CN104507668B - 构建轮胎的工艺和装置 - Google Patents

Abstract

一种构建轮胎的工艺，包括：‑给与电磁传感器(30；30’；30”)的谐振电路(31)能量，以使得所述谐振电路(31)在包括挤出机(20)的头(23)的区域中产生电磁场；‑测量所述谐振电路的且响应于给与所述谐振电路能量而产生的参数(V)，所述参数是所述区域的电容率特征的函数；‑开始通过在所述挤出机的所述头(23)中形成的孔(24)挤出由弹性材料制成的连续的延长构件(21)，以使得所述区域的所述电容率特征被改变；‑检测由所述电容率特征的改变引起的所述参数(V)的变化，从而判定从所述孔出来的所述连续的延长构件(21)的存在；‑在所述参数的变化的所述检测后的预定时间间隔的末端，使成形鼓(2)围绕其旋转轴(X)旋转；‑沿着所述成形鼓(2)的径向外表面(3)分配所述连续的延长构件(21)，从而通过以并排关系和/或至少部分重叠地绕圈来形成轮胎弹性材料构件的至少一部分。也描述了被安排以根据这个工艺运行的装置。

Description

构建轮胎的工艺和装置

技术领域

本发明涉及构建轮胎的工艺和被安排为根据这个工艺运转的装置。

上述发明也涉及在构建轮胎期间控制成形鼓旋转的方法。

背景技术

轮胎一般包括胎体结构，胎体结构围绕旋转轴环形地成形并包括至少一个胎体帘布层，所具有的末端垫带与对应的锚定环状结构啮合，这些结构的每一个通常都由至少一个实质上环绕的的环状插入物形成，其上施加了离开旋转轴径向地逐渐变细的至少一个填料插入物。

在胎体结构径向外部的位置，提供了带束层结构，包括一个或多个带层以及胎体帘布层，前者定位为径向上彼此重叠，后者具有纺织品或金属加固索，朝向为交叉布置和/或实质上平行于轮胎伸展的圆周方向。

在带束层结构径向外部的位置施加了胎面带，它由弹性材料制成，正如组成轮胎的其他半成品。

在胎面带与带束层结构之间可以插入所谓的内衬层，也由弹性材料制成，具有的性质确保胎面带的永久粘结。

在胎体结构的侧面，也施加了弹性材料的相应侧壁，每个侧壁都从胎面带的侧边缘之一延伸到相应的锚定环状结构的位置。

在无内胎类型的轮胎中，胎体帘布层内部覆盖着弹性材料层，优选情况下为丁基合成橡胶，通常称为“气密层”，它对空气有优秀的不渗透特征。

在自支撑类型的轮胎或用于其他特殊用途的轮胎中，胎体结构也可以配备弹性材料的辅助支撑插入件，位于轴向上相对于每个胎侧壁的内侧位置。这些辅助支撑插入件通常称为“胎侧壁插入件”，用于在轮胎意外泄气情况下承受传送到车轮的负载，以便允许车辆在安全状态下继续行驶。

术语“弹性材料”表示的合成物包括至少一种弹性聚合物和至少一种强化填料。优选情况下，这种合成物进一步包括诸如交联剂和/或增塑剂的添加剂。由于交联剂的存在，所以弹性聚合物能够通过加热而交联，以便形成最终产品。

术语轮胎的“弹性材料成分”表示仅仅由弹性材料制作的轮胎的任何部分(例如，胎面带、胎侧壁、气密层、底层衬垫、胎圈区中的填料、自支撑轮胎中的胎侧壁插入物、防磨损插入物、补强插入物、带束层结构的衬层、胎面的衬层等)，或者其一部分，或者由两个或更多上述部件或部分形成的组合件。

术语“轮胎组件”表示该轮胎的任何功能部件(例如，胎面带、胎侧壁、衬垫、底层衬垫、胎圈区中的填料、自支撑轮胎中的胎侧壁插入物、防磨损插入物、补强插入物、带束层结构的衬层、胎面的衬层、胎体帘布层、带束层条带、用纺织品和金属线强化的加固件等)，或者其一部分，或者由两个或更多上述部件或部分形成的组合件。

术语“延长构件”表示主要在其纵向上延伸的弹性材料构件。

以本申请人的名义的WO 01/36185描述了机械手，它对环形支撑给予围绕其自身几何轴的圆周分配运动，同时在用于传递弹性材料的连续的延长构件的部件前方具有受控的横向分配位移。连续的延长构件从而形成多圈，其朝向和相互重叠被管理以便按照在电子计算机中预置的预定沉积布局来控制要给予正被构建的轮胎组件的厚度的变化。环形支撑的转动受到管理以便获得高于供给连续的延长构件的理论速率的外围适用速率，这个速率能够根据需要提高或降低以形成分别具有减小或增大的横截面若干圈。

以本申请人的名义的WO 2004/022322描述了构建轮胎的工艺，其中通过光学设备以普通方式检测来自挤出机的连续的延长构件输出。

在这些工艺的语境中，本申请人感觉需要精确地确定连续的延长构件从挤出机头部形成的孔中输出的严格时刻，以这种方式，利用对连续的延长构件挤出速度(已知的某值，因为它能够从挤出机的工艺参数中直接得出)以及挤出机离成形鼓的已知距离的适当考虑，成形鼓的旋转能够在最合适的瞬间开始。

在预备阶段，本申请人已经确信根据WO 2004/022322的教导提供的光学设备在真实工业构建轮胎工艺中将是不太实际的解决方案。这是因为这种类型的传感器已经证明不可靠，因为它对构建工艺的其他要素过度敏感，主要包括由于存在着烟尘的清洁问题，烟尘至少部分地由连续的延长构件的同一挤出工艺产生。

本申请人也已经观察到，挤出机头部周围的自由空间尤其有限，因为存在着附件设备，比如用于除去弹性材料残渣的头清洁设备，或用于引导连续的延长构件朝向成形鼓的设备。

所以本申请人已经核实，因为光学设备的维度相当大以及需要在输出连续的延长构件的孔的对立侧以相互对准方式提供光学信号发射机和光学信号接收机，该设备相对于挤出机头部的定位尤其复杂。

所以本申请人已经感知，为了严格地检测出连续的延长构件的输出时刻，需要以功能上不同的方式构造该工艺，通过使用具有更小维度的检测器设备，同时能够在挤出机头处高效而可靠地运行，而不随时间的过去受这些工艺的典型运转和环境条件影响，其特征在于存在着烟尘以及在挤出机头处运转的附件机械设备。

确切地说，本申请人已经观察到，存在或不存在从挤出机头出来的连续的延长构件，改变了上述连续的延长构件可以存在也可以不存在的环境特征，这种环境包括挤出机头。确切地说，本申请人已经发现上述环境的电磁特征的显著改变。

更准确地说，本申请人已经发现，存在着从挤出机头出来的连续的延长构件改变了挤出机头附近一部分体积的电容率，并且通过使用能够检测这种特征变化的传感器，有可能精确地确定从挤出机头输出连续的延长构件的时刻。

发明内容

尤其，在第一方面，本发明涉及在构建轮胎期间参考从挤出机头的孔出来的连续的延长构件在成形鼓上堆积，控制成形鼓旋转的方法。

优选情况下，检测从所述孔输出所述连续的延长构件的方式为测量包括所述头的区域的电容率特征的变化，它是由存在着从所述孔出来的所述连续的延长构件所引起。

优选情况下，检测所述连续的延长构件的输出与在预定时间间隔后使所述成形鼓旋转相关，使得连续的延长构件能够正确地堆积在成形鼓上，以通过以并排关系和/或至少部分重叠地绕圈来形成所述轮胎的弹性材料构件的至少一部分。

在第二方面，本发明涉及构建轮胎的工艺。

优选情况下，提供给给与电磁传感器的谐振电路能量，使所述谐振电路在包括挤出机头的区域中产生电磁场。

优选情况下，提供测量与所述谐振电路相关联并且响应于给与所述谐振电路能量产生的参数，所述参数是所述区域电容率特征的函数。

优选情况下，提供开始通过在所述挤出机的所述头中形成的孔挤出由弹性材料制造的连续的延长构件，以使所述区域的电容率特征改变。

优选情况下，提供检测由所述电容率特征改变所导致的所述参数的变化，从而判定从所述孔出来的所述连续的延长构件的存在。

优选情况下，在所述参数变化的所述检测后的预定时间间隔结束时，使成形鼓围绕其旋转轴旋转。

优选情况下，提供沿着所述成形鼓的径向外表面分配所述连续的延长构件，从而通过以并排关系和/或至少部分重叠地绕圈来形成轮胎的弹性材料构件的至少一部分。

本申请人相信，通过根据具有这些特征的方法和工艺来运行，在成形鼓旋转开始与从所述挤出机头出来的连续的延长构件到达之间获得了最佳同步，并且最重要的是，这种运转的有效性和精度随时间过去以可靠的方式维持，而不需要连续调整和维护，并且也不需要进一步修改现有装置的配置。不仅如此，全部这些益处都在没有特别大财政投资下实现。

在第三方面，本发明涉及构建轮胎的装置。

优选情况下，提供了挤出机，这种挤出机被设计为经由在所述挤出机的头中形成的孔递送连续的延长构件。

优选情况下，提供了能够围绕其自身旋转轴旋转的成形鼓，所述成形鼓与所述挤出机相关联，以便在旋转状态下，在其自身径向外表面上接收从所述孔出来的所述连续的延长构件。

优选情况下，提供了控制设备并被安排为使所述成形鼓根据从所述孔出来的所述连续的延长构件的存在而旋转。

优选情况下，提供了电磁传感器，它与所述控制设备相关联，并且被安排为检测从所述孔出来的所述连续的延长构件的存在。

所述电磁传感器优选情况下包括位于所述头处的谐振电路，以便在包括所述头的区域中形成电磁场。

所述电磁传感器优选情况下包括与所述谐振电路相关联的供电电路。

所述电磁传感器优选情况下包括用于分析所述谐振电路的响应的分析电路，被设计为检测与所述谐振电路相关联的参数的变化，所述参数是所述区域电容率特征的函数。

本申请人相信，具有这些特征的装置能够被用于检测包含该挤出机头的空间区域中的电容率的变化，上述变化由从所述挤出机的孔出来的连续的延长构件的存在所导致，这种构件由弹性材料形成，具有与延长构件未从挤出机头挤压出时围绕它的介质(典型情况下是空气)实质上不同的电容率。因此，在谐振电路的自然谐振频率中产生了变化，并且利用适当的分析电路能够有效地测量该变化。

所以从挤出机头输出连续的延长构件以精确而可靠的方式被检测。

不仅如此，由于形成根据本发明的装置的一部分的电磁传感器的维度特别小，所以它能够被置于挤出机头上靠近孔的位置，而不以任何方式干扰挤出机或其附件设备的正确运转。

另外，上述电磁传感器能够通过极为简单的操作安装在头上。

在上述方面中的至少一个中，本发明能够具有以下优选特征中的至少一个。

优选情况下，所述供电电路包括电流或电压发生器以及连接到所述发生器的电容型或电感型的第一连接元件以给与所述谐振电路能量。

根据优选实施例，所述参数是由所述谐振电路在与所述谐振电路相关联的分析电路中感应的电压。

这种特征使得挤出机头附近区域的电容率特征变化能够以操作上简单而准确的方式测量。

优选情况下，所述谐振电路具有在从所述孔出来的所述连续的延长构件不存在的情况下测出的第一自然谐振频率，以及在从所述孔出来的所述连续的延长构件存在的情况下测出的第二自然谐振频率。

优选情况下，所述谐振电路借助于供电电路来给与能量，供电电路又被供以可变电流，可变电流具有的工作频率在从所述第一和第二自然谐振频率中较小者的80％到所述第一和第二自然谐振频率中较大者的120％的范围内。

以这种方式，谐振电路的自然谐振频率的变化引起感应电压的实质变化，其从而在分析电路中能够更容易地被测量。

的确，本申请人已经观察到，作为注入到供电电路中的电流频率变化的函数的感应电压值形成了钟形曲线，一个峰值(最大或最小值)处于该谐振器的自然谐振频率处并且其末端朝向零变平。

因此，在上述曲线峰值的位移中表明的该谐振器的自然谐振频率的位移导致了在远离自然谐振频率的频率处感应电压的非常小从而难以检测的偏离。

优选情况下，所述谐振电路借助于供电电路来给与能量，供电电路又以工作频率在从大约200MHz到大约800MHz范围内的电流供电。

根据进一步的优选特征，所述谐振电路借助于供电电路来给与能量，供电电路又以具有从大约1mW到大约1W，甚至更优选情况下范围从大约10mW到大约100mW范围内的功率的电流供电。

以这种方式，在挤出机头的最近处获得了足够强度的电磁场，而没有在挤出机或成形鼓周围的装置中产生扰动，并且没有浪费能量。

在第一个优选实施例中，所述参数具有在从所述孔出来的所述连续的延长构件不存在的情况下检测的第一平均值和所述第一平均值周围的第一变化范围，以及在从所述孔出来的所述连续的延长构件存在的情况下检测的第二平均值和所述第二平均值周围的第二变化范围，当所述参数呈现的值在所述第一与第二平均值之间并在所述第一变化范围之外时，所述参数的所述变化被检测出。

更优选情况下，当所述参数呈现的值等于所述第一平均值增大所述第二平均值与所述第一平均值之间的差的至少50％时，所述参数的所述变化被检测出。

通过提供这种特征，有可能预期谐振电路的自然谐振频率变化的稳定性以及进而感应电压变化的稳定性，从而以极为快速的方式识别出延长构件从挤出机孔中的输出。

这是因为，如果与不存在从所述挤出机的孔出来的延长构件相关的第一平均值(换言之，“背景噪声”)周围的参数变化保持在相对于第二平均值实质上有限的第一变化范围之内，在第一与第二平均值之间的范围内但是在第一变化范围之外的参数值测量结果可以被合理地视为表明了延长构件从挤出机的孔的输出而不是可归因于背景噪声，即使电容率特征的变化尚未完成(例如，因为延长构件尚未变得稳定地出现在经历谐振器电磁场的整个区域中)。

根据优选的替代实施例，所述参数具有在从所述孔出来的所述连续的延长构件不存在的情况下检测的第一平均值和所述第一平均值周围的第一变化范围，以及在从所述孔出来的所述连续的延长构件存在情况下检测的第二平均值和所述第二平均值周围的第二变化范围，并且当所述参数的值达到所述第二平均值并保持在所述第二变化范围内达在大约0.1s到大约1s的范围内的最小连续时间段时，所述参数的所述变化被检测出。

通过根据这种操作过程，有可能以可靠方式判定在挤出机头附近区域中电容率特征变化的出现，从而也以合理的确定性确定从挤出机孔输出延长构件。

优选情况下，还提供执行以下动作中的至少一个：

-测量所述头内的压力等级，

-检测由从所述孔挤出所述连续的延长构件所引起的所述头内所述压力等级的变化，从而判定从所述孔出来的所述连续的延长构件的存在，

-在所述压力等级的所述变化的所述检测之后的预定时间段后，检查是否已经使所述成形鼓旋转，以及

-如果尚未使所述成形鼓旋转，使所述成形鼓旋转以及/或者产生指示所述电磁传感器故障的报警信号。

由于这个特点，提供了对从挤出机头输出延长构件的双重监视，以及对电磁传感器运行的监视。事实上，本申请人已经发现，尽管在判定从挤出机的孔输出延长构件的时刻时，头的内部压力变化的测量结果一般不如电磁场变化的测量结果那样准确和精确，但是它仍然提供了检测从挤出机孔中出来的延长构件的独立系统，因为它仅仅与挤出的机械动作相关。所以，这种系统能够被有效地配置为辅助控制系统，用于控制成形鼓在挤出延长构件后开始旋转，也作为用于检查电磁传感器正确运行的系统。

优选情况下，在检测到所述参数的所述变化后在范围从大约0s到大约7s的时间段内，使所述成形鼓旋转。

因此，连续的延长构件到达成形鼓外表面的速度被与这个表面的外围速度正确地同步。启动成形鼓之前的延迟时间也与它离挤出机头的距离和连续的延长构件的挤出速度有关。

优选情况下，所述电流或电压发生器产生固定工作频率的电流。

甚至更优选情况下，所述工作频率在从大约200MHz到大约800MHz的范围内。

优选情况下，所述发生器向所述供电电路供应具有从大约1mW到大约1W范围内的功率的电流。

根据优选特征，所述谐振电路包括置于所述头上的介电材料支撑，以及能够产生所述电磁场并被提供在所述支撑上与所述头隔开的位置的至少一个第一导电元件。

这个特征使得允许有效地使用挤出机头，典型情况下由金属材料制作，以便与谐振电路的导电元件一起形成分布式电容性元件，从而制造谐振电路自身的挤出机头部分。

优选情况下，所述至少一个导电元件是条形的。

同样在优选情况下，所述至少一个导电元件从接近所述第一连接元件的第一端向接近所述孔的第二端延伸。

因此谐振电路被以最有效的方式构建以在挤出机的孔处建立灵敏的电磁场。

根据进一步的优选特征，所述至少一个导电元件具有的长度在从大约5mm到大约50mm的范围内。

这个特征使得有可能以最适合的方式确定谐振电路的自然谐振频率的值。

优选情况下，所述至少一个导电元件的大部分位于所述支撑的与所述头对立的表面。

这个特征使得有可能通过使用印刷电路技术在介电材料支撑上提供导电元件，从而减少生产时间和成本。

根据优选特征，所述支撑在所述至少一个导电元件的位置处具有的厚度在从大约0.2mm到大约5mm的范围内。

因此有可能以最正确的方式把挤出机头的功能特征设计为谐振电路的分布式电容性元件的组件。

优选情况下，所述支撑是如片状的并且包括被置于所述头的上表面上的第一基准表面以及与所述第一基准面关联并被置于所述头的开有所述孔的前表面上的第二基准表面。

这便利了电磁传感器在挤出机头上的定位和安装。

根据进一步的优选特征，所述至少一个导电元件的所述第二端的位置离所述孔的距离在从大约0.5mm到大约5mm的范围内。

优选情况下，这使得在所述孔的最近处提供巨大电磁场而没有干扰从其输出的延长构件。

同样，优选情况下，所述谐振电路包括彼此平行延伸的第一和第二导电元件。

已经发现，这是产生对挤出机孔最近处电容率的变化足够灵敏的电磁场的最有效配置。

在特别优选方式下，所述第一导电元件和所述第二导电元件以从大约0.5mm到大约5mm范围内的最小距离彼此间隔开。

根据进一步的优选实施例，所述至少一个导电元件在所述第一端被短路。

以这种方式得到了四分之一波长谐振器配置，最大电场振幅在导电元件第二端处，所以在挤出机孔附近。

优选情况下，这使得有可能以最佳方式检测到由延长构件的存在引起的电容率特征的变化。

在替代实施例中，所述至少一个导电元件在其两端都未被短路。

以这种方式得到了二分之一波长谐振器配置，最大电场振幅再一次在导电元件第二端处。

根据进一步的优选实施例，所述第一连接元件物理地连接到所述至少一个导电元件。

在替代实施例中，所述第一连接元件物理地与所述至少一个导电元件分离开。

优选情况下，所述第一连接元件是电感类型的。

更优选情况下，所述第一连接元件包括至少一匝。

在替代实施例中，所述第一连接元件是电容类型的。

本申请人认为电容元件更简单，而电感元件更稳定，最适合的解决方案应当视情况不同而确定。

优选情况下，所述分析电路被连接到所述第一连接元件。

在替代实施例中，所述分析电路包括第二连接元件，与所述第一连接元件分离并利用其与所述谐振电路相关联。

本申请人认为具有一个连接元件的更简单配置在某些情况下可以由具有两个连接元件的配置取代，以便满足更精确的需求。

优选情况下，所述分析电路包括整流器。

以这种方式有可能以适宜的方式测量由谐振电路感应的电压。

优选情况下，所述参数是由所述谐振电路在所述分析电路中所感应的电压。

优选情况下，通过分析与被设计为在所述区域中产生电磁场的谐振电路相关联的参数来检测电容率特征的所述变化。

优选情况下，所述电磁场通过给与所述谐振电路能量而产生。

优选情况下，通过测量分析电路中所感应的与所述谐振电路相关联的电压变化来进行所述参数的所述分析。

附图说明

参考附图，通过详细介绍为了指导目的且以非限制方式展示的本发明实施例的某些优选实例，将使其特征和优点更清楚，其中：

图1是安排为根据本发明的方法和工艺运转的构建轮胎的装置第一个示范实施例的示意图；

图2是图1中装置的组件的放大比例的前方透视图；

图3和图4分别是图2中细节的俯视和仰视透视图；

图5a和图5b分别是图2中电磁传感器的概要电路图和等效电路图；

图6是曲线图实例，显示了从图1中装置的挤出机挤出连续的延长构件而产生的、图1中装置的电磁传感器中随工作频率而变的感应电压曲线(谐振曲线)的变化；

图7是曲线图，显示了图1中装置的电磁传感器的分析电路中在包括从图1中装置的挤出机输出连续的延长构件的时段中检测的感应电压的变化；

图8是沿着图1中装置的电磁传感器组件的电场和磁场变化的表达；

图9a和图9b分别是根据图1中装置的第一个变型实施例制造的电磁传感器的概要电路图和等效电路图；

图10a和图10b分别是根据图1中装置的第二个变型实施例制造的电磁传感器的概要电路图和等效电路图。

具体实施方式

一开始参考附图1至图8，数字1指明了被安排为根据本发明的方法和工艺运转的构建轮胎装置第一个示范实施例的全部。

装置1优选情况下被配置为向成形鼓2提供被形成的轮胎10的弹性材料构件，例如胎面带。

成形鼓2本身已公知，并且具有实质上环形或柱形的形状，其上标识了径向上的外表面3。

成形鼓2被安装在机械手11上，机械手11优选情况下属于拟人类型带有至少三个轴(图1中为七个)，能够移动该鼓并使其围绕其自身的旋转轴X旋转。优选情况下，旋转轴X实质上与主轴(轴对称的轴)一致。

成形鼓2被安排为支撑被形成的轮胎10，其方式使得轮胎的径向外表面3面向外并且被形成的轮胎的轴与成形鼓2的旋转轴X一致。

应当注意，所述径向外表面3也可以在需要时包括被形成的轮胎10的至少一个其他构件的径向外表面，径向重叠在所述成形鼓上。

装置1进一步包括挤出机20，为了操作与成形鼓2相关联，并且被安排为传递弹性材料的连续延长构件21，当成形鼓2围绕其自身的旋转轴X旋转时，它被分配在径向外表面3上。

挤出机20可以是适合于此目的并且本领域公知的任何类型，并且包括容纳着用于移动和加热弹性混合物的构件的体22，以及递送连续的延长构件21的头23。

尤其是，这种构件经由在头23中形成并且形状为在主要的纵向上延伸的狭长切口的孔24传递。

正如能够在图2中更清楚地看到，在头23上形成了前壁25，其中开了孔24，顶壁26和对立的底壁27，由对立的侧壁28闭合。优选情况下，顶壁26和底壁27关于前壁25对称地倾斜，从而使得头23的外形朝向前壁25逐渐变细。

例如，以同一申请人名义的WO2004/022322和WO2005/000559中介绍了适当挤出机的实例。

装置1进一步包括在附图中未详细显示的控制设备12，被安排为使成形鼓2根据从孔24出来的连续的延长构件21的存在而旋转。

在附图中未显示的压力传感器也被安装在头23内部并被连接到上述控制设备12，这种传感器能够检测头23内部压力的任何变化，尤其是经由孔24挤出连续的延长构件21所引起的变化。

在底壁27中，因此在低于孔24的位置，可以提供辅助喷嘴，被安排使用流体比如空气喷射，在连续的延长构件21从孔24输出的时刻将其升高，以便以最佳方式引导其朝向成形鼓2。

辅助喷嘴的朝向方式使得升高空气的喷射在离开前壁25的方向上朝向为沿着向上倾斜的轨迹。

利用与控制设备12相关联并安装在头23上孔24位置的电磁传感器30检测从孔24出来的连续延长构件21的存在。

电磁传感器30在其主要组件中包括谐振电路，由31作为整体表示并位于头23处，以在围绕头23的空间位置产生电磁场；供电电路32，能够给与谐振电路31能量；以及分析电路33，能够检测随着来自孔24的连续延长构件21的存在和不存在而变的谐振电路31的自然谐振频率的变化。

现在详细观看以上列出的每个组件，谐振电路31包括支撑34，由介电材料制作，置于头23的顶壁26上，以及一对导电元件35和36，适于产生电磁场并被安排在支撑34上远离头23的位置。

支撑34是条带形状，具有从大约0.2mm到大约5mm范围内的实质上不变厚度。在支撑34上形成的第一表面37被直接置于头23上，而第二表面38与第一表面37对立。

此外，在第一表面37上形成的第一平坦基准面37a置于头23的顶表面26上，以及第二基准面37b与第一基准面37a关联并被置于头23的前表面25上。因此支撑34具有主要的本质上平坦的部位，它被置于头23的顶表面26上，并且具有从支撑34前侧沿着头23的前壁25延伸的凸出部34a。

两个导电元件35和36都是条带形状，具有从大约5mm到50mm范围内的主要纵向维度，以及从大约0.2mm到大约5mm范围内的宽度。它们也彼此实质上平行地延伸在第一端39a与第二端39b之间，由从大约0.5mm到大约5mm范围内的距离分隔。

两个导电元件35；36被安排为从其第一端39a行进，而元件的主要部分在第二表面38上，虽然每个第二端39b都在凸出部34a的位置穿过支撑34，所以在孔24附近开路，离所述孔的距离在从大约0.5mm到大约15mm的范围内，同时继续与头23分隔开。

两个导电元件35；36在其第一端39a处短路，所以形成了四分之一波长谐振器，峰值电场出现在第二端39b处。

这种情况由图8的表达展示得更清楚，其中电场E的和磁场H的振幅被显示为随着两个导电元件35和36从第一端39a到第二端39b的纵向延伸L而变。

在本说明书的未展示的变型中，预备了两个导电元件35和36的两端39a、39b都短路，或者它们都不短路，从而产生半波长谐振器，其中电场最大值出现在导电元件的中间区域，或者分别在对立端39a、39b处。

供电电路32实质上包括电流或电压发生器41以及经由同轴电缆43连接到发生器41的第一连接元件42。

发生器41被安排为把以固定工作频率F的交流电流注入到供电电路32中，固定工作频率F一般在从大约200MHz到大约800MHz的范围内，功率在从大约1mW到大约1W的范围内。

工作频率F随着谐振电路31的特征的变化而被选择，特征尤其是两个导电元件35和36的维度特征，它们实质上确定了自然谐振频率。后者的精确值一般来说仅仅根据受到谐振电路31产生的电磁场影响的体积部分的电容率特征来确定，所以，如果全部其他变量保持不变，仅仅根据从孔24出来的连续延长构件21的存在或不存在来确定。

因此，谐振电路31具有连续的延长构件21不存在情况下测出的第一自然谐振频率F1，此时孔24外最近区域实质上包括空气，以及连续的延长构件21存在情况下测出的第二自然谐振频率F2，此时孔24外最近区域除空气之外还包括弹性聚合物，其电容率特征与空气的电容率特征实质上不同。

当已经定义了自然谐振频率F1和F2时，发生器31的工作频率便选择为在从第一自然谐振频率F1和第二自然谐振频率F2中较小者的80％到第一自然谐振频率F1和第二自然谐振频率F2中较大者的120％的范围内(图6)。

在本文介绍的优选实例中，工作频率为大约625MHz。

第一连接元件42属于电感类型，并且包括物理地连接到导电元件35和36的第一端39a的匝42a。

分析电路33经由同轴电缆46直接连接到供电电路32的对立端的第一连接元件42的匝42a，并且包括整流器二极管44和电子电路板45，能够检测到由谐振电路31在电路中感应的电压V。

再次参考图6，在分析电路33中感应的电压V随工作频率F和谐振电路31周围区域的电容率特征而变。

当已经选择了工作频率F时，分析电路33分别在从孔24出来的连续延长构件21存在或不存在的情况下检测第一平均值V1和不同于V1的第二平均值V2。

取决于电磁传感器30和头23的特征，感应电压V在第一平均值V1或第二平均值V2附近震荡，从而分别定义了第一变化范围ΔV1和第二变化范围ΔV2(图7)。

当电磁传感器30被置于运行时，发生器41在供电电路32中产生具有工作频率F的电流，它能够经由连接元件42给与谐振电路31能量。由后者产生的电磁场在分析电路33中引起感应电压V，这种电压一开始在第一变化范围ΔV1之内，由电路板45测量。

同时，位于头23内部的压力传感器测量第一压力等级P1。

在挤出机20启动的时刻，部分融化的弹性材料被推入到头23之中，从而使得头内部的压力升高至大于P1的P2等级，它由压力传感器传送至控制设备12。后者记录了检测到压力从P1上升至P2的时刻。

弹性材料然后开始经由孔24穿出头23，形成连续的延长构件21并产生在存在着由谐振电路31产生的电磁场的区域的电容率特征的变化。因此，在分析电路33中感应的电压迅速地朝向第二平均值V2转移，如图7所示。

在本文介绍的特定实例中，第二平均值V2完全在第一变化范围ΔV1之外，使得当感应电压V离开第一变化范围并朝向第二平均值V2转移之时，例如，其呈现的值接近于第一平均值V1增加了第二平均值V2与第一平均值V1之间差值的至少50％之时，能够确定连续的延长构件21从孔24输出的精确时刻。

作为替代，输出连续的延长构件21的时刻被认为是在分析电路33中测出的感应电压V达到了第二平均值V2并且保持在第二变化范围ΔV2内大达约1ms的最小持续时段、优选情况下达从大约0.1s到大约1s范围内时段的点。

在两种情况下，输出连续的延长构件21的时刻都由传感器30传送到控制设备12，它在这种确定后的预定义时间后，典型情况下小于7s并且取决于挤出机20与成形鼓2之间的距离以及挤出机的挤出速度，使成形鼓2围绕其自身的旋转轴X旋转，使得连续的延长构件21被分配在成形鼓2的径向外表面3上，从而通过以并排关系和/或部分重叠地绕圈，形成被形成的轮胎10的组件比如胎面带的一部分。

如果在检测到头23内部压力变化后的预定时段内，控制设备12未从电磁传感器收到指明从孔24输出连续的延长构件21的确定的信号，它便开始产生报警信号，指出电磁传感器30的故障并使成形鼓2旋转。

以上介绍的本发明给予自身无数的修改和变型，它们可以由本领域技术人员提供而不脱离由附带权利要求书定义的保护范围。

这些变型中的第一种示意地显示在图9a和图9b中，它呈现了电磁传感器30’，与电磁传感器30的不同之处在于它具有第一连接元件42，同样为电感类型，但是物理地与导电元件35和36分离，并且也与分析电路33分离。后者又包括电感类型的第二连接元件42’，与谐振电路31分离地相关联。

导电元件35和36在其各自第一端39a被短路，以便产生四分之一波长配置，正如在先前介绍的实例中。

第二变型示意地显示在图10a和图10b中，它呈现了电磁传感器30”，与电磁传感器30’的不同之处在于它具有电容类型的而不是电感类型的第一连接元件42和第二连接元件42’。电阻R1和R2被适宜地装配在供电电路32和分析电路33的接地连接中。

很清楚，本领域技术人员可以对以上介绍的本发明产生进一步的修改和变型，以便满足特定的和暂时的应用需求，一切这样的变型和修改都落入随后的权利要求书中定义的保护范围。

Claims (41)

1.一种构建轮胎的工艺，包括：

-给与电磁传感器(30；30’；30”)的谐振电路(31)能量，以使得所述谐振电路(31)在包括挤出机(20)的头(23)的区域中产生电磁场；

-测量与所述谐振电路相关联的且响应于给与所述谐振电路能量而产生的参数(V)，所述参数是所述区域的电容率特征的函数；

-开始通过在所述挤出机的所述头(23)中形成的孔(24)挤出由弹性材料制成的连续的延长构件(21)，以使得所述区域的所述电容率特征被改变；

-检测由所述电容率特征的改变引起的所述参数(V)的变化，从而判定从所述孔出来的所述连续的延长构件(21)的存在；

-在所述参数的变化的所述检测后的预定时间间隔结束时，使成形鼓(2)围绕其旋转轴(X)旋转；

-沿着所述成形鼓(2)的径向外表面(3)分配所述连续的延长构件(21)，从而通过以并排关系和/或至少部分重叠地绕圈来形成轮胎弹性材料构件的至少一部分。

2.根据权利要求1所述的工艺，其中，所述参数是在与所述谐振电路(31)相关联的分析电路(33)中由所述谐振电路感应的电压。

3.根据权利要求1或2所述的工艺，其中，所述谐振电路具有在不存在从所述孔出来的所述连续的延长构件(21)的情况下测出的第一自然谐振频率(F1)，以及在存在从所述孔出来的所述连续的延长构件(21)的情况下测出的第二自然谐振频率(F2)。

4.根据权利要求3所述的工艺，其中，所述谐振电路(31)由供电电路(32)给与能量，所述供电电路(32)又被提供可变电流，该可变电流具有在从所述第一自然谐振频率和所述第二自然谐振频率中较小者的80％到所述第一自然谐振频率和所述第二自然谐振频率中较大者的120％的范围内的工作频率(F)。

5.根据权利要求1或2所述的工艺，其中，所述谐振电路(31)由供电电路(32)给与能量，所述供电电路(32)又被提供具有在从200MHz到800MHz范围内的工作频率(F)的电流。

6.根据权利要求1或2所述的工艺，其中，所述谐振电路(31)由供电电路(32)给与能量，所述供电电路(32)又被提供具有在从1mW到1W的范围内的功率的电流。

7.根据权利要求1或2所述的工艺，其中，所述参数(V)具有在不存在从所述孔出来的所述连续的延长构件(21)的情况下检测的第一平均值(V1)和所述第一平均值周围的第一变化范围(ΔV1)，以及在存在从所述孔出来的所述连续的延长构件(21)的情况下检测的第二平均值(V2)和所述第二平均值周围的第二变化范围(ΔV2)，当所述参数(V)呈现在所述第一平均值和所述第二平均值(V1、V2)之间并在所述第一变化范围(ΔV1)之外的值时，所述参数的所述变化被检测出。

8.根据权利要求7所述的工艺，其中，当所述参数(V)呈现等于所述第一平均值(V1)增大所述第二平均值(V2)和所述第一平均值(V1)之间的差的至少50％的值时，所述参数的所述变化被检测出。

9.根据权利要求1或2所述的工艺，其中，所述参数具有在不存在从所述孔出来的所述连续的延长构件(21)的情况下检测的第一平均值(V1)和所述第一平均值周围的第一变化范围(ΔV1)，以及在存在从所述孔出来的所述连续的延长构件(21)的情况下检测的第二平均值(V2)和所述第二平均值周围的第二变化范围(ΔV2)，并且当所述参数(V)的值达到所述第二平均值(V2)并持续最小连续时间段保持在所述第二变化范围(ΔV2)内时，所述参数的所述变化被检测出，所述最小连续时间段在从0.1s到1s的范围内。

10.根据权利要求1或2所述的工艺，其中，也提供了用于：

-测量所述头(23)内的压力等级(P1；P2)，

-检测由从所述孔挤出所述连续的延长构件(21)所引起的所述头内所述压力等级的变化，从而判定从所述孔出来的所述连续的延长 构件的存在，

-在所述压力等级的所述变化的所述检测之后的预定时间段后，检查是否已经使所述成形鼓(2)旋转，以及

-如果尚未使所述成形鼓(2)旋转，使所述成形鼓(2)旋转以及/或者产生指示所述电磁传感器故障的报警信号。

11.根据权利要求1或2所述的工艺，其中，在所述参数的所述变化的检测后，在从0s到7s的范围内的时间段内使所述成形鼓(2)旋转。

12.一种构建轮胎的装置(1)，包括：

-挤出机(20)，被设计为经由在所述挤出机的头(23)中形成的孔(24)递送连续的延长构件(21)；

-成形鼓(2)，能够围绕其自身旋转轴(X)旋转，所述成形鼓与所述挤出机相关联，以便在旋转状态下在其自身径向外表面(3)上接收从所述孔(24)出来的所述连续的延长构件(21)；

-控制设备(12)，被安排为使所述成形鼓(2)根据从所述孔(24)出来的所述连续的延长构件(21)的存在而旋转；以及

-电磁传感器(30；30’；30”)，与所述控制设备(12)相关联，并且被安排为检测从所述孔出来的所述连续的延长构件(21)的存在，所述电磁传感器包括：

i)位于所述头(23)处的谐振电路(31)，以在包括所述头的区域中形成电磁场；

ii)与所述谐振电路(31)相关联的供电电路(32)；以及

iii)用于分析所述谐振电路(31)的响应的分析电路(33)，被设计为检测与所述谐振电路相关联的参数(V)的变化，所述参数是所述区域的电容率特征的函数。

13.根据权利要求12所述的装置，其中，所述供电电路(32)包括电流或电压发生器(41)以及连接到所述发生器的电容型或电感型的第一连接元件(42)以给与所述谐振电路能量。

14.根据权利要求13所述的装置，其中，所述电流或电压发生 器(41)产生固定工作频率(F)的电流。

15.根据权利要求14所述的装置，其中，所述工作频率(F)在从200MHz到800MHz的范围内。

16.根据权利要求13至15中任一项所述的装置，其中，所述发生器(41)向所述供电电路(32)提供具有在从1mW到1W的范围内的功率的电流。

17.根据权利要求12至15中任一项所述的装置，其中，所述谐振电路(31)包括位于所述头(23)上的介电材料的支撑(34)，以及能够产生所述电磁场并被设置在所述支撑(34)上与所述头(23)隔开的位置处的至少一个第一导电元件(35；36)。

18.根据权利要求17所述的装置，其中，所述至少一个导电元件(35；36)是条形的。

19.根据权利要求17或18当从属于权利要求13时所述的装置，其中，所述至少一个导电元件(35；36)从接近所述第一连接元件(42)的第一端(39a)向接近所述孔(24)的第二端(39b)延伸。

20.根据权利要求17所述的装置，其中，所述至少一个导电元件(35；36)具有在从5mm到50mm的范围内的长度。

21.根据权利要求17所述的装置，其中，所述至少一个导电元件(35；36)的大部分位于所述支撑(34)的与所述头(23)对立的表面(38)。

22.根据权利要求17所述的装置，其中，所述支撑(34)在所述至少一个导电元件(35；36)的所述位置处具有在从0.2mm到4mm的范围内的厚度。

23.根据权利要求17所述的装置，其中，所述支撑(34)是片状的，并且包括位于所述头的上表面(26)上的第一基准表面(37a)和与所述第一基准表面(37a)关联并位于所述头的开有所述孔的前表面(25)上的第二基准表面(37b)。

24.根据权利要求19所述的装置，其中，所述至少一个导电元件(35；36)的所述第二端(39b)的位置离所述孔(24)的距离在从 0.5mm到5mm的范围内。

25.根据权利要求12至15中任一项所述的装置，其中，所述谐振电路(31)包括彼此平行延伸的第一导电元件和第二导电元件(35；36)。

26.根据权利要求25所述的装置，其中，所述第一导电元件(35)和所述第二导电元件(36)以在0.5mm到5mm的范围内的最小距离彼此间隔开。

27.根据权利要求19所述的装置，其中，所述至少一个导电元件(35；36)在其第一端(39a)被短路。

28.根据权利要求19所述的装置，其中，所述至少一个导电元件(35；36)在其两端(39a；39b)都不短路。

29.根据权利要求17至28中任一项当从属于权利要求13时所述的装置，其中，所述第一连接元件(42)被物理地连接到所述至少一个导电元件(35；36)。

30.根据权利要求17至28中任一项当从属于权利要求13时所述的装置，其中，所述第一连接元件(42)被物理地与所述至少一个导电元件(35；36)分离。

31.根据权利要求13或者根据权利要求14至30中任一项当从属于权利要求13时所述的装置，其中，所述第一连接元件(42)是电感类型的。

32.根据权利要求31所述的装置，其中，所述第一连接元件(42)包括至少一匝(42a)。

33.根据权利要求13或者根据权利要求14至30中任一项当从属于权利要求13时所述的装置，其中，所述第一连接元件(42)是电容类型的。

34.根据权利要求13或者根据权利要求14至33中任一项当从属于权利要求13时所述的装置，其中，所述分析电路(33)被连接到所述第一连接元件(42)。

35.根据权利要求13或者根据权利要求14至33中任一项当从 属于权利要求13时所述的装置，其中，所述分析电路(33)包括与所述第一连接元件(42)分离开的第二连接元件(42’)，所述分析电路(33)借助第二连接元件(42’)和第一连接元件(42)与所述谐振电路(31)相关联。

36.根据权利要求12至15中任一项所述的装置，其中，所述参数是由所述谐振电路(31)在所述分析电路(33)中感应的电压。

37.根据权利要求12至15中任一项所述的装置，其中，所述分析电路(33)包括整流器(44)。

38.一种用于在构建轮胎期间通过参考从挤出机(20)的头(23)中的孔(24)出来的连续的延长构件(21)在成形鼓上的堆积来控制成形鼓(2)的旋转的方法，其中：

-通过测量包括所述头的区域的电容率特征的变化来检测所述连续的延长构件(21)从所述孔(24)的输出，所述电容率特征的变化由从所述孔出来的所述连续的延长构件的存在引起；以及

-使所述连续的延长构件(21)的输出的检测与在预定时间间隔后使所述成形鼓(2)旋转相互关联，使得所述连续的延长构件(21)能够被正确地堆积在成形鼓上，以通过以并排关系和/或至少部分重叠地绕圈来形成所述轮胎的弹性材料构件的至少一部分。

39.根据权利要求38所述的方法，其中，通过分析与被设计为在所述区域中产生电磁场的谐振电路(31)相关联的参数(V)，来检测电容率特征的所述变化。

40.根据权利要求39所述的方法，其中，所述电磁场通过给与所述谐振电路能量来产生。

41.根据权利要求39或40所述的方法，其中，通过测量在与所述谐振电路(31)相关联的分析电路(33)中感应的电压变化来进行所述参数的所述分析。