用於連結材料層從而製備胎坯的方法

2023-04-30 02:40:51 1

專利名稱：用於連結材料層從而製備胎坯的方法
技術領域：
本發明涉及輪胎製造領域。更特別地，本發明涉及將材料的外部層壓合或可選擇地連結至基礎層。
背景技術：
用於製備輪胎的方法包括組裝層的步驟，在所述步驟的過程中，通過將一定數量的增強產品層和橡膠型材元件層卷繞至圓柱形整體形狀的鼓上從而使其堆疊，所述層對應於不同類型的複合物。層的聚集之後是成型步驟，從而得到胎坯，所述胎坯隨後被硫化以形成輪胎。當各個層被組裝時，重要的是通過利用未硫化橡膠的天然粘度使所述層彼此粘 合，同時避免在所述層之間包含空氣，因為包含空氣會導致硫化時缺陷的形成。為此，所述層被壓合在一起，這意味著在施加新一層之後是將該層連結至前ー層的步驟。通常地，使用由氣動致動氣缸操作的輥子進行壓合，所述輥子與剛被施加的層接觸井向該層施加機械壓力，同時推動該層旋轉移動。在所述層的旋轉過程中，所述輥子也以所述鼓的軸向方向移動，使得壓カ施加至所述層的整個表面並朝向產品的層的ー個軸向端部逐出空氣。在輪胎製造方法中，特別是在大型輪胎(例如エ地類型的輪胎)的情況下，如此進行的所述壓合方法需要一定量的時間。這是因為在施加每ー個新層之後，所述鼓必須旋轉多次從而保證所述輥子已經能夠覆蓋所述層的整個表面。

發明內容
本發明的主要目的是縮短製造輪胎的時間。為此，本發明的ー個主要目的是用於將材料(優選橡膠)的外部層連結至基礎層以製備胎坯的方法，所述胎坯具有旋轉軸線，所述方法包括將所述外部層施加至所述基礎層的步驟，繼而將所述外部層連結至所述基礎層的步驟，其特徵在於，所述連結步驟使用擠壓元件進行，所述擠壓元件圍繞所述外部層並在被稱作擴大構形的構形和被稱作外部層擠壓構形的構形之間可彈性變形，其中所述擠壓元件向所述外部層施加徑向壓力，所述連結步驟包括如下步驟-使所述擠壓元件從所述擴大構形轉換成所述層擠壓構形，-使所述擠壓元件在所述擠壓構形中沿所述胎坯的軸向方向移動。因此，建議使用弾性擠壓元件，所述擠壓元件布置在所述外部層周圍，從而使得其能夠在所述層的周圍同時施加徑向壓力。這意味著所述擠壓元件能夠通過所述擠壓元件的簡單的軸向平移而極迅速地覆蓋所述外部層的整個表面區域，而無需驅動所述外部層旋轉移動。並且，鑑於之前需要使所述鼓經歷數次旋轉從而保證所述外部層的全部表面區域的連結，歸功於上文提出的連結方法，簡單的平移可以是足夠的，因此節省了時間。可以理解的是，輪胎的直徑越大，節省的時間量越大。應注意所述方法也允許操作者被更高薪聘用，因為他們無需在所述層壓合時等待，因為該步驟現已變得特別迅速。應注意上文建議的方法可在輪胎製造方法的各個步驟中執行，特別是當將層平坦地施加至所述鼓上時，或可選擇地當在所述胎坯成型之後施加層時。應注意所述「外部層」通常是橡膠性質的複合物層，其可為型材元件或增強帘布層。此外，表述「基礎層」意指其上可以施加所述外部層的任何支撐件。所述基礎層可例如表示複合物層，複合物的多個並列的或重疊的層，或ー個或多個增強帘布層。增強帘布層意指由塗覆有橡膠的一定長度的絲線組成的帘布層，所述絲線彼此平行並與所述輪胎的圓周方向形成一定角度。上文描述的方法還包括単獨或結合考慮的ー個或多個如下特徵。所述擠壓元件劃定了給定周長的閉合輪廓，優選為給定直徑的大致圓形，並以如下方式構形，當其處於靜止構形時，其輪廓的周長小於所述基礎層的外周長，從而使得所述擠壓元件在所述擠壓構形中沿徑向向所述基礎層施加壓縮力，所述壓縮カ壓縮所述外部 層。因此，當所述擠壓元件處於所述擠壓構形時，其經受回復力，所述回復力傾向於使其返回其更小直徑的靜止構形，從而在所述外部層全部周圍施加向心壓力。應注意所述擠壓元件的所述靜止構形對應於所述擠壓元件的弾性回復能量為零的構形。所述擠壓元件在所述靜止構形時的直徑小於在所述擠壓構形時的直徑(該直徑基本上對應於所述外部層的外徑)，在所述擠壓構形時的直徑本身小於在所述擴大構形時的直徑。所述方法包括在變形裝置的作用下使所述擠壓元件從所述擠壓構形轉換成所述擴大構形的步驟，所述變形裝置包含氣動致動氣缸，所述氣動致動氣缸使所述擠壓元件變形。因此，在連結所述外部層之前，所述變形裝置允許所述擠壓元件伸展，使其能夠位於所述外部層周圍。當所述擠壓元件處於所述擠壓構形時，所述變形裝置操作為增加或減少施加至所述外部層的壓力。因此，可例如根據所述基礎層的直徑而調節由所述擠壓元件施加的壓力。應注意該具體實施方案特別允許使用同一個擠壓元件來施加不同類型的層，特別是不同直徑的層。然而，即使不操作所述變形裝置以增加或減少壓力，也可使用同一個擠壓元件來施加不同類型的層。為了改善所述連結步驟的周期時間，可有利的使用兩個擠壓元件，每ー個擠壓元件從所述胎坯的赤道平面沿軸向方向以相反方向移動。除了所述連結方法所耗費的時間長度被進ー步縮短的事實之外，這還保證了所述輪胎的所述層被對稱連結，因此提高了所述輪胎的質量，並使得能夠克服與所述胎坯的軸向壓縮相關的問題。本發明的另ー個目的是製造胎坯的方法，所述方法包括上文描述的連結方法。本發明的另ー個目的是用於將材料的外部層連結至基礎層以製備胎坯的設備，所述胎坯具有旋轉軸線，其特徵在於所述設備包括-擠壓元件，所述擠壓元件被構形成當其被施加至所述基礎層時圍繞所述外部層，所述擠壓元件劃定了給定周長的閉合輪廓，所述擠壓元件在被稱作擴大構形的構形和被稱作外部層擠壓構形的構形之間可彈性變形，其中所述擠壓元件被構形成向所述外部層施加徑向壓力，-移動裝置，所述移動裝置使所述擠壓元件在所述擠壓構形中沿所述胎坯的軸向方向移動。
該設備允許使用根據本發明的連結方法。上文關於所述方法給出的說明也適用於所述設備。所述設備還可以包括単獨或結合考慮的ー個或多個如下特徵。所述設備還包括變形裝置,所述變形裝置例如包括氣動致動氣缸,所述氣動致動氣缸使所述擠壓元件變形並設計為使所述擠壓元件從其擠壓構形轉換成所述擴大構形。所述變形裝置包括 氣動致動氣缸,所述氣動致動氣缸分布在所述擠壓元件周圍，分別啟動致動氣缸杆從而能夠通過彈性擴大所述擠壓元件的周長，其中所述致動氣缸杆的一個端部固定至所述擠壓元件。因此，所述致動氣缸使得通過在離散位置處沿所述擠壓元件的整個輪廓拉動從而擴大所述擠壓元件。每個致動氣缸的所述杆的所述端部包括空腔以容納所述擠壓元件，所述空腔具有保持的形狀以保持所述擠壓元件，使所述擠壓元件在所述空腔中自由旋轉。因此，當所述擠壓元件以軸向方向移動時，其可在所述外部層上翻滾，從而避免帶來損壞所述外部層的風險的任何滑動。根據ー個具體實施方案，所述擠壓元件通過螺紋安裝在所述空腔中。所述擠壓元件為圓形軸線的螺旋彈簧。應注意所述螺旋彈簧的軸線對應於穿過所述圓圈中心的軸線並被稱作中性軸線或纏繞軸線。根據ー個實施例，所述彈簧被安裝為使其能夠圍繞其軸線旋轉。此外，再根據ー個實施例，所述彈簧被對接連結在套筒中。所述變形裝置由支撐框架支持，所述支撐框架被安裝為使得其能夠在所述移動裝置的作用下沿轉鼓的軸向方向移動。


通過參閱如下描述將會更好地理解本發明，這些描述僅以實施例的方式給出並參考所附附圖展開，在這些附圖中-圖I是根據ー個具體實施方案的連結設備的側視示意圖，並且-圖2是圖I的設備的截面示意圖，顯示了所述連結方法。
具體實施例方式圖I描繪了用於製造胎坯的連結設備10的一部分。所述設備10被安裝在輪胎車間中，所述輪胎車間製造客用車輛或エ業車輛的輪胎。所述設備10允許將材料的外部層12(在此情況下為複合物層)連結(或穩固擠壓)至基礎層14，例如更低的複合物層、增強層、橡膠的多個疊加和/或並列層和/或支撐件。所述層12、14與其它層一起彼此組裝以產生胎坯，所述胎坯具有旋轉軸線X，所述旋轉軸線X與圓柱形鼓16的旋轉軸線一致，在所述圓柱形鼓16上疊加所述層。所述設備10還包括擠壓元件18，由支撐框架22承載的用於使所述元件18變形的變形裝置20，以及用於使所述元件18移動的移動裝置23。所述擠壓元件18為劃定具有一定周長的閉合輪廓的可彈性變形的元件。更特別地，所述擠壓元件18至少當其處於靜止構形時為圓形，其旋轉軸線與所述軸線X—致。在該實施例中，所述元件18為圓形軸線Y的螺旋彈簧，圖2可見。所述彈簧18用套管對接連結，這意味著線性螺旋彈簧的兩個端部被連結在一起以形成圓。所述擠壓元件18被構形成當外部層12施加至基礎層14時圍繞外部層12。其特別在三種構形之間可彈性變形，即靜止構形、圖2中所示的外部層12擠壓構形(其中所述擠壓元件向所述外部層12施加徑向壓力)和圖I中所示的擴大構形。所述靜止構形對應於元件18的回覆能量為零的構形。在該構形中，所述元件18的輪廓的周長小於所述擠壓構形中的周長，所述擠壓構形中的周長本身小於所述擴大構形中的周長。換言之，所述元件18的周長在所述靜止構形和所述擠壓構形之間增加，然後在所述擠壓構形和所述擴大構形之間增加。另外，當處於靜止構形時，所述元件18的輪廓的周長小於所述基礎層14的外周長，從而使得擠壓元件18在所述擠壓構形中向基礎層14施加壓縮力，所述壓縮カ壓縮外部層12。所述裝置20為使擠壓元件18變形的裝置，其設計為使所述擠壓元件18從其擠壓構形轉換成所述擴大構形。所述裝置20包括多個氣動致動氣缸24,所述氣動致動氣缸24均勻分布在擠壓元件18周圍，分別啟動致動氣缸杆26 (所述致動氣缸杆26的一個端部28固定至擠壓元件18)從而能夠通過弾性而擴大所述擠壓元件的周長。更特別地，每個致動氣缸24的杆26的端部28包括空腔28以容納所述擠壓元件18，所述空腔28具有保持所述 擠壓元件同時使所述擠壓元件在所述空腔28中自由轉動的形狀。換言之，當所述元件18在所述空腔28中時，其可圍繞其軸線Y自轉。在該實施例中，所述空腔28具有C型截面，所述元件18通過螺紋安裝在所述空腔28中。還是在該實施例中，所述裝置20包括12個致動氣缸24。所述支撐框架22支持ー組致動氣缸24。更特別地，所述框架22劃定圓形開ロ 30，所述圓形開ロ 30 g在裝配在所述鼓16周圍，並且在所述圓形開ロ 30上安裝所述致動氣缸24。所述支撐框架22也被安裝使得其能夠在移動裝置23的作用下沿所述轉鼓16的軸向方向X移動。所述移動裝置23允許所述擠壓元件18在所述擠壓構形中沿所述X方向移動，從而經過所述鼓16的整個軸向長度。優選地，所述移動裝置23和所述變形裝置20自動地操作。現在將描述使用所述設備10的連結方法。該方法在製造胎坯的方法的過程中實施，該製造胎坯的方法本身在輪胎製造方法的過程中實施。所述連結方法首先包括將所述外部層12施加至所述基礎層14的步驟，繼而包括將所述外部層12連結至所述基礎層14的步驟。為了實施該連結步驟，所述擠壓元件18被裝配在所述外部層12周圍。例如，其被如下裝配。所述元件18開始位於所述鼓16的側面，圍繞所述鼓並在所述層14、12旁邊，因為其之前已經用於連結更低的層例如層14。然後，所述元件18在變形裝置20的作用下轉換成所述擴大構形，使其能夠在所述外部層12的周圍通過沿軸向方向X的移動而移動。然後，首先通過使所述擠壓元件從所述擴大構形轉換成所述擠壓構形，從而連結所述層12。因此，所述元件18在所述層12周圍施加徑向壓力。然後進入使用所述裝置23使所述擠壓元件18在所述擠壓構形中沿所述軸向方向X移動的步驟，從而逐出所述層之間存在的空氣，如圖2中虛線所示。一旦所述元件18已經移動越過所述鼓16的整個軸向長度，所述層12被正確地施加至所述層14，所述兩個層之間捕獲的空氣通過所述層的軸向端部而被逐出，並且所述兩個層已經被滿意的連結。然後，所述擠壓元件18可留在所述鼓16周圍的側面，在所述層14、12的旁邊從而清理所述層12並為其它層的可能的施加留出空間。然後可使用所述元件18連結該新層，可通過所述變形裝置20的作用將所述元件18帶到所述新層的周圍。可以理解的是，所述擠壓元件18使得用於所述層彼此連結所需要的時間縮短，並因此使得用於製造輪胎的周期時間縮短。這是因為僅需要沿所述鼓的軸向方向X移動，因此所述鼓16不必通過多次旋轉而旋轉，從而達到這樣的連結。還可以理解的是，在所述製造方法中可使用同一個擠壓元件18從而連結不同的層，無需改變所述擠壓元件或改變所述操作參數，這是特別經濟的。最後，應注意本發明並不限於上文描述的具體實施方案。特別地，當擠壓元件18處於擠壓構形時，變形裝置20可以以如下方式操作，從而增加或減少施加至外部層12的壓力。例如，可提供裝置從而根據已經疊加在鼓16上的層的數量而控制致動氣缸杆26的衝程。另外，可使用兩個擠壓元件18，每ー個擠壓元件從所述胎坯的赤道平面沿軸向方 向X以相反方向向外移動。
權利要求
1.ー種用於將材料的外部層(12)連結至基礎層(14)以製備胎坯的方法，所述胎坯具有旋轉軸線(X)，所述方法包括將所述外部層(12)施加至所述基礎層(14)的步驟，繼而將所述外部層(12)連結至所述基礎層(14)的步驟，其特徵在於，所述連結步驟使用擠壓元件(18)進行，所述擠壓元件(18)圍繞所述外部層(12)並在被稱作擴大構形的構形和被稱作外部層(12)擠壓構形的構形之間能夠彈性變形，其中所述擠壓元件(18)向所述外部層施加徑向壓力，所述連結步驟包括如下步驟 -使所述擠壓元件(18)從所述擴大構形轉換成所述層擠壓構形， -使所述擠壓元件(18)在所述擠壓構形中沿所述胎坯的軸向方向(X)移動。
2.根據前述權利要求所述的方法，其中所述擠壓元件(18)劃定了給定周長的閉合輪廓並以如下方式構形，當其處於靜止構形時，其輪廓的周長小於所述基礎層(14)的外周長，從而使得所述擠壓元件(18)在所述擠壓構形中沿徑向向所述基礎層施加徑向壓縮力，所述徑向壓縮カ壓縮所述外部層。
3.根據前述權利要求任一項所述的方法，包括在變形裝置(20)的作用下使所述擠壓元件(18)從所述擠壓構形轉換成所述擴大構形的步驟，所述變形裝置(20)包括氣動致動氣缸(24 )，所述氣動致動氣缸(24 )使所述擠壓元件變形。
4.根據前述權利要求所述的方法，其中當所述擠壓元件(18)處於所述擠壓構形時，所述變形裝置(20)操作為增加或減少施加至所述外部層(12)的壓力。
5.根據前述權利要求任一項所述的方法，其中使用兩個擠壓元件(18)，每ー個擠壓元件(18)從所述胎坯的赤道平面沿軸向方向(X)以相反方向移動。
6.一種製造輪胎的方法，所述方法包括根據前述權利要求任一項所述的連結方法。
7.ー種用於將材料的外部層(12)連結至基礎層(14)以製備胎坯的設備(10)，所述胎坯具有旋轉軸線(X)，其特徵在於所述設備包括 -擠壓元件(18)，所述擠壓元件(18)被構形成當所述外部層(12)施加至所述基礎層(14)時圍繞所述外部層(12)，所述擠壓元件(18)劃定了給定周長的閉合輪廓，所述擠壓元件(18)在被稱作擴大構形的構形和被稱作外部層擠壓構形的構形之間能夠彈性變形，其中所述擠壓元件被構形成向所述外部層施加壓力， -移動裝置(23)，所述移動裝置(23)使所述擠壓元件(18)在所述擠壓構形中沿所述胎還的軸向方向(X)移動。
8.根據前述權利要求所述的設備，還包括變形裝置(20)，所述變形裝置(20)例如包括氣動致動氣缸(24)，所述氣動致動氣缸(24)使所述擠壓元件(18)變形並設計為使所述擠壓元件(18)從其擠壓構形轉換成所述擴大構形。
9.根據前述權利要求所述的設備，其中所述變形裝置包括氣動致動氣缸(24)，所述氣動致動氣缸(24)分布在所述擠壓元件(18)周圍，分別啟動致動氣缸杆(26)從而能夠通過彈性擴大所述擠壓元件的周長，其中所述致動氣缸杆(26)的一個端部(28)固定至所述擠壓元件(18)。
10.根據前述權利要求所述的設備，其中每個致動氣缸的所述杆的所述端部包括空腔(28)以容納所述擠壓元件(18)，所述空腔(28)具有保持的形狀以保持所述擠壓元件，使所述擠壓元件在所述空腔(28)中自由旋轉。
11.根據前述權利要求任一項所述的設備，其中所述擠壓元件為圓形軸線(Y)的螺旋彈簧(18)。
12.根據權利要求8至11任一項所述的設備，其中所述變形裝置(20)由支撐框架(22)支持，所述支撐框架(22)被安裝為使得其能夠在所述移動裝置(23)的作用下沿轉鼓(16)的軸向方向(X)移動。
全文摘要
本發明涉及一種用於將材料的外部層(12)連結至基礎層(14)以製備胎坯的方法，所述胎坯具有旋轉軸線(X)。所述方法包括將所述外部層(12)施加至所述基礎層(14)的步驟，繼而將所述外部層(12)連結至所述基礎層(14)的步驟。所述連結步驟使用擠壓元件(18)進行，所述擠壓元件(18)圍繞所述外部層(12)並在被稱作擴大構形的構形和被稱作擠壓構形的構形之間可彈性變形，其中壓力被施加到所述外部層(12)，所述擠壓元件(18)向所述外部層施加徑向壓力，所述連結步驟包括如下步驟所述擠壓元件(18)從所述擴大構形轉換到所述擠壓構形；所述擠壓元件(18)在所述擠壓構形中沿所述胎坯的軸向方向(X)移動。
文檔編號B29D30/28GK102712153SQ201080059689
公開日2012年10月3日 申請日期2010年12月22日 優先權日2009年12月29日
發明者A·夏爾, F·卡納德利, J·弗雷孔 申請人:米其林研究和技術股份有限公司, 米其林集團總公司