CN103998220B - 用于增强帘布层的穿孔切割的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于切割增强条带的刀片(1)，其中刀片的切割部分包括一个或多个狭槽(10)，所述狭槽(10)以给定间隔设置，从而在切割分离两根增强丝线的橡胶体积时在帘布层的前边缘和后边缘之间留下橡胶桥。本发明还涉及用于制造增强帘布层的方法。

Description

用于增强帘布层的穿孔切割的方法和设备
技术领域
本发明涉及轮胎制造领域，更具体地涉及旨在用于轮胎构造中的增强帘布层。这些旨在用于轮胎构造的增强帘布层通常由丝线部分形成，所述丝线部分涂布有橡胶并且与纵向方向形成给定的角度。
更具体地，本发明涉及在两个传送带之间切割和通过增强帘布层。
背景技术
这些帘布层的制造是现有技术中广泛已知的并且在于从连续的帘布层(被称为直的帘布层，其中丝线平行于纵向方向)中以给定的切割角度除去给定宽度的部分帘布层，该部分帘布层在下文中被称为宽度。这些宽度端对端地设置从而形成连续的增强条带，其中部分丝线与增强条带的纵向方向形成给定的角度。
在轮胎成型方法的随后步骤中，从增强条带中除去部分增强帘布层(也被称为增强帘布层)。这些增强帘布层的长度精确调整从而适应将所述增强帘布层铺设在轮胎成型装置上的圆周。
通过将条带设置在合适的砧座上并且在两根增强丝线之间经过切割机从而切割增强帘布层，所述切割机通常为圆形。在该操作之后，增强帘布层为平行四边形的形式，其前边缘和后边缘与增强帘布层的纵向方向形成给定的角度α。
然后将增强帘布层从切割带转移至铺设带(所述铺设带被构造成在轮胎成型期间接收帘布层)并在轮胎成型周期中在合适的时刻下朝向接收表面移动帘布层。
然而，已经观察到由增强帘布层的前边缘和后边缘形成的线不保持直线并且在产品中内部应力的作用下以不受控制的方式变形。因此，当铺设增强帘布层并且前边缘和后边缘对接时，通常需要操作者来对齐边缘并且避免丝线之间沿着两个边缘的对接缝重叠或打开。
因此，为了能够借助于不涉及人类操作者的自动装置铺设这些产品，已经提出大量设备从而将这些产品的几何变化控制在轮胎使用者可接受的更小的公差内。
发明内容
本发明的目的是提出一种方法和设备，所述方法和设备能够帮助改进用于以一定角度切割和铺设增强帘布层的设备的整体效果。
特别地，已经观察到当切割机经过丝线之间并且切割位于这些丝线之间的橡胶桥时，在切割之时出现使前边缘和后边缘变形的大部分应力。此外，使增强帘布层在砧座(所述砧座在大部分装置中以在切割带上方突出的方式设置)上经过具有将帘布层置于应力下并且反常地拉伸位于两根丝线之间的体积的效果，特别是在靠近增强帘布层的边界的区域中。
由于橡胶基材料的塑性，这些应力倾向于随时间减小，并且实际上在大约10秒之后消失。
根据本发明的方法建立在该观察之上并且包括多个步骤，在所述步骤的过程中通过切割位于增强条带的两根相邻丝线之间的橡胶从所述条带除去给定长度的部分帘布层，从而分离帘布层的后边缘与下一个增强帘布层的前边缘。
该方法的特征在于切割以预定间隔中断从而在两个帘布层边缘之间留下橡胶桥。
这些橡胶桥足够脆弱，从而当在增强帘布层上施加略微拉拔时断裂。这足以在切割之后片刻、理想地恰好在将帘布层铺设在接收表面上之前脱离待铺设的帘布层的后边缘，从而一旦边缘解放，便允许边缘松弛地进入理想几何位置，从而减少边缘的变形。
优选地，增强帘布层的丝线与纵向方向形成在45°和90°之间的角度α，使得当拉拔橡胶桥从而使其断裂时施加在橡胶边缘上的应力不会造成其它不期望的变形。
理想地，橡胶桥具有沿着边缘的丝线测得的在0.5mm和2mm之间的长度。
为了保证边缘被合适地固定，橡胶桥有利地以沿着边缘的丝线测得的在1cm和15cm之间，优选在2和10cm之间的长度隔开。
之后，通过拉伸位于增强帘布层的后边缘和下一个增强帘布层的前边缘之间的橡胶桥直到所述橡胶桥断裂而使得增强帘布层与增强条带脱离。
为了使边缘的稳定化效果可感知，在给定的松弛时间之后增强帘布层的后边缘与下一个帘布层的前边缘分离，取决于所使用的压延橡胶，所述松弛时间优选至少大于10秒。
优选地，当周期时间大于所需的最小松弛时间时，在轮胎成型周期的过程中增强帘布层与增强条带脱离。
本发明还涉及切割刀片，其特征在于刀片的切割部分包括一个或多个以给定间隔设置的凹口。
优选地，切割刀片由圆盘形成，其切割部分为大致圆形。
为了保证橡胶桥的正确间距，凹口在周向上以在1cm和15cm之间，优选在2cm和10cm之间的长度隔开。
相似地，凹口具有在切割线的方向上测得的在0.5mm和2mm之间的宽度。
最后，本发明涉及一种用于切割增强条带的切割设备，所述切割设备包括根据本发明的切割刀片，并且涉及一种借助于所述切割设备制备增强帘布层的方法。
附图说明
图1至6支持如下描述，其中：
图1和2显示了根据本发明的切割刀片，
图3显示了借助于根据本发明的方法获得的增强帘布层，
图4至6显示了根据本发明的方法的实施例。
具体实施方式
增强帘布层以已知的方式通过增强条带而获得，所述增强条带由相互平行的增强丝线形成，所述增强丝线涂布有橡胶混合物并且与纵向方向形成角度α，圆形切割刀片在两根彼此相邻设置的丝线之间滚动，施加受控的压力，从而切割位于这两根增强丝线之间的橡胶厚度。为了使该操作更容易，橡胶条带可以有用地设置在砧座上，所述砧座与切割设备的前进方向形成相同的角度，从而反抗施加至刀片的力。
同样有可能不存在刀片沿着平行于刀片的旋转轴线的轴线的移动从而避免在刀片经过的过程中损坏增强丝线的边缘。相似地，将合理地选择切割刀片的直径从而保证通过两根接壤切割边缘的相邻丝线更佳地引导刀片。
图1和2显示了根据本发明的切割刀片，所述切割刀片由半径R的圆形圆盘形成，其切割部分设置在圆盘的径向外部。可见该切割刀片具有以规则间隔设置在其切割部分上的凹口10。刀片的切割丝因此在这些凹口的每一者处中断。
在切割增强条带的连续条带从而从其中除去增强帘布层N1的过程中，刀片切割设置在两根邻近丝线之间的除了与凹口10对准的部分之外的橡胶厚度，并且在两根增强丝线之间留下较小宽度的橡胶桥p，如图3中所示。
结果(还参考图3)是增强帘布层N1的后边缘N1r保持固定至增强条带或下一个增强帘布层N2的前边缘N2f。以这种方式，两个帘布层的边缘N1r和N2f通过桥p保持在一起，因此在刚切割的橡胶的松弛时间的过程中避免了这些边缘变形。
该松弛时间可以极短，约10秒，对于边缘平直的效果是显著的。然而，有可能有利地为两个固定在一起的边缘留出更长的时间，在合理选择的轮胎成型周期的时间内使该脱离尽可能晚地进行，如下文可见。
通过在增强帘布层N1上施加略微拉拔，橡胶桥p断裂并且通过分离边缘N1r和N2f使增强帘布层与增强条带脱离。可见在该阶段，当帘布层与纵向方向的角度α过小时，在该操作的过程中存在点被拉伸和边缘变形的风险。因此，似乎优选的是，该方法的使用限制于丝线与纵向方向形成在45°和90°之间的角度的增强帘布层。
凹口围绕切割刀片的周向以给定间隔设置并且它们的间距决定了两个桥p之间的间距。优选地，凹口以规则方式设置从而保证橡胶桥之间的规则距离，但是相当有可能根据所追求的刚性效果而以可变距离沿周向设置所述凹口。
例如，对于半径为30mm并且包括8个等距凹口的圆形刀片，桥以(即约23.5mm)隔开。
凹口的深度h必须大于或等于包括在两根增强丝线之间的橡胶体积的厚度，并且可以为1mm至5mm，或甚至6mm(对于极厚的增强帘布层)。
凹口的宽度l可以有用地在0.5mm和2mm之间，但是当所述橡胶体积较厚时可以尽可能大。
根据本发明的用于制备增强帘布层的方法优选借助于之前段落中描述的切割刀片实施。然而，借助于手动装置(例如以规则间距引入丝线之间的柱塞切割器或任何其它相似的装置)相当有可能获得相似的结果。
下文的目的是描述根据本发明的方法和设备的特别有利的实施例，所述方法和设备应用于具有金属丝线的增强帘布层的情况。
用于实施所述方法的整个装置可以包括切割带4，所述切割带4具有磁化区域41，所述磁化区域41旨在强烈固定条带或帘布层使其紧靠着切割带的顶表面，如图4中所示。
与铺设带的纵向方向形成角度α的可定向砧座2设置在切割带4的顶表面和条带N2之间。根据本发明的包括切割刀片1的切割设备与所述砧座2合作。
铺设带3设置在第一切割带的下游，所述铺设带3也具有磁化区域31，所述磁化区域31旨在固定增强帘布层使其稳固地紧靠着所述带的底表面。铺设带通常直接对准接收表面(未示出)设置，在所述接收表面上形成轮胎的元件被组装。
切割带4的下游部分和铺设带3的上游部分在给定长度上重叠，使得每个带的磁化面彼此对立而不重叠。这造成这样的区域，所述区域没有磁化区域的影响并且对应于用于将增强帘布层从切割带输送至铺设带的区域。
增强帘布层可以因此从切割带4的顶表面行进至铺设带3的底表面。
对于关于这种类型的切割装置和输送装置的更多的信息，可以有用地参考公开PCT/EP2009/063320，其描述了相似的装置。
增强条带N2设置在切割带上并且在带的前进作用下在装置中沿箭头方向从上游行进至下游。装置(未示出)能够测量包括在前边缘N2f和砧座之间的条带的长度，并且当达到对应于帘布层的铺设长度的所需长度时控制切割带的停止。
然后激活根据本发明的类型的切割刀片1，所述切割刀片1沿着砧座2在两根增强丝线之间行进从而切割包括在两根丝线之间的橡胶厚度。桥p避免了帘布层N1的后边缘N1r与下一个帘布层N2的前边缘N2f脱离。
然后使帘布层N1沿着切割带4行进直至帘布层的前边缘N1f与铺设带3的下游部分对准。然后，使帘布层N1从切割带4在铺设带3下方经过直到帘布层N1的后边缘N1r(仍然固定至帘布层N2的前边缘N2f)与铺设层3对准，如图5中所示。
然后在将增强帘布层N1从铺设带3输送至用于组装轮胎的元件的接收表面上的指令期间，切割设备和铺设带静止。
当给出指令时，并且参考图6，仅激活铺设层3的前进，其作用在于造成橡胶桥p断裂并且在接收表面的方向上引导增强帘布层。
将观察到在切割操作和将帘布层N1输送至接收表面的指令之间的周期的时间段内，帘布层N1的后边缘N1r通过橡胶桥p保持其角位置。该时间段通常大于约10秒并且足以允许由切割操作造成的应力消散。因此，当经过从切割带4至铺设带3的无磁化区域时，帘布层N1的后边缘N1f的释放不造成任何可能改变边缘的几何形状的干扰。
相似地，一旦帘布层N1被铺设并且铺设层3释放，使帘布层N2的前边缘N2f从切割带4到达铺设带3，该边缘足够稳定从而自身不会经受不期望的变形。
根据本发明的方法和切割刀片的实施因此能够通过将帘布层边缘稳定在正确的几何位置下从而减少在切割之时造成的作用，使得当这些边缘经过从切割带4至铺设带3的无磁化区域时，内部应力不会造成边缘的任何几何变形。
在切割的过程中维持两个连续帘布层的边缘之间的连接的事实也似乎能够减少由切割刀片的移动的横向分量而造成的宽度的侧向移动。
上述方法和设备的目的在于证实实施根据本发明的切割刀片和方法的优点，而并非限制性的。
因此，也可以想到在用于从被称为直的帘布层制造增强条带的设备中将增强帘布层切割成一定长度。
连续增强条带因此由多个增强帘布层组成，所述多个增强帘布层通过橡胶桥连接在一起。
在轮胎成型操作的过程中，从增强条带中通过脱离橡胶桥从而除去增强帘布层而无需切割。当增强帘布层由非金属丝线形成时，该最后操作模式可被证明是有用的。

Claims (13)

1.一种用于制备旨在用于轮胎制造的增强帘布层的方法，所述帘布层由增强丝线形成，所述增强丝线涂布有橡胶混合物、彼此平行并且与帘布层的纵向方向形成给定的角度(α)，在所述方法的过程中通过切割位于增强条带的两根相邻丝线之间的橡胶从所述条带除去给定长度的部分帘布层(N1)，从而分离帘布层(N1)的后边缘(N1r)与下一个增强帘布层(N2)的前边缘(N2f)，其特征在于以预定间隔中断对所述橡胶的切割从而在两个帘布层边缘(N1r、N2f)之间留下橡胶桥(p)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中增强帘布层的丝线与纵向方向形成在45°和90°之间的角度(α)。
3.根据权利要求1和2任一项所述的方法，其中所述橡胶桥(p)具有沿着边缘的丝线测得的在0.5mm和2mm之间的长度。
4.根据权利要求1至2任一项所述的方法，其中所述橡胶桥(p)以沿着边缘的丝线测得的在1cm和15cm之间的长度隔开。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述橡胶桥(p)以沿着边缘的丝线测得的在2和10cm之间的长度隔开。
6.根据权利要求1至2任一项所述的方法，在所述方法的过程中通过拉伸位于增强帘布层(N1)的后边缘(N2r)和下一个增强帘布层(N2)的前边缘(N2f)之间的橡胶桥(p)直到所述橡胶桥(p)断裂而使得增强帘布层与增强条带脱离。
7.根据权利要求6所述的方法，其中在给定的松弛时间之后增强帘布层(N1)的后边缘(N2r)与下一个增强帘布层(N2)的前边缘(N2f)分离。
8.根据权利要求7所述的方法，其中松弛时间至少为10秒。
9.一种用于权利要求1所述的用于制备旨在用于轮胎制造的增强帘布层的方法的切割增强条带的切割设备，所述切割设备包括切割刀片(1)，其特征在于所述刀片的切割部分包括一个或多个以给定间隔设置的凹口(10)，所述刀片切割在两根邻近丝线之间的除了与所述凹口(10)对准的部分之外的橡胶厚度，并且在两根丝线之间留下橡胶桥(p)。
10.根据权利要求9所述的切割设备，所述切割设备由圆盘形成，其切割部分的形状为大致圆形。
11.根据权利要求10所述的切割设备，其中所述凹口(10)在周向上以在1cm和15cm之间的长度隔开。
12.根据权利要求11所述的切割设备，其中所述凹口(10)在周向上以在2cm和10cm之间的长度隔开。
13.根据权利要求9至12任一项所述的切割设备，其中所述凹口(10)具有在切割丝的方向上测得的在0.5mm和2mm之间的宽度。
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