TW201637831A - 帶體形成系統 - Google Patents

Abstract

一種帶體形成系統，其包含：上游輸送帶；下游輸送帶，其位於該上游輸送帶之下游；以及帶體總成系統，其與該上游輸送帶及該下游輸送帶連通。該帶體總成系統包含：臂部；致動器，其用於移動該臂部；以及固持部件，其耦接至該臂部且適於將條帶段自該上游輸送帶移動至該下游輸送帶上之所需位置，以使得該條帶段在該下游輸送帶上以預定角度定向。

Description

帶體形成系統 優先權主張

本發明主張2015年2月6日提交之名為「帶體形成系統(BELT FORMING SYSTEM)」之美國臨時申請案序列號第62/112,991號之優先權權益，該申請案之揭示內容以全文引用方式併入本文。

發明領域

本實施例大體上係關於一種用於製造輪胎帶體的系統。

發明背景

輪胎帶體形成技術可涉及穿過擠壓模拉動多個索。擠壓機加熱諸如橡膠之彈性體材料，且塗覆穿過該模的該等索。鄰近於擠壓機之冷卻圓筒作用以在製造的切割及接合階段之前穿過該模拉動該等索，以及冷卻加固材料。在穿過冷卻圓筒後，纖維加固材料可經允許以垂有一些鬆弛物，以便消除一些剩餘力。隨後，該纖維加固材料可經拉取至切割台上。在最當前之系統中，該切割站包括條帶真空傳送、切割器以及出料帶體輸送帶。條帶真空傳 送推進纖維加固條帶且將該纖維加固條帶定位於出料帶體輸送帶上，以使得切割器可切割該纖維加固材料。隨後出料帶體輸送帶歸位一預定距離。條帶真空傳送再次將條帶推進至輸送帶上，以使得切割器再次切割該條帶。此製程產生纖維加固材料之連續帶體，該纖維加固材料具有以一些通常未平行於該帶體之中心軸的角度平置之加固索。該等索之關於帶體的縱長方向之角度在技術上已知為偏角。

此材料之切割段藉由預定距離而彼此重疊於出料帶體輸送帶上。此重疊通常在技術上已知為接合。需要均勻接合以保持適當之材料強度及品質。通常將出料帶體輸送帶以相對於纖維加固材料進入切割站之角度對準，以使得在接合製程後，由以預定偏角定向之纖維或索組成的連續條帶材料平置於輸送帶上。

輪胎製造商通常生產一個以上輪胎帶體生產線，且每一輪胎帶體生產線可具有不同所需偏角。較佳為多個生產線經生產於相同設備上。因為未必可輕易移動切割站之設備上游，故當需要不同偏角時，通常必須調節切割站之出料帶體輸送帶下游的定向。出料帶體輸送帶通常與下游製造及試驗設備連通，該設備通常隨出料帶體輸送帶之下游部分而移動。

發明概要

一種帶體形成系統，該帶體形成系統包含：上游輸送帶；下游輸送帶，其位於上游輸送帶之下游；以及帶 體總成系統，其與上游輸送帶及下游輸送帶連通。該帶體總成系統可包含：臂部；致動器，其用於移動該臂部；以及固持部件，其耦接至該臂部且適於將條帶段自上游輸送帶移動至下游輸送帶上之所需位置，以使得該條帶段以預定角度定向。

在一個實施例中，上游輸送帶及下游輸送帶在大致平行之方向上運行。此外，臂部可為可旋轉的。該帶體形成系統可包含第二致動器，該第二致動器耦接至固持部件且適於使固持部件關於臂部而移動。該臂部可關於下游輸送帶而旋轉，且固持部件可關於該臂部而旋轉。

該帶體形成系統可包含帶體切割器及進料輸送帶，其中該帶體切割器至少部分定位於該進料輸送帶與該上游輸送帶之間。在另一實施例中，上游輸送帶、下游輸送帶以及進料輸送帶在大致平行之方向上運行。上游輸送帶與下游輸送帶之間的距離可為可調節的。

在查看以下圖式及詳細描述後，本發明之其他系統、方法、特徵以及優點將或將變得對熟習此項技術者而言顯而易見。所有此類另外之系統、方法、特徵以及優點意欲處於本發明之範疇內，且藉由以下申請專利範圍所包含。

20‧‧‧帶體形成系統

31‧‧‧第一輸送帶

32‧‧‧第二輸送帶

33‧‧‧第三輸送帶

40‧‧‧帶體切割系統

41、51‧‧‧基底

42‧‧‧帶體切割器

43‧‧‧刀或刀片

50‧‧‧帶體總成系統

52‧‧‧臂部

53‧‧‧固持部件

54‧‧‧基底旋轉式致動器

55‧‧‧定向旋轉式致動器

56‧‧‧推力裝置

70‧‧‧橡膠條帶

71‧‧‧條帶段

72‧‧‧斜交帶體

α‧‧‧偏角

參照以下圖式及說明可更好理解本發明。圖式中的部件未必按比例繪製。實情為，重點在於例示本發明之原理。此外，在圖式中，貫穿不同視圖，相同元件符號指 明對應部分。

圖1為展示示範性帶體形成系統之一個實施例的頂視圖之示意圖。

圖2為示範性第一輸送帶、帶體切割系統以及第二輸送帶之透視視圖。

圖3為帶體總成系統之一個實施例的側視圖。

圖4為圖3中所展示之帶體總成系統的頂視圖。

較佳實施例之詳細說明

參閱圖1，帶體形成系統20適於形成輪胎帶體之一部分，描繪為斜交帶體72，輪胎帶體之該一部分在如下所述之切割及定位步驟後形成。斜交帶體72通常由諸如橡膠之彈性體材料形成，且包含多個平行索，其中該等索相對於帶體之縱長方向以等於偏角α之一角度定向。帶體形成系統20可包含第一輸送帶31、第二輸送帶32以及第三輸送帶33。在所描述實施例中，輸送帶可為帶體輸送帶、條帶真空傳送，或適於使橡膠條帶沿示範性路徑移動的任何其他裝置，該示範性路徑如藉由輸送帶31、32、33所描繪。在所描繪實施例中，帶體切割系統40至少部分定位於第一輸送帶31與第二輸送帶32之間。帶體總成系統50可至少部分定位於第二輸送帶32與第三輸送帶33之間，且較佳而言適於與第二輸送帶32及第三輸送帶33連通。

通常使用且可使用多個索或纖維來加固橡膠條帶70。可具有與橡膠條帶70之縱長方向平行的多個鋼索。 橡膠條帶70係通常藉由一製程來形成，在該製程中擠出未硫化橡膠包圍多個鋼索，但可利用任何製程。橡膠條帶70形成後，橡膠條帶70可經進給至第一輸送帶31上。當經進給至第一輸送帶31上時，橡膠條帶70往往為膠黏且相對軟的。

第一輸送帶31可作為進料輸送帶，該進料輸送帶適於將橡膠條帶70進給至帶體切割系統40或以其他方式將橡膠條帶70移動為與帶體切割系統40連通，以下進一步詳細描述。帶體切割系統40適於切割橡膠條帶70。該等切割較佳而言為以對應於偏角α之所需角度定向的直切割，且較佳而言自橡膠條帶70分離條帶段71。隨後條帶段71較佳地移動至第二輸送帶32上，該第二輸送帶將條帶段71移動為與帶體總成系統50連通。替代而言，如上所指出，可使用除輸送帶以外之適於移動條帶段71的裝置。

以下詳細描述之帶體總成系統50較佳地適於將條帶段71自第二輸送帶32移動至第三輸送帶33。第二輸送帶32可至少部分為帶體總成系統50之上游，且第三輸送帶33可為帶體總成系統50及第二輸送帶32之下游。帶體總成系統50可旋轉條帶段71以使得該等條帶段關於斜交帶體72而適當定向，且隨後將該等適當定向之條帶段71放置於第三輸送帶33上，如圖1中所描繪。斜交帶體72包含多個條帶段71，其中每一條帶段71之鋼索可大致平行。條帶段71在第三輸送帶32上藉由預定距離彼此重疊，形成均勻接合。每一條帶段71之平行鋼索較佳而言以關於斜交帶體72之縱 長方向的偏角α而定向。在每一接合形成後，另外之條帶段71成為斜交帶體72之一部分。第三輸送帶33可適於在大致平行於斜交帶體72之縱長方向的方向上移動，且可移動斜交帶體72以與下游設備連通。

帶體切割系統40包含基底41及帶體切割器42。帶體切割器42較佳地包含刀或刀片43，用於切穿橡膠條帶70。如由圖2所描繪，帶體切割器42可體現為截切機型切割器，其中尖刀或刀片43自上方接近橡膠條帶70(見圖1)且隨著向下的力繼續，用於切穿橡膠條帶70，從而將橡膠條帶70分離為至少兩個部分。可使用用於切割加固橡膠條帶的任何其他裝置。參閱圖1，帶體切割器42較佳地適於以相對於橡膠條帶70之縱長方向的角度來切割橡膠條帶70，且較佳而言以對應於較佳偏角α之角度來切割橡膠條帶70。

在當前實施例中，帶體切割系統40包含可旋轉部件或可以其他方式調節，以使得該帶體切割系統可以對應於多個偏角α的多個角度來切割橡膠條帶70。參閱圖2，基底41較佳地支撐帶體切割器42。帶體切割器42可相對於第一輸送帶31及第二輸送帶32而經調節，且可能夠獨立於第一輸送帶31及第二輸送帶32而旋轉，且相對於第一輸送帶31及第二輸送帶32而旋轉。可經由以下來達成帶體切割器42之旋轉：藉由操作員來手動調節、藉由自動致動系統之使用來自動調節，或藉由適於旋轉帶體切割器42之任何其他裝置。由於獨立於第一輸送帶31及第二輸送帶32來旋轉帶體切割器42允許以不同角度來切割橡膠條帶70，無需調 節第一輸送帶31或第二輸送帶32之位置或定向，故本實施例係有利的。

參閱圖1，藉由帶體切割器42來切割橡膠條帶70，從而形成至少一個條帶段71。較佳而言，藉由帶體切割器42切割一下便形成一個條帶段71。切割後，條帶段71經向前移動至第二輸送帶32。隨後經由帶體切割器42將橡膠條帶70向前進給，其中該帶體切割器再次切割橡膠條帶70以形成另一條帶段71。

在一個實施例中，圖1至圖2中所描繪，藉由第一輸送帶31及第二輸送帶32之使用將條帶段71及橡膠條帶70向前移動。在切割後立即與帶體切割器40連通時，條帶段71未必直接鄰近於輸送帶。在一些實施例中，可藉由上游將條帶段71向前推進至第二輸送帶32，移動與第一輸送帶31連通的橡膠條帶70。在其他實施例中，帶體形成系統20可包括適於向前移動條帶段71的另外之設備。例如，帶體形成系統20可包含適於抬起條帶及將該條帶放置於第二輸送帶32上的可移動真空撞鎚。此外，該真空撞鎚可在切割前與橡膠條帶70嚙合以幫助推進橡膠條帶70，用於與帶體切割器42適當嚙合(例如，在截切機型刀或刀片43下方推進橡膠條帶70)。第一輸送帶31及第二輸送帶32以相對彼此之速率移動可為較佳的，以使得將條帶段71在第二輸送帶32上精確歸位(即，定距離間隔)，用於與帶體總成系統50適當連通。替代而言，可為真空撞鎚之裝置可適於精確歸位條帶段71。

在推進至第二輸送帶32上後，條帶段71移動為與帶體總成系統50嚙合。帶體總成系統50適於藉由在第三輸送帶33上移動及適當定向條帶段71來組裝斜交帶體72。帶體總成系統50可於第三輸送帶33上放置至少兩個條帶段71，以使得該等條帶段之邊緣藉由預定距離重疊，從而形成接合。

圖3至圖4描繪帶體總成系統50之一個實施例，其中帶體總成系統50包含臂部52、固持部件53、基底旋轉式致動器54，以及定向旋轉式致動器55。參閱圖1、圖3以及圖4，在一個實施例中，可手動或自動地調節旋轉式致動器55，以使其以對應於偏角α之較佳量來旋轉每一條帶段71。固持部件53大體上包含用於固持或抓緊條帶段71之設備，且可包含真空滾筒、起重磁鐵、卡盤或任何其他適宜裝置。在一個實施例中，固持部件53包含適於自第二輸送帶32拾起條帶段71的真空工具。隨後，耦接至臂部52及基底51(見圖1及圖4)之基底旋轉式致動器54旋轉臂部52，以使得固持部件53定向於第三輸送帶33上方。定向旋轉式致動器55旋轉以使得條帶段71相對於第三輸送帶33且關於所需偏角α而適當地定向。隨後將條帶段71放置於第三輸送帶33上。較佳而言，放置條帶段71以使得其平行於該等索之邊緣重疊第二條帶段71，確保兩個條帶段71合意地接合。若需要，斜交系統50可包括感測器及機器人或其他製造技術以主動校正位置誤差。

替代而言，可藉由管理第二輸送帶32與第三輸送 帶33之間的距離來達成關於斜交帶體72而適當定向條帶段71之步驟。在此實施例中，第二輸送帶32與第三輸送帶33之間的距離相應於所需偏角α。例如，當自第二輸送帶32上方位置將固持部件53移動至第三輸送帶33上方位置時，兩個輸送帶之間更大之距離要求臂部52覆蓋更大之角距離。由於固持部件53之定向未必需要針對不同偏角α來調節，或可僅在配置期間需要調節，故此實施例未必需要定向旋轉式致動器55。

參閱圖3，帶體總成系統50亦可包含推力裝置56。推力裝置56提供垂直運動以自第二輸送帶32抬起條帶段71，且亦將條帶段71放低至第三輸送帶33上。推力裝置56可為氣動推力器、另一類型之線性致動器，或適於在條帶段71上施加線性力之任何其他裝置。在至少一個條帶段71鄰近於至少一個其他條帶段71放置後，推力裝置56亦可在該至少一個條帶段上施加向下力，以確保合乎需要之接合。多個所接合條帶段71形成斜交帶體72。斜交帶體72可藉由第三輸送帶32而移動至下游設備。

在當前實施例中，對所有所需偏角α而言，第三輸送帶33大致平行於第二輸送帶32及第一輸送帶31而延伸。此外，三個輸送帶可大致平行於到來橡膠條帶70之方向而運行。此外，橡膠條帶70大致平行於斜交帶體72而延伸。由於大致平行之設備最小化所需佔地面積且淘汰可難以放置於工廠地上之棘手形狀的設備，故此舉為有利的。因為輸送帶未必需要相對彼此而調節，尤其相對於另一輸 送帶成角度，故該等輸送帶可另外提供用於試驗及檢查設備的理想位置，每次改變偏角α時較佳地不移動或重定向該設備。由於該等輸送帶大致不需重定向或調節用於製造具有不同偏角α之斜交帶體72，故該等輸送帶之一或多者亦可更穩固且可大致不可移動，及/或栓接至地板。

因為切割操作與接合操作分離，故所描述實施例更加有利。此等兩個操作之分離允許輸送帶及其他裝備自帶體切割器42之分離，從而允許帶體切割器42及其部件(例如，刀或刀片)為穩固的。因為橡膠條帶70通常使用高強度鋼索加固，故昔知系統中所使用之較小刀片難以刺入橡膠條帶70，此可降低切割品質。較小刀片亦可很快磨損且需要經常維護或更換。使用堅固帶體切割器42有助解決此等問題。此外，大而堅固的刀或刀片43可允許比可藉由昔知設備所達成之切割長度更長的切割長度。

此外，切割設備與接合設備之分離允許偏角α之簡單調節。

儘管已描述本發明之各種實施例，但除非根據隨附申請專利範圍及其同等物，否則非為限制本發明。此外，本文所描述之優點未必為本發明之僅有優點，且未必期望本發明之每一實施例將達成所描述之所有優點。

20‧‧‧帶體形成系統

31‧‧‧第一輸送帶

32‧‧‧第二輸送帶

33‧‧‧第三輸送帶

40‧‧‧帶體切割系統

41、51‧‧‧基底

42‧‧‧帶體切割器

50‧‧‧帶體總成系統

52‧‧‧臂部

53‧‧‧固持部件

54‧‧‧基底旋轉式致動器

55‧‧‧定向旋轉式致動器

70‧‧‧橡膠條帶

71‧‧‧條帶段

72‧‧‧斜交帶體

α‧‧‧偏角

Claims (20)

1. 一種帶體形成系統，該帶體形成系統包含：一上游輸送帶；一下游輸送帶，其位於該上游輸送帶之下游；以及一帶體總成系統，其與該上游輸送帶及該下游輸送帶連通，該帶體總成系統包含：一臂部；一致動器，其用於移動該臂部；以及一固持部件，其適於將一條帶段自該上游輸送帶移動至該下游輸送帶上之一所需位置，以使得該條帶段在該下游輸送帶上以一預定角度定向。
2. 如請求項1之帶體形成系統，其中該上游輸送帶及該下游輸送帶在大致平行方向上運行。
3. 如請求項1之帶體形成系統，其中該臂部可旋轉。
4. 如請求項1之帶體形成系統，其中該帶體總成系統進一步包含一第二致動器，該第二致動器耦接至該固持部件且適於使該固持部件相對於該臂部而移動。
5. 如請求項4之帶體形成系統，其中該臂部可相對於該下游輸送帶而旋轉，且該固持部件可相對於該臂部而旋轉。
6. 如請求項1之帶體形成系統，進一步包含一帶體切割器及一進料輸送帶，其中該帶體切割器至少部分定位於該進料輸送帶與該上游輸送帶之間。
7. 如請求項6之帶體形成系統，其中該上游輸送帶、該下游輸送帶以及該進料輸送帶在大致平行方向上運行。
8. 如請求項1之帶體形成系統，其中該上游輸送帶與該下游輸送帶之間的該距離為可調節的。
9. 一種帶體形成系統，該帶體形成系統包含：一第一輸送帶；一第二輸送帶，其位於自該第一輸送帶之下游；一帶體切割系統，其適於自一條帶切割一條帶段，該帶體切割系統至少部分定位於該第一輸送帶與該第二輸送帶之間，其中該帶體切割系統包含一帶體切割器，該帶體切割器可獨立於該第一輸送帶及該第二輸送帶而旋轉，且可相對於該第一輸送帶及該第二輸送帶而旋轉。
10. 如請求項9之帶體形成系統，其中該第一輸送帶及該第二輸送帶在大致平行方向上運行。
11. 如請求項9之帶體形成系統，其中該帶體切割器包含一截切機型刀或刀片。
12. 如請求項9之帶體形成系統，進一步包含一帶體總成系統及一第三輸送帶，該帶體總成系統適於將一條帶段自該第二輸送帶移動至該第三輸送帶。
13. 如請求項12之帶體形成系統，其中該帶體總成系統包含：一臂部；一致動器，其用於移動該臂部；以及 一固持部件，其耦接至該臂部且適於將一條帶段自該第二輸送帶移動至該第三輸送帶，以使得該條帶段在該第三輸送帶上以一預定角度定向。
14. 如請求項13之帶體形成系統，其中該第一輸送帶、該第二輸送帶以及該第三輸送帶在大致平行方向上運行。
15. 如請求項13之帶體形成系統，其中該帶體總成系統進一步包含一第二致動器，該第二致動器耦接至該固持部件且適於使該固持部件相對於該臂部而移動。
16. 如請求項12之帶體形成系統，其中該第二輸送帶與該第三輸送帶之間的該距離為可調節的。
17. 一種用於製造一輪胎帶體中之至少一部分的方法，該方法包含：使用一帶體切割器自一條帶切割一條帶段；將該條帶段移動至該帶體切割器之下游；以及使用一固持部件將該條帶段自一上游輸送帶傳送至一下游輸送帶，其中該固持部件適於將該條帶段放置於該下游輸送帶上，以使得該條帶段關於該輪胎帶體之該縱長方向以一預定角度適當定位且適當定向。
18. 如請求項17之方法，其中該帶體切割器可獨立於該上游輸送帶及該下游輸送帶而旋轉，且可相對於該上游輸送帶及該下游輸送帶而旋轉。
19. 如請求項17之方法，其中該上游輸送帶及該下游輸送帶在大致平行方向上運行。
20. 如請求項17之方法，其中該固持部件經耦接至一可旋轉 臂，該可旋轉臂能夠將該固持部件自與該上游輸送帶連通之一位置移動至與該下游輸送帶連通之一位置。