CN101422957B - 用于包覆细丝条带的设备以及具有对称供给通道的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于包覆细丝条带的设备以及具有对称供给通道的设备，其中用于挤出具有内嵌于其中的细丝(F)的橡胶条带(B)的设备(12)包括用于引导橡胶至用于形成条带(B)的挤出口(18)的装置(38)。挤出口(18)的轮廓(C)表现为相交于一条直线的第一和第二正交对称平面(P1、P2)，该直线基本平行于条带(B)通过挤出口(18)被挤出的方向(X)。引导装置(38)包括具有第一平面(P1)作为对称平面的逆流主通道(42)，且通过基本关于第一平面(P1)彼此对称的两个顺流次级通道(48、50)而延伸。根据本发明，主通道(42)和两个顺流次级通道(48、50)还具有第二平面(P2)作为对称平面。

Description

用于包覆细丝条带的设备以及具有对称供给通道的设备
技术领域
本发明涉及用于挤出具有内嵌于其中的细丝的橡胶条带(strip)的设备。这种条带特别是旨在用于制造轮胎。
背景技术
下文中，术语“细丝”意指不是必须为单丝的细丝元件。而是，细丝可为复丝元件、麻的粗纤维或者合股纱线。细丝可由一种或者多种材料制成，例如纺织品材料或者金属。可以选择地处理细丝。
通常，在用于制造轮胎的条带中，细丝均匀地彼此分离设置，并且它们在共面且相互平行的方向上延伸。
文件US-4274821公开了一种用于挤出该类橡胶条带的设备。
该设备包括用于将橡胶引导至用于形成条带的挤出口的装置。
引导装置包括连接于橡胶供给器设备的逆流主通道，以及延伸逆流主通道且通过挤出腔而连接于挤出口的第一和第二顺流次级通道。
该设备还具有用于导引细丝的装置，其意指包括细丝导引通道，该通道具有相对于条带通过挤出口被挤出的方向为顺流和逆流的端部。顺流端部展开至挤出腔内。
挤出口表现为基本为矩形的部分，其由第一和第二方向所限定，使得在所述第一和第二方向上的该出口的尺寸分别确定条带的厚度和宽度。另外，挤出口的轮廓表现为相交于一条线的第一和第二正交对称平面，该线基本平行于条带通过挤出口被挤出的方向。
每一导引通道通过沿着基本为直线的且平行于第一对称平面的路径而在每一导引通道的逆流和顺流端部之间延伸，从而使细丝穿入基本平行于挤出方向的挤出腔。
在挤出腔中，细丝被内嵌地夹在橡胶之间，从而在次级通道中被引导而展开至挤出腔内。
不幸的是，由与每一次级通道的壁摩擦的橡胶而产生了压头损失(head losses)。
由于主通道具有第一平面作为其对称平面，且由于两个顺流次级通道基本关于第一平面彼此对称，在关于第一平面的两个相互对称的且沿着各自不同的次级通道的橡胶液流中的压头损失在每一次级通道中基本相等。结果，条带的截面具有第一平面作为其对称平面。
然而，由于每一通道沿着在主通道和挤出腔之间的弯曲的路径延伸，压头损失根据在每一通道中的橡胶所沿的路径而不同。结果，条带的厚度相对不均匀。
发明内容
本发明的一个目的为使在US4 274 821中所描述的该类设备所生产的该种橡胶条带的厚度的均匀度最优化。
为实现这个目的，本发明提供一种用于挤出具有内嵌于其中的细丝的橡胶条带的设备，该类设备包括：
·用于引导橡胶至挤出口的引导装置，从而形成条带，所述挤出口的轮廓表现为第一和第二正交对称平面，使得所述平面相交于一条线，该线基本平行于条带通过挤出口的挤出方向；且
·引导装置包括具有第一平面作为对称平面且通过两个顺流次级通道延伸的逆流主通道，两个顺流次级通道基本关于第一平面彼此对称；
该设备的特征在于主通道和两个顺流次级通道还具有第二平面作为对称平面。
由本发明的设备所生产的条带表现出均匀的厚度。由于主通道和两个顺流次级通道具有第二平面作为对称平面，压头损失在不考虑由每一通道中的橡胶所沿的路径的情况下基本相同。因此，条带的截面不仅是关于第一对称平面对称，而且也关于第二对称平面对称且表现出相对均匀的厚度。
根据本发明的设备的可选的特征：
·该设备包括机体，其包括两个外围橡胶-通道出口，该出口具有两个插置其间的用于引导橡胶及用于导引细丝的中心部分；
·两个外围部分彼此可分离且关于第一和第二平面的至少一个彼此对称；且
·两个中心部分彼此可分离且关于第一和第二平面的至少一个彼此对称。
在这种机体中，两个外围部分可基本相同。相似地，两个中心部分可基本相同。这减少了组成机体的元件的差异性且使得本发明的设备更易于制造、组装以及维修。
该设备包括挤出腔，其优选地将两个次级通道连接至挤出口。
根据本发明的另外的可选特征：
·该设备包括用于导引细丝且包括细丝导引通道的装置，每一通道具有展开至挤出腔内的顺流端部以及相对于条带从主通道的逆流端部通过挤出口被顺流地挤出的方向而设置的逆流端部；以及
·每一导引通道在其逆流和顺流端部之间沿着基本平行于第一对称平面的弯曲路径而延伸，从而细丝基本平行于挤出方向而穿入挤出腔内。
这些特征使得可以同时使细丝基本平行于挤出方向而穿入挤出腔内，并且引导通道中的橡胶沿着产生相对较低的且相对均一分布的压头损失的路径，而不考虑次级通道中的橡胶所沿的路径。
优选地，该设备包括基本关于第二对称平面彼此对称的两组导引通道。
有利地，该设备包括用于将主通道连接至橡胶供给器设备的凸缘，该凸缘由其中具有形成主通道的逆流端部的出口的面所限定。
通过凸缘，用于挤出条带的本发明的设备可连接至橡胶挤出机，该挤出机形成向挤出机设备供给橡胶的单独设备。因此，相对易于调整橡胶的供给速度以及条带的挤出速度，而不像在另一状况中一样：多个橡胶挤出机同时运行以供给主通道或者每一次级通道。
附图说明
本发明可通过阅读下述完全通过非限定性的实例以及通过参考附图所给出的描述而得以更好的理解，在附图中：
·图1为用于制造橡胶条带的装置的剖视图；
·图2为表示用于挤出橡胶条带的本发明的设备的部分切除(cutaway)立体图；
·图3为图2的设备在线III-III上的剖视图；
·图4为图2的设备在线IV-IV上的剖视图；
·图5为图2的设备的外围部分的立体图；
·图6为图2的设备的硬模(die)的立体图；且
·图7为图2的设备的中心部分的立体图。
具体实施方式
图1表示用于制造橡胶条带B的装置，细丝F被内嵌于该橡胶条带B中。该装置用总的附图标记10表示。
装置10包括用于挤出橡胶条带B的挤出机设备12，单独设备14向该橡胶条带B供给橡胶。该供给设备14由例如单独挤出机构成。
设备12还包括用于使条带B成形的挤出口18.
附图表示有相互正交的轴线X、Y、Z。轴线Y和Z分别对应被限定为出口18在这些方向上的尺寸的横向和竖向方向，这些方向可确定被挤出的条带B的宽度和厚度e。与轴线Y和Z相正交的轴线X对应纵向方向，条带B在该方向上通过出口18被挤出。在下文中，相对于条带B通过挤出口18被挤出的方向，引用例如“逆流”和“顺流”的术语。在基本平行于YZ平面的平面中，出口18表现为基本为矩形的且为轮廓C的截面。
条带B具有两个彼此相对的自由表面S1、S2，两个自由表面基本平行于平面XY且通过两个相互相对的边缘T1、T2相连接。条带B包括内嵌于橡胶中的细丝F，每条细丝在基本平行于条带B的纵向方向X的方向上延伸。细丝F的方向是共面的。细丝F以均匀的方式横向分布。
装置10还包括用于在基本平行于竖直方向Z的方向上相对于挤出口18移动细丝的装置20。
装置10还包括用于测量细丝F与条带B的自由表面S1、S2中之一之间的距离的装置22。这些测量装置22相对于移动细丝F的装置20顺流设置。
装置10还包括用于调节用于移动细丝F的装置20的装置24。该调节器装置24的入口连接于测量装置22且该调节器装置24的出口连接于细丝移动器装置20。
装置10还包括装置26，该装置26用于张紧在出口18和用于移动细丝F的装置20之间的条带B。这些张紧装置相对于测量装置22顺流设置。在图1中概略地表示的这些张紧装置26特别地包括牵引装置28，例如条带B将绕其缠绕的存储辊子。
用于移动细丝F的装置20包括用于移动条带B的装置30，移动器装置相对于挤出口18顺流设置。
具体地，该移动器装置30包括用于导引条带B的辊子32。辊子32被安装为绕基本平行于横向方向Y的旋转轴线R而旋转。该轴线R在基本平行于竖直方向Z的方向上能够移动。
在图1所示的实例中，测量装置22包括非接触传感器34。该传感器34优选地为涡电流型。该测量装置22还包括用于支承条带B且通过传感器34的记录而设置的辊子36。该支承辊子36安装为绕基本平行于横向方向Y的旋转轴线R′而旋转。该旋转轴R′相对传感器34静止。
辊子32和36分别具有使得与条带B相接触的外围表面M和M′。
图2至7更为详细地表示本发明的挤出机设备12。该挤出机设备12包括装置38，该装置用于在将橡胶输入设备12内的逆流出口39和条带B通过其而离开的挤出口18之间引导橡胶。设备12还具有在设备10中导引细丝F的装置40。
如图3和4所示，引导装置38包括通过凸缘44连接于供给器设备14的逆流主通道42。该凸缘44由表面46所限定，在该表面中设置有形成主通道42的逆流端部的出口39。该主通道42被设计为引导由供给器设备14所产生的主橡胶液流。
另外，引导装置38包括延伸逆流主通道42且通过挤出腔52连接于挤出口18的第一和第二顺流、次级通道48、50。第一次级通道48用于引导将在挤出腔52中形成基本在细丝F和自由面S1之间延伸的条带B的第一部分B1的第一次级橡胶液流。以相似的方式，第二次级通道50设计为引导将在挤出腔52中形成基本在细丝F和自由面S2之间延伸的条带B的第二部分B2的第二次级橡胶液流。
参考图4和7，用于导引细丝F的装置40包括两组用于导引细丝F的导引通道54a、54b。每一通道54a、54b具有展开至挤出腔52内的顺流端部56，且具有相对于主通道42的逆流端部顺流设置的逆流端部58。
在附图所示的实例中，设备12具有机体60，其首先包括用于引导橡胶的两个外围部分62a、62b(图5)，且其次包括用于引导橡胶和用于导引细丝F的两个中心部分64a、64b(图7)。部分64a、64b插置在部分62a、62b之间。设备12还具有用于挤出橡胶条带B的硬模66(图6)。
具体地，如图7所示，每一导引通道54a、54b表现为基本为圆柱形且包括分别形成于两个中心部分64a和64b之一中的两个半圆柱形的半通道(halfchannels)的截面。
外围部分62a、62b可彼此相分离且基本关于基本平行于平面XY的第一对称平面P1彼此对称。以相似的方式，中心部分64a、64b可彼此相分离且基本关于所述第一对称平面P1彼此对称。硬模66可分离地进入部分62a、62b、64a、64b且具有第一平面P1和第二平面P2两者作为对称平面。
第二平面P2基本平行于平面YZ且正交于第一平面P1。第一和第二平面P1和P2相交的直线基本平行于条带通过挤出口18被挤出的方向。
另外，每一部分62a、62b、64a、64b具有第二对称平面P2作为对称平面。
两组导引通道54a、54b基本关于第二对称平面P2彼此对称。在逆流和顺流端部56、58之间，每一导引通道沿着弯曲路径延伸。
在逆流和顺流端部56、58之间，每一导引通道54a、54b沿着基本平行于第一对称平面P1的弯曲路径延伸，从而细丝F基本平行于挤出方向X而穿入挤出腔52内，从而细丝F基本平行于相对于挤出方向X倾斜的方向而穿入通道54a、54b内。在所给的通道组中的通道54a、54b的路径基本彼此相平行。
另外，轮廓C、主通道42、以及两个次级通道48、50具有第二平面P2作为对称平面。另外，轮廓C和主通道42还具有第一平面P1作为对称平面。次级通道48、50关于第一平面P1彼此对称。
如图5所示，每一部分62a、62b具有绕轴线X展开的截头圆锥体形状的内部凹进部68，其从橡胶入口39向挤出口18变大。凹进部68包括两个部分70和72。相对于部分72逆流设置的每一部分70限定主通道。每一部分72限定相应的次级通道48、50。
硬模66表现有通过朝向挤出口18会聚的两个壁76、78而限定的出口74。壁76、78限定每一次级通道48、50各自的部分80，如图3所示。壁76、78还限定挤出腔52。
参考图3，每一中心部分64a、64b具有限定相应次级通道48、50的引导表面82。表面82具有按照挤出方向的顺序彼此相接的第一、第二、和第三部分84、86、88。形成于两个中心部分64a、64b中的第一部分84在挤出方向上分叉。形成于两个中心部分64a、64b中的第二部分86基本平行于第一对称平面P1。最后，形成于两个中心部分64a、64b中的第三部分88在挤出方向上会聚。
外围部分62a、62b、中心部分64a、64b和硬模66的每一个均包括出口90，该出口90用于使将部分62a、62b、64a、64b和硬模66夹紧在一起的元件通过。
凸缘44也包括用于使夹紧元件通过从而将设备12连接于供给设备14的出口92。
装置10用于实现制造橡胶条带B的方法，且下文将给出其结合本发明的主要方面的说明。
为制造条带B，由设备14向设备12供给橡胶。细丝F在通道54a、54b中被导引且通过使用牵引装置28而处于出口18和辊子32之间的张紧之下。
通过挤出口18挤出橡胶条带B且调节细丝F和自由面S1之间的距离。为实现这个目的，测量出细丝F和自由面S1之间的距离，即，测量出条带B的部分B1的厚度。
传感器34测量该传感器34和细丝F之间的距离。条带B的部分B1的厚度e1基本等于细丝F和与辊子36的表面M′相接触的自由面S1之间的距离。如果给出传感器34和表面M′之间的距离，传感34和细丝F之间的所测得的距离被用于推导细丝F和与表面M′相接触的表面S1之间的距离。假设条带的总厚度e为恒量，还可以推导条带B的部分B2的厚度e2。
根据用于e1或者e2的数值，条带B相对于挤出口18在基本平行于竖直方向Z的方向上顺流移动。参考图1，如果细丝F和自由面S1之间所测得的距离离开预定的定位点，那么调节器装置24使用于移动条带B的装置30在适当的方向上移动辊子32的轴线R。
本发明不限于上述的实施例。
自由面S1、S2并非必须为平面，且它们不需要彼此平行。
另外，导引通道54a、54b可表现为变化的尺寸，该尺寸适应包含于橡胶中的细丝的尺寸。另外，这些通道可分离设置在更大或者更小的范围内且它们可以相对不规则的方式横向设置。

Claims (9)

1.一种用于挤出具有内嵌于其中的细丝(F)的橡胶条带(B)的设备(12)，该类设备(12)包括：
·用于引导橡胶至挤出口(18)的引导装置(38)，从而形成条带(B)，所述挤出口(18)的轮廓(C)具有彼此正交的第一平面(P1)和第二平面(P2)作为该轮廓(C)的对称平面，使得所述第一平面(P1)和第二平面(P2)相交于一条线，该线基本平行于条带(B)通过挤出口(18)的挤出方向(X)；且
·引导装置(38)包括具有第一平面(P1)作为对称平面且通过两个顺流次级通道(48、50)延伸的逆流主通道(42)，两个顺流次级通道(48、50)基本关于第一平面(P1)彼此对称；
该设备的特征在于主通道(42)和两个顺流次级通道(48、50)还具有第二平面(P2)作为对称平面。
2.如权利要求1所述的设备(12)，包括机体(60)，机体(60)包括用于引导橡胶的两个外围部分(62a、62b)，用于引导橡胶及用于导引细丝(F)的两个中心部分(64a、64b)插置在所述外围部分(62a、62b)之间。
3.如权利要求2所述的设备(12)，其中两个外围部分(62a、62b)彼此可分离且关于第一和第二平面(P1、P2)的至少一个彼此对称。
4.如权利要求2或3所述的设备(12)，其中两个中心部分(64a、64b)彼此可分离且关于第一和第二平面(P1、P2)的至少一个彼此对称。
5.如权利要求1至3中的任一项所述的设备(12)，包括挤出腔(52)，该挤出腔(52)将两个次级通道(48、50)连接至挤出口(18)。
6.如权利要求5所述的设备(12)，包括用于导引细丝(F)且包括细丝导引通道(54a、54b)的装置(40)，每一通道具有展开至挤出腔(52)内的顺流端部(56)以及相对于条带(B)从主通道的逆流端部(39)通过挤出口(18)被顺流地挤出的方向而设置的逆流端部(58)。
7.如权利要求6所述的设备(12)，其中每一导引通道(54a、54b)在其逆流和顺流端部之间沿着基本平行于第一对称平面(P1)的弯曲路径而延伸，从而细丝基本平行于挤出方向(X)而穿入挤出腔(52)内。
8.如权利要求6或7所述的设备(12)，包括基本关于第二对称平面(P2)彼此对称的两组导引通道(54a、54b)。
9.如权利要求6或7所述的设备(12)，包括用于将主通道(42)连接至橡胶供给器设备(14)的凸缘(44)，凸缘(44)由其中具有形成主通道(42)的逆流端部的出口(39)的面(46)所限定。
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