CN109070511B - 轮胎制造中的压力粘合产品 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种为压力粘合产品提供的轮胎生产设备，所述压力粘合产品产生在成型鼓表面上的产品轮廓(120)中。所述设备包括多盘式辊系统(100)，其具有框架(102)，多个盘组件(104、104')相对于所述框架(102)沿公共轴线布置。每一个盘组件包括：驱动臂106，其相对于所述框架可线性地移位；一对可拆卸的附接的半盘(110、110')；以及轴承(112)，其接纳所述半盘(110)的旋转。驱动器与每一个盘组件(104、104')相关联，以使所述盘组件(104、104')与所述产品轮廓(120)接触和分离。还提供一种用于制造轮胎的轮胎部件的组装方法。

Description

轮胎制造中的压力粘合产品

技术领域

本发明大体上涉及轮胎产品，更具体地，涉及在各种各样的轮胎尺寸和类型的生产中的联结层的解决方案。

背景技术

轮胎通常由顺序地放置到可膨胀和可收缩的成型鼓上的多个层和部件构成。虽然成型鼓可以包括用于容纳例如圆形胎圈的特征的凹部，但是，周向地旋转的鼓也是典型的沿轴向方向具有平面轮廓的圆柱形状。在一些已知技术中，不透气橡胶的层铺设到鼓的成型表面上，并且一个或者多个胎体帘布层放置在不透气橡胶的层上。每一个帘布层在轮胎的相对侧的胎圈部分之间延伸通过相对的胎侧部分，并且横跨轮胎的胎冠部分。一对圆形胎圈放置在相对的鼓侧，并且可以包括胎圈金属丝和胎圈填料。帘布层卷起并且胎圈朝向彼此移动，以形成环形形状。

在轮胎生产的领域中，盘式辊(也称为滚压盘)使用于在不同的生产层之间形成良好的粘合。滚动盘的作业(也称为“辊制rouletage”)通过消除产品层之间产生的气泡来确保设置密封。利用这些盘，压力必须横跨鼓成型表面均匀地施加，而不扭曲轮胎部件。

图1显示现有技术的盘式辊，其中多个盘10沿公共轴线布置，并且与压型产品20接触(这里使用的“产品”可以表示一个或者多个增强帘布层和轮胎生产中使用的其他产品)。每一个盘10具有预定的宽度W，每一个盘10之间的距离为固定的，以便以均匀的方式沿产品20分配压力。盘10在公共轴线和与产品20接触的一个或多个点P之间被驱动(例如，通过如本领域所公知的气动、电子、机械或者等效驱动装置)。在这种压型产品的情况下，每一个盘10与产品20之间的接触点P通常限于盘紧靠产品斜面的边缘。这可归因于由驱动装置引起的整个宽度W的移动以及由固定的装置引起的对盘放置的限制。

由于多个产品层通常形成沿着鼓的轴向方向不再平坦的轮廓，因此，盘必须适应不同的轮胎尺寸和配置。对于更明显的轮廓，盘进一步分开设置，并且在每一个接触点实现的着地力(landing force)是不同的。因此，需要最佳的生产率，同时保持各种轮胎性能的可利用性。

发明内容

一种为压力粘合产品提供的轮胎生产设备，所述压力粘合产品产生在成型鼓表面上的产品轮廓中。所述轮胎生产设备包括多盘式辊系统，其具有框架，多个盘组件相对于所述框架沿公共轴线布置。所述多盘式辊系统还包括驱动器，其与每一个盘组件相关联，以使所述盘组件与所述产品轮廓接触和分离。

每一个盘组件包括驱动臂，所述驱动臂相对于所述框架可线性地移位。所述臂具有预定长度的主体，所述预定长度的主体与布置在驱动器附近的驱动端和相对的自由端一起共同延伸。所述主体具有顶部边缘、底部边缘和引导构件，所述引导构件从所述自由端垂挂并且具有支撑平台，所述支撑平台与垂挂平台一起界定引导沟槽。所述盘组件还包括一对可拆卸的附接的半盘，每一个半盘通常为具有预定直径的轮状元件。每一个半盘具有基本上平坦的外表面和具有沟槽空间的相对的内表面，沟槽空间限定在相对的内表面之间，所述相对的内表面可旋转地接合所述引导构件。凸缘沿着每一个半盘的周围向内倾斜，并且其内凸缘表面接合支撑平台。所述盘组件进一步包括轴承，所述轴承布置在所述引导构件的轴承表面附近，所述引导构件接纳所述半盘在所述引导沟槽中的旋转。与所述产品轮廓接合之前，所述盘组件在准备位置沿所述公共轴线对齐，并且所有的半盘具有等节距。相邻的半盘的外表面相对于彼此和相对于框架可滑动地对齐。

在本发明的一些实施方案中，所述驱动臂的顶部边缘和底部边缘的至少一个包括引导轨道，所述引导轨道用于与设置在所述框架中的对应的通道接合。

在本发明的一些实施方案中，在一对半盘中，至少一个半盘包括用于容纳螺纹紧固件的孔，并且对应的半盘包括对应的螺纹孔，以实现可成对地拆卸的半盘的附件。

在本发明的一些实施方案中，盘组件包括滚动组件，所述滚动组件具有接纳轮的旋转的轴承。所述滚动组件布置在一对半盘中间。

在本发明的一些实施方案中，一个或者多个盘组件设置在成套设备中，以便与多个成型鼓表面一起使用。所述成套设备包括多个驱动臂和多个半盘，使得在所选择的产品轮廓发生改变时，所选择的盘组件可以与未选择的盘组件互换。所述产品轮廓可以包括起伏的轮廓，所述起伏的轮廓具有在交替的凹部和平台之间的斜面。

还提供了一种用于轮胎制造的轮胎部件的组装方法。所述方法包括：将一个或者多个不透气层铺设到可旋转的成型鼓的成型鼓表面上，所述可旋转的成型鼓具有轴向方向和周向方向，所述成型鼓表面与一对相对侧共同延伸。所述方法还包括：设置至少一个用于压力粘合产品的轮胎生产设备(本文所公开的)，所述压力粘合产品产生在成型鼓表面上的产品轮廓中。

还提供了一种包括本文所公开的轮胎生产设备的轮胎成型组件。

根据以下详细描述，本文公开的发明的其他方面将变得显而易见。

附图说明

通过结合附图考虑以下详细描述，本文公开的发明的性质和各种优点将变得更加明显，在附图中，相同的附图标记始终表示相同的部件，其中：

图1显示现有技术的盘式辊与产品轮廓接触的示意图。

图2显示示例性的多盘式辊系统的立体图。

图3显示图1的多盘式辊系统的局部前立体图。

图4显示图1的多盘式辊系统的局部截面图。

图5显示使用了图2至图4的多盘式辊系统的示例性的盘组件的前立体图。

图6显示图5的盘组件沿线A-A的截面图。

图7A显示使用了图2至图4的多盘式辊系统的另一个示例性的盘组件的前立体图，图7B显示其周圈部分。

图8显示图7A的盘组件沿线B-B的截面图。

图9显示图1至图4的多盘式辊系统与产品轮廓接触的示意图。

具体实施方式

下面将参考附图中所示的一个或多个实例，对本文公开的发明的实施方案进行具体描述。通过解释的方式，而不通过限定的方式，来提供的每一个示例。在不脱离本发明的范围或者精神的情况下，可以在本发明中进行各种修改和变化，这对于本领域技术人员来说是显而易见。例如，作为一个实施方案的一部分所阐述或描述的特征可以与一个或者多个其他实施方案一起使用，以产生至少一个另外的实施方案。因此，本发明旨在覆盖落入所附权利要求及其等同物的范围内的这些修改和变化。

现在进一步参考附图，其中，相同的附图标记表示相同的元件，图2所示的示例性的多个盘式的辊系统100具有框架102。框架102支撑多个盘组件104，多个盘组件104可相对于彼此往复移动。辊系统100可以包括本领域所公知的用于具有可变性能特性的各种轮胎配置的生产的帘布层定位及摆正系统(a ply positioning and posing system)的一部分。这里使用的术语“轮胎”包括但不限于与轻型车辆、乘用车辆、多用途运载车(包括重型卡车)、休闲车辆(包括但不限于自行车、摩托车、全地形车等)、农用车辆、军用车辆、工业车辆、采矿车辆以及工程机械一起使用的轮胎。

仍参考图2，此外，参考图3至图6，盘组件104沿公共轴线连续布置，相对于框架102的最外端面102a限定盘组件104。可选择的引导件105可以沿公共轴线设置，引导件105确保在与产品轮廓接合之前，将盘组件对齐在准备位置。

特别地，如图5所示，每一个盘组件104包括驱动臂106，驱动臂106可相对于框架102线性地移位(例如，见图2的箭头)，以便与放置在成型鼓(术语“成型鼓”、“鼓”、“组装鼓”以及“机头”可以互换使用，以表示周向地旋转的元件，该周向地旋转的元件具有用于在轮胎制造期间容纳一个或者多个轮胎部件的表面)表面上的帘布层产品(或“帘布层”)接触和分离。臂106的驱动可以由活塞缸单元或者其他已知的驱动装置(未显示)来实现。盘组件104连续地对齐和布置，以便基本上覆盖成型鼓表面上的帘布层的整个宽度。

每一个驱动臂106具有预定长度L的主体106a，预定长度L的主体106a与布置在驱动装置附近的驱动端106b和相对的自由端106c一起共同延伸。顶部边缘106d和底部边缘106e的每一个包括引导轨道106f，引导轨道106f用于与设置在框架102中的对应的通道108接合。应当理解，可以采用与本发明的实践相适应的等效引导结构。

每一个盘组件104还包括一对可拆卸的附接的半盘110，所述一对可拆卸的附接的半盘110由驱动臂106支撑在其自由端106c附近。通过引导构件106g实现支撑，引导构件106g具有支撑平台106h，每一个半盘布置在支撑平台106h上。支撑平台106h与对应的垂挂平台106i一起界定引导沟槽106j，引导沟槽106j接纳半盘110的旋转。每一对半盘110用作轴颈，以通过轴承112的方式旋转，轴承112布置在引导构件106g的轴承表面106g'附近。

每一个半盘110通常是具有预定直径D的轮状元件。每一个半盘110具有基本上平坦的外表面110a和相对的内表面110b。内表面110b包括沟槽空间110c，沟槽空间110c接合引导构件106g。凸缘110d沿每一个半盘110的周围向内倾斜，并且其内凸缘表面110d'接合支撑平台106h。每一个半盘110可以具有预定的厚度T，预定的厚度T可在生产期间对应于所选择的轮胎产品以及其相应轮廓进行修改。

至少一个半盘110包括可选择的孔110e，可选择的孔110e用于容纳附件装置，例如螺纹紧固件。当采用这种紧固件的时候，对应的半盘110'包括对应的螺纹孔110f，使得盘容易地成对组装和拆卸。虽然显示了对应的螺钉和螺纹，但是，应当理解，可以采用与可拆卸的附件类似的装置(包括移除孔110e和110f)。这种可拆卸的附件允许根据所选择的产品轮廓修改盘组件104。例如，具有选择的长度L的驱动臂106可以替换成具有不同长度的驱动臂。而且，具有选择的直径D的一对半盘110可以替换成具有不同直径的一对半盘。可以根据需要添加或者减去成对的半盘110，以确保选择的产品轮廓上的压力均匀。

每一个半盘110可以包括中央孔110g，中央孔110g具有在辊系统100处于准备位置的时候与中央轴线对齐的中心。盘组件104沿公共轴线布置，使得相邻的半盘110的外表面110a相对于彼此并且相对于框架102可滑动地对齐。通过设置具有公共轴线和等节距的多个半盘，压力同步施加在整个帘布层的周围，包括压型部分，沿着该压型部分粘合变得基本上均匀并且稳定地排出空气。

进一步参考图7A、图7B以及图8，盘组件104'也可以与辊系统100一起被采用。盘组件104'包括所有的盘组件104的元件，除了在一对半盘110中间布置有滚动组件140。滚动组件140包括轮142，轮142用作轴颈，以通过轴承144的方式旋转。滚动组件相对于半盘110保持可旋转，以避免产品轮廓中的任何沟槽效应。

盘组件104、104'通常由市场上可买到的硬件和简单的机加工零件制成，因此，为现有的辊系统提供了随时可用的轻质的补充。例如，每一个驱动臂106和每一个半盘110可以由以下材料制成，包括但不限于铝、不锈钢、金属、复合材料以及任何可比的和/或等效的材料。盘组件104，104'容易由市场上可买到的零件和/或部件组装，所述零件和/或部件以最少的时间和财政成本(例如，通过快速原型技术)随时机加工。半盘110可以由具有低摩擦滑动表面的材料制成，以适应旋转和线性地移位。

在操作中，辊系统100从准备位置开始贴压(stitching)，在准备位置中半盘110已经按所需的直径和数量进行了选择。在轮胎生产循环期间，辊系统100驱动盘组件104，以便接触放置在可旋转的成型鼓上并且通常集中在其相对侧之间的产品。鼓具有圆柱形的成型表面，圆柱形的成型表面沿轴向方向基本上是平坦的并且沿周向方向基本上是弯曲的。鼓的旋转将帘布层推进到加压位置。其中，使用了多个增强帘布层和/或其他增强特征，这些帘布层和特征不需要同时应用到鼓成型表面上。因此，可以在多个产品层序列中实现多个产品轮廓。本发明解决了这些轮廓差异，同时在轮胎生产期间保持帘布层产品的精确粘合。

为了便于参考，在图9中，分别指出了成对的半盘110(见，对I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII和IX)。对于每一对，每一个半盘110的外表面110a相对于相邻对的外半盘表面110a滑动接近(除了设置在框架102的最外端面102a附近的外表面110a，见图2)。因此，例如，对于对II，其一个外表面110a与对I的外表面110a相邻布置。对II的另一个外表面与对III的外表面110a相邻布置。因此，根据对应的驱动臂106的驱动，半盘110相对于彼此保持可往复地移动。

应当理解，相邻的外盘表面110a不需要彼此接触，并且可以在相邻对的中间设置预定的空间。可以在每一对半盘之间或者与产品轮廓相关的间歇对之间设置空间。这种空间的模块化，在保持相对运动的有益特性的同时，优化了沿着产品轮廓的范围的压力分布，而不管其轮廓的均匀性或者不足。

进一步如图7所示，放置在鼓成型表面上的产品120(未显示)，具有类似于本文相对于图1显示和描述的压型产品20的轮廓。产品120包括起伏的轮廓，该起伏的轮廓具有在交替的凹部120b和平台120c之间的斜面120a。

在呈现鼓成型表面上的产品120时，辊系统100将每一个盘组件106从准备位置驱动到加压位置(即，在图2和图7的每一个中的箭头的方向上)，其中，半盘110在一个或多个接触点P'处与产品120一起施加压力。每一个臂106在公共轴线和接触点P'之间可线性地往复运动。因此，在整个轮胎成型周期中，半盘110的移动可以控制在预定的位置中。半盘的相邻对的相对移位可以通过一个或多个驱动器分段地或单独地相对于彼此实现或整体控制。在这种方式下，沿产品120施加的压力延伸超过半盘的边缘与产品斜面120a之间的附近区域。接触点P'的数量和半盘110与产品120之间的压力的量都确保了所有的截面轮廓的生产均匀性。

应当理解，半盘110是在未硫化的橡胶上施加压力。如果该力以一定角度施加到帘布层表面，则在周向方向上产生力分量，该力分量使帘布层横向移位。因此，本发明在接触点P'处施加充足压力的功效，确保了压力为直角，以便符合表面形状。目标位置中产生增强帘线的定向防止了成品轮胎中的部件的分离。

半盘110适应各种各样的产品厚度。产品厚度的修改与尺寸有关，因此，消耗时间和财政成本，特别是在采用多个鼓的工艺中。本发明通过现有的成型鼓系统维持多种轮胎品种的准备生产，而不损害其有益性能并且没有显著的资本支出。

尽管参考盘组件104描述了辊系统100的操作，但是应当理解，辊系统100可以以相同的方式利用盘组件104'。例如，可以在具有多个驱动臂106(包括不同长度的驱动臂)和多个半盘110(包括不同直径的半盘)的成套设备中设置一个或多个盘组件104、104'，以与多个成型鼓表面一起使用。对于这样的成套设备，在所选择的产品轮廓发生改变时，所选择的盘组件可以与未选择的盘组件互换。

辊系统100可以包括在工作站中，该工作站是轮胎生产设施中的若干工作站之一。因此，轮胎生产可以通过自动并且连续的过程来进行，其中，产品的沉积和粘合在最小循环时间内完成。可以预编程一个或多个轮廓外形(例如，通过一个或多个可编程逻辑控制器或PLC)，使得单个生产过程可以适应多次相同的外形和/或连续地变化的外形。一个或多个控制器或控制系统(统称为“控制器”)可以确定驱动辊系统100的各种部件的指令(例如，测量值和校正算法)。这种控制器也可以如鼓的周向移动确定的使辊系统100同步(例如，在准备位置与加压位置之间引入辊系统)。如本领域所公知的，这些控制器可以与一个或多个传感器和一个或多个定时器通信。

一个或多个互联网络设备可以用辊系统100实现，例如，在集群或其他分布式计算系统中。随附的交互式软件应用程序可以下载在桌面上或从远程站点上传到移动设备上。还可以包括用于使用软件应用程序的指令，以及用于访问向一个或多个用户提供用于与其他人协作的界面的任何远程平台的资源。可以设想，可以采用具有预先下载的软件应用程序的移动设备，以供准备使用。

本文公开的尺寸和值不限于指定的测量单位。例如，以公制单位表示的尺寸应理解为包括英制和其他单位的等效尺寸(例如，公开为“1英寸”的尺寸旨在表示“2.5cm”的等效尺寸)。

虽然已经说明和描述了所公开的装置的具体实施方案，但是应该理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以进行各种改变、添加和修改。因此，除了在所附权利要求中的阐述之外，不应对本文公开的发明的范围进行限制。

Claims (16)

1.一种用于压力粘合产品的轮胎生产设备，所述压力粘合产品产生在成型鼓表面上的产品轮廓(120)中，所述用于压力粘合产品的轮胎生产设备包括：

多盘式辊系统(100)，其具有框架(102)，相对于所述框架(102)沿公共轴线布置多个盘组件(104、104')，其中每一个盘组件包括：

驱动臂(106)，其相对于框架能够线性地移位，所述驱动臂具有预定长度(L)的主体(106a)，所述预定长度(L)的主体(106a)与布置在驱动器附近的驱动端(106b)和相对的自由端(106c)一起共同延伸，所述主体具有顶部边缘(106d)和底部边缘(106e)，并且具有从所述自由端(106c)垂挂的引导构件(106g)，所述引导构件(106g)具有支撑平台(106h)，所述支撑平台(106h)与垂挂平台(106i)一起界定引导沟槽(106j)；

一对能够拆卸的附接的半盘(110)，每一个半盘(110)通常为具有预定直径(D)的轮状元件，每一个半盘(110)具有基本上平坦的外表面(110a)和具有沟槽空间(110c)的相对的内表面(110b)，所述沟槽空间(110c)限定在相对的内表面(110b)之间，所述相对的内表面(110b)能够旋转地接合所述引导构件(106g)，其中凸缘(110d)沿每一个半盘(110)的周围向内倾斜，并且凸缘(110)的内凸缘表面(110d')接合支撑平台(106h)；以及

轴承(112)，其布置在引导构件(106g)的轴承表面(106g')

附近，所述引导构件(106g)接纳所述半盘(110、110')在所述引导沟槽(106i)中的旋转；

以及驱动器，其与每一个盘组件(104、104')相关联，以使所述盘组件(104)与所述产品轮廓(120)接触和分离；

其中与产品轮廓(120)接合之前，所述盘组件(104、104')在准备位置沿公共轴线对齐，并且所有的半盘具有等节距，使得相邻的半盘(110)的外表面(110a)相对于彼此并且相对于所述框架(102)能够滑动地对齐。

2.根据权利要求1所述的轮胎生产设备，其中，所述驱动臂(106)的所述顶部边缘(106d)和所述底部边缘(106e)的至少一个包括引导轨道(106f)，所述引导轨道(106f)用于与设置在所述框架(102)中的对应的通道(108)接合。

3.根据权利要求1或2所述的轮胎生产设备，其中，在一对半盘(110)，至少一个半盘(110)包括用于容纳螺纹紧固件的孔(110e)，并且对应的半盘(110')包括对应的螺纹孔(110f)，以实现能够成对地拆卸的半盘的附件。

4.根据权利要求1所述的轮胎生产设备，其中，每一个半盘(110)包括中央孔(110g)，所述中央孔(110g)具有当所述辊系统(100)处于准备位置的时候与所述公共轴线对齐的中心。

5.根据权利要求1所述的轮胎生产设备，其中，在所述准备位置中，所述盘组件连续地对齐和布置，以便基本上覆盖成型鼓表面上的产品的整个宽度。

6.根据权利要求1所述的轮胎生产设备，其中，每一个半盘(110)具有预定厚度(T)，所述预定厚度(T)对应于所述产品轮廓来修改。

7.根据权利要求1所述的轮胎生产设备，其中，盘组件(104')包括滚动组件(140)，所述滚动组件(140)具有轴承(144)，所述轴承(144)接纳轮(142)的旋转，所述滚动组件(140)布置在一对半盘(110')中间。

8.根据权利要求1所述的轮胎生产设备，其中，一个或者多个盘组件(104、104')设置在成套设备中，以用于与多个成型鼓表面一起使用，所述成套设备包括多个驱动臂(106)和多个半盘(110、100')，使得在所选择的产品轮廓发生改变时，所选择的盘组件(104、104')能够与未选择的盘组件(104、104')互换。

9.根据权利要求1所述的轮胎生产设备，其中，所述产品轮廓(120)包括起伏的轮廓，所述起伏的轮廓具有在交替的凹部(120b)和平台(120c)之间的斜面(120a)。

10.一种用于制造轮胎的轮胎部件的组装方法，包括：

将一个或者多个不透气层铺设到能够旋转的成型鼓的成型鼓表面上，所述能够旋转的成型鼓具有轴向方向和周向方向，所述成型鼓表面与一对相对侧共同延伸；以及

设置至少一个根据权利要求1-9任一项所述的用于压力粘合产品的轮胎生产设备，所述压力粘合产品产生在成型鼓表面上的产品轮廓(120)中。

11.根据权利要求10所述的方法，进一步包括将轮胎生产设备设置在准备位置，其中所述将轮胎生产设备设置在准备位置的步骤包括以下步骤的至少一个：

连续地对齐和布置所述相邻的成对的半盘(110)，以便基本上覆盖所述成型鼓表面上的产品轮廓(120)的整个宽度；以及

选择成对的半盘(110)，所述成对的半盘(110)具有与所述产品轮廓相应的预定数量、预定直径(D)和预定厚度(T)中的至少一个。

12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：

在所述产品轮廓(120)产生时，将所述盘组件(104、104')引入加压位置，在所述加压位置中，盘组件(104、104')的至少一个与所述产品轮廓接触，并且在一个或者多个接触点P'处与所述产品轮廓(120)一起施加压力，每一个臂(106)在公共轴线和接触点P'之间能够线性地往复运动；

其中将所述盘组件(104、104')引入加压位置的步骤包括相邻的成对的半盘(110)的相对的移位。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，每一个半盘(110)的至少一个外侧表面(110a)相对于半盘(110)的相邻对(I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、IX)的外半盘表面(110a)滑动接近。

14.根据权利要求11-13中任一项所述的方法，进一步包括：修改相邻的成对的半盘(110)的数量和相邻的成对的半盘(110)之间的预定空间的至少一个。

15.根据权利要求12所述的方法，进一步包括：将一个或者多个轮廓形状编程到与所述轮胎生产设备信号通信的至少一个能够编程的控制器中，使得所述加压位置能够从多个轮廓形状中选择。

16.一种轮胎成型组件，包括根据权利要求1-9中任一项所述的轮胎生产设备。

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