于把第一装置从例如焊接轮胎材料的第一位置移动到例如折叠轮胎材料的第二位置，反之亦然。
17.如权利要求16所述的机器，其特征在于所述机器还包括第二组第一装置(4’)，当第一装置从第一位置移动到第二位置时，该第二组第一装置反向从第二位置移动到第一位置，反之亦然。
18.一种制造自身闭合物体的方法，包括将轮胎材料(5)布置在第一装置(4)周围，其特征在于该方法还包括使第一装置能够以受控的方式改变第一结构和第二结构之间的形状。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于所述变化发生第一结构和第二结构之间，该第一结构具有基本为圆柱形的外围，其直径为第一直径，该第二结构具有基本为圆柱形的外围，其直径为不同于第一直径的第二直径。
20.如权利要求18所述的方法，其特征在于所述变化发生在第一结构(4A)和第二结构(4B)之间，该第一结构(4A)具有基本为圆柱形的外围，该第二结构(4B)具有带一平坦部分的基本为圆柱形的外围。
21.如权利要求18-20中任一项所述的方法，其特征在于通过调节多个元件(6)相对于彼此的位置，使第一结构和第二结构之间的至少局部发生改变，其中所述元件为第一装置的一部分。
22.如权利要求18-21中任一项所述的方法，其特征在于通过充满或排空真空管，使第一结构和第二结构之间的至少局部发生改变，其中所述真空管为第一装置的一部分。
23.如权利要求18-22中任一项所述的方法，其特征在于所述方法包括通过第二装置夹持轮胎材料，并将轮胎材料传送到第一装置。
24.如权利要求23所述的方法，其特征在于采用施加负压来进行夹持。
25.如权利要求18-24中任一项所述的方法，其特征在于所述方法包括通过第三装置将轮胎材料夹持到第一装置上。
26.如权利要求25所述的方法，其特征在于使用施加负压来进行夹持。
27.如权利要求18-26中任一项所述的方法，其特征在于所述方法还包括通过第四装置切断轮胎材料。
28.如权利要求18-27中任一项所述的方法，其特征在于所述方法还包括通过第五装置(10)焊接轮胎材料。
29.一种制造自身闭合物体的方法，包括将轮胎材料布置在第一装置(4’)周围，其特征在于该方法还包括通过可彼此相对移动的折叠部件(21)将布置在第一装置周围的轮胎材料进行折叠，使这些折叠部件(21)接合在轮胎材料上进行折叠，而且这些折叠部件还可以在第一装置的凹槽内(22)移动。
30.如权利要求29所述的方法，其特征在于所述方法还包括通过使按压部件(23)接合在已折叠的轮胎材料上，从而所述按压部件(23)可以将已折叠的轮胎材料按压在一起。
31.如权利要求18-30所述的方法，其特征在于所述方法还包括通过第七装置(11)将第一装置从例如焊接轮胎材料的第一位置移动到例如折叠轮胎材料的第二位置，反之亦然。
32.如权利要求31所述的方法，其特征在于所述方法还包括在第一装置从第一位置移动到第二位置的过程中，将第二组第一装置(4’)从第二位置移动到第一位置，反之亦然。
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