專利名稱：制造車胎增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制造車胎增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的方法，包括下面的步驟制備帶形段，各帶形段包括以平行方式安排的并至少包覆著一層彈性材料的絲狀元件；以相互接近的關(guān)系沿著一個環(huán)形支承件的圓周方向安放帶形段，以形成至少一層繞轉(zhuǎn)動幾何軸線連續(xù)的圓周發(fā)展的增強(qiáng)層。
本發(fā)明還涉及一種制造車胎增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的裝置，包括一個供送帶形段的單元，各帶形段包括以相互平行的方式安排的和至少部分包覆至少一層彈性材料層的絲狀元件；一個把各所述的帶形段安放在環(huán)形支承件上的安放單元，所述的安放相對于環(huán)形支承件的圓形發(fā)展方向按照一個預(yù)設(shè)的安放角進(jìn)行；第一角度致動裝置，該裝置可引起繞環(huán)形支承件本身的幾何軸線在安放單元和環(huán)形支承件之間的相對運動。
在本說明書中，本發(fā)明參照輪胎的帶結(jié)構(gòu)的制造說明。但是這里也規(guī)定本發(fā)明的方法和裝置可用來制造輪胎的胎殼結(jié)構(gòu)，或更一般地說，制造其它增強(qiáng)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括以相互平行的方式定向和/或相對于輪胎的赤道面的一個預(yù)定角度定向的芯線。
車輪的輪胎通常包括一個輪胎胎殼結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括按照環(huán)形形狀成形的一個或多個輪胎胎殼的股，該結(jié)構(gòu)的軸向相對的橫向邊與結(jié)合著圓周不能擴(kuò)張的插入件(通常稱為“輪緣環(huán)”)的各自的環(huán)形增強(qiáng)結(jié)構(gòu)接合。各環(huán)形增強(qiáng)結(jié)構(gòu)接合在用來把輪胎的內(nèi)圓周邊固定在一個相應(yīng)的安裝邊而沿著輪胎的內(nèi)圓周邊限定所謂的“輪緣”中。
在輪胎胎殼結(jié)構(gòu)上，沿徑向的外位置，放上一個帶結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括一個或多個成形為封閉圈的帶層，基本包括適合于定向成相互相對和相對于屬于鄰近的輪胎胎殼的股的芯索的紡織或金屬芯索。
在徑向在帶結(jié)構(gòu)外的位置也加上一個外胎面帶，通常由合適厚度的彈性材料帶構(gòu)成。對于本說明書規(guī)定術(shù)語“彈性體材料”意味著橡膠化合物，也就是由適于與增強(qiáng)添加劑和/或各種過程添加劑混合的至少一個聚合物基形成的這組。
在輪胎的相對側(cè)加上一對側(cè)壁，各側(cè)壁覆蓋位于外胎面帶的相應(yīng)的橫向邊近處的所謂肩部區(qū)和相應(yīng)的輪緣之間的輪胎的側(cè)部分。
在以前設(shè)計的制造方法中，通過順序連接由切割得到的多個段形成各帶層，切割是按照包括多個平行的結(jié)合在彈性體層中的縱向芯索的連續(xù)的帶的尺寸進(jìn)行的。更具體地，切割及連接操作以如此方法實施以便得到帶環(huán)，其中各段的芯索按照相對環(huán)本身的圓周發(fā)展的預(yù)定的傾斜和平行于連續(xù)段的芯索定向。
完成的帶環(huán)也包括沿徑向疊加的關(guān)系按次序形成的兩層或多層，該帶環(huán)結(jié)合在胎殼結(jié)構(gòu)的徑向向外的位置，通常同時有一個操作步驟，其中開始得到的圓柱形套筒的形式的胎殼結(jié)構(gòu)按照環(huán)形結(jié)構(gòu)成形。
現(xiàn)時，特別的注意放在尋找允許消除或至少限制對制造輪胎要求的中間半成品的制造。例如，在本申請人的歐洲專利申請EP97830731.2中，公開了一種制造輪胎的方法，其中輪胎胎殼的股(或多股)以及各帶層通過一個接一個沿圓周接近的關(guān)系把多個帶形段放在按照要得到的輪胎的內(nèi)部形狀成形的環(huán)形支承件上而得到。
WO 99/17920公開了一種通過安放從連續(xù)的帶形元件切下的帶形段制造帶層的方法和裝置。一當(dāng)從連續(xù)的帶形元件切下，各段由一個或多個機(jī)器人手操縱的磁性或吸杯式夾緊工具拉出。夾緊工具相應(yīng)它的相對端，可能也相應(yīng)中間部分夾持帶形段，并在機(jī)器人臂的控制下被致動，按照相應(yīng)于圓周發(fā)展的預(yù)定角，把帶形段放到環(huán)形支承件的外表面上。一當(dāng)完成安放，使環(huán)形支承件按預(yù)定的角度繞其自身的幾何軸線轉(zhuǎn)動以便在已安排的帶形段附近放新的帶形段。順序地重復(fù)上述步驟形成按照環(huán)形支承件整個圓周延伸的帶層。
但是，申請人已注意到按照現(xiàn)有技術(shù)的教導(dǎo)安放帶形段在得到的增強(qiáng)結(jié)構(gòu)中沒有很好的結(jié)構(gòu)均勻性。
按照本發(fā)明，已發(fā)現(xiàn)如果在安放各帶形段時在環(huán)形支承件和帶形段本身之間，繞與環(huán)形支承件的徑向的一個校正軸的相對轉(zhuǎn)動，則通過順序安放帶形段得到的帶層或其它增強(qiáng)結(jié)構(gòu)有完美的結(jié)構(gòu)均勻性。
特別是，本發(fā)明提供了一種制造車胎的增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的方法，包括下面的步驟，其特征在于在安放各所述的帶形段時，有繞在轉(zhuǎn)動幾何軸線徑向的校正軸線的在帶形段本身和環(huán)形支承件之間的角度轉(zhuǎn)動。
具體地，所述的繞校正軸線的角度轉(zhuǎn)動是在安放帶形段的過程中逐漸進(jìn)行的。
更具體地，所述的繞校正軸線的角度轉(zhuǎn)動是在安放各帶形段的過程中受到控制的，使得相對環(huán)形支承件的外表面按照大圓弧軌跡安放帶形段。
特別是所述的相對的角度轉(zhuǎn)動通過致動環(huán)形支承件得到。
優(yōu)選地，繞校正軸線進(jìn)行的所述的角度轉(zhuǎn)動的軸線位于環(huán)形支承件的赤道面。
優(yōu)選地，繞校正軸線進(jìn)行角度轉(zhuǎn)動的所述的軸線位于相對要加到環(huán)形支承件的帶形段的一個重心位置。
優(yōu)選地，制備所述的帶形段是借助對至少一個連續(xù)的帶形元件進(jìn)行順序的切割作用，把絲狀元件結(jié)合在所述的彈性材料中進(jìn)行的。
優(yōu)選的，在所述的切割作用后，把得到的單個段放在環(huán)形支承件上。
優(yōu)選地，所述的單個帶形段按照一個圓周分布間距順序地設(shè)在環(huán)形支承件上，該圓周分布間距相應(yīng)環(huán)形支承件赤道面測量與帶形段本身的寬度相當(dāng)。
按照本發(fā)明的一個最佳實施例，安放各帶形段包括下面步驟相應(yīng)于環(huán)形支承件的赤道面橫向安放帶形段；把所述的帶形段沿徑向接近所述的環(huán)形支承件；按照相應(yīng)于帶形段的圓周分布間距的一個角度間距轉(zhuǎn)動所述的環(huán)形支承件。
優(yōu)選地，還包括把各環(huán)形段壓對著環(huán)形支承件的步驟，所述的加壓操作在接近相應(yīng)的帶形段的中心部分和接著延伸朝著帶形段相對端進(jìn)行。
在一個最佳實施例中，所述的加壓步驟與所述的接近步驟同時進(jìn)行。
如果需要，各環(huán)形支承件可優(yōu)選地由預(yù)先形成的輪胎胎殼結(jié)構(gòu)構(gòu)成。
在一個最佳實施例中，還包括至少一個在環(huán)形支承件上制造輪胎胎殼結(jié)構(gòu)的步驟，所述的安放帶形段是通過把各帶形段安放在所述的輪胎胎殼結(jié)構(gòu)上進(jìn)行的。
本發(fā)明還提供了一種制造車胎增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的裝置，包括一個供送帶形段的單元，各帶形段包括以相互平行的方式安排的和至少部分包覆至少一層彈性材料層絲形元件；一個把各所述的帶形段安放在環(huán)形支承件上的安放單元，所述的安放相對于環(huán)形支承件的圓形發(fā)展方向按照一個預(yù)設(shè)的安放角進(jìn)行，第一角度致動裝置，該裝置可引起繞環(huán)形支承件本身的幾何軸線在安放單元和環(huán)形支承件之間的相對運動，其特征在于還進(jìn)一步包括第二角度致動裝置，該裝置可在安放各帶形段的過程中致動，在帶形段和環(huán)形支承件之間引起繞與所述的轉(zhuǎn)動幾何軸線徑向的校正軸線的相對轉(zhuǎn)動。
優(yōu)選地，所述的第二角度致動裝置可操作與所述的安放單元配合，以便相應(yīng)于環(huán)形支承件的外表面按照大圓弧軌跡安放所述的段。
優(yōu)選地，所述的第二致動裝置與所述的環(huán)形支承件機(jī)械連接以使環(huán)形支承件作繞所述的校正軸線的轉(zhuǎn)動。
更具體地，所述的校正軸線位于所述的環(huán)形支承件的赤道面。
在本發(fā)明的一個最佳實施例中所述的供送單元包括一個對連續(xù)的帶形件切割以得到所述的帶形段的切割工具；一個夾緊工具，可在第一工作位置和第二工作位置之間移動，在所述的第一工作位置，所述的夾緊工具在鄰近切割工具處與所述的連續(xù)帶形元件的終端接合，在所述的第二工作位置，所述的夾緊工具把所述的連續(xù)帶形件延伸超過所述的切割工具與要得到的所述的帶形段的長度相應(yīng)的一個段的距離。
優(yōu)選地，所述的安放單元包括至少一個加壓元件，以對著環(huán)形支承件的外表面的相反關(guān)系移動以便安放所述的帶形段。
更具體地，所述的安放單元包括至少兩個所述的加壓元件，各由相應(yīng)的支承元件支承著；一個支承所述的支承的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)；用來沿徑向接近所述的環(huán)形支承件的外表面轉(zhuǎn)移所述的加壓元件的徑向致動裝置；在第一工作狀態(tài)和第二工作狀態(tài)轉(zhuǎn)移所述的加壓元件的橫向致動裝置，在第一工作狀態(tài)，兩加壓元件相互接近，而在第二工作狀態(tài)，兩加壓元件相對環(huán)形支承件的赤道面相互分開。
優(yōu)選地，還包括輔助夾持元件，用來夾持由所述的切割工具切下的帶形段。
優(yōu)選的，所述的輔助夾持元件可沿環(huán)形支承件的徑向方向相對加壓元件移動。


圖1示意地示出在一個工作階段的本發(fā)明的裝置，其中一個連續(xù)的帶形元件的一端將被夾緊元件夾??；圖2示出在圖1的階段后的一個階段，其中帶形元件已延伸接近要被安放單元接合的環(huán)形支承物；圖3示出在圖2的階段后的一個階段，其中帶形段將相應(yīng)其中心部分安放到環(huán)形支承物上；圖4示出安放帶形段的最后階段；圖5示出按本發(fā)明實施的安放帶形段的圖；圖6示出按現(xiàn)有技術(shù)實施的安放帶形段的圖。
參照上述附圖，特別參照圖1-4，標(biāo)號1表示按照本發(fā)明的方法制造車胎的增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整個裝置。
在所示的實施例中，裝置1可制造在環(huán)形支承件上的帶形結(jié)構(gòu)2，該支承件3的外表面3a實際上形狀與要得到的輪胎的內(nèi)表面形狀相應(yīng)。
優(yōu)選地，在制造帶形結(jié)構(gòu)2之前，在環(huán)形支承件3加上一個輪胎胎殼(未示出)，該輪胎胎殼可按本申請人的專利申請EP 97830633.0、EP97830731.2、EP 98830661.0、EP 98830472.1中任一個所述的方法有利地設(shè)在同一環(huán)形支承件3上。環(huán)形支承件3不用詳細(xì)說明，因為它可由本專業(yè)的技術(shù)人員以普通的方式得到，例如可由可分裂或拆下的金屬鼓制成以便于隨后從得到的輪胎上移下。但是也不排斥把帶形結(jié)構(gòu)2直接制在輪胎胎殼上，胎殼例如用充氣合適地加固，在這種情況下，該胎殼也起到環(huán)形支承件的作用。如果需要，也可規(guī)定該裝置1及實施的方法也用來制造輪胎胎殼本身或輪胎的任意的增強(qiáng)結(jié)構(gòu)。
裝置1包括至少一個供送單元4，其可提供帶形段5，優(yōu)選地，一個接一個地提供預(yù)定長度的帶形段5，這些帶形段通過對從擠出裝置和/或砑光機(jī)或從供送卷筒供送來的至少一個連續(xù)帶形元件6順序地進(jìn)行切割而得到的。連續(xù)的帶形元件以及得到的帶形段5各有多根由金屬或紡織材料制成的線索或類似的絲狀元件，它們以相互平行的方式沿帶形元件和帶形段的縱向發(fā)展，和至少部分包覆著一層彈性體材料，這層材料在擠出和/或砑光操作上包覆上。
供送單元4包括至少一個切割工具7，該切割工具7可垂直地或與縱向有一預(yù)定的斜度切割連續(xù)的帶形元件6得到單個的帶形段5。切割工具7結(jié)合著一個夾緊工具8，該夾緊工具8可在第一工作位置及第二工作位置之間移動，在第一工作位置(見圖1)，該工具8可靠近切割工具7與連續(xù)的帶形元件6的終端6a接合，在第二工作位置，該夾緊工具8移離切割工具7。如圖2所示，緊接著從第一工作位置轉(zhuǎn)到第二工作位置，夾緊工具8驅(qū)動連續(xù)的帶形元件6使其延伸超過切割工具7一段與在致動切割工具后要得到的帶形段5相應(yīng)的長度，優(yōu)選地在沿著相對于環(huán)形支承件3的徑向通道位置。在附圖中，標(biāo)號9表示在切割工具7的緊上游區(qū)域在連續(xù)的帶形元件6上工作的一對導(dǎo)向輥。
裝置1還包括至少一個安放單元10，該單元10可順序接合以上述方式制備的各帶形段5，以便按照相對環(huán)形支承件的圓周方向的一個預(yù)定的安放角，把環(huán)形段5放到環(huán)形支承件3的外表面3a上，或放到設(shè)在支承件上的輪胎胎殼上(圖5)。
通過相對環(huán)形支承件3合適地定向安放單元10、和可以定向供送單元4可方便地預(yù)設(shè)安放角α，或相對安放單元10和供送單元4合適地定向支承件3來預(yù)設(shè)安放角α。為了制造帶形結(jié)構(gòu)2，至少相應(yīng)環(huán)形支承件3的赤道面測量的安放角α可安排成例如20°和35°之間。
優(yōu)選地，安放單元10包括至少一個加壓元件11，該如壓元件可相對環(huán)形支承件3的外表面3a沿著帶形段5移動。更具體地，在一個最佳實施例中，使用至少兩個加壓元件11，各加壓元件11可由在橫向致動裝置的作用下沿導(dǎo)向結(jié)構(gòu)13運動的支承元件12支承，致動裝置可以是蝸輪—蝸桿型，此處未示出，因為這些裝置可由對本專業(yè)技術(shù)人員適合的任意方式制造。
各支承元件12也優(yōu)選地接合至少一個輔助的夾持元件14，該夾持元件14可與相應(yīng)的加壓元件11配合，在帶形段5由切割單元7切下和放在環(huán)形支承件上之間的時間內(nèi)夾持帶形段5。更具體地說，各輔助夾持元件14可例如包括一輥，該輥從相應(yīng)的支承元件12突出成提供對由夾緊工具8驅(qū)動的細(xì)長元件6和切斷的帶形段5的支座。為了便于在設(shè)有機(jī)械干擾的情形下在第一和第二工作位置之間傳送夾緊工具8，也可把支承元件12設(shè)成與導(dǎo)向結(jié)構(gòu)13的縱向軸線成角度地轉(zhuǎn)動，以便在靜止位置及工作位置之間傳送相應(yīng)的加壓元件11和輔助夾持元件14，在非工作位置(見圖1)，元件11、14相對由夾緊工具8加給連續(xù)的細(xì)長元件6的縱向致動軌道移動，而在工作位置(見圖2)，元件11、14置于所述的致動軌道上和以接合的關(guān)系作用在細(xì)長元件上。
安放單元10也接合著一個徑向致動裝置，該裝置可以沿徑向通道移動加壓元件11到環(huán)形支承件3的外表面3a。這種徑向致動裝置沒有示出，也不詳細(xì)說明，它們可以本專業(yè)技術(shù)人員方便的任何方式得到，和操作在導(dǎo)向結(jié)構(gòu)13上和/或直接作用在加壓元件11上，以便把帶形段5帶到與環(huán)形支承件3的外表面3a接觸。更優(yōu)選地，把夾持元件14設(shè)成可相對加壓元件11沿著環(huán)形支承件13的徑向運動。這樣，加壓元件11可把帶形段5帶到與外表面3a接觸，而不會在環(huán)形支承件3和輔助夾持元件14之間造成機(jī)械干擾。在所示的實施例中，通過沿環(huán)形支承件3的徑向，直接沿著支座12移動加壓元件11可得到上述的相對運動。
還設(shè)有橫向致動裝置，這些裝置未示出，因為可以任何方便的方式得到，該裝置例如工作在導(dǎo)向結(jié)構(gòu)13和支座12之間，使加壓元件11在第一工作狀態(tài)和第二工作狀態(tài)之間移動，在第一工作狀態(tài)(見圖3)，加壓元件11相互接近，而在第二工作狀態(tài)(見圖4)，加壓元件11相對環(huán)形支承件3的赤道面移動。
帶形段5的制備及安放按下述的方式進(jìn)行。
開始的狀態(tài)如圖1所示，夾緊工具8被帶到第一工作狀態(tài)，在靠近切割工具7處與接合在導(dǎo)向輥9之間的連續(xù)帶形元件的終端6a接合(圖1)。當(dāng)夾緊工具8到達(dá)接近第二工作位置，確定支承元件12相對導(dǎo)向結(jié)構(gòu)13的縱向的角轉(zhuǎn)動，以這種方式以便把輔助夾持元件14帶到與由夾緊工具本身驅(qū)動的連續(xù)的帶形元件6下面的接合關(guān)系(圖2)。
隨后控制切割工具7介入以切割帶形段5。在這個情形下，輔助夾持元件14夾持橫向安放在相對環(huán)形支承件3的赤道面中心的帶形段5。
同時也把加壓元件11朝環(huán)形支承件3移動，因此帶形段5沿徑向接近環(huán)形支承件3，并在靠近環(huán)形支承件的赤道面附近，帶形段5接觸外表面3a，并且其中心部分壓對著外表面3a。隨著支承元件12沿著導(dǎo)向支承件13相互移動離開對方，確定加壓元件11同時沿著帶形段移動離開赤道面，以便把帶形段整個長度放到環(huán)形支承件3上，壓力作用從中心部分開始逐漸朝著帶形段的相對端延伸。
隨后，借助第一角度致動裝置的作用，確定環(huán)形支承件3按照預(yù)定的傾角繞其自身的幾何軸線X-X的角度轉(zhuǎn)動。順序重復(fù)上述操作確定了形成帶2，該帶2由沿環(huán)形支承件3的圓周發(fā)展以相互接近關(guān)系分布的多個帶形段5形成，該帶包括有繞轉(zhuǎn)動幾何軸線X-X連續(xù)的沿圓周發(fā)展的至少一層。
僅僅作為舉例，所述的第一角度致動裝置可以例如包括與環(huán)形支承件3同軸的輪轂15上的步進(jìn)電動機(jī)或其它類型的致動器?；蛘撸龅牡谝唤嵌戎聞友b置可以采取對于本專業(yè)技術(shù)人員方便的其它的實施例，可產(chǎn)生繞幾何軸線X-X，在安放單元10和環(huán)形支承件3之間的相對運動。
優(yōu)選地，上述的繞幾何軸線X-X的相對運動控制成按照與相應(yīng)環(huán)形支承件3的環(huán)形平面測量的帶形段本身的寬度相應(yīng)的圓周分布間隔進(jìn)行帶形段5的安放。
或者，按照與多個上述的寬度相應(yīng)的圓周分布間隔進(jìn)行帶形段5的安放，以如此方式以便在環(huán)形支承件3繞幾何軸線X-X兩個或更多的完整旋轉(zhuǎn)后形成連續(xù)層。
按照本發(fā)明，申請人發(fā)現(xiàn)，沒有附加的措施(下面要說明)的情形下，不可能以理想的方式安放帶形段5。應(yīng)該注意，安放單元10傾向于按直線或斜航軌跡安排各帶形段5，這個軌跡也就是按照通過調(diào)節(jié)在導(dǎo)向結(jié)構(gòu)13和環(huán)形支承件3的轉(zhuǎn)動幾何軸線X-X之間的相互方向預(yù)設(shè)的與理論角α相應(yīng)的一個恒定角度與環(huán)形支承件3的子午線面相交的軌跡。
申請人已發(fā)現(xiàn)，在這一情形下，由環(huán)形支承件3引起的表面曲率使得不可以得到放在其上的帶形段5的完美的相互的接近。應(yīng)該注意，在這一方面，外表面3a引起繞幾何軸線X-X的第一曲率，在如上述的實例中，使用一個凸形環(huán)形支承件3的情形下，還有第二曲率呈現(xiàn)曲線橫剖面形狀。
由外表面3a繞幾何軸線X-X呈現(xiàn)的曲率確定妨礙正確安放帶形段的第一因素。甚至考慮非凸形環(huán)形支承件的情形下，在外表面3a是圓柱形時，繞軸線X-X的表面曲率強(qiáng)制安放帶形段5時成螺紋狀。
因此，為了保證正確安排帶形段5，加壓元件11應(yīng)按照曲線軌跡移動，安排成可形成“S”形的安放線，與在正切于外表面3a的平面中帶形段5的螺線形投影相應(yīng)。
在本發(fā)明的一個最佳實施例中，為了結(jié)構(gòu)簡單及使用的柔性，安放單元10傾向沿導(dǎo)向結(jié)構(gòu)13沿支承元件12的滑動方向相應(yīng)直形軌跡安放帶形段。因此，段5傾向以非理想的方式安放，帶有相應(yīng)與它應(yīng)采取的螺線形發(fā)展有一定偏差。更具體地，由于帶形段5的相對端頭接近，安放角α傾向于受到逐漸減小，其尺寸按照環(huán)形支承件3的外徑變化到安放到安放角α的初始值，和變化到在環(huán)形支承件本身上形成的帶層的軸向尺寸。
妨礙正確安放帶形段的附加因素是從由于環(huán)形支承件的凸形引起的曲線形狀在外表面3a確定的軸向的曲率導(dǎo)出的。
應(yīng)該注意，由于上面限定的曲線形狀，帶來環(huán)形支承件3的半徑的稍些變化，該變化可相對轉(zhuǎn)動軸線X-X，在各帶形段5的相對段之間限定的表面區(qū)的不同點測出。在最后分析中，在包括在各帶形段的表面區(qū)域中，可相應(yīng)鼓3的赤道面識別出一個最大半徑，和相應(yīng)通過帶形段本身的相對端的各子午線面識別出一個最小半徑。
在不同的子午線面，環(huán)形支承件3的圓周發(fā)展的隨后發(fā)生的變化本身已是與正確的安放帶形段5不相容，有恒定寬度的帶形段應(yīng)該朝著它們的中部區(qū)相互搭接到一個逐漸更大的范圍，以補(bǔ)償圓周發(fā)展的變化。
還進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)在安放各帶形段5時，半徑從最大半徑到最小半徑的逐漸變化會引起其本身相對理論角α的傾斜的進(jìn)一步偏差，這一偏差將加到由于外表面3a繞幾何軸線X-X確定的偏差。
結(jié)果，與其相對端部相應(yīng)，各帶形段5將采取一個比理論角α小的偏差角β(圖6)。
由于各帶形段5的寬度是穩(wěn)定的，斜角從理論角α變到偏差角β的變化會帶來帶形段本身的圓周振幅的增加，該振幅可相對沿著鼓3的赤道線可測量的圓周振幅，沿著與帶形段5的相對端相應(yīng)位置的子午線測量。在圖6中，相對沿著赤道線和沿著上面規(guī)定的子午線的圓周振幅的尺寸分別標(biāo)為L和L′。
因此，按照其邊緣的整個縱向延伸，使各帶形段5的邊緣與相鄰的段5的縱向邊匹配是不可能的。如果帶形段5的邊緣相應(yīng)赤道面匹配，帶形段的部分限定為沿各帶的相對端部的方向逐漸增大。反之亦然，如果環(huán)形支承件3的角度轉(zhuǎn)動角度調(diào)節(jié)成使帶形段5的端部匹配，相應(yīng)于赤道面，在連續(xù)的段之間會得到一個空的空間S，如圖6示意示出，其代表按照現(xiàn)有技術(shù)的教導(dǎo)，在上述的圓周可得到的安放。在該圖中，為清楚示出起見，空的空間S故意放大了。
本申請人通過給裝置1配上第二角度致動裝置很好地處理和解決了上述問題，該第二角度致動裝置可在安放各帶形段5中致動以造成帶形段和環(huán)形支承件3之間，繞轉(zhuǎn)動幾何軸線X-X的徑向的校正軸線Y-Y的相對角度轉(zhuǎn)動。第二角度致動裝置沒有示出及作進(jìn)一步說明，因為普通技術(shù)人員可以以方便的方式得到，例如借助由編程的電控制單元控制的伺服電動機(jī)，其按照預(yù)設(shè)的工作程序管理整個裝置1的操作。
優(yōu)選地，提供第二角度致動裝置與環(huán)形支承件8機(jī)械連接，使后者以斜角繞校正軸線Y-Y轉(zhuǎn)動。但是，也不排斥可以把第二角度致動裝置與安放單元10結(jié)合，通過致動安放單元來得到上述的相對的角度轉(zhuǎn)動。
優(yōu)選地，校正軸線Y-Y位于環(huán)形支承件3的赤道面，更優(yōu)選地，位于相對要被安放的帶形段5的重心位置。
優(yōu)選地，第二致動裝置用安放單元10可操作地插入，和更具體地，用橫向致動裝置插入，該裝置使支承件12沿著導(dǎo)向結(jié)構(gòu)作控制的位移。
更優(yōu)選地，按照在安放帶形段5時沿著導(dǎo)向結(jié)構(gòu)13由支承件12逐步采取的位置的函數(shù)對第二致動裝置進(jìn)行致動。
這樣，在安放帶形段5的過程中以逐步的方式優(yōu)選地進(jìn)行安放角的校正，使得帶形段5的縱向發(fā)展的各點與安放角校正的專門值相應(yīng)。
分給環(huán)形支承件3的角度轉(zhuǎn)動的幅度應(yīng)該按照環(huán)形支承件3和放在其上的帶形段的幾何和尺寸特點對各情況進(jìn)行計算。
更具體地，為補(bǔ)償外表面3a繞幾何軸線X-X的曲率要進(jìn)行的角度轉(zhuǎn)動的幅度應(yīng)更高，理論安放角α和環(huán)形支承件3的外徑更小，僅由安放的帶形段5形成帶層的軸向尺寸將更高。
為了補(bǔ)償橫向形狀的曲率要實施的角轉(zhuǎn)動的振幅依次不僅對上述參數(shù)校正，而且對在前述的最大半徑和最小半徑之間可測量的差校正，還對橫向形狀本身的幾何形狀校正。更具體地，在環(huán)形支承件3的最大半徑和最小半徑之間的差越大，在繞校正軸線Y-Y進(jìn)行的角度轉(zhuǎn)動的幅度之間的差更大。因此可給各段5一個逐漸減小的圓周轉(zhuǎn)動幅度直到達(dá)到與其自己的端部相應(yīng)的位置，以便確保在帶形段5(更具體的是其中的芯索)沿著環(huán)形支承件3的整個圓周發(fā)展分布中完善的均勻性。
在環(huán)形支承件3的各子午面中，各帶形段5的圓周振幅有一個值，多倍于要安放以完成帶層的帶形段的數(shù)目，產(chǎn)生與在所述的子午面在環(huán)形支承件3上可測量的圓周發(fā)展相應(yīng)的結(jié)果。
也應(yīng)該看到切割工具7對連續(xù)帶形件6的切割操作可有利地按照相應(yīng)帶形段本身縱向發(fā)展形成一個切割角的方向發(fā)生，該切割角的值相應(yīng)于一個校正的安放角α′，該安放角α′是由于在安放操作的過程中如上述說明的采取的措施的結(jié)果，相應(yīng)于帶5的終端由帶5提供的。
因此，可給予設(shè)在環(huán)形支承件3上的帶形結(jié)構(gòu)2的橫向邊的連續(xù)發(fā)展。但是也可以按照來自上述規(guī)定的不同的角(例如按照與連續(xù)帶形件6的縱向發(fā)展垂直的方向)確定切割操作的實施。
作為實例，這些值在這里相應(yīng)帶層的結(jié)構(gòu)設(shè)定，包括一對具有相交的芯索的帶層，原型輪胎尺寸為225/50 R16。
所用的帶形段5由橡膠組織21的連續(xù)帶切出，該帶包括增強(qiáng)芯索，各增強(qiáng)芯索由一條高碳鋼(＞0.8％碳)的絲構(gòu)成，具有2-1×0.28HT構(gòu)造。
已包覆胎殼線網(wǎng)層的制造鼓有與赤道面相應(yīng)的外徑590mm。
為制造內(nèi)帶層，有25mm寬、420mm長和1.2mm厚的各段相應(yīng)于上述赤道面，以相對圓周方向的角度27°放在鼓上。各段隨后壓到鼓的表面，沿軸向朝兩個端部進(jìn)行，以便相應(yīng)于上述端部達(dá)到30.4°(即30°15′的角)。第二帶層以基本同樣的方式構(gòu)成，徑向疊放在第一層上，特別，所述的第二層的段長度為402mm，和定位成增強(qiáng)芯索與所述的第一層對稱地相交。所述的一對帶層隨后包覆圓周方向的螺旋形的尼龍索的繞組。
隨后對帶層的X射線檢查確定沿著制造鼓的圓周發(fā)展，金屬索厚度有很好的均勻性，相對赤道面和相對各子午線面，平行于赤道面和軸向設(shè)在所述赤道面的兩側(cè)均如此；特別所述的檢驗已示出兩個相鄰段的肩并肩的芯索之間也有均勻的厚度，這是現(xiàn)有技術(shù)的通常的帶制造系統(tǒng)都沒有得到過的結(jié)果。
本發(fā)明得到了重要的優(yōu)點。
本發(fā)明的方法和裝置允許通過安放帶形段，形成一個帶結(jié)構(gòu)或其它類型的增強(qiáng)結(jié)構(gòu)，當(dāng)使用圓柱形環(huán)形支承件和當(dāng)使用的環(huán)形支承件在安放帶形段的區(qū)域有曲線的橫截面，可確保結(jié)構(gòu)的均勻性，特別是沿環(huán)形支承件3的圓周形發(fā)展的芯索的厚度的均勻性。
權(quán)利要求
1.一種制造車胎的增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的方法，包括下面的步驟制備帶形段(5)，各帶形段包括以平行方式安排的并至少包覆著一層彈性材料的縱向絲狀元件；以相互接近的關(guān)系沿著一個環(huán)形支承件(3)的圓周方向安放帶形段(5)，以形成至少一層繞轉(zhuǎn)動幾何軸線(X-X)連續(xù)的圓周發(fā)展的增強(qiáng)層(2)；其特征在于在安放各所述的帶形段(5)時，有繞在轉(zhuǎn)動幾何軸線(X-X)徑向的校正軸線(Y-Y)的在帶形段本身和環(huán)形支承件(3)之間的角度轉(zhuǎn)動。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述的繞校正軸線(Y-Y)的角度轉(zhuǎn)動是在安放帶形段(5)的過程中逐漸進(jìn)行的。
3.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述的繞校正軸線(Y-Y)的角度轉(zhuǎn)動是在安放各帶形段(5)的過程中受到控制的，使得相對環(huán)形支承件(3)的外表面按照大圓弧軌跡安放帶形段。
4.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在所述的相對的角度轉(zhuǎn)動通過致動環(huán)形支承件(3)得到。
5.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于繞校正軸線(Y-Y)進(jìn)行的所述的角度轉(zhuǎn)動的軸線(Y-Y)位于環(huán)形支承件(3)的赤道面。
6.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于繞校正軸線(Y-Y)進(jìn)行角度轉(zhuǎn)動的所述的軸線位于相對要加到環(huán)形支承件(3)的帶形段(5)的一個重心位置。
7.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于制備所述的帶形段(5)是借助對至少一個連續(xù)的帶形元件(6)進(jìn)行順序的切割作用，把絲狀元件結(jié)合在所述的彈性材料中進(jìn)行的。
8.按照權(quán)利要求6的方法，其特征在于在所述的切割作用后，把得到的單個段(5)放在環(huán)形支承件(3)上。
9.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述的單個帶形段(5)按照一個圓周分布間距順序地設(shè)在環(huán)形支承件(3)上，該圓周分布間距相應(yīng)環(huán)形支承件赤道面測量與帶形段本身的寬度相當(dāng)。
10.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于安放各帶形段(5)包括下面步驟相應(yīng)于環(huán)形支承件(3)的赤道面橫向安放帶形段(5)；把所述的帶形段(5)沿徑向接近所述的環(huán)形支承件(3)；按照相應(yīng)于帶形段(5)的圓周分布間距的一個角度間距轉(zhuǎn)動所述的環(huán)形支承件(3)。
11.按照權(quán)利要求10的方法，其特征在于還包括把各環(huán)形段壓對著環(huán)形支承件(3)的步驟，所述的加壓操作在接近相應(yīng)的帶形段(5)的中心部分和接著延伸朝著帶形段相對端進(jìn)行。
12.按照權(quán)利要求11的方法，其特征在于所述的加壓步驟與所述的接近步驟同時進(jìn)行。
13.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于各環(huán)形支承件(3)由預(yù)先形成的輪胎胎殼結(jié)構(gòu)構(gòu)成。
14.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于還包括至少一個在環(huán)形支承件上制造輪胎胎殼結(jié)構(gòu)的步驟，所述的安放帶形段是通過把各帶形段(5)安放在所述的輪胎胎殼結(jié)構(gòu)上進(jìn)行的。
15.一種制造車胎增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的裝置，包括一個供送帶形段(5)的單元，各帶形段(5)包括以相互平行的方式安排的和至少部分包覆至少一層彈性材料層的絲形元件；一個把各所述的帶形段(5)安放在環(huán)形支承件(3)上的安放單元(10)，所述的安放相對于環(huán)形支承件的圓形發(fā)展方向按照一個預(yù)設(shè)的安放角(α)進(jìn)行；第一角度致動裝置，該裝置可引起繞環(huán)形支承件本身的幾何軸線(X-X)在安放單元(10)和環(huán)形支承件之間的相對運動，其特征在于還進(jìn)一步包括第二角度致動裝置，該裝置可在安放各帶形段(5)的過程中致動，在帶形段和環(huán)形支承件之間引起繞與所述的轉(zhuǎn)動幾何軸線(X-X)徑向的校正軸線(Y-Y)的相對轉(zhuǎn)動。
16.按照權(quán)利要求15的裝置，其特征在于所述的第二角度致動裝置可操作與所述的安放單元(10)配合，以便相應(yīng)于環(huán)形支承件(3)的外表面(3a)按照大圓弧軌跡安放所述的段(5)。
17.按照權(quán)利要求15的裝置，其特征在于所述的第二致動裝置與所述的環(huán)形支承件(3)機(jī)械連接以使環(huán)形支承件作繞所述的校正軸線(Y-Y)的轉(zhuǎn)動。
18.按照權(quán)利要求15的裝置，其特征在于所述的校正軸線(Y-Y)位于所述的環(huán)形支承件(3)的赤道面。
19.按照權(quán)利要求15的裝置，其特征在于所述的供送單元(4)包括一個對連續(xù)的帶形件(6)切割以得到所述的帶形段(5)的切割工具(7)；一個夾緊工具(8)，可在第一工作位置和第二工作位置之間移動，在所述的第一工作位置，所述的夾緊工具(8)在鄰近切割工具(7)處與所述的連續(xù)帶形元件(6)的終端(6a)接合，在所述的第二工作位置，所述的夾緊工具(8)把所述的連續(xù)帶形件(6)延伸超過所述的切割工具(7)與要得到的所述的帶形段(5)的長度相應(yīng)的一個段的距離。
20.按照權(quán)利要求19的裝置，其特征在于所述的安放單元(10)包括至少一個加壓元件(11)，以對著環(huán)形支承件(3)的外表面(3a)的相反關(guān)系移動以便安放所述的帶形段(5)。
21.按照權(quán)利要求20的裝置，其特征在于所述的安放單元包括至少兩個所述的加壓元件(11)，各由相應(yīng)的支承元件(12)支承著；一個支承所述的支承元件(12)的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)(13)；用來沿徑向接近所述的環(huán)形支承件(3)的外表面(3a)轉(zhuǎn)移所述的加壓元件(11)的徑向致動裝置；在第一工作狀態(tài)和第二工作狀態(tài)轉(zhuǎn)移所述的加壓元件(11)的橫向致動裝置，在第一工作狀態(tài)，兩加壓元件(11)相互接近，而在第二工作狀態(tài)，兩加壓元件(11)相對環(huán)形支承件的赤道面相互分開。
22.按照權(quán)利要求21的裝置，其特征在于還包括輔助夾持元件(14)，用來夾持由所述的切割工具(7)切下的帶形段(5)。
23.按照權(quán)利要求22的裝置，其特征在于所述的輔助夾持元件(14)可沿環(huán)形支承件的徑向方向相對加壓元件(11)移動。
全文摘要
制造輪胎中,用帶形段(5)制出一個帶形結(jié)構(gòu)(2),各帶形段(5)包括結(jié)合在彈性體層中以相互在圓周上接近的關(guān)系順序放在環(huán)形支承件(3)上的平行的帶。在安放各帶形段(5)時,使環(huán)形支承件(3)作繞與環(huán)形支承件的轉(zhuǎn)動軸線(X－X)或徑向的校正軸線(Y－Y),該轉(zhuǎn)動軸線(X－X)位于相對于要安放的帶形段(5)的重心位置。甚至當(dāng)環(huán)形支承件(3)有帶有曲線橫截面形狀的拱頂區(qū),仍可保證各帶形段(5)與鄰近的帶形段(5)的良好的匹配。
文檔編號B29D30/30GK1337900SQ00803110
公開日2002年2月27日 申請日期2000年11月21日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月26日
發(fā)明者毛里奇奧·馬其尼, 馬克·坎圖, 伊格納奇奧·德格瑟 申請人:倍耐力輪胎公司