CN87106404A - 把橡胶制品放置在固定支承件上的轮胎制造方法，实施该方法的放置装置以及采用这种放置装置的机器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用容量挤压机放置用于制造轮胎的橡胶制品的方法和装置，其中的小尺寸的出口13位于实施橡胶制品的放置表面51的附近。最好把橡胶制品实施于刚性芯子5上，上述橡胶制品的实施是通过出口13在相对于表面51的子午圈方向上作小距离移动而进行的，而且与芯子5的旋转以及给定的橡胶挤压量有关。

Description

本发明涉及轮胎的制造，尤其涉及为实现该制造的放置橡胶制品的方法和设备。

人们在轮胎制造中使用许多具有不同成份和性能的橡胶制品，这样的橡胶制品一般称作“混合物”，这种混合物由不同的基质物成份混合而成的。最初，用美国专利US1881994中述及的称作为“内部混合器”来制作“混合物”的。后来，为了最终获得称作为扁材或型材的薄的片状或带片状的橡胶半成品，借助于压辊和/或具有一定体积和形状的薄片（lame），把制得的混合物在包括有压辊和/或挤压机的设备中进行加工（见美国专利US    4154536）。这样，在轮胎毛坯的制造过程中，就作好为轮胎毛坯放置橡胶制品的准备工作。美国专利US    4299789描述了一种获得橡胶挤压型材的方法。

然后把如此所得的许多不同的橡胶半成品组合起来，并在压辊上形成轮胎未加工毛坯，如同法国专利FR    1543929和FR    1518250中所描述的那样。根据传统，由于轮胎具有各种的结构和尺寸，因此，在工业生产中采用的轮胎制造的方法中，往往就要求制造大量的不同橡胶扁材和橡胶挤压型材。

上述轮胎制造方法实施起来较复杂困难，而且还不能令人满意。这是因为必须在轮胎制造过程中就要制成未加工橡胶制品的构形。一般来说，这种未加工橡胶制品是在圆形辊筒或准圆形辊筒上制成的。由于未加工橡胶制品的不断变形。这样，轮胎的毛坯就可以接近其最终形状。因此，未加工状态橡胶制品应该具有承受巨大变形的能力。对于未加工状态的橡胶制品来说，它应具有足够的机械性能，以便能承受储存，控制和放置过程中的操作，而自身不出现太大的变形。这些要求对橡胶混合物的表达是具有一定的制约。这些制约作用仅规定于轮胎的制造过程中，而不能规定于这种轮胎的使用性能中。

在美国专利US    1328006中已知用刚性芯子代替能变形的辊筒作为在制备轮胎毛坯中的支架。然而，以这种方式实施未加工的橡胶半成品比在辊筒上安置这些产品更为复杂，因此这种制备工艺已完全被遗弃不用了。

在轮胎的上胶翻新技术领域中，有一些可以省掉制作橡胶半成品的方法，美国专利US    3223572中叙述了制备胎面用于轮胎的上胶翻新的方法。这种方法主要是以适当的方式缠绕橡胶包布的螺旋圈，该橡胶包布预先地不是按照要加工的胎面的大小和形状进行制造的。但是这样的方法实施起来准确度不够好。因为就这样的橡胶包布而言，要使其具有足够的尺度上的稳定性，甚至即使借助于中间夹层，也是很难做到的。关于这一点，法国专利FR    2091307提出了把适用胎面的理想的薄片直接放置在胎体圆周上进行胎面翻新的方法。而且在挤压机通过薄片进行挤压橡胶时，它可以是容量式挤压机，使轮胎转一圈，以获得完整的胎面。在制造半成品形状的胎面时，该方法要求制造胎面时所需的每种型材的片状橡胶制品。

本发明的目的是提出一种制造方法，它不不同于传统的制造方法，即省去了必须制造许多半成品的过程。

本发明的另一目的是使轮胎制造过程中放置橡胶制品的方法达到良好的精确度。

本发明还提出用于实施本发明方法的装置，以及用于实施该方法的机器。

据本发明，轮胎的制造方法是按照轮胎结构所需的次序连续地放置橡胶制品和加巩件，以使在固定支承件上逐步制造轮胎毛坯。其特征在于，至少通过一个容量挤压机放置一定量的橡胶制品，容量挤压机的出口位于实施橡胶制品的支承件正面上方，以便于制造轮胎毛坯，放置橡胶制品的数量是通过容量挤压机的给定挤压量进行调节的，它与上述支承件的放置以及放置半径有关，欲实施的橡胶制品的型材是通过出口在相对于放置表面的子午圈方向上的移动而获得的，而且与所述的放置有关的。

下列附图描述本发明实施例，但并非对本发明的限制。通过这些附图可以较好地理解本发明的原理，并了解本发明的全部优越性。

图1表示实施未加工橡胶的放置装置;

图2是图1中Ⅱ-Ⅱ的剖面图;

图3详细表示橡胶的出口;

图4是机器的总装图。该机器可用于在轮胎上实施全部橡胶制品。

根据本发明，放置橡胶制品的方法主要是基于在给定半径的圆弧上控制实施橡胶的数量。

橡胶制品具有橡胶成分和几何尺寸这两方面的特征，当在圆周方向上，横向和径向方向上增加实施橡胶的控制量时，就可以获得理想的形状和外形。

图1中，描述实施本发明方法的装置。这种装置包括容量挤压机V，它装在支承件S的圆周上方，人们在支承件上逐步制造轮胎，上述挤压机V的出口在给定的半径上排出给定的橡胶量。人们可以根据支承件S所确定的旋转角制造轮胎毛坯，值得注意的是，挤压机V的出口是小尺寸的出口13。上述装置还包括专门设备，以能保证出口13在相对于实施橡胶的放置表面51的子午圈方向上移动。这种子午圈方向上的移动是这样进行的，一方面要使出口13能靠近和远离支承件S，另一方面，它能把橡胶放置在表面51的任何一个理想的部位。这样，就要求在相对于表面51的子午圈方向上作小距离的移动。当放置橡胶制品的放置表面是已放置橡胶的橡胶层时，例如放置的橡胶制品已处于支承件S上的周围时，那么，这时该开口就远离支承件S。

在上述的这种放置方法和装置中，不使用放置溜槽，即没有把橡胶制品导向实施橡胶制品的表面上的设置。因此，在出口13和放置橡胶制品的表面之间不设有自控设备。

所述的放置装置中包括下面要谈到的用于实施橡胶的滚轮那样的机构。然而，在制造轮胎的过程中，这种在相对于轮胎的子午面方向上移动的滚轮并没有受到任何操纵。这种用于实施橡胶的小装置机械地与容量挤压机相连，构成伴随运动的出口13的辅助设备。

通过小尺寸的出口13在固定表面51上进行容量挤压，并在上述出口13和该表面51之间的适当的相对运动。这样，两者结合起来就确定了橡胶制品的放置。固定表面51指的是这种表面不会在实施橡胶的力的作用下变形，尤其是在操作放置装置时，这种固定表面51就显得重要。小尺寸出口13指的是明显地小于要放置橡胶制品的截面的大小的孔口。这种开口可用来挤压象“带子”或“线丝”那样的橡胶制品。注意到下面的情况是十分重要的。即放置的橡胶制品的数量不是通过容量挤压机的出口面积调节的，而是通过支承件S的给定半径和旋转角度的挤压量调节的。在所述的实施例中，出口13具有缝隙形状，最好选用尽可能小的出口，以获得良好准确度，理想的操作速率以及制造所需要的形状的橡胶制品。显然，通过构成出口13的缝隙长度，在一定范围内把挤压出来的橡胶放置在经过调节的宽度上。由于这种放置技术，橡胶制品的放置起始点和终止点都是逐步进行的。即从轮胎总的体积来看，只涉及无关紧要的橡胶放置量。由此，可以对所述的圆周进行调节，例如对不同橡胶制品的放置起始点的调整是无效的。这一点与常用的轮胎制造过程是相反的。

因此，人们利用容量挤压的原理，即控制橡胶制品的数量，以便准确地放置橡胶量。把橡胶挤压到应该放置的位置上以形成轮胎。这样就可以在很大范围内完全摆脱未硫化状态的橡胶的机械阻力性能，以保证轮胎制造过程中得到较好的精确度。这就打开了利用不同混合物的使用途径。迄今为止，这些混合物可用于轮胎的制造。而且，根据所采用的放置方法，这些混合物在机械方面没有要求。

支承件S最好是可拆卸的刚性芯子5，它可以准确地限定轮胎的内表面形状。在这种情况下，使用法国专利FR    86/06158中所述的模具是有很多优越性的。在整个制造过程中，刚性芯子5可以用作轮胎毛坯的支承件，又可以构成下一道工序中进行硫化过程中的一部分模具。为避免轮胎在制造过程中出现任何变形，上述构件可以非常有效地防止未加工橡胶的任何运动。

容量挤压机V由喷射器1构成，其中包括在汽缸11中滑动的活塞10，并通过喷咀12延伸，该12与构成容量挤压机的出口13的缝隙端相接。

就容量挤压机而言，必须具备相对于刚性芯子5的运动，以便一方面使出口13能靠近和远离芯子5上的表面51，另一方面能使出口沿着上述表面51进行横向移动。当这些运动和移动与芯子5本身的旋转结合起来时，出口13就可以横扫芯子5上的全部表面。

进行上述操作的方法在于，使容量挤压机绕摆动轴14摆动，该轴是远离出口13的。并且相对于芯子5是这样配置的，即出口13为此能绕摆动轴14描绘出与实施橡胶的表面51相切的轨迹线。可以使出口13靠近和远离放置表面51，使其沿胎侧的表面移动。还必须使容量挤压机能沿摆动轴14进行平移运动。最后，还使出口13绕轴线15旋转，穿过本身中心处，并垂直于摆动轴14，轴14和轴15最好是相交的。为了使运动的程序设计简单化，可使摆动轴14平行于轮胎的旋转轴。喷射器1以任意方式安装在摆轴14上，以使出口13达到必须旋转橡胶制品的表面51的各部位上。出口13最好按照垂直于表面51的轨迹线靠近放置表面51。根据喷咀12的定位方向可以看出橡胶的挤压方向。该方向同上述表面51形成锐角。在放置橡胶时还应考虑到芯子5的旋转方向（该方向在芯子5上用箭头标示，如图示）。

为了保证出口13的配置具有良好的准确性，上述挤压机的不同运动最好通过所装的电动伺服马达进行操纵，摆动举升装置16包括上述的马达和螺线-螺母系统。沿轴14进行的平移运动是由类似的举升机械17加以操纵的。出口13的旋转是由马达18保证，马达18还控制带有容量挤压机V的轮缘181的旋转，并使其相对于与轴14相连接的环状物182作旋转运动。

为了使出口13达到轮缘区域，应使喷咀12的轴与喷射器1相倾斜。

这些附图描述挤压机V的最佳实施例，挤压机V包括用于使未加工橡胶在旋转表面上粘接的实施装置，最好还配置一个紧靠出口13的滚轮2，在一定情况下，滚轮2具有绕轴摆动的自由度，该轴垂直于旋转轴的，大致上平行于在其上面放置橡胶的表面51。当在其上面放置橡胶的表面只是略微倾斜于其中间位置时，就可以不控制出口的旋转。例如，在只控制其绕轴14的摆动，以及沿轴14进行平移时，就可以制造胎面。

在所述的实施例中，喷射器1的汽缸工作容积大于或等于轮胎制造中要放置的橡胶制品的数量。这点意味着，假如制造指定的一组中最大号的轮胎的话，那么，喷射器中就含有放置橡胶时所必需的橡胶制品量。为了向喷射器1提供橡胶，当喷射器的活塞处于最大的返回行程位置时，就显露出一个置于气缸11壁中，而又正好是在活塞10之前的供给孔19。供给孔19由径向地位于气缸11的通道191构成，用于使其突出端部3喷出由管子输送的橡胶，而突出端部3与套接管192就尤如阴阳连接件。端部3包括定向开孔31，以使橡胶流量通过通道191。由于具有可以控制容量挤压机V的摆动运动和平移运动的设备，因此，挤压机V的注入口19就可以靠近端部3。把喷射器中的橡胶推送到配置在喷咀12中的压力探测器处，就可以检测橡胶注入的最终情况。

图4描述一种放置橡胶制品的机器。附图中示出操作情况。所述的机器包括框架6（局部示出，以便不遮盖机器的主要部件），框架中装有在其上制造轮胎的可拆卸的刚性芯子5，包括把芯子5插入和拔出的机构（用标志55标示芯子5的轴的方向上运动），包括控制芯子5旋转的机构（用箭头56标示）。这种机器还包括许多象上面述及的那样的实施橡胶制品的装置D₁至D₇。这种类型的放置装置可根据放置的橡胶种类（即混合物的成分）来进行操作。由于存在放置时间的问题，因此，有时候，人们可以不再使用这种根据橡胶种类而进行操作的放置装置。

装置D₁可以保证轮胎内部护层的放置;用实线示出轮胎顶端面的橡胶放置装置;用点划线示出抬起的喷咀的位置，该位置同不工作位置相一致，或同向喷射器1供入橡胶时的位置相一致;所述的这种位置部分用点划线示出，而下部位置用实线示出，该下部位置同轮缘上放置橡胶的位置相一致。人们知道，必须利用三种可能的运动，才能使橡胶达到上述这些位置。这三种运动是：沿摆动轴14的平移运动、绕摆动轴14的摆动运动以及喷射器本身的旋转运动。

装置D₂保证靠近钢丝圈的橡胶制品的放置。喷咀12装在垂直于喷射器的轴的平面上，装置D₂可以使喷射器作各种运动。这种运动不是平行于轴14的平移运动，而是垂直于轴14的平移运动，它同绕轴14进行的摆动运动结合起来，就可以使喷射器作出所需的运动。

图4中的机器最好同欧洲专利EP87/105841和EP87/107547中述及的制造胎体和轮箍的设备一起组合使用。在这两分专利文献中述及了尤其是放置有助于使加强金属丝粘连的橡胶层的方法。采用这种方法，即在制造胎体时使用装置D₃这样的装置，而制造轮箍时使用装置D₄这样的装置。

装置D₅、D₆和D₇分别保证对靠近钢丝圈的橡胶的放置，以构成胎面和侧缘。最好使用D₂和D₅这两种装置，而D₇在任何情况下，都是单独使用。

这样，由于上述设备，就有可能保证在轮胎制造中放置橡胶制品，以便同时达到良好的准确性和经济效果。在上述机器中的放置橡胶的装置完全分布在芯子5的周围，这样就有可能使这些装置中任何的一个装置在其轴的方向上不移动。上述放置装置最好如上述的那样进行配置，这样，就可以使许多放置装置同时操作。有可能使制造加强件的机器悬挂在同一个框架6上，（欧洲专利EP87/107547中述及的）而且在装置D₁至D₇操作期间制成轮箍，机器的操作技术对于本领域技术人员是显而易见的。

由于本发明的方法和装置，不仅可以横向地制造各种不同厚度的橡胶制品，并根据传统方法用所谓的“型材”的橡胶制品一起制造轮胎，而且，可以根据轮胎上的角度位置控制橡胶制品的不同厚度。即在轮胎设计中，具有一种辅助的行动自由，尤其可以利用它在胎面上放置橡胶，该胎面上印制侵蚀性纹路，使其形状比较接近最终形状;它可以减少橡胶在造型中的运动;它还可以以不连续的方法放置橡胶，或只在圆弧上放置橡胶。

Claims (16)

1、连续地按照轮胎结构所需的顺序制造轮胎的方法，包括放置橡胶制品和加巩件，以便逐步地在坚固的支承件上制造轮胎毛坯，其特征在于，至少通过容量挤压机放置一定数量的橡胶制品，容量挤压机的出口位于上述支承件上方，在那里实施橡胶制品以制造毛坯，放置橡胶制品的数量是通过容量挤压机所给定的挤压量来进行调节，并与上述支承件的旋转以及放置半径有关，要制造的橡胶制品的外型可以通过使上述出口在相对于放置表面的子午圈方向上的移动而获得，并与上述旋转有关。

2、根据权利要求1的方法，其特征在于，上述支承件是可折卸的刚性芯子，它限定所述的轮胎内表面的形状，并在整个制造轮胎期间支承轮胎毛坯。

3、根据权利要求2中所述的方法，其特征在于，上述芯子在后来的硫化过程中支承轮胎。

4、在轮胎制造过程中保证橡胶制品放置的装置，它包括容量挤压机，其出口根据支承件S上给定的半径和给定的旋转角度排出给定的橡胶量，在支承件上制造轮胎毛坯，其特征在于，上述出口是小尺寸的出口，其特征在于，上述装置还包括专门设备，以保证上述出口在相对与实施橡胶的表面上进行子午圈方向的运动。

5、根据权利要求4的装置，其特征在于，上述容量挤压机基本上由喷射器构成，它包括在气缸中滑动的活塞，并通过喷咀延伸挤压橡胶端，其顶端与上述出口相接。

6、根据权利要求4或5中之一的装置，其特征在于，它包括实施橡胶的旋转滚轮，该滚轮固定在靠近上述出口处。

7、根据权利要求6中所述的装置，其特征在于，上述滚轮具有绕轴摆动的自由度，该轴垂直于其旋转轴。

8、根据权利要求4-7中之一的装置，其特征在于，保证进行相对运动的专门设备包括，

一.摆动轴，上述容量挤压机绕该轴安装，上述摆动轴远离上述出口，并相对于支承件作出这样的安置，以使上述出口能绕摆动轴描绘出与实施橡胶的表面相切的轨迹线，

二，控制挤压机摆动的操纵机构，

三.控制挤压机沿着摆动轴方向进行平移运动的操纵机构。

9、根据权利要求4-7中之一的装置，其特征在于，保证进行相对的运动的专门设备包括，

一.摆动轴，上述容量挤压机绕该轴安装，上述摆动轴远离上述出口，并相对于支承件作出这样的安置，以使上述出口能绕摆动轴描绘出与实施橡胶的表面相切的轨迹线，

二.控制挤压机摆动的操纵机构，

三.控制挤压机在垂直于摆动轴的方向上进行平移运动的操纵机构。

10、根据权利要求8或9中之一的装置，其特征在于，它包括保证上述出口本身的旋转的专门机构。

11、根据权利要求5-10中之一的装置，其特征在于，上述出口同喷射器的气缸的轴不同心（偏心）。

12、根据权利要求5-11中之一的装置，其特征在于，上述喷射器的有效气缸工作容积大于或等于用于制造轮胎所欲放置的橡胶制品量。

13、根据权利要求5-12中之一的装置，其特征在于，上述喷射器包括供给橡胶的开孔，它位于气缸壁中，而且当喷射器的活塞处于最大的返回行程位置时，该开孔正好处于活塞前，上述供给孔通到管接头，用于连接适于排出橡胶的前端部。

14、在制造过程中能保证把橡胶制品放置在轮胎毛坯上的机器，其特征在于，它包括

-装有可拆卸的刚性芯子的框架，人们在该芯子上制造轮胎，

-把上述刚性芯子插入和拔出框架的机构，

-控制该刚性芯子旋转的机构，

-至少有一个根据权利要求4-13中之一的，装在该框架上的放置橡胶制品的装置。

15、根据权利要求14的机器，其特征在于，至少有一个根据要放置的橡胶的种类的放置装置。

16、根据权利要求14或15中之一的机器，其特征在于，上述放置装置配置于上述框架上，以使它们之间的许多放置装置可以在轮胎毛坯上同时实施橡胶。

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