JP2005153536A - ストリップをトロイダル面上に連続的に敷設する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来技術の困難性を除去し、かつアプリケーションヘッドの移動を制御するフォーミュラを予め決定しておく必要なくして、任意の形状をもつ回転面上にストリップを堆積できる装置を提供することにある。
【解決手段】 回転する受入れ面（Ｓ）上にストリップを敷設する装置であって、受入れ面（Ｓ）の回転軸線に平行な軸線ＸＸ′、およびストリップアプリケーション手段（１１２）と受入れ面（Ｓ）との間の接触点（Ｑ）を通る半径方向に平行な軸線ＹＹ′に沿って移動でき、かつ上記両軸線ＸＸ′、ＹＹ′に実質的に垂直でかつ接触点（Ｑ）を通る軸線ＡＡ′の回りで回転できる敷設ヘッド（１００）を有する敷設装置。敷設ヘッドは、受入れ面（Ｓ）の横方向プロファイルへの接線ＴＴ′と軸線ＸＸ′とにより形成される角度αの値の評価を行なうことができる装置を有している。
【選択図】 図５

Description

本発明は、ストリップを、全体としてトロイダル状をなすプロファイル上に連続的に敷設する（敷く）方法に関する。

今日、タイヤ工業界では、連続ストリップを敷設することが広く行なわれており、ゴムストリップまたはコードプライを半径方向または周方向に堆積する種々の方法が開示されている。
より詳しくは、本発明の分野は、ストリップ（ストリップは、その幅が受入れ面の幅に比べて非常に小さく、更に、その厚さがその幅に比べて非常に小さい）を、タイヤケーシングのトロイダル面上に周方向に連続的に敷設する技術に関する。

これらの機能を遂行するのに適した方法が、例えば、特許文献１〜３またはより最近の特許文献４において長い間知られておりかつ説明されている。
これらの装置は、一般に、
・覆うべき表面の支持および回転を可能にするフレームと、
・較正サイズのストリップを供給するモジュールとを有し、このストリップは、該ストリップが予め巻回されているリールから供給するか、より一般的には、装置に組込まれたカレンダまたは押出機から直接的に供給し、
・ストリップを受入れ面に適用するヘッドであって、上記モジュールと協働してストリップを前記回転受入れ面上に接線方向に堆積させる機能を備えたヘッドと、
・覆うべき受入れ面に対してアプリケーションヘッドを相対変位させる自動制御装置とを更に有している。
これらの種々のモジュールの構成は、アプリケーションヘッドが敷設面の回りで移動されるか、敷設面が静止アプリケーションヘッドに対して変位されるかに基いて、解決方法毎に異なっている。自動制御装置は、今度は、完全に機械化された解決法から、電子装置を広範囲に使用して、アプリケーションヘッドの移動またはタイヤのまたは該タイヤの回転駆動装置の移動をそれぞれ制御する位置決めモータを制御すべく計算する解決法へと変化している。

しかしながら、これらの全ての解決法は、機械的または電子機械的解決法の場合または受入れ面の形状および横方向プロファイルの位置の予め確立されている正確な知識に基いたアルゴリズムの計算の場合に、自動制御装置がテンプレートを広範囲に使用するものである。敷設面が完全に一回転する毎に、受入れ面に対するアプリケーションヘッドの移動の横方向ピッチは、ストリップの幅、および受入れ面の横方向プロファイルの所与のセクタに対するアプリケーションヘッドの位置の関数として予め決定される。一般にこれらの解決法は、受入れ面が既知の制御されたジオメトリを有する場合（これは、剛の形状またはコアが使用される場合には云えることである）、および特定の横方向プロファイルに従って一定量のゴムまたはコードを堆積する必要がある場合には、非常に適した解決法である。後者のアプリケーション（適用）は、受入れ面に対するアプリケーションヘッドの移動の横方向ピッチを適当に適合させて、制御された可変態様でストリップを互いに該重畳させかつ並置することにより達成される。

しかしながら、これらの装置を使用することが非常に煩わしいか、不適当であると考えられる状況がある。
このような状況は、カーカスとトレッドとの間の界面を補強すべく、リトレッディング中にタイヤの外面上に接合されるゴムとして知られているゴムの薄層を堆積させるのに必要なタイヤケーシングのリトレッディング加工に関して生じる。タイヤの中心に配置されるこれらのゴムは、非常に反応性が高く、かつゴムがひとたびそのトレッドで覆われると、プレスまたはオートクレーブ内でカーカスの加硫を行なうときの熱伝達を最小にするため非常に短い硬化時間を呈するという特殊な特徴を有している。これは、自己硬化性ゴムとして知られたゴムおよび予硬化トレッドが使用されるときに、特に云えることである。
このような状況では、受入れ面の幅をもつ予カレンダ加工されたゴムストリップの形態をなす接合ゴムを使用しかつトレッドを敷設する前に受入れ面上の所要箇所に敷設することに全く問題はない。なぜならば、接合ゴムの特性が非常に迅速に変化してしまうため、貯蔵時間および待機時間を制限する必要性から、製造工程の構成に困難が生じるからである。

手際良い解決法は、押出機または適当なカレンダから直接出てくる接合ゴムストリップを隣接ターンの連続ワインディングにより堆積し、その後にストリップを受入れ面上に堆積することからなる。
この方法の完全に満足できる使用をする上で賢明なことは、リトレッディングされるタイヤの受入れ面が、サイズ毎にかなり異なる形状を呈することも、同一サイズを呈することもあるという事実からなる最後の１つの障害を除去することである。従来技術に開示された方法の１つを使用したい場合には、ストリップ受入れ面の特定サイズおよび形状と同数のアプリケーションヘッドの移動の多くの制御フォーミュラまたはアルゴリズムを開発する必要がある。

米国特許第３，２５１，７２２号明細書 米国特許第４，２４０，８６３号明細書 米国特許第４，７７５，７３３号明細書 米国特許第５，３３５，４１５号明細書

後述する本発明は、上記困難性を除去することを目的とし、かつアプリケーションヘッドの移動を制御するフォーミュラを予め決定しておく必要なくして、任意の形状をもつ回転面上にストリップを堆積できる装置を提供する。

本発明の装置は、
・受入れ面を支持しかつ該受入れ面を回転させるように設計されたモータが設けられたフレームと、
・受入れ面上にストリップを堆積させるように設計されたアプリケーション手段内に出ている敷設ヘッドと協働するストリップの供給モジュールとを有し、敷設ヘッドは、ストリップのアプリケーション手段と受入れ面との接触点に実質的に一致する点を通り、回転軸線ＺＺ′に平行な軸線ＸＸ′に沿いかつ半径方向に平行な軸線ＹＹ′に沿う直進移動を遂行でき、敷設ヘッドはまた、前記両軸線ＸＸ′およびＹＹ′に実質的に垂直でかつ接触点で受入れ面に対して接線方向をなす軸線ＡＡ′の回りで回転移動できる。
装置は、上記移動を可能にする構成要素の各々の自動制御装置に連結されている。
この組立体は、敷設ヘッドが、軸線ＡＡ′の回りの敷設ヘッドの角度位置の決定、およびストリップのアプリケーション手段と受入れ面との接触点での受入れ面の横方向プロファイルに対する接線ＴＴ′と回転軸線ＺＺ′に平行な軸線との間に形成される接線角の評価を行なうことができる装置を有するという特徴を有する。
敷設ヘッドの軸線ＡＡ′の回りの回転移動および軸線ＸＸ′およびＹＹ′に沿う直進移動は、接線角の値の関数として適当に決定される。

この目的のためには、ＸＸ′軸線およびＹＹ′軸線に沿う敷設ヘッドの変位の値を各瞬間に計算すれば充分であり、受入れ面の各回転時に、２つの連続ターン間の距離が周方向の全点でのピッチ値に等しくなるようにしてアプリケーション手段と受入れ面との接触点での接線ＴＴ′の方向に平行な方向での敷設ヘッドの連続変位を得るには、これらの値は、実際には、接線角の瞬間値および一般にストリップの幅に実質的に等しい一定ピッチの所定値に基いて定められる。同じ自動装置はまた、適用位置で受入れ面に接するようにストリップを位置決めして、ストリップの横方向が接線ＴＴ′に平行になるようにするには、これも接線角の変化のみに基いて敷設ヘッドの方向を制御できる。これにより、相互のターンが互いに隣接するように各ターンを正確に並置でき、かつ受入れ面上に均一層を堆積させることができる。
かくして敷設ヘッドは、横方向プロファイルの形状についての予備知識を要することなく、かつ横方向プロファイルの形状のテンプレートを使用して前記プロファイルに関するデータを自動装置に入力する必要なく、横方向プロファイルの形状に倣うことができる。
このような装置の使用は、タイヤケーシングをリトレッディングする接合ゴムを適用することのみに限定されないことは容易に理解されよう。

第一使用例は、トレッドを受入れるように設計された部分の下に「ゼロ度」の補強コードプライを堆積することが有利である大排気量の自動二輪車用タイヤの製造に関するものである。
特に有利な他のアプリケーションは、種々のタイヤの２つのゴム層間の界面の品質を向上させることを必要とする場合またはゴムプロファイル要素の非硬化接着を改善することが重要である場合には、タイヤケーシングの製造中に遭遇するあらゆる状況に関係するものである。これらの問題を解決するには、溶剤およびゴム配合物を用いた溶解の使用が慣用的に行なわれている。しかしながら、これらの溶剤からの蒸気の毒性は汚染を引起こし、この汚染は、可能なあらゆる手段により低減することが探求されている。かくして、本発明で提案されているような装置は、製造中にケーシングの表面上にゴム配合物の非常に薄いストリップ（その断面プロファイルは容易に変えられる）の堆積を行なうのに特に適しているものであることは容易に考えられよう。数百分の１ｍｍの厚さのこのゴム層は、溶剤をベースとするあらゆる溶解を有利に置換しかつ以前に堆積された材料の量に等しい量に相当する。

以下、本発明による装置の実施形態の非制限的な一例を添付図面を参照して説明する。 図１〜図９示すように、同じ機能をもつ装置の構成要素は同じ参照番号を用いて示されている。
図１には、本発明による装置の説明に有効な位置決め軸線のそれぞれの位置が示されている。
受入れ面Ｓの回転軸線ＺＺ′を参照すると、軸線ＸＸ′および軸線ＹＹ′は、それぞれ、軸線ＺＺ′に平行に、およびストリップＢのアプリケーション手段１１２と受入れ面Ｓとの接触中心に実質的に一致する点Ｑを通る半径方向に平行に位置している。かくして、方向ＹＹ′は両軸線ＸＸ′およびＺＺ′に対して垂直であり、かつ点Ｑを通るＸＸ′方向およびＹＹ′方向により形成される平面は軸線ＸＸ′を通る赤道平面であり、該赤道平面と受入れ面Ｓとの交差部は、受入れ面Ｓの横方向プロファイルの境界を定める。
接触点Ｑでの受入れ面Ｓの横方向プロファイルに対する接線ＴＴ′は、軸線ＸＸ′の方向に対して接線角αを形成する。

点Ｑと軸線ＺＺ′との半径方向距離は、符号Ｒｑで示されている。点ｑでの周方向速度Ｖｑは２・π・Ｎ・Ｒｑ（ここでＮは、受入れ面の単位時間当りの回転数）である。半径方向距離Ｒｑの値は、軸線ＺＺ′の位置が軸線ＹＹ′上に形成された基準点で正しく割出される場合には、受入れ面の横方向プロファイルに沿う敷設ヘッドの変位中の各瞬間に測定される。軸線ＹＹ′に沿って行なわれる変位の連続値を知ることにより、Ｒｑの値を演繹することは容易であり、点Ｑでの周方向速度値Ｖｑを一定でかつ所定の基準速度Ｖに等しくすることを望む場合には、受入れ面の回転速度ＮがＶ／２・π・Ｒｑに等しくなるようにＮを調節すれば充分である。
後述するアプリケーションでは、受入れ面の形状は実質的にトロイダルであるが、次のことは、本発明による装置の作動原理を逸脱することなく、実質的に円筒状または円錐状等の形状に容易に適合できる。

図２には、受入れ面Ｓに対する敷設ヘッドの軸線ＸＸ′、ＹＹ′に沿う相対変位が示されている。実際には、受入れ面Ｓの一回転毎に、敷設ヘッドおよびストリップＢを、受入れ面の横方向プロファイルに対して接線方向をなして受入れ面上に適用する手段を、ストリップＢの幅ｌ（エル）の値に実質的に等しい所定の一定ピッチＰの値だけ変位させることが探求される。かくして、これを行う上で賢明なことは、各回転毎にＴＴ′方向に連続的に移動させて、敷設ヘッドを、１回転後にピッチＰに等しい距離だけオフセットさせることである。接線角αを知ることができれば、それぞれ、ＸＸ′方向およびＹＹ′方向のこれらの変位の値ＰｙおよびＰｘを容易に計算できる（ここで、ＰｘはＰ・cosαに等しく、ＰｙはＰ・sinαに等しい）。ピッチＰの値は、ストリップターンをオーバーラップさせるか否かに基いて適宜定められることに留意されたい。
２つの連続ターン間の距離が、周方向の全ての位置でピッチＰの値に等しくなるようにするには、受入れ面に対するアプリケーションヘッドの相対移動を連続的に、従って回転速度Ｎに比例して行なう。かくして、軸線ＸＸ′、ＹＹ′に沿う瞬間変位速度は、ＶｘがＮ・Ｐｘに等しくかつＶｙがＮ・Ｐｙに等しくなるように計算される。

アプリケーション手段１１２と受入れ面Ｓとの接触点Ｑを通る軸線ＡＡ′は、該接触点Ｑを通る軸線ＸＸ′、ＹＹ′により形成される平面に対して実質的に垂直である。従って、接触点ＱでストリップＢにより形成される平面が受入れ面Ｓに対して接線方向をなしかつ適用位置でストリップＢを横切る方向ｂｂ′がＴＴ′方向に対して平行である場合には、受入れ面Ｓ上へのストリップＢの適用は、受入れ面Ｓに対して接線をなすように行なわれると考察できる。接線角αを知ることにより、自動制御装置は、ｂｂ′方向をＴＴ′方向に平行に維持すべく、回転が軸線ＡＡ′の回りで行なわれるように制御できる。ピッチＰおよび速度Ｖの値は一定であり、これらの値は、受入れ面Ｓの横方向プロファイルを知ることにより独立的に決定される。かくして、受入れ面Ｓの横方向プロファイルに適合されたテンプレートを使用する必要なく、または前記プロファイルの形状を予め自動制御装置のメモリに入力しておく必要なくして、単に接線角αの瞬間値を知るだけで、軸線ＡＡ′の回りの回転時およびＸＸ′、ＹＹ′方向の直進時に、進受入れ面Ｓに対するアプリケーションヘッドのあらゆる相対移動を決定できる。

図３には、接線角αを評価できる装置の特定実施形態が示されている。この実施形態では、アプリケーションヘッド１００に２つのセンサ１０５、１０６が設けられており、これらのセンサは、アプリケーション手段１１２の横方向両側で敷設ヘッドに配置されている。これらの２つのセンサ１０５、１０６が受入れ面Ｓに接触しているとき、このことから、アプリケーション手段と受入れ面との接触点Ｑでの軸線ｂｂ′が、該接触点Ｑでの受入れ面Ｓの横方向プロファイルに接する軸線ＴＴ′に対して実質的に平行でありかつ概略図においては軸線ＴＴ′に一致することが演繹されよう。一方のセンサがもはや受入れ面Ｓとは接触しなくなると、モータ１１０が敷設ヘッドを軸線ＡＡ′の回りで枢動させて、前記センサが受入れ面に接触するようにこれを戻す。この場合、各瞬間に接線角αの値を知ることができるように設けられる基準角度位置に対する軸線ＡＡ′の回りの回転移動を割出せば充分である。
しかしながら、角度αをできる限り正確に知ることができるようにするため、両センサ１０５、１０６は、互いにできる限り近付けるのが賢明である。

この装置は、接線角αの値を知ることおよび軸線ｂｂ′と接線ＴＴ′との平行性を確保することを同時に可能にして、ストリップＢを受入れ面Ｓに対して接線方向に敷設できる限り特に印象的である。
独立したセンサを使用して接線角αを測定する他の装置も、上記機能と同等の機能を遂行できる。例えば、軸線ＴＴ′に近い２つの点でのレーザビームにより、またはエアクッションを制御された圧力で使用することにより、事象測定が可能であることに留意されたい。

図４は、ストリップ敷設中のアプリケーション手段１１２の敷設ヘッド１００および受入れ面Ｓのそれぞれの位置を示す概略図である。
ゴム配合物からなるストリップＢを堆積したい場合には、図３および図４に概略的に示すように、押出しダイ１０４を敷設ヘッドに組込むことが特に賢明である。この構成により、受入れ面に対して敷設ヘッドを移動可能にすることを選択する場合に、ストリップを静止モジュールから敷設ヘッドに供給するモジュールの使用を回避できる。この機能をもつモジュールは、一般に複数のリターンアイドラを有し、ストリップに幾何学的形状の変化を生じさせるため、ストリップの幅の均一性およびストリップの相対ターンの連続性に影響を与える。
補強ケーブルを備えたストリップの場合には、該ストリップを敷設ヘッドに搬送できる慣用の巻解きモジュール（本願明細書では詳細に説明しない）を頼りにされたい。

アプリケーション手段１１２は堆積すべきストリップの性質に適合されかつストリップを受入れ面に確実に接触させる機能を有している。アプリケーション手段１１２には、敷設ヘッド内に組込まれない供給モジュールから供給されるストリップの場合にはローラを設け、或いは、押出し手段１０４が敷設ヘッド１００内に組込まれる場合には押出し手段１０４のオリフィスを設けることができる。アプリケーション位置ＱのレベルでのストリップＢの平面は受入れ面Ｓに対して接線方向にあることに留意すべきである。

図５の概略斜視図に示す装置は、タイヤカーカス２０２を支持するフレーム２００を有し、タイヤカーカス２０２の外面Ｓがストリップを受入れるように構成されている。
外面Ｓは、モータ２０１により、軸線ＺＺ′の回りで回転駆動される。
フレームワーク３００は、受入れ面Ｓに対して敷設ヘッド１００をＸＸ′方向およびＹＹ′方向に変位させる全ての構成要素を支持している。
本発明の実施形態の一例としてここに説明するアプリケーションの場合および選択される装置を基準とする構造のシステムでは、フレーム２００は静止しており、かつ敷設ヘッド１００はフレーム２００に対して移動する。本発明の精神から逸脱することなく、静止敷設ヘッドおよびＸＸ′方向およびＹＹ′方向に移動できるフレームを設けることもできる。

金属フレームワーク３００は、フレーム２００と同じベース上に設けられた４本の支柱３０１、３０２、３０３、３０４を有している。これらの支柱は、ＸＸ′方向およびＹＹ′方向に一致する方向に直接的にモータ駆動されるシャフトを支持している。これらの各シャフトは、スライド３１２、３１３および３２２、３２３、３２４、３２５上で摺動するプレート３３０、３３１および１３０を、それぞれ、ＹＹ′方向およびＸＸ′方向に対して平行に駆動すべく、モータ３１０、３２０によりモータ駆動される無端ねじ３１１、３２１を有している。
この構成では、プレート１３０は、ＸＸ′軸線およびＹＹ′軸線により形成される平面内で移動される。
ＸＸ′軸線およびＹＹ′軸線に沿う変位およびＡＡ′軸線回りの回転を確保するため、それぞれ、同期型モータ３１０、３２０および１１０を選択するか、位置決めセンサにより位置決めすべくサーボ駆動される均等技術を用いることができる。この技術は、アプリケーションヘッドを充分な精度で位置決めすることを可能にする。

この構成は最も簡単な実施形態であるが、プレートを平面内で移動させかつ敷設ヘッドが受入れ面Ｓ上のあらゆる位置に到達できるようにするため、ＸＸ′軸線およびＹＹ′軸線を異なる態様で配置するか、回転運動と直線運動とを組合せることもできる。当業者ならば、変位値の計算を充分に適合させることができる。
プレート１３０はモータ駆動される型シャフト１１０を支持しており、該シャフト１１０には足１０７が固定されている。モータ駆動シャフト１１０は、軸線ＡＡ′に実質的に一致している。
敷設ヘッド１００を、アームを介して足１０７に直接配置することにより装置を作動させることもできる。しかしながら、この作動モードは、受入れ面Ｓを、局部的な周方向凹凸から解放することはできず、敷設ヘッドを一定圧力で敷設面Ｓに適用できるようにするシステムを設けるのが有利であることが証明されている。

このため、足１０７は軸線ＣＣ′の回りで枢動するシャフト１０８を支持しており、該シャフト１０８にはアーム１０２が連結されている。軸線ＣＣ′は軸線ＡＡ′に対して垂直であり、かつアプリケーション手段のレベルでストリップＢの横方向ｂｂ′に対して実質的に平行でかつアプリケーション位置Ｑでのストリップの平面内にある。この理由から、アプリケーション手段１１２が受入れ面Ｓに接触しているとき、軸線ＣＣ′は、アプリケーション手段１１２と受入れ面Ｓとの接触点Ｑでの受入れ面Ｓの横方向プロファイルに対する接線ＴＴ′の方向に実質的に平行である。
ブラケット１０１の一端も足１０７に固定されている。アーム１０２には押出しダイ１０４が固定され、該押出しダイ１０４は、敷設ヘッド１００上に配置されたアプリケーション手段１１２内に出ている。ブラケット１０１の他端にはピストン１０９が連結されており、該ピストン１０９は、軸線ＣＣ′に対して垂直なＤＤ′方向（図４も参照されたい）の一定の力を押出しダイ１０４の後部に加えて、受入れ面Ｓの局部的な周方向凹凸の如何にかかわらず、アプリケーション手段を受入れ面Ｓに永久接触した状態に維持する。

従って、図６に概略的に示すように、アプリケーション位置Ｑを通る軸線ＡＡ′が、軸ＸＸ′および軸線ＹＹ′により形成される平面に垂直な軸線ａａ″に一致することを確保すべく、コンプライアンス角としても知られている角開度θの値をゼロに等しくなるように維持するには、ＸＸ′方向およびＹＹ′方向のプレート１３０の位置を調節するのが賢明である。
このため、ピストン１０９の可動部分に配置された装置１０３は、軸線ＣＣ′の回りで枢動することにより、アーム１０２がＡＡ′方向に対して形成する「コンプライアンス」角開度θ（図６参照）を測定できる。
このアプリケーションの場合には角開度θが小さく、従って、この測定値を、軸線ＤＤ′に沿う変位ｄの測定値とみなしても全く構わないことに留意されたい。
かくして、ＸＸ′方向およびＹＹ′方向の変位ＰｘおよびＰｙの値は、接線角α、コンプライアンス角開度θ、およびアーム１０２の幾何学的形状の関数である開度ｆ（θ）およびｇ（θ）により補正される。
ＰｘはＰ・cosα＋ｆ（θ）に等しくなり、かつＰｙはＰ・sinα＋ｇ（θ）に等しくなる。
このアプリケーションの場合には、ｆ（θ）はｄ・sinαに等しく、ｇ（θ）はｄ・cosαに等しい。
図７は、敷設ヘッド１００が受入れ面Ｓに対して異なる位置にある上記装置を示すものである。

同様に、敷設ヘッド１００をプレート１３０に連結するのに使用される機械的装置は、図８に示すような均等機構で置換できる。この変更態様では、プレート１３０がモータ駆動されるシャフト１１０を支持し、該シャフト１１０上に足１０７が固定されている。モータ駆動型シャフト１１０は、軸線ＡＡ′に実質的に一致している。足１０７はスライド１１１を支持しており、該スライド１１１で、アーム１０２が、軸線ＡＡ′に垂直かつアプリケーション手段１１２と受入れ面Ｓとの接触点ＱでのストリップＢの横方向ｂｂ′にも垂直なＷＷ′方向に自由にスライドする。かくして、アプリケーション手段が受入れ面Ｓと接触しているとき、軸線ＷＷ′は、アプリケーション手段１１２と受入れ面Ｓとの接触点ＱでストリップＢにより形成される平面に対して垂直であるか、アプリケーション位置Ｑでの受入れ面Ｓのプロファイルに対する接線の方向ＴＴ′に対して垂直である。アーム１０２は押出しダイ１０４を支持しており、該押出しダイ１０４は、アプリケーションヘッド１００上に配置されるストリップＢのアプリケーション手段１１２内に出ている。
足１０７にはピストン１０９の一端が固定されており、ピストン１０９は、ＷＷ′方向に平行な方向の一定力をアーム１０２に加え、アプリケーション手段１１２を受入れ面Ｓと永久接触する状態に維持する。

図９Ａおよび図９Ｂに示すように、装置１０３（図示せず）は、軸線ＡＡ′″と、該軸線ＡＡ′に平行でかつ軸線ＷＷ′上に位置する基準点ｒを通る軸線ａａ′とのアイドラだのコンプライアンス距離として知られている距離ｄを測定できる。自動装置は、軸線ａａ″および軸線ＡＡ′が常に一致するように、変位Ｐｘ、Ｐｙの値を補正する。
かくして、ＰｘはＰ・cosα＋ｆ（ｄ）に等しくなりかつＰｙはＰ・sinα＋ｇ（ｄ）に等しくなる。ここで、ｆ（ｄ）はｄ・sinαに等しく、ｇ（ｄ）はｄ・cosαに等しい。
上記説明に基いて機能したことをマッチングする装置の実施は、その大きい適合能力によりかなり容易になる。

例示として、タイヤカーカスの場合の実質的にトロイダル状の受入れ面上にストリップを敷設する方法について以下に簡単に説明する。
敷設方法の第一段階では、作業者は、ピッチＰ、周速度Ｖの値、並びに開始条件の値および敷設完了時の係合離脱条件等の一定パラメータの値を自動装置に入力する。
第二段階では、所与のサイズについて、作業者は、自動装置の前面上に配置された制御ボタンを介して、ＸＸ′移動およびＹＹ′移動を制御するモータ３１０、３２０および軸線ＡＡ′の回りの回転を制御するモータ１１０を直接付勢することにより敷設ヘッドを手動で位置決めし、アプリケーション手段を、作業者が以前に選択した受入れ面Ｓ上の点に対してほぼ接線方向になるようにする。

これにより自動装置を始動させることができ、自動装置は、ピストン／シリンダユニット１０９を付勢しかつ敷設ヘッド１００を前進させて、受入れ面との接触を探求する。センサ１０５または１０６の一方が付勢されると、接触が確立される。次に自動装置がモータ１１０を付勢して、両センサを受入れ面に同時に接触させると同時に、コンプライアンス角またはコンプライアンス距離がゼロに等しくなるようにコンプライアンスを調節する。次に、自動装置がＸＸ′軸線およびＹＹ′軸線上での出発点の座標を記憶し、これらをＸｄおよびＹｄとして指名し、並びに接線角αの初期値をαｄとして指名する。最後に、自動装置が、移動時に受入れ面をセットし、回転速度が予め入力されている速度Ｖに等しくなるように調節しかつストリップの敷設を開始する。

自動装置は、各瞬間に、接線角αの値に基いて、２つの連続ターン間の距離が周方向の全ての点で所与のピッチ（Ｐ）に等しくなるように、接線ＴＴ′に対して実質的に平行な方向でのアプリケーションヘッドの変位を決定し、かつストリップアプリケーション手段と受入れ面（Ｓ）との接触点（Ｑ）でのストリップ（Ｂ）の横方向ｂｂ′が接線ＴＴ′に平行になるように、軸線ＡＡ′の回りでアプリケーションヘッドを配向する。かくして、敷設ヘッドが受入れ面の横方向プロファイルの形状に「倣う」ということができる。

敷設サイクルは、作業者がいかなる態様といえども介入する必要なくして続けられ、作業者が敷設サイクルを停止させない限り、敷設サイクルは、敷設ヘッドが、ケーシングの赤道を通りかつ軸線ＺＺ′に垂直な平面に関して出発位置に対称的な位置に到達したとき、またはＹＹ′上の位置が再び出発位置に等しくなるときに完了する。
敷設サイクルの完了時に、自動装置は、敷設ヘッドを係合離脱位置に変位させ、作業者がタイヤケーシングの製造作業を続けることを可能にする。
次のサイクルにおいて、加工すべきサイズが以前に敷設したものと充分に同等であるといえる場合には、自動装置は、敷設サイクルを開始する前に、敷設ヘッドを予め記録した値Ｘｄ、Ｙｄおよびαｄに直接位置決めする。

この使用例がいかなる意味においても制限的なものではなく、自動装置のサイクルを始動および停止させる他の条件を容易に考えることができることに留意することは賢明である。かくして、受入れ面が実質的に円筒状の形状を呈するときには、サイクルの開始時および終時での敷設ヘッドの軸線ＸＸ′に沿う位置は、予め記録されたものを用いる（これは、受入れ面の横方向プロファイルの形状を記憶する必要があった状況に比べてかなりの時間短縮を可能にする）か、条件に従って作業者が手動で決定することもできる。

装置の種々の構成要素の相対移動を説明する軸線のそれぞれの位置を示す図面である。 アプリケーション手段と受入れ面との接触点での敷設ヘッドの変位を示す詳細説明図である。 接線角を決定できる装置を示す概略図である。 敷設ヘッドと受入れ面との相対位置を示す図面である。 本発明による装置を設置したところを示す概略図である。 図５に示した装置の作動を示す図面である。 図５および図６に示した装置が第二位置にあるところを示す概略斜視図である。 本発明の一変更形態による装置を示す概略部分斜視図である。 図８に示した変更形態による装置の作動図である。 図８に示した変更形態による装置の作動図である。

符号の説明

１００ アプリケーションヘッド
１０２ アーム
１０４ 押出しダイ
１０５、１０６ センサ
１０７ 足
１０９ ピストン
１１２ アプリケーション手段
２００ フレーム
２０２ タイヤカーカス
３１１、３２１ 無端ねじ

Claims (20)

1. 一軸線ＺＺ′の回りで回転する受入れ面（Ｓ）上にストリップ（Ｂ）を敷設するように設計された装置であって、
   受入れ面（Ｓ）を支持しかつ該受入れ面（Ｓ）を回転させるように設計されたモータ（２０１）が設けられたフレーム（２００）と、
   受入れ面（Ｓ）上にストリップ（Ｂ）を堆積させるように設計されたアプリケーション手段（１１２）内に出ている敷設ヘッド（１００）と協働するストリップの供給モジュールとを有し、敷設ヘッド（１００）は、ストリップのアプリケーション手段（１１２）と受入れ面（Ｓ）との接触点に実質的に一致する点（Ｑ）を通り、回転軸線ＺＺ′に平行な軸線ＸＸ′に沿いかつ半径方向に平行な軸線ＹＹ′に沿う直進移動を遂行でき、敷設ヘッド（１００）はまた、前記両軸線ＸＸ′およびＹＹ′に実質的に垂直でかつ接触点（Ｑ）で受入れ面（Ｓ）に対して接線方向をなす軸線ＡＡ′の回りで回転移動でき、
   上記移動を可能にする構成要素（１１０、２０１、３１０、３２０）の各々を制御する自動装置に連結された装置において、
   前記敷設ヘッド（１００）が、軸線ＡＡ′の回りの敷設ヘッドの角度位置の決定、および接触点（Ｑ）での受入れ面（Ｓ）の横方向プロファイルに対する接線ＴＴ′と回転軸線ＺＺ′に平行な軸線との間に形成される接線角（α）の評価を行なうことができる装置（１０５、１０６）を有し、
   前記敷設ヘッド（１００）の軸線ＡＡ′の回りの回転移動および軸線ＸＸ′およびＹＹ′に沿う直進移動が、接線角（α）の値の関数として適当に決定されることを特徴とする装置。
2. 前記接線角（α）の値を評価できる装置が、敷設ヘッド（１００）上に配置されており、かつストリップ（ｂ）を受入れ面（Ｓ）上に適用するアプリケーション手段（１１２）の両側に横方向に配置された少なくとも２つのセンサ（１０５、１０６）からなることを特徴とする請求項１記載の装置。
3. 前記アプリケーション手段（１１２）と受入れ面（Ｓ）との接触点（Ｑ）でのストリップ（Ｂ）の横方向ｂｂ′は、２つのセンサ（１０５、１０６）が同時に受入れ面（Ｓ）に接触しているときに、接線ＴＴ′に対して平行であることを特徴とする請求項２記載の装置。
4. 前記２つのセンサ（１０５、１０６）の間の横方向間隔は、ストリップ（Ｂ）の幅（ｌ）に実質的に等しいことを特徴とする請求項２および３記載の装置。
5. 前記敷設ヘッド（１００）は、ＸＸ′方向およびＹＹ′方向に直進移動するプレート（１３０）に取付けられたモータ駆動シャフト（１１０）を介して、前記プレート（１０３）に連結されており、モータ駆動シャフト（１１０）は、軸線ＡＡ′に一致する軸線の回りで枢動しかつ足（１０７）を支持しており、該足（１０７）は、軸線ＡＡ′に垂直でかつアプリケーション手段（１１２）と受入れ面（Ｓ）との接触点（Ｑ）でのストリップ（Ｂ）の横方向ｂｂ′に平行な軸線ＣＣ′の回りで自由に枢動するシャフト（１０８）を支持しており、該シャフト（１０８）は、前記敷設ヘッド（１００）が固定されたアーム（１０２）を支持していることを特徴とする請求項１記載の装置。
6. 前記敷設ヘッド（１００）に配置されたアプリケーション手段（１１２）を受入れ面（Ｓ）に接触した状態に維持する力をアーム（１０２）に加える手段（１０９）を有することを特徴とする請求項５記載の装置。
7. 前記プレート（１３０）は、アーム（１０２）を軸線ＣＣ′の回りで枢動することにより、軸線ＡＡ′と両軸線ＸＸ′およびＹＹ′により形成される平面に垂直な直線ａａ′との間に形成される「コンプライアンス」角開度（θ）を評価できる装置（１０３）を支持していることを特徴とする請求項６記載の装置。
8. 前記敷設ヘッド（１００）は、ＸＸ′方向およびＹＹ′方向に直進移動するプレート（１３０）に取付けられたモータ駆動シャフト（１１０）を介して、前記プレート（１０３）に連結されており、モータ駆動シャフト（１１０）は、軸線ＡＡ′に一致する軸線の回りで枢動しかつ足（１０７）を支持しており、該足（１０７）は、アプリケーション手段（１１２）と受入れ面（Ｓ）との接触点（Ｑ）でストリップ（Ｂ）により形成される平面に垂直な軸線ＷＷ′に沿って配向されたスライド（１１１）を支持しており、該スライド（１１１）上で、前記敷設ヘッド（１００）が固定されたアーム（１０２）が自由に摺動することを特徴とする請求項１記載の装置。
9. 前記アプリケーションヘッドを受入れ面（Ｓ）に接触した状態に維持する力をアーム（１０２）に加える手段（１０９）を有することを特徴とする請求項８記載の装置。
10. 前記プレート（１３０）は、軸線ＡＡ′と、軸線ＷＷ′上に位置する基準点（ｒ）を通って軸線ＡＡ′に平行な直線ａａ′との間の「コンプライアンス」距離（ｄ）を評価できる装置（１０３）を支持していることを特徴とする請求項９記載の装置。
11. 前記敷設ヘッド（１００）は、ストリップ（Ｂ）を作るように設計された押出しダイ（１０４）を支持していることを特徴とする請求項１記載の装置。
12. アプリケーション手段（１１２）内に出ている敷設ヘッド（１００）を用いて、回転する受入れ面（Ｓ）上にストリップ（Ｂ）を堆積させることからなる段階を有するストリップ（Ｂ）を敷設する方法であって、敷設ヘッド（１００）は、ストリップのアプリケーション手段（１１２）と受入れ面（Ｓ）との接触点に実質的に一致する点（Ｑ）を通り、回転軸線ＺＺ′に平行な軸線ＸＸ′に沿いかつ半径方向に平行な軸線ＹＹ′に沿う直進移動を遂行でき、敷設ヘッド（１００）はまた、前記両軸線ＸＸ′およびＹＹ′に実質的に垂直でかつ接触点（Ｑ）で受入れ面（Ｓ）に対して接線方向をなす軸線ＡＡ′の回りで回転移動できる方法において、前記段階中に、
    前記敷設ヘッドが、軸線ＡＡ′の回りの敷設ヘッドの角度位置を決定し、かつ接触点（Ｑ）での受入れ面（Ｓ）の横方向プロファイルに対する接線ＴＴ′と回転軸線ＺＺ′に平行な軸線との間に形成される接線角（α）を評価し、
    前記敷設ヘッド（１００）の軸線ＡＡ′の回りの回転移動および軸線ＸＸ′およびＹＹ′に沿う直進移動が、接線角（α）の関数として自動装置により適当に制御されることを特徴とする方法。
13. ２つの連続ターン間の距離が周方向の全位置において所与のピッチ（Ｐ）の値に等しくなるように、受入れ面の各回転中に敷設ヘッド（１００）を接線ＴＴ′に実質的に平行な方向に変位すべく、敷設ヘッド（１００）の移動を、接線角（α）の関数としてＸＸ′方向およびＹＹ′方向に制御することを特徴とする請求項１２記載の方法。
14. 前記軸線ＡＡ′の回りの敷設ヘッド（１００）の方向は、ストリップアプリケーション手段（１１２）と受入れ面（Ｓ）との接触点（Ｑ）でのストリップ（Ｂ）の横方向ｂｂ′が接線ＴＴ′に平行になるように制御されることを特徴とする請求項１３記載の方法。
15. 前記ピッチ（Ｐ）の値は、ストリップ（Ｂ）の幅（ｌ）に実質的に等しいことを特徴とする請求項１６記載の方法。
16. 前記受入れ面の回転速度は、ストリップ（Ｂ）のアプリケーション手段（１１２）と受入れ面（Ｓ）との接触点（Ｑ）でのストリップ（Ｂ）の周方向アプリケーション速度が一定になるように調節されることを特徴とする請求項１４記載の方法。
17. 前記ＸＸ′方向およびＹＹ′方向に沿って直進移動するプレート（１３０）は、該プレート（１３０）に取付けられたモータ駆動シャフト（１１０）を介して敷設ヘッド（１００）を支持し、モータ駆動シャフト（１１０）は、軸線ＡＡ′に一致する軸線の回りで枢動しかつ足（１０７）を支持しており、該足（１０７）は、軸線ＡＡ′に垂直でかつアプリケーション手段（１１２）と受入れ面（Ｓ）との接触点（Ｑ）でのストリップ（Ｂ）の横方向ｂｂ′に平行な軸線ＣＣ′の回りで自由に枢動するシャフト（１０８）を支持しており、前記プレート（１３０）は、アーム（１０２）を軸線ＣＣ′の回りで枢動することにより、軸線ＡＡ′と両軸線ＸＸ′およびＹＹ′により形成される平面に垂直な直線ａａ′との間に形成される「コンプライアンス」角開度（θ）の値を評価できる装置を有し、軸線ＸＸ′およびＹＹ′に沿う平面（１３０）の位置は、前記コンプライアンス角開度を実質的にゼロに等しい値にするように補正されることを特徴とする請求項１２記載の方法。
18. プレート（１３０）は、ＸＸ′軸線およびＹＹ′軸線に沿って移動しかつプレート（１３０）に取付けられたモータ駆動シャフト（１１０）を介して敷設ヘッド（１１０）を支持しており、モータ駆動シャフト（１１０）は、軸線ＡＡ′に一致する軸線の回りで枢動しかつ足（１０７）を支持しており、該足（１０７）は、アプリケーション手段（１１２）と受入れ面（Ｓ）との接触点（Ｑ）でストリップ（Ｂ）により形成される平面に垂直な軸線ＷＷ′に沿って配向されたスライド（１１１）を支持しており、該スライド（１１１）上で、前記敷設ヘッド（１００）が固定されたアーム（１０２）が自由に摺動し、前記プレート（１３０）は、軸線ＡＡ′と、軸線ＷＷ′上に位置する基準点（ｒ）を通って軸線ＡＡ′に平行な直線ａａ′との間のコンプライアンス距離（ｄ）の値を評価できる装置（１０３）を有し、軸線ＸＸ′およびＹＹ′上の平面（１３０）の位置は、前記コンプライアンス角距離（ｄ）を実質的にゼロに等しい値にするように補正されることを特徴とする請求項１２記載の方法。
19. 前記受入れ面（Ｓ）の形状は実質的にトロイダル状であることを特徴とする請求項１２記載の方法。
20. 前記受入れ面（Ｓ）の形状は実質的に円筒状であることを特徴とする請求項１２記載の方法。

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