CN102712153B - 用于连结材料层从而制备胎坯的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于将材料的外部层（12）连结至基础层（14）以制备胎坯的方法，所述胎坯具有旋转轴线（X）。所述方法包括：将所述外部层（12）施加至所述基础层（14）的步骤，继而将所述外部层（12）连结至所述基础层（14）的步骤。所述连结步骤使用挤压元件（18）进行，所述挤压元件（18）围绕所述外部层（12）并在被称作扩大构形的构形和被称作挤压构形的构形之间可弹性变形，其中压力被施加到所述外部层（12），所述挤压元件（18）向所述外部层施加径向压力，所述连结步骤包括如下步骤：所述挤压元件（18）从所述扩大构形转换到所述挤压构形；所述挤压元件（18）在所述挤压构形中沿所述胎坯的轴向方向（X）移动。

Description

用于连结材料层从而制备胎坯的方法

技术领域

本发明涉及轮胎制造领域。更特别地，本发明涉及将材料的外部层压合或可选择地连结至基础层。

背景技术

用于制备轮胎的方法包括组装层的步骤，在所述步骤的过程中，通过将一定数量的增强产品层和橡胶型材元件层卷绕至圆柱形整体形状的鼓上从而使其堆叠，所述层对应于不同类型的复合物。层的聚集之后是成型步骤，从而得到胎坯，所述胎坯随后被硫化以形成轮胎。

当各个层被组装时，重要的是通过利用未硫化橡胶的天然粘度使所述层彼此粘合，同时避免在所述层之间包含空气，因为包含空气会导致硫化时缺陷的形成。为此，所述层被压合在一起，这意味着在施加新一层之后是将该层连结至前一层的步骤。

通常地，使用由气动致动气缸操作的辊子进行压合，所述辊子与刚被施加的层接触并向该层施加机械压力，同时推动该层旋转移动。在所述层的旋转过程中，所述辊子也以所述鼓的轴向方向移动，使得压力施加至所述层的整个表面并朝向产品的层的一个轴向端部逐出空气。

在轮胎制造方法中，特别是在大型轮胎（例如工地类型的轮胎）的情况下，如此进行的所述压合方法需要一定量的时间。这是因为在施加每一个新层之后，所述鼓必须旋转多次从而保证所述辊子已经能够覆盖所述层的整个表面。

发明内容

本发明的主要目的是缩短制造轮胎的时间。

为此，本发明的一个主要目的是用于将材料（优选橡胶）的外部层连结至基础层以制备胎坯的方法，所述胎坯具有旋转轴线，所述方法包括：将所述外部层施加至所述基础层的步骤，继而将所述外部层连结至所述基础层的步骤，其特征在于，所述连结步骤使用挤压元件进行，所述挤压元件围绕所述外部层并在被称作扩大构形的构形和被称作外部层挤压构形的构形之间可弹性变形，其中所述挤压元件向所述外部层施加径向压力，所述连结步骤包括如下步骤：

-使所述挤压元件从所述扩大构形转换成所述层挤压构形，

-使所述挤压元件在所述挤压构形中沿所述胎坯的轴向方向移动。

因此，建议使用弹性挤压元件，所述挤压元件布置在所述外部层周围，从而使得其能够在所述层的周围同时施加径向压力。这意味着所述挤压元件能够通过所述挤压元件的简单的轴向平移而极迅速地覆盖所述外部层的整个表面区域，而无需驱动所述外部层旋转移动。

并且，鉴于之前需要使所述鼓经历数次旋转从而保证所述外部层的全部表面区域的连结，归功于上文提出的连结方法，简单的平移可以是足够的，因此节省了时间。可以理解的是，轮胎的直径越大，节省的时间量越大。应注意所述方法也允许操作者被更高薪聘用，因为他们无需在所述层压合时等待，因为该步骤现已变得特别迅速。

应注意上文建议的方法可在轮胎制造方法的各个步骤中执行，特别是当将层平坦地施加至所述鼓上时，或可选择地当在所述胎坯成型之后施加层时。

应注意所述“外部层”通常是橡胶性质的复合物层，其可为型材元件或增强帘布层。此外，表述“基础层”意指其上可以施加所述外部层的任何支撑件。所述基础层可例如表示复合物层，复合物的多个并列的或重叠的层，或一个或多个增强帘布层。增强帘布层意指由涂覆有橡胶的一定长度的丝线组成的帘布层，所述丝线彼此平行并与所述轮胎的圆周方向形成一定角度。上文描述的方法还包括单独或结合考虑的一个或多个如下特征。

所述挤压元件划定了给定周长的闭合轮廓，优选为给定直径的大致圆形，并以如下方式构形，当其处于静止构形时，其轮廓的周长小于所述基础层的外周长，从而使得所述挤压元件在所述挤压构形中沿径向向所述基础层施加压缩力，所述压缩力压缩所述外部层。因此，当所述挤压元件处于所述挤压构形时，其经受回复力，所述回复力倾向于使其返回其更小直径的静止构形，从而在所述外部层全部周围施加向心压力。应注意所述挤压元件的所述静止构形对应于所述挤压元件的弹性回复能量为零的构形。所述挤压元件在所述静止构形时的直径小于在所述挤压构形时的直径（该直径基本上对应于所述外部层的外径），在所述挤压构形时的直径本身小于在所述扩大构形时的直径。

所述方法包括在变形装置的作用下使所述挤压元件从所述挤压构形转换成所述扩大构形的步骤，所述变形装置包含气动致动气缸，所述气动致动气缸使所述挤压元件变形。因此，在连结所述外部层之前，所述变形装置允许所述挤压元件伸展，使其能够位于所述外部层周围。

当所述挤压元件处于所述挤压构形时，所述变形装置操作为增加或减少施加至所述外部层的压力。因此，可例如根据所述基础层的直径而调节由所述挤压元件施加的压力。应注意该具体实施方案特别允许使用同一个挤压元件来施加不同类型的层，特别是不同直径的层。然而，即使不操作所述变形装置以增加或减少压力，也可使用同一个挤压元件来施加不同类型的层。

为了改善所述连结步骤的周期时间，可有利的使用两个挤压元件，每一个挤压元件从所述胎坯的赤道平面沿轴向方向以相反方向移动。除了所述连结方法所耗费的时间长度被进一步缩短的事实之外，这还保证了所述轮胎的所述层被对称连结，因此提高了所述轮胎的质量，并使得能够克服与所述胎坯的轴向压缩相关的问题。

本发明的另一个目的是制造胎坯的方法，所述方法包括上文描述的连结方法。

本发明的另一个目的是用于将材料的外部层连结至基础层以制备胎坯的设备，所述胎坯具有旋转轴线，其特征在于所述设备包括：

-挤压元件，所述挤压元件被构形成当其被施加至所述基础层时围绕所述外部层，所述挤压元件划定了给定周长的闭合轮廓，所述挤压元件在被称作扩大构形的构形和被称作外部层挤压构形的构形之间可弹性变形，其中所述挤压元件被构形成向所述外部层施加径向压力，

-移动装置，所述移动装置使所述挤压元件在所述挤压构形中沿所述胎坯的轴向方向移动。

该设备允许使用根据本发明的连结方法。上文关于所述方法给出的说明也适用于所述设备。

所述设备还可以包括单独或结合考虑的一个或多个如下特征。

所述设备还包括变形装置，所述变形装置例如包括气动致动气缸，所述气动致动气缸使所述挤压元件变形并设计为使所述挤压元件从其挤压构形转换成所述扩大构形。

所述变形装置包括气动致动气缸，所述气动致动气缸分布在所述挤压元件周围，分别启动致动气缸杆从而能够通过弹性扩大所述挤压元件的周长，其中所述致动气缸杆的一个端部固定至所述挤压元件。因此，所述致动气缸使得通过在离散位置处沿所述挤压元件的整个轮廓拉动从而扩大所述挤压元件。

每个致动气缸的所述杆的所述端部包括空腔以容纳所述挤压元件，所述空腔具有保持的形状以保持所述挤压元件，使所述挤压元件在所述空腔中自由旋转。因此，当所述挤压元件以轴向方向移动时，其可在所述外部层上翻滚，从而避免带来损坏所述外部层的风险的任何滑动。根据一个具体实施方案，所述挤压元件通过螺纹安装在所述空腔中。

所述挤压元件为圆形轴线的螺旋弹簧。应注意所述螺旋弹簧的轴线对应于穿过所述圆圈中心的轴线并被称作中性轴线或缠绕轴线。根据一个实施例，所述弹簧被安装为使其能够围绕其轴线旋转。此外，再根据一个实施例，所述弹簧被对接连结在套筒中。

所述变形装置由支撑框架支持，所述支撑框架被安装为使得其能够在所述移动装置的作用下沿转鼓的轴向方向移动。

附图说明

通过参阅如下描述将会更好地理解本发明，这些描述仅以实施例的方式给出并参考所附附图展开，在这些附图中：

-图1是根据一个具体实施方案的连结设备的侧视示意图，并且

-图2是图1的设备的截面示意图，显示了所述连结方法。

具体实施方式

图1描绘了用于制造胎坯的连结设备10的一部分。所述设备10被安装在轮胎车间中，所述轮胎车间制造客用车辆或工业车辆的轮胎。所述设备10允许将材料的外部层12（在此情况下为复合物层）连结（或稳固挤压）至基础层14，例如更低的复合物层、增强层、橡胶的多个叠加和/或并列层和/或支撑件。

所述层12、14与其它层一起彼此组装以产生胎坯，所述胎坯具有旋转轴线X，所述旋转轴线X与圆柱形鼓16的旋转轴线一致，在所述圆柱形鼓16上叠加所述层。

所述设备10还包括：挤压元件18，由支撑框架22承载的用于使所述元件18变形的变形装置20，以及用于使所述元件18移动的移动装置23。

所述挤压元件18为划定具有一定周长的闭合轮廓的可弹性变形的元件。更特别地，所述挤压元件18至少当其处于静止构形时为圆形，其旋转轴线与所述轴线X一致。在该实施例中，所述元件18为圆形轴线Y的螺旋弹簧，图2可见。所述弹簧18用套管对接连结，这意味着线性螺旋弹簧的两个端部被连结在一起以形成圆。

所述挤压元件18被构形成当外部层12施加至基础层14时围绕外部层12。其特别在三种构形之间可弹性变形，即静止构形、图2中所示的外部层12挤压构形（其中所述挤压元件向所述外部层12施加径向压力）和图1中所示的扩大构形。

所述静止构形对应于元件18的回复能量为零的构形。在该构形中，所述元件18的轮廓的周长小于所述挤压构形中的周长，所述挤压构形中的周长本身小于所述扩大构形中的周长。换言之，所述元件18的周长在所述静止构形和所述挤压构形之间增加，然后在所述挤压构形和所述扩大构形之间增加。另外，当处于静止构形时，所述元件18的轮廓的周长小于所述基础层14的外周长，从而使得挤压元件18在所述挤压构形中向基础层14施加压缩力，所述压缩力压缩外部层12。

所述装置20为使挤压元件18变形的装置，其设计为使所述挤压元件18从其挤压构形转换成所述扩大构形。所述装置20包括多个气动致动气缸24，所述气动致动气缸24均匀分布在挤压元件18周围，分别启动致动气缸杆26（所述致动气缸杆26的一个端部28固定至挤压元件18）从而能够通过弹性而扩大所述挤压元件的周长。更特别地，每个致动气缸24的杆26的端部28包括空腔28以容纳所述挤压元件18，所述空腔28具有保持所述挤压元件同时使所述挤压元件在所述空腔28中自由转动的形状。换言之，当所述元件18在所述空腔28中时，其可围绕其轴线Y自转。在该实施例中，所述空腔28具有C型截面，所述元件18通过螺纹安装在所述空腔28中。还是在该实施例中，所述装置20包括12个致动气缸24。

所述支撑框架22支持一组致动气缸24。更特别地，所述框架22划定圆形开口30，所述圆形开口30旨在装配在所述鼓16周围，并且在所述圆形开口30上安装所述致动气缸24。所述支撑框架22也被安装使得其能够在移动装置23的作用下沿所述转鼓16的轴向方向X移动。

所述移动装置23允许所述挤压元件18在所述挤压构形中沿所述X方向移动，从而经过所述鼓16的整个轴向长度。优选地，所述移动装置23和所述变形装置20自动地操作。

现在将描述使用所述设备10的连结方法。该方法在制造胎坯的方法的过程中实施，该制造胎坯的方法本身在轮胎制造方法的过程中实施。

所述连结方法首先包括将所述外部层12施加至所述基础层14的步骤，继而包括将所述外部层12连结至所述基础层14的步骤。为了实施该连结步骤，所述挤压元件18被装配在所述外部层12周围。例如，其被如下装配。所述元件18开始位于所述鼓16的侧面，围绕所述鼓并在所述层14、12旁边，因为其之前已经用于连结更低的层例如层14。然后，所述元件18在变形装置20的作用下转换成所述扩大构形，使其能够在所述外部层12的周围通过沿轴向方向X的移动而移动。

然后，首先通过使所述挤压元件从所述扩大构形转换成所述挤压构形，从而连结所述层12。因此，所述元件18在所述层12周围施加径向压力。

然后进入使用所述装置23使所述挤压元件18在所述挤压构形中沿所述轴向方向X移动的步骤，从而逐出所述层之间存在的空气，如图2中虚线所示。一旦所述元件18已经移动越过所述鼓16的整个轴向长度，所述层12被正确地施加至所述层14，所述两个层之间捕获的空气通过所述层的轴向端部而被逐出，并且所述两个层已经被满意的连结。

然后，所述挤压元件18可留在所述鼓16周围的侧面，在所述层14、12的旁边从而清理所述层12并为其它层的可能的施加留出空间。然后可使用所述元件18连结该新层，可通过所述变形装置20的作用将所述元件18带到所述新层的周围。

可以理解的是，所述挤压元件18使得用于所述层彼此连结所需要的时间缩短，并因此使得用于制造轮胎的周期时间缩短。这是因为仅需要沿所述鼓的轴向方向X移动，因此所述鼓16不必通过多次旋转而旋转，从而达到这样的连结。

还可以理解的是，在所述制造方法中可使用同一个挤压元件18从而连结不同的层，无需改变所述挤压元件或改变所述操作参数，这是特别经济的。

最后，应注意本发明并不限于上文描述的具体实施方案。特别地，当挤压元件18处于挤压构形时，变形装置20可以以如下方式操作，从而增加或减少施加至外部层12的压力。例如，可提供装置从而根据已经叠加在鼓16上的层的数量而控制致动气缸杆26的冲程。

另外，可使用两个挤压元件18，每一个挤压元件从所述胎坯的赤道平面沿轴向方向X以相反方向向外移动。

Claims (12)

1.一种用于将材料的外部层(12)连结至基础层(14)以制备胎坯的方法，所述胎坯具有旋转轴线(X)，所述方法包括：将所述外部层(12)施加至所述基础层(14)的步骤，继而将所述外部层(12)连结至所述基础层(14)的步骤，其特征在于，所述连结步骤使用挤压元件(18)进行，所述挤压元件(18)围绕所述外部层(12)并在被称作扩大构形的构形和被称作外部层(12)挤压构形的构形之间能够弹性变形，其中所述挤压元件(18)向所述外部层施加径向压力，所述连结步骤包括如下步骤：

-使所述挤压元件(18)从所述扩大构形转换成所述层挤压构形，

-使所述挤压元件(18)在所述挤压构形中沿所述胎坯的轴向方向(X)移动。

2.根据前述权利要求所述的方法，其中所述挤压元件(18)划定了给定周长的闭合轮廓并以如下方式构形，当其处于静止构形时，其轮廓的周长小于所述基础层(14)的外周长，从而使得所述挤压元件(18)在所述挤压构形中沿径向向所述基础层施加径向压缩力，所述径向压缩力压缩所述外部层。

3.根据前述权利要求任一项所述的方法，包括在变形装置(20)的作用下使所述挤压元件(18)从所述挤压构形转换成所述扩大构形的步骤，所述变形装置(20)包括气动致动气缸(24)，所述气动致动气缸(24)使所述挤压元件变形。

4.根据权利要求3所述的方法，其中当所述挤压元件(18)处于所述挤压构形时，所述变形装置(20)操作为增加或减少施加至所述外部层(12)的压力。

5.根据权利要求1至2任一项所述的方法，其中使用两个挤压元件(18)，每一个挤压元件(18)从所述胎坯的赤道平面沿轴向方向(X)以相反方向移动。

6.一种制造轮胎的方法，所述方法包括根据前述权利要求任一项所述的连结方法。

7.一种用于将材料的外部层(12)连结至基础层(14)以制备胎坯的设备(10)，所述胎坯具有旋转轴线(X)，其特征在于所述设备包括：

-挤压元件(18)，所述挤压元件(18)被构形成当所述外部层(12)施加至所述基础层(14)时围绕所述外部层(12)，所述挤压元件(18)划定了给定周长的闭合轮廓，所述挤压元件(18)在被称作扩大构形的构形和被称作外部层挤压构形的构形之间能够弹性变形，其中所述挤压元件被构形成向所述外部层施加压力，

-移动装置(23)，所述移动装置(23)使所述挤压元件(18)在所述挤压构形中沿所述胎坯的轴向方向(X)移动。

8.根据权利要求7所述的设备，还包括变形装置(20)，所述变形装置(20)包括气动致动气缸(24)，所述气动致动气缸(24)使所述挤压元件(18)变形并设计为使所述挤压元件(18)从其挤压构形转换成所述扩大构形。

9.根据权利要求8所述的设备，其中所述变形装置包括气动致动气缸(24)，所述气动致动气缸(24)分布在所述挤压元件(18)周围，分别启动致动气缸杆(26)从而能够通过弹性扩大所述挤压元件的周长，其中所述致动气缸杆(26)的一个端部固定至所述挤压元件(18)。

10.根据权利要求9所述的设备，其中每个致动气缸的所述杆的所述端部包括空腔(28)以容纳所述挤压元件(18)，所述空腔(28)具有保持的形状以保持所述挤压元件，使所述挤压元件在所述空腔(28)中自由旋转。

11.根据权利要求7至10任一项所述的设备，其中所述挤压元件为圆形轴线(Y)的螺旋弹簧(18)。

12.根据权利要求8至10任一项所述的设备，其中所述变形装置(20)由支撑框架(22)支持，所述支撑框架(22)被安装为使得其能够在所述移动装置(23)的作用下沿转鼓(16)的轴向方向(X)移动。