CN102656107B - 用于控制细长元件在收集卷筒上的缠绕以及服务织物的插置的方法和设备 - Google Patents

用于控制细长元件在收集卷筒上的缠绕以及服务织物的插置的方法和设备 Download PDF

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Abstract

用于控制细长元件（1）在收集卷筒（2、2a）上的缠绕以及服务织物（3、3a）的插置的方法，所述方法包括：使所述收集卷筒（2、2a）旋转，并且将所述细长元件（1）和所述服务织物（3、3a）同时缠绕到所述收集卷筒（2、2a）上，其中，所述同时缠绕包括确定所述收集卷筒（2、2a）的实际缠绕直径，并且优选地确定所述服务织物（3、3a）的存储卷筒的实际展开直径。所述收集卷筒（2、2a）的旋转速度根据所述实际缠绕直径、并且优选地也根据所述细长元件（1）的待布置到所述收集卷筒（2、2a）上的部分的长度的变化进行调节。

Description

用于控制细长元件在收集卷筒上的缠绕以及服务织物的插置的方法和设备
技术领域
本发明涉及用于控制细长元件在收集卷筒上的缠绕以及服务织物的插置的方法和设备。
本发明的细长元件具体为通过常规的拉伸工艺获得的、由弹性体材料制成的元件。这种细长元件例如适于在用于制造用于车轮的轮胎的工艺中使用，特别是在用于制造由弹性体材料制成的胎侧和/或胎面带和/或其他轮胎部件的工艺中使用。
背景技术
一旦被拉伸且在用于构建轮胎之前，细长元件缠绕在特定的收集卷筒上。这种缠绕通常与拉伸工艺共线发生。
如已知的，由于由构成细长元件的弹性体材料赋予细长元件的粘性，因此将细长元件缠绕到收集卷筒上需要将服务织物同时缠绕到收集卷筒上。这种服务织物适当地插置在细长元件的重叠线圈的中间以防止这类线圈互粘。
服务织物取自于存储线圈，并且旨在在细长元件的最终使用之前从细长元件中移除。将细长元件缠绕到收集卷筒上与将服务织物缠绕到收集卷筒上同时发生。
贯穿本说明书，除非另外指明，并且在随后的权利要求书中，“细长元件”用于表示具有沿着其纵向方向的主延伸部的弹性体材料的元件。这种细长元件优选地仅包括弹性体材料，但是它也可包括结合到弹性体材料的基体中的织物或金属增强帘线。
贯穿本说明书且在随后的权利要求书中，除非另外指明，定义“上游”和“下游”参照细长元件朝向收集卷筒的进给方向。
贯穿本说明书且在随后的权利要求书中，收集卷筒的术语“初始缠绕直径”用于表示在缠绕细长元件之前收集卷筒的外径。该直径对应于在细长元件的缠绕开始之前由于缠绕到收集卷筒上的服务织物层的厚度而增大的卷筒芯的外径。该厚度在服务织物到服务卷筒上的初始缠绕未形成服务织物的重叠线圈时对应于服务织物的厚度，或者在服务织物到收集卷筒上的初始缠绕形成服务织物的重叠线圈时对应于服务织物的厚度乘以重叠线圈的数目。
在另一方面，收集卷筒的术语“实际缠绕直径”用于表示收集卷筒在其被检测时刻的外径。该直径对应于在执行检测时由于设置在收集卷筒上的细长元件和服务织物的重叠线圈的厚度而增大的收集卷筒芯的外径。
一致地，存储卷筒的“实际展开直径”用于表示在进行检测时刻抽出服务织物的卷筒的外径。该直径对应于在执行检测时由于设置在该收集卷筒上的服务织物的线圈的厚度而增大的该卷筒的芯的外径。
GB 882,503描述了一种用于将细长元件和服务织物同时缠绕到收集卷筒上的设备。细长元件包括结合到弹性体材料的基体内的增强帘线。该元件用于制造轮胎的胎体帘布层。所述设备包括细长元件朝向收集卷筒的进给装置、和服务织物朝向所述收集卷筒的进给装置。收集卷筒的旋转导致细长元件和服务织物同时缠绕到收集卷筒上。服务织物具体地插置在细长元件的重叠线圈之间。
发明内容
申请人观察到，使用如上所述的设备可能导致细长元件不规则或不均匀地缠绕到收集卷筒上。申请人已经注意到，在这种情况下，存在产生废品材料和/或在正构建的轮胎中的缺陷的风险。
申请人还观察到，通过如上所述的轮胎的设备，同样存在服务织物的不规则或不均匀的缠绕。在该情况下，存在下述风险：缠绕到收集卷筒上的细长元件的重叠线圈局部地粘连，导致相同细长元件的劣化。
申请人认为，细长元件和服务织物在收集卷筒上的不均匀缠绕基本上由下述事实导致：在缠绕期间，表征实际缠绕情况的一些参数改变。这些参数例如为收集卷筒的缠绕直径、待布置到收集卷筒上的细长元件的长度、细长元件的前进速度、细长元件的厚度、服务织物的张力等等。
申请人认为，细长元件在收集卷筒上的不均匀缠绕另外由于细长元件中的残余张力释放而导致。这种张力的释放可能例如由于相同细长元件所经受的温度变化而导致。
申请人已经意识到，为了在没有残余张力的情况下将细长元件和服务织物均匀地缠绕到收集卷筒上，必须即时检测实际的缠绕情况，并且同时基于所检测的实际缠绕情况调节细长元件和服务织物的缠绕速度和张力。
申请人随后已经构思，为了获得以上，必须确定收集卷筒的实际缠绕直径。
申请人随后已经发现，通过根据收集卷筒的实际缠绕直径调节收集卷筒的旋转速度，可有利的是获得细长元件均匀且无残余张力地缠绕到相同的收集卷筒上。这样，防止了产生废品材料和/或在应当使用这种细长元件的最终产品中产生缺陷的风险。
由此，在本发明的第一方面，本发明涉及用于控制细长元件在收集卷筒上的缠绕以及服务织物的插置的方法，所述方法包括：
-使收集卷筒旋转；
-将所述细长元件和所述服务织物同时缠绕到所述收集卷筒上，其中，所述同时缠绕包括：
-确定所述收集卷筒的实际缠绕直径；
-根据所述收集卷筒的所述实际缠绕直径调节所述收集卷筒的旋转速度。
根据申请人，将所述细长元件和所述服务织物缠绕到所述收集卷筒上由此基于实际缠绕情况而被即时控制。由此获得均匀且无残余张力的缠绕。
在本发明的第二方面，本发明涉及一种用于将细长元件缠绕到收集卷筒上并插置服务织物的设备，所述设备包括第一工位，所述第一工位包括：
-用于将所述细长元件朝向所述收集卷筒进给的装置；
-用于将所述服务织物朝向所述收集卷筒进给的装置；
-用于旋转驱动所述收集卷筒的装置；
-用于控制所述收集卷筒的旋转速度的装置；
其中，所述控制装置包括：
-用于检测所述收集卷筒的实际缠绕直径的装置；
-用于根据所述收集卷筒的所述实际缠绕直径调节所述收集卷筒的旋转速度的装置。
有利地，这种设备容许执行上述方法，由此容许实现上述有利的结果。
在其上述方面中的至少一个中，本发明能够包括下述优选特征中的单独或与其他特征组合的至少一个。
在本发明的优选实施例中，所述细长元件和所述服务织物在所述收集卷筒上的同时缠绕还包括：
-检测所述细长元件的待布置到所述收集卷筒上的部分的长度的变化；
-而且根据细长元件的所述部分的长度的变化调节所述收集卷筒的旋转速度。
申请人已经注意到，以这种方式，可以防止所述细长元件和所述服务织物的缠绕中由于例如细长元件的厚度的变化或者收集线圈相对于细长元件的进给方向的相对位置的变化、或者由于细长元件的一些层已经缠绕到其上的收集卷筒的芯的弹性而导致的任意不均匀性或不规则性。另外，检测所述细长元件的待布置到所述收集卷筒上的部分的长度的变化为在将所述细长元件缠绕到所述收集卷筒上的期间施加到所述细长元件上的最小张力的存在提供了有用的视觉表示。缺少这种最小张力将实际上导致所述细长元件“掉落”在所述收集卷筒上而导致产生皱褶的风险。
有利地，检测所述长度的变化容许控制所述细长元件的张力，由此防止所述掉落。
优选地，所述细长元件以已知的初始进给速度朝向所述收集卷筒进给，所述收集卷筒具有已知的初始缠绕直径。
优选地，所述收集卷筒以根据所述细长元件的所述初始进给速度和所述收集卷筒的所述初始缠绕直径确定的初始旋转速度移动。
优选地，所述服务织物通过使所述收集卷筒旋转而被拉到所述收集卷筒上。
根据本发明的优选实施例，所述收集卷筒的所述实际缠绕直径通过检测所述收集卷筒的瞬时周向速度而确定。
优选地，所述收集卷筒的所述瞬时周向速度通过检测所述服务织物的瞬时线速度而确定。
实际上，申请人观察到，为了能够将所述服务织物视为不可延伸且通过所述收集卷筒的旋转将该服务织物拉到所述收集卷筒上，所述服务织物的线速度即时地对应于所述收集卷筒的周向线速度。由此可以通过即时检测所述服务织物的线速度获知所述收集卷筒的周向线速度的瞬时值。
优选地，所述细长元件通过以预定的瞬时进给速度驱动的至少一个传送带进给到所述收集卷筒上。
优选地，本发明设置用于即时检测位于所述至少一个传送带上游的所述细长元件的速度变化。
在本发明的优选实施例中，所述至少一个传送带的瞬时进给速度根据位于所述至少一个传送带的上游的细长元件的瞬时速度确定。这样，可以使所述细长元件在所述收集卷筒上的进给速度与在所述传送带的上游执行的工艺(通常是所述细长元件的拉伸工艺)的速度即时同步，以容许本发明的方法与上述工艺共线执行。
优选地，本发明设置用于控制所述至少一个传送带相对于所述收集卷筒的相对位置。
更优选地，所述控制根据所述收集卷筒的实际缠绕直径致动。
甚至更优选地，所述控制包括使所述至少一个传送带沿着所述细长元件的进给方向移动。
这种装置容许将所述传送带相对于所述收集卷筒的相对位置保持恒定，从而使细长元件开始缠绕到所述收集卷筒上的每个时刻与所述服务织物开始缠绕到所述收集卷筒上的时刻重合。
在本发明的优选实施例中，所述至少一个传送带的瞬时进给速度根据所述至少一个传送带相对于所述收集卷筒的运动进行调节。当所述收集卷筒的缠绕直径变化时，这种设置有利地容许将所述细长元件的从所述传送带伸出的自由部分的长度保持恒定。这样，可以将所述细长元件的待布置到所述收集卷筒上的部分的长度的变化的检测条件保持恒定。此外，以该方式，可以限制由于在细长元件的前述自由部分处的内部残余张力的释放导致所述细长元件的扭曲或偏移所引起的所述细长元件在所述收集卷筒上的缠绕的不均匀性或不规则性。
在本发明的优选实施例中，所述细长元件通过靠近所述收集卷筒布置的第一传送带和可操作地布置在所述第一传送带与所述收集卷筒之间的第二传送带进给。优选地，所述第二传送带在静止位置与操作位置之间移动，其中在所述静止位置，所述第二传送带的尾部端部位于所述收集卷筒的远侧位置，在所述操作位置，所述尾部端部位于所述收集卷筒的近侧位置。
这种设置容许在将所述传送带靠近所述收集卷筒布置期间尽可能多地移动，由此尽可能限制所述细长元件的待布置到所述收集卷筒上的自由部分的延伸部，并且由此减小发生上述扭曲或偏移的危险。
优选地，所述服务织物从存储卷筒中抽出。
优选地，本发明设置用于检测所述存储卷筒的瞬时旋转速度并且根据所述存储卷筒的瞬时旋转速度和所述服务织物的瞬时线速度确定所述存储卷筒的实际展开直径。
优选地，当所述收集卷筒的实际缠绕直径改变时，施加到所述服务织物上的张力被控制。
更优选地，所述张力控制包括即时调节由施加到所述存储卷筒上的制动力所产生的扭矩。
优选地，所述制动力通过以与相对于由所述收集卷筒提供的旋转相反的方式旋转驱动所述存储卷筒而致动。有利地，以该方式，除了使所述存储卷筒旋转以用于部分或完全恢复所述服务织物以外，可以在期望时在所述收集滚筒上缠绕的期间调节向所述服务织物所提供的张力。
优选地，本发明设置用于即时调节所述收集卷筒和所述存储卷筒的相对位置。
在本发明的优选实施例中，所述调节包括检测所述服务织物相对于所述收集卷筒沿着垂直于所述细长元件朝向所述收集卷筒的进给方向的第一方向的瞬时位置，并且使所述存储卷筒沿着所述第一方向移动。有利地，以该方式可以在所述缠绕前进时自动管理所述服务织物与所述收集卷筒之间的相互位置，从而保持所述服务织物的期望的拉动方向，防止将可能在所述收集卷筒上导致非期望的皱褶或变形的失准。
优选地，本发明的方法设置用于在所述细长元件朝向所述收集卷筒运动期间检测所述细长元件的尾部端部的经过。这容许自动管理所述细长元件和所述服务织物在所述收集卷筒上的缠绕的完成。
优选地，根据本发明的方法设置用于使所述第二传送带沿与所述细长元件的进给方向相反的方向移动。该解决方案容许管理所述细长元件的缠绕的完成，从而防止在所述收集卷筒上的非期望的皱褶或变形。
在其优选实施例中，本发明的方法包括：
-完成细长元件在第一收集卷筒上的缠绕；
-将所述细长元件缠绕到第二收集卷筒上，并且插置取自于第二存储卷筒的服务织物，所述第二收集卷筒和所述第二存储卷筒相对于所述细长元件的进给方向布置在所述第一收集卷筒的下游；
其中，所述细长元件在所述第二收集卷筒上的缠绕包括：
-绕过所述第一收集卷筒将所述细长元件朝向所述第二收集卷筒进给。
以该方式，可以将所述细长元件和所述服务织物缠绕到所述第二收集卷筒上，同时执行所述第一收集卷筒的收集和排放的操作。由此获得工艺时间的有利优化。
在其特别优选的实施例中，本发明的方法包括将至少一个半制成品组装到成型支承件上以制造用于车轮的轮胎，其中，该半制成品由从所述收集卷筒中展开的所述细长元件获得。
根据本发明的优选实施例，用于控制所述收集卷筒的旋转速度的装置还包括：
-用于检测所述细长元件的待布置到所述收集卷筒上的部分的长度的变化的装置；
所述收集卷筒的旋转速度也基于所述细长元件的所述部分的长度变化。由此获得上述优点。
优选地，用于检测所述收集卷筒的实际缠绕直径的装置包括用于检测所述收集卷筒的瞬时周向速度的装置。
优选地，所述用于检测所述收集卷筒的瞬时周向速度的装置包括用于检测所述服务织物的瞬时线速度的装置。
在本发明的优选实施例中，所述检测装置包括与至少一个辊相关联的编码器，所述至少一个辊适于使所述服务织物偏向所述收集卷筒。有利地，所述编码器容许检测所述服务织物与所述收集卷筒的周向速度相对应的瞬时速度，使得当获知所述收集卷筒的实际旋转速度时可以计算所述收集卷筒的瞬时缠绕直径。
优选地，细长元件的所述进给装置包括靠近所述收集卷筒布置的第一传送带。
更优选地，用于检测所述细长元件的前进速度的变化的至少一个装置设置在所述第一传送带的上游。
优选地，所述第一工位还包括用于控制所述第一传送带相对于所述收集卷筒的相对位置的装置。
优选地，所述控制装置包括用于沿着所述细长元件的进给方向驱动所述第一传动带的运动的装置。
优选地，所述驱动装置可操作地连接至所述用于检测所述收集卷筒的实际缠绕直径的装置。有利地，所述第一传动带沿着所述细长元件的进给方向的运动根据所述收集卷筒的实际直径而发生。当所述收集卷筒的缠绕直径变化时，这种设置容许将所述细长元件的从所述传送带中伸出的自由部分的长度保持恒定，从而实现上述优点。
优选地，所述第一工位还包括用于调节所述第一传送带的速度的装置。
优选地，所述调节装置可操作地连接至所述用于检测所述细长元件的前进速度的变化的装置。有利地，由此可以与在前述传送带的上游执行的工艺(典型的为拉伸工艺)共线地执行本发明的方法。
在本发明的优选实施例中，所述用于进给所述细长元件的装置还包括可操作地设置在所述第一传送带与所述收集卷筒之间的第二传送带。
优选地，所述第二传送带能够在静止位置与操作位置之间移动，其中在所述静止位置，所述第二传动带的尾部端部位于所述收集卷筒的远侧位置，在所述操作位置，所述尾部端部位于所述收集卷筒的近侧位置。
优选地，所述第二传送带在所述第一传送带的尾部端部处枢转。
在本发明的优选实施例中，所述第一工位包括致动器，所述致动器适于驱动所述第二传送带朝向所述收集卷筒的运动和/或从所述收集卷筒的运动。该运动由此可以自动发生而获得就操作方面而言的清楚优点。
在本发明的特别优选的实施例中，所述第二传送带包括能够朝向/远离彼此移动的两个平行带。有利地，可以根据所述收集卷筒的宽度、所述细长元件的宽度和在所述收集卷筒上待获得的细长元件的轴向相邻线圈的数目而调节所述两个平行带的相对位置。使用两个平行带还容许同时将相对于输入带的中心线具有镜像布置的两个不同的细长元件缠绕到单个收集卷筒上。
优选地，设有适于调节所述两个平行带的相对位置的致动器。该调节由此可以自动发生，这意味着就操作方面而言的清楚优点。
在本发明的可选实施例中，所述第二传送带包括单个带，所述单个带的工作位置尽可能靠近所述收集卷筒以使所述细长元件的待布置的自由部分最小。
优选地，所述用于检测所述细长元件的待布置到所述收集卷筒上的部分的长度变化的装置布置在所述第二传送带的下游。
甚至更优选地，上述检测装置在所述第二传送带的尾部端部处枢转。
优选地，上述检测装置包括至少一个电势计。
可选地，上述检测装置包括至少一个传感器。
优选地，所述第一工位还包括至少一个致动器，所述至少一个致动器作用在所述检测装置上，以平衡所述检测装置的重量和所述细长元件的压在所述检测装置上的部分的重量。
有利地，所述致动器的使用容许保持最小值的张力施加到所述细长元件上，从而防止所述细长元件“掉落”到所述收集卷筒上，这意味着在缠绕细长元件时产生皱褶的风险。
在本发明的优选实施例中，所述服务织物通过使所述收集卷筒旋转而取自于存储卷筒。
优选地，所述第一工位还包括用于控制所述存储卷筒的旋转的装置。
优选地，所述控制装置包括用于检测所述存储卷筒的瞬时旋转速度的装置，而且更优选地，还包括作用在所述存储卷筒上的制动装置。
在本发明的优选实施例中，所述制动装置包括电机，所述电机适于以相对于由所述收集卷筒所施加的旋转相反的方式向所述存储卷筒施加旋转。
在本发明的可选实施例中，所述制动装置包括电机，所述电机适于沿相对于由所述收集卷筒所施加的旋转相同的方向但以更低的速度向所述存储卷筒施加旋转。
在本发明的优选实施例中，所述第一工位包括用于调节所述收集卷筒和所述存储卷筒的相对位置的装置。
优选地，所述调节装置包括用于检测所述服务织物相对于所述收集卷筒沿着与所述细长元件的进给方向垂直的第一方向的瞬时位置的装置、以及用于使所述存储卷筒沿着所述第一方向移动的装置。
优选地，所述检测装置包括适于检测所述服务织物的侧边缘的位置的至少一个传感器。由此防止了所述服务织物与所述收集卷筒之间的非期望失准，从而减小在所述收集卷筒上形成皱褶的风险。
在本发明的优选实施例中，所述第一工位还包括在所述细长元件朝向所述收集卷筒运动期间用于检测所述细长元件的尾部端部的经过的装置。
优选地，所述检测装置包括至少一个传感器、和朝向所述至少一个传感器的检测表面推动作用的一个辊。有利地，所述细长元件的尾部端部的经过通过由传感器在由上述辊直接接触所述传感器时产生的信号而被实时检测。这容许自动管理所述细长元件在所述收集卷筒上的缠绕的完成。
在其特别优选的实施例中，本发明的设备包括至少一个第二工位，所述至少一个第二工位与所述第一工位基本相同且相对于所述细长元件的进给方向布置在所述第一工位的下游。
优选地，设有用于驱动所述第二工位的第一传送带朝向所述第一工位的第一传送带的运动和从所述第一工位的第一传送带的运动的装置。该装置容许将细长元件交替地进给到所述第一工位的所述收集卷筒上、或者所述第二工位的所述收集卷筒上，从而容许收集卷筒的收集和排放，同时所述细长元件和所述服务织物缠绕到另一收集卷筒上。
附图说明
从下面参照附图对根据本发明的方法和设备的一些优选实施例的详细描述，本发明的其他特征和优点将变为更明显。在附图中：
-图1是根据本发明的设备的示意图，该设备示出为处于其第一操作构造中；
-图2是图1的设备的第一部分的示意立体图；
-图3是图2的设备的所述部分的示意侧视图；
-图4是图1的设备的第二部分的示意侧视图；
-图5是图1的设备处于不同的操作构造中的示意图。
具体实施方式
在图1中，用于将细长元件1布置到收集卷筒2上并插置服务织物3的设备的示例性实施例整体上以附图标记10表示。
这种设备10具体地与其他设备相关联地使用在用于构建用于车轮的轮胎的工艺中。这种工艺尤其旨在制造弹性体材料的胎侧和/或胎面带和/或其他轮胎部件。
细长元件1是通过常规的拉伸工艺获得的弹性体材料的细长元件。拉伸工艺在设备10的上游执行，并且优选地与通过设备10执行的缠绕共线执行。
当细长元件1用于制造用于车轮的轮胎的胎面带的胎侧时，这种细长元件1优选地具有3mm，更优选地包括在4mm与15mm之间的最小厚度，并且宽度优选地包括在60mm与320mm之间。
设备10包括分别以附图标记11和11a表示的两个工位。两个工位11、11a基本相同(除了在本说明书的下文中清楚显现的一些构造细节)并且相对于细长元件10的进给方向(该方向在附图1中以箭头A表示)布置为一个在另一个的下游。
贯穿本说明书，将详细描述工位11，应当理解，除非另外指明，工位11a具有与工位11相同的结构部件。
如在图1中示意性表示，在工位11的上游设有输入带5，输入带5旨在将细长元件1从设置在设备10的上游的拉伸装置(未示出)带向设备10。
输入带5的运动由特定的电机组6控制。
多个光电单元7设置在输入带5上，优选地为四个(或其他常规设置的传感器)，适于检测在工位11的上游的细长元件1的前进速度的变化。
设备10的工位11包括用于将细长元件1朝向收集卷筒2进给的装置20。
如图2和图3中更好地示出，进给装置20包括第一传送带21，第一传送带21相对于细长元件1的进给方向布置在输入带5的下游并且靠近收集卷筒2。
输入带5和传送带21均安装在支承框架100上。
输入带5的尾部部分至少部分地重叠于传送带21的头部部分，以便容许细长元件1从输入带5经过到传送带21。该经过借助于合适地布置在输入带5的尾部部分的下游的多个辊(整体上以附图标记8表示)的辅助而发生。
传送带21的运动由特定的电机组22控制。
如在本说明书的下面清楚显现的，传送带21的速度根据在传送带21的上游的细长元件1的前进速度进行调节，在通过光电单元7检测到细长元件1的前进速度中的差异时计算细长元件1的前进速度。
第二传送带23布置在第一传送带21与收集卷筒2之间。传送带23的运动由适于控制第一传送带21的运动的相同的电机组22控制。
传送带23围绕在传送带21的尾部端部处限定的轴线F1(图2)枢转。传送带23能够由此在静止位置与操作位置之间摆动，其中在所述静止位置，传送带23的尾部端部位于收集卷筒2的远侧位置(图5中示出该位置)，在所述操作位置，所述尾部端部位于收集卷筒2的近侧位置(图1-图3中示出该位置)。传送带23的摆动在图2和图3中由箭头B表示。
传送带23的摆动由气动致动器24驱动。该致动器24具体包括与和支承框架100成一体的横杆26相关联的气缸25、以及与和传送带23成一体的横杆28相关联的活塞27。
在图2中所示的实施例中，传送带23包括能够通过两个气缸291、292远离/朝向彼此移动的一对平行带231、232。该气缸291、292容许根据细长元件1的宽度和收集卷筒2的宽度自动调节两个平行带231、232的相对位置。两个平行带231、232的往复运动在图2中通过在两个带231、232上表示的双箭头示出。
在未示出的可选实施例中，传送带23包括以围绕枢转轴线F1摆动的方式安装的单个带。该带的工作位置尽可能靠近收集卷筒2，以用于使细长元件1的待布置到收集卷筒2上的自由部分最小化。
如图2和图3中所示，检测装置30布置在传送带23与收集卷筒2之间，用于检测细长元件1的待布置到收集卷筒2上的部分1’的长度。细长元件1的该部分1’在实践中由细长元件的从传送带23伸出的部分限定。
参照图2，检测装置30具体包括两个电势计301、302(在相应的带231、232处均为一个)。两个电势计301、302能够与带231、232成一体地远离/朝向彼此移动。在传送带23包括单个带的情况下，使用单个电势计。
电势计301、302(或者可选地，单个电势计)均连接至气动致动器321、322，气动致动器321、322包括与和传送带231、232成一体的横杆341、342关联的气缸331、332、以及与横杆361、362(其与相应的电势计301、302(或单个电势计)相关联)相关联的活塞351、352。气动致动器321、322作用在电势计301、302上(或单个电势计上)以用于检测细长元件1的压在电势计301、302上(或单个电势计上)的部分1’的长度的变化，并且当细长元件1的几何尺寸(例如，厚度)和线性重量改变时，通过比例阀驱动气动致动器321、322以用于平衡电势计301、302的重量和细长元件1的压在电势计301、302上(或单个电势计上)的部分1’的重量。
在操作时，电势计301、302(或单个电势计)如在图2和图3中由箭头C指示地围绕枢转轴线F2摆动。
一直参照图2和图3，在传送带21处，设备10包括用于在细长元件1朝向收集卷筒2运动期间检测细长元件1的尾部端部的经过的装置40。
这种装置40包括布置在传送带21的侧部的两个传感器411、412和布置在传送带21上方的辊42。辊42的端部以朝向传感器411、412的检测表面推动的方式作用。在将细长元件1缠绕到收集卷筒2上的期间，辊42接触细长元件1的顶表面。辊42的端部与传感器411、412之间的直接接触表明细长元件1的尾部部分的经过。
由传送带21、传送带23和检测装置30限定的组件可以相对于收集卷筒2沿着细长元件1的进给方向A偏移。这种偏移在电机构件45(图1和图3)的控制下发生，电机构件45合适地安置在设置于传动带21下方的特定的支承横杆101上。为了简单地表示，电机构件45和支承横杆101在图2中未示出。
如在本说明的下面中清楚显现的，上述偏移根据收集卷筒2的实际缠绕直径发生，以便当前述实际缠绕直径变化时将细长元件1的从检测装置30中伸出的自由部分的长度保持为恒定。输入带5和传送带21和23的速度又根据上述偏移校正，从而不会生成非期望的应变或积累。
参照图1和图4，收集卷筒2的旋转由特定的电机组50驱动。由特定的气动致动器52驱动的操纵杆系统51(图4)容许提升收集卷筒2以用于将收集卷筒2带至工作位置。
服务织物3取自于特定的存储卷筒60。该存储卷筒60靠近收集卷筒2安装在方形杆61上，方形杆61又安装在支承件62上。
服务织物3从存储卷筒60展开，并且当收集卷筒2被旋转驱动时通过由收集卷筒2所施加的拉动动作而缠绕到收集卷筒2上。
电机组65作用在存储卷筒60上以用于命令沿与相对于由收集卷筒2所命令的旋转相反的方向(或者可选地，沿相同的方向但以减小的速度)的旋转。因而电机组65作用为制动器。该电机组65是限扭矩的并且容许调节制动扭矩，并且由此调节服务制动器3的张力。
在存储卷筒60与收集卷筒2之间，设有适于将服务织物3从存储卷筒60带至收集卷筒2的多个偏离辊(整体上以附图标记68表示)。
适于在收集卷筒2上缠绕期间检测服务织物3的瞬时线速度的编码器70安装在该偏离辊68中的一个上。
一旦服务织物3的瞬时线速度是已知的，就可以计算收集卷筒2的瞬时周向速度，并且由此计算收集卷筒2的实际缠绕直径。
一旦服务织物3的瞬时线速度是已知的，就还可以计算存储卷筒60的瞬时旋转速度，并且由此计算存储卷筒60的实际展开直径。由此可以当收集卷筒2的缠绕直径和存储卷筒60的展开直径变化时管理且瞬时控制收集卷筒2的旋转速度和施加到服务织物3上的张力。
存储卷筒60和电机组65能够相对于服务织物3的拉动方向沿交叉方向移动，使得服务织物3沿着预定的拉动方向被拉到收集卷筒2上。这是为了在收集卷筒2上的缠绕期间将服务织物3保持定心且与细长元件1对准。这种交叉运动由致动器80驱动，该驱动是由于由适于检测服务织物3的侧边缘的位置的位置传感器(未示出)所产生的信号。
以上所述的收集卷筒2、存储卷筒60和相对驱动和支承构件全都安装在基部90上，基部90能够通过特定的电机组91驱动而沿相对于细长元件1的进给方向A的交叉方向移动。这是为了使基部90移动至卷筒加载/卸载区。
工位11a与以上所述的工位11完全相同，除了与工位11的传送带21相对应的传送带21a以外。由此工位11a的其他结构部件以与工位11的对应结构部件相同的附图标记添加字母a进行表示。为了清楚地说明，图1和图5中示出了这些附图标记中的仅一些。
参照图1和图5，传送带21a具有比传送带21的纵向延伸部更大的纵向延伸部，并且能够在与第一工位11的电机组45相对应的特定电机组45a的控制下远离/朝向传送带21移动。
设备10的操作由特定的控制装置(未示出)管理。该控制装置根据收集卷筒2的实际缠绕直径调节收集卷筒2的旋转速度，并且如上所述控制张力。
现在将描述将细长元件1和服务织物3同时缠绕到收集卷筒2上的方法。
在设备10的初始准备步骤中，操作者将收集卷筒2带到工位11内，使收集卷筒2在地面上滚动。
根据收集滚筒2的宽度调节在操纵杆系统51的相对操纵杆之间的距离。这种调节通过特定的气动气缸发生。
收集卷筒2随后通过由气动致动器52(图4)驱动的操纵杆系统51提升且移动到工作位置内。
此时，操作者将服务织物3的一些匝缠绕到收集卷筒2上，将该服务织物3从存储卷筒60手动拉动。
检测装置30断开，使每个气动致动器321、322的进给比例阀排气。电势计301和302(或单个电势计)由此移动靠近收集卷筒2。
第二传动带23的两个平行带231、232的相对位置通过致动器291、292根据收集卷筒2的宽度和细长元件1的宽度进行调节。
细长元件1的头部随后定位成与收集卷筒2的芯相切。该定位通过致动适于使输入带5移动的电机组6和适于使传送带21和23移动的电机组22而获得。
检测装置30随后被再启动，从而使每个气动致动器321、322的进给比例阀充气。电势计301和302(或单个电势计)由此提升到细长元件1的从传送带23伸出的接触部分1’。
随后驱动而开始细长元件1和服务织物3在收集卷筒2上的受控缠绕(在图1中且更详细地在图2-图4中所示的构造)。
在开始瞬间，收集卷筒2以初始旋转速度由相应的电机组50旋转驱动，该初始旋转速度根据由仅服务织物3的一部分上的缠绕而先前检测到的初始直径并且根据收集卷筒2的线性周向速度进行计算。通过由编码器70检测服务织物3的线速度而检测该线性周向速度。通过使该卷筒旋转而将服务织物3朝向收集卷筒2拉动，由此与细长元件1一起缠绕到收集卷筒2上。
一旦收集卷筒2的周向速度是已知的，就计算收集卷筒2的实际缠绕直径。
在开始瞬间之后的操作中，收集卷筒2的旋转速度根据前述实际缠绕直径即时调节，使得收集卷筒2的瞬时周向速度等于细长元件1的瞬时前进速度。细长元件1的瞬时前进速度初始地已知为在输入带5的上游的给定的基准，在此之后，其通过由设置在相同的输入带5上的光电单元7执行的检测进行计算。
收集卷筒2的旋转速度还通过由检测装置30产生的、对于待布置的细长元件1的部分1’的长度的变化的信号反馈而即时调节。具体地，收集卷筒2的旋转速度根据检测装置30是否分别检测到待布置的细长元件1的部分1’的长度的减小或增大而增大或减小。
同时，电机构件45驱动由传送带21、传送带23和检测装置30限定的组件，以使其相对于收集卷筒2沿着细长元件1的进给方向A偏移，根据收集卷筒2的实际缠绕直径调节运动，以便将细长元件1的从检测装置30中伸出的自由部分的长度保持为恒定。传送带21和23的速度根据以上偏移进行校正。
在将细长元件1和服务织物3缠绕到收集卷筒2上的期间，电机组65沿着相对于由收集卷筒2所命令的旋转相反的方向(或者可选地，沿相同的方向但是以减小的速度)驱动存储卷筒3，由此作为制动器。一旦存储卷筒3的旋转速度和其周向速度是已知的(周向速度通过编码器70检测)，就即时计算该卷筒的实际展开直径。
一旦存储卷筒60的实际展开直径和收集卷筒2的实际缠绕直径是已知的，并且考虑在服务织物3上的期望张力，就更新电机组65上的扭矩限制以在整个工艺期间控制服务织物3的张力。
在将细长元件1和服务织物3缠绕到收集卷筒2上的期间，存储卷筒60还垂直于细长元件1的进给方向A移动以将服务织物3保持为沿着预定的拉动方向对准。该运动由致动器80根据由适于检测服务织物3的侧边缘的位置的位置传感器(未示出)所产生的信号而驱动。
此外，安装有收集卷筒2和存储卷筒60的基部90由电机组91驱动而沿相对于细长元件1的进给方向A的交叉方向移动。此外，该交叉运动根据所使用的收集卷筒2的宽度而在设备10的初始设定步骤中发生，或者为了使收集卷筒在加载/卸载步骤中不共线，由此有利于操作者的手动操纵。
将细长元件1和服务织物3缠绕到收集卷筒2上，直到传感器411、412产生细长元件1的尾部端部经过的相应的识别信号。该信号通过辊42的端部(其在操作中接触细长元件1的顶表面)与传感器411、412的检测表面的直接接触产生。
在检测到以上信号以后，并且在适于容许完成细长元件1布置到收集卷筒2上的预定的延迟时间之后，检测装置30和对于收集卷筒2的旋转速度的相关反馈被无效，并且传送带21和23的后向偏移被驱动以将细长元件1的尾部铺设到收集卷筒2上。
随后执行收集卷筒2和存储卷筒60从工位11中的卸载操作。这种操作根据与以上所述的加载相反的过程发生。
同时，工位11a的传送带21a可以被带至图5中所示的位置，以继续将细长元件1缠绕到收集卷筒2a上。该缠绕与服务织物3a的缠绕同时发生，服务织物收集在布置于收集卷筒2a的一侧上的存储卷筒60a中。
设备10在图5的操作构造中的设置由此在工位11(图1的构造)的收集卷筒2上的缠绕结束时自动地发生，并且反之亦然。
当传送带21a处于图5的工作位置中时，工位11的传送带23和检测装置30处于相对于收集卷筒2的相应的远侧位置，使得传送带21a的头部端部能够定位在检测装置30的下方。在该操作构造中，细长元件1绕过工位11并且进给至收集卷筒2a以与服务织物3a同时缠绕到其上。该缠绕以与以上关于工位11所述完全相似的方式发生。
在本发明的特定实施例中，在开始瞬间，收集卷筒2、2a的旋转速度包括在3m/min与45m/min之间，而在开始瞬间之后的操作中，其包括在30m/min与45m/min之间。
从以上描述中清楚的是，本发明的方法和设备容许执行将细长元件1同时缠绕到收集卷筒2、2a上并插置服务织物3、3a，执行自动控制细长元件1和服务织物3、3a的缠绕速度和张力。由此当改变操作条件(例如细长元件1的厚度和/或宽度和/或重量/量、收集卷筒2、2a的直径和/或宽度)时获得无张力的均匀缠绕。另外，可以控制细长元件1的尾部部分的缠绕并且自动地管理服务织物3、3a相对于细长元件1的定心。
当然，本领域的技术人员能够对前文所述的本发明进行另外的改变和变型以满足特定的和可能的应用需求，这些变化和变型在任何情况下均落在由下述权利要求限定的保护范围内。

Claims (47)

1.用于控制细长元件(1)在收集卷筒(2)上的缠绕以及服务织物(3)的插置的方法，所述方法包括：
-使所述收集卷筒(2)旋转；
-将所述细长元件(1)和所述服务织物(3)同时缠绕到所述收集卷筒(2)上，
其中，所述同时缠绕包括：
-确定所述收集卷筒(2)的实际缠绕直径；
-检测细长元件(1)的待布置到所述收集卷筒(2)上的部分(1’)的长度的变化；
-根据所述收集卷筒(2)的所述实际缠绕直径调节所述收集卷筒(2)的旋转速度，而且根据细长元件(1)的所述部分(1’)的长度的变化调节所述收集卷筒(2)的旋转速度。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述细长元件(1)以已知的初始进给速度朝向所述收集卷筒(2)进给，所述收集卷筒(2)具有已知的初始缠绕直径。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述收集卷筒(2)以根据所述细长元件(1)的所述初始进给速度和所述收集卷筒(2)的所述初始缠绕直径确定的初始旋转速度移动。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述服务织物(3)通过使所述收集卷筒(2)旋转而被拉到所述收集卷筒(2)上。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述收集卷筒(2)的所述实际缠绕直径通过检测所述收集卷筒(2)的瞬时周向速度而确定。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述收集卷筒(2)的所述瞬时周向速度通过检测所述服务织物(3)的瞬时线速度而确定。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述细长元件(1)通过以预定的瞬时进给速度驱动的至少一个传送带(21、23)进给到所述收集卷筒(2)上。
8.根据权利要求7所述的方法，包括控制所述至少一个传送带(21、23)相对于所述收集卷筒(2)的相对位置。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述控制根据所述收集卷筒(2)的所述实际缠绕直径而被致动。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述控制包括使所述至少一个传送带(21、23)沿着所述细长元件(1)的进给方向(A)移动。
11.根据权利要求10所述的方法，包括根据所述至少一个传送带(21、23)相对于所述收集卷筒(2)的运动调节所述至少一个传送带(21、23)的瞬时进给速度。
12.根据权利要求7所述的方法，其中，通过靠近所述收集卷筒(2)布置的第一传送带(21)和可操作地布置在所述第一传送带(21)与所述收集卷筒(2)之间的第二传送带(23)进给所述细长元件(1)。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述第二传送带(23)在静止位置与操作位置之间移动，其中在所述静止位置，所述第二传送带(23)的尾部端部位于所述收集卷筒(2)的远侧位置处，在所述操作位置，所述尾部端部位于所述收集卷筒(2)的近侧位置处。
14.根据权利要求6所述的方法，其中，所述服务织物(3)取自于存储卷筒(60)。
15.根据权利要求14所述的方法，包括检测所述存储卷筒(60)的瞬时旋转速度以及根据所述存储卷筒(60)的所述瞬时旋转速度和所述服务织物(3)的所述瞬时线速度确定所述存储卷筒(60)的实际展开直径。
16.根据权利要求6所述的方法，包括当所述收集卷筒(2)的所述实际缠绕直径改变时控制施加到所述服务织物(3)上的张力。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述服务织物(3)取自于存储卷筒(60)，控制所述张力包括即时调节由施加到所述存储卷筒(60)上的制动力所产生的扭矩。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述制动力通过以与由所述收集卷筒(2)提供的旋转相反的方式旋转驱动所述存储卷筒(60)而被致动。
19.根据权利要求14所述的方法，包括即时调节所述收集卷筒(2)和所述存储卷筒(60)的相对位置。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述调节包括检测所述服务织物(3)相对于所述收集卷筒(2)沿着与所述细长元件(1)朝向所述收集卷筒(2)的进给方向垂直的第一方向的瞬时位置、以及使所述存储卷筒(60)沿着所述第一方向移动。
21.根据权利要求1所述的方法，包括在所述细长元件(1)朝向所述收集卷筒(2)运动期间检测所述细长元件(1)的尾部端部的经过。
22.根据权利要求21所述的方法，还包括：
-完成将所述细长元件(1)缠绕到第一收集卷筒(2)上；
-将所述细长元件缠绕到第二收集卷筒(2a)上并插置取自于第二存储卷筒(60a)的服务织物(3a)，所述第二收集卷筒(2a)和第二存储卷筒(60a)布置在所述第一收集卷筒(2)相对于所述细长元件(1)的进给方向(A)的下游；
其中，将所述细长元件(1)缠绕到所述第二收集卷筒(2a)上包括：
-绕过所述第一收集卷筒(2)将所述细长元件(1)朝向所述第二收集卷筒(2a)进给。
23.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括将至少一个半制成品组装到成型支承件上以制造用于车轮的轮胎，其中，该半制成品由从所述收集卷筒(2)中展开的所述细长元件(1)获得。
24.用于将细长元件(1)缠绕到收集卷筒(2)上并插置服务织物(3)的设备(10)，所述设备(10)包括第一工位(11)，所述第一工位(11)包括：
-用于将所述细长元件(1)朝向所述收集卷筒(2)进给的装置(20)；
-用于将所述服务织物(3)朝向所述收集卷筒(2)进给的装置；
-用于旋转驱动所述收集卷筒(2)的装置(50)；
-用于控制所述收集卷筒(2)的旋转速度的控制装置；
其中，所述控制装置包括：
-用于检测所述收集卷筒(2)的实际缠绕直径的装置；
-用于检测细长元件(1)的待布置到所述收集卷筒(2)上的部分(1’)的长度的变化的检测装置(30)；
-用于根据所述收集卷筒(2)的所述实际缠绕直径并根据所述细长元件(1)的所述部分(1’)的长度的变化调节所述收集卷筒(2)的旋转速度的装置。
25.根据权利要求24所述的设备(10)，其中，所述第一工位(11)包括至少一个致动器(32)，所述至少一个致动器(32)作用在所述检测装置(30)上，以平衡所述检测装置(30)的重量和所述细长元件(1)的压在所述检测装置(30)上的所述部分(1’)的重量。
26.根据权利要求24所述的设备(10)，其中，所述用于检测所述收集卷筒的实际缠绕直径的装置包括用于检测所述收集卷筒(2)的瞬时周向速度的装置。
27.根据权利要求26所述的设备(10)，其中，所述用于检测所述收集卷筒(2)的瞬时周向速度的装置包括用于检测所述服务织物(3)的瞬时线速度的装置。
28.根据权利要求27所述的设备(10)，其中，所述用于检测所述服务织物(3)的瞬时线速度的装置包括与至少一个辊(68)相关联的编码器，所述至少一个辊(68)适于使所述服务织物(3)偏向所述收集卷筒(2)。
29.根据权利要求24所述的设备(10)，其中，所述用于将所述细长元件(1)朝向所述收集卷筒(2)进给的装置(20)包括靠近所述收集卷筒(2)布置的第一传送带(21)。
30.根据权利要求29所述的设备(10)，还包括在所述第一传送带(21)的上游处的用于检测所述细长元件(1)的前进速度的变化的至少一个装置(7)。
31.根据权利要求29所述的设备(10)，其中，所述第一工位(11)还包括用于控制所述第一传送带(21)相对于所述收集卷筒(2)的相对位置的装置。
32.根据权利要求31所述的设备(10)，其中，所述用于控制所述第一传送带(21)相对于所述收集卷筒(2)的相对位置的装置包括用于沿着所述细长元件(1)的进给方向(A)驱动所述第一传送带(21)的运动的驱动装置(45)。
33.根据权利要求32所述的设备(10)，其中，所述驱动装置操作地连接至所述用于检测所述收集卷筒(2)的实际缠绕直径的装置。
34.根据权利要求29所述的设备(10)，其中，所述用于将所述细长元件(1)朝向所述收集卷筒(2)进给的装置(20)还包括可操作地布置在所述第一传送带(21)与所述收集卷筒(2)之间的第二传送带(23)。
35.根据权利要求34所述的设备(10)，其中，所述第二传送带(23)能够在静止位置与操作位置之间移动，其中在所述静止位置，所述第二传送带(23)的尾部端部位于所述收集卷筒(2)的远侧位置，在所述操作位置，所述尾部端部位于所述收集卷筒(2)的近侧位置。
36.根据权利要求35所述的设备(10)，其中，所述第一工位(11)包括致动器(32)，所述致动器(32)适于驱动所述第二传送带(23)朝向和/或远离所述收集卷筒(2)的运动。
37.根据权利要求34所述的设备(10)，其中，所述第二传送带(23)包括能够朝向/远离彼此移动的两个平行带(231、232)。
38.根据权利要求37所述的设备(10)，包括致动器(291、292)，所述致动器(291、292)适于调节所述两个平行带(231、232)之间的相对位置。
39.根据权利要求34所述的设备(10)，其中，所述检测装置(30)布置在所述第二传送带(23)的下游。
40.根据权利要求24所述的设备(10)，其中，通过使所述收集卷筒(2)旋转而从存储卷筒(60)取出所述服务织物(3)。
41.根据权利要求40所述的设备(10)，其中，所述第一工位(11)还包括用于控制所述存储卷筒(60)的旋转的装置。
42.根据权利要求41所述的设备(10)，其中，所述控制装置包括用于检测所述存储卷筒(60)的瞬时旋转速度的装置以及作用在所述存储卷筒(60)上的制动装置。
43.根据权利要求42所述的设备(10)，其中，所述制动装置包括电机(65)，所述电机(65)适于以与由所述收集卷筒(2)所施加的旋转相反的方式向所述存储卷筒(60)施加旋转。
44.根据权利要求40所述的设备(10)，其中，所述第一工位(11)包括用于调节所述收集卷筒(2)和所述存储卷筒(60)的相对位置的调节装置。
45.根据权利要求44所述的设备(10)，其中，所述调节装置包括用于检测所述服务织物(3)相对于所述收集卷筒(2)沿着与所述细长元件(1)的进给方向(A)垂直的第一方向的瞬时位置的装置、以及用于使所述存储卷筒(60)沿着所述第一方向移动的装置(80)。
46.根据权利要求24所述的设备(10)，其中，所述第一工位(11)还包括用于在所述细长元件(1)朝向所述收集卷筒(2)运动期间检测所述细长元件(1)的尾部端部的经过的装置(40)。
47.根据权利要求24所述的设备(10)，包括至少一个第二工位(11a)，所述第二工位(11a)与所述第一工位(11)相同并且相对于所述细长元件(1)的进给方向(A)布置在所述第一工位(11)的下游。
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