專利名稱：雙向工具頭部和輪胎簾線敷貼方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及制造輪胎環(huán)形胎體簾布層的改進(jìn)裝置，并且更具體而言，涉及將單端簾線應(yīng)用至環(huán)形輪胎成型表面的敷貼器頭部。
背景技術(shù)：
一直以來，充氣輪胎都被制成為具有胎圈、胎面、帶束層加強(qiáng)件和胎體的通常為環(huán)形的層狀結(jié)構(gòu)。輪胎由橡膠、纖維和鋼絲簾線組成。大部分應(yīng)用的制造工藝包括組裝由扁平材料帶或者材料層構(gòu)成的多種輪胎部件。各個(gè)部分都設(shè)置于成型鼓上并且按所需長度對其進(jìn)行剪切，使得各部分的末端會(huì)合或者覆蓋，形成接合。
組裝現(xiàn)有技術(shù)胎體的第一階段通常包括組裝一個(gè)或者多個(gè)簾布層和一對側(cè)壁、一對頂點(diǎn)、內(nèi)襯(用于無內(nèi)胎輪胎)、一對胎圈包布和可能還有一對橡膠胎肩帶。環(huán)形胎圈芯可以在輪胎成型的上述第一階段期間加入，并且所述簾布層可以繞胎圈芯翻轉(zhuǎn)，從而形成簾布層的上卷部分。其它部件也可以使用或者甚至替換上述一些部件。
在組裝的第一階段，此時(shí)中間制品為圓柱狀成形。然后，在輪胎成型第一階段完成之后，所述圓柱形胎體膨脹為環(huán)形。在輪胎制造的第二階段，可以使用現(xiàn)有的相同成型鼓或者工作站將加強(qiáng)帶束層和胎面加到此中間制品上。
這種由隨后形成環(huán)形的扁平部件制造輪胎的方式限制了輪胎以極為統(tǒng)一的樣式形成的能力。因而，提出了一種改進(jìn)的方法和裝置，所述方法包括將彈性材料層應(yīng)用到環(huán)形表面上和在彈性材料層預(yù)定路徑上連續(xù)放置與縫合一個(gè)或多個(gè)簾線。所述方法進(jìn)一步包括從卷筒上分配一個(gè)或者多個(gè)簾線以及在分配簾線時(shí)以預(yù)定的路徑引導(dǎo)簾線。優(yōu)選在簾線放置和縫合之后，每個(gè)預(yù)敷貼橡膠或者未如此敷貼的簾線都保持在彈性材料層上，隨后通過反轉(zhuǎn)簾線的方向指引簾線通向另一周向位置，形成環(huán)形端部，以及在環(huán)形端部形成和簾線路徑方向反轉(zhuǎn)之后釋放固定簾線。優(yōu)選地，環(huán)形表面的分度(indexing)在離散角距中以特定直徑建立起均勻的簾線節(jié)距。
上述方法利用用于形成環(huán)形簾線加強(qiáng)簾布層的裝置執(zhí)行，所述裝置具有環(huán)形心軸、簾線分配器、沿預(yù)定路徑引導(dǎo)已分配簾線的設(shè)備、將彈性材料層置于環(huán)形心軸上的設(shè)備、將簾線縫合在彈性材料層上的設(shè)備和當(dāng)環(huán)形端部形成時(shí)保持簾線的設(shè)備。將簾線縫合至彈性材料層上的設(shè)備包括安裝在工具支臂上的雙向工具頭部。一對輥軸構(gòu)件并排安裝在遠(yuǎn)離工具頭部的端部并在它們之間限定了簾線出口孔。所述支臂移動(dòng)頭部穿過建立在鼓或芯上的輪胎胎體的彎曲部分，同時(shí)所述簾線進(jìn)給通過設(shè)在輥軸之間的出口孔。當(dāng)簾線向前和向后穿過環(huán)形表面，第一輥軸沿第一定向路徑嚙合簾線和第二輥軸在逆轉(zhuǎn)相反的第二定向路徑上嚙合簾線時(shí)，輥軸將簾線縫靠在環(huán)形表面上。
優(yōu)選所述環(huán)形心軸可以關(guān)于它的軸旋轉(zhuǎn)并提供旋轉(zhuǎn)裝置，所述旋轉(zhuǎn)裝置使得心軸在簾線處于預(yù)定的簾線路徑時(shí)可以進(jìn)行圓周分度。優(yōu)選所述導(dǎo)引裝置包括多軸機(jī)器人計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和簾布層機(jī)構(gòu)，該簾布層機(jī)構(gòu)使得簾線路徑沿著具有凹面和凸面的心軸外廓走向。
雖然運(yùn)行良好，但是在上述提出的裝置和方法中還存在某些問題。首先，構(gòu)造和安裝工具頭部輥軸從而使得它們保持與環(huán)形表面連續(xù)接觸，同時(shí)各個(gè)輥軸可選擇地沿相應(yīng)的敷貼路徑與簾線嚙合。由于兩個(gè)輥軸與表面恒定接觸，因此上述構(gòu)造導(dǎo)致敷貼器頭部和環(huán)形表面之間存在大于優(yōu)選的表面接觸。各輥軸和環(huán)形表面之間的恒定接觸使得為了將輥軸頭部移動(dòng)到表面上需要相對更大的作用力。并且，由于兩個(gè)輥軸相對于環(huán)形胎體表面均具有固定的角度關(guān)系，為使敷貼器頭部沿輪胎胎體曲面部分移動(dòng)以及使簾線于各胎體橫橋末端處形成環(huán)形端部而必需的機(jī)構(gòu)變得不期望地復(fù)雜，導(dǎo)致了工具制造和維護(hù)成本的增加。
據(jù)此，仍然需要易于構(gòu)造、操作可行和高效、并且在雙向?qū)味撕熅€敷貼至輪胎胎體上有效的敷貼器頭部。此外，對于敷貼器頭部，還存在以下需求其可以有效地應(yīng)用輪胎簾線，同時(shí)不需要形成環(huán)形端部的單獨(dú)設(shè)備和擠壓和釋放簾線所必須的單獨(dú)設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
一般的，本發(fā)明的一方面實(shí)現(xiàn)了一種用于將輪胎簾線雙向敷貼到輪胎部件的環(huán)形表面上的工具頭部。該頭部可以包括簾線嚙合元件，構(gòu)造成在將輪胎簾線敷貼至環(huán)形表面時(shí)橫過環(huán)形表面沿正反方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。簾線嚙合元件至少包括第一和第二簾線嚙合部件。重定向裝置構(gòu)造用于重新定位簾線嚙合元件，使得第一簾線嚙合部件沿正向嚙合環(huán)形表面，并且第二簾線嚙合部件沿反向嚙合環(huán)形表面。環(huán)形表面例如可以包括輪胎的彈性體層。
在另一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種用于將輪胎簾線雙向敷貼到輪胎部件的環(huán)形表面上的方法。該方法可包括通過在第一簾線嚙合部件沿正向運(yùn)動(dòng)時(shí)使至少第一簾線嚙合部件與環(huán)形表面嚙合，將一個(gè)或多個(gè)簾線敷貼到環(huán)形表面上。該方法還包括使第一簾線嚙合部件與環(huán)形表面脫離嚙合，并且通過在第二簾線嚙合部件沿反向運(yùn)動(dòng)時(shí)使至少第二簾線嚙合部件與環(huán)形表面嚙合，將一個(gè)或多個(gè)簾線敷貼到環(huán)形表面上。接著，使第二簾線嚙合部件與環(huán)形表面脫離嚙合。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，優(yōu)選地但不是必須地，雙向工具頭部安裝成當(dāng)環(huán)形表面轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)橫過環(huán)形表面沿正反方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。工具頭部包括多個(gè)輥軸，用于沿正反方向?qū)⒁粋€(gè)或多個(gè)簾線壓在環(huán)形表面上的彈性體層上；以及傾斜機(jī)構(gòu)，用于沿正反方向?qū)⑤佪S重新角度定位成與環(huán)形表面交替的嚙合。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，至少一個(gè)輥軸沿正向嚙合抵靠環(huán)形表面，并且在第一輥軸脫離嚙合時(shí)，至少一個(gè)第二輥軸沿反向嚙合抵靠環(huán)形表面。
本發(fā)明的另一個(gè)方面使用了傾斜機(jī)構(gòu)，以便將第一和第二輥軸同時(shí)與環(huán)形表面嚙合和脫離嚙合。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，第一和第二輥軸成一線地安裝到工具頭部的終端并且在其間限定簾線離開通路。
一種用于將輪胎簾線雙向敷貼到環(huán)形表面上的方法構(gòu)成了本發(fā)明的附加方面，該方法包括以下步驟安裝工具頭部，用于橫過環(huán)形表面沿正反方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，該工具頭部具有多個(gè)輥軸部件；沿正向通過工具頭部的至少一個(gè)第一輥軸部件將一個(gè)或多個(gè)簾線壓在環(huán)形表面上的彈性體層上；在工具頭部沿正向運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí)使工具頭部的第一輥軸部件與環(huán)形表面脫離嚙合；沿反向通過工具頭部的至少一個(gè)第二輥軸部件將一個(gè)或多個(gè)簾線壓在環(huán)形表面上的彈性體層上；在工具頭部沿反向運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí)使工具頭部的第二輥軸部件與環(huán)形表面脫離嚙合。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，該方法可以包括以下步驟在工具頭部沿正向運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí)將工具頭部從初始方位樞轉(zhuǎn)地重新定向到第二方位，以便使工具頭部的第一輥軸部件與環(huán)形表面脫離嚙合并且使工具頭部的第二輥軸部件與環(huán)形表面嚙合；以及在工具頭部沿反向運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí)將工具頭部從第二方位樞轉(zhuǎn)地重新定向到初始方位，以便使工具頭部的第二輥軸部件與環(huán)形表面脫離嚙合并且使工具頭部的第一輥軸部件與環(huán)形表面嚙合。
在本發(fā)明的另一方面，輥軸部件可以構(gòu)造成在第一簾線嚙合部件運(yùn)動(dòng)時(shí)至少部分地將簾線捕獲到簾線接收路徑中，并且使用該路徑來將至少一個(gè)簾線相對于環(huán)形表面對齊，精確地定位和敷貼簾線。
定義 “高寬比”指的是輪胎的斷面高度與它的斷面寬度的比例。
“軸向”和“沿軸向”指的是平行于輪胎的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的直線或方向。
“胎圈”或者“胎圈芯”通常指的是包括環(huán)形抗拉構(gòu)件的輪胎部分，徑向內(nèi)胎圈與將輪胎保持在輪輞上相關(guān)，并由簾布層簾線包繞和成形，帶有或不帶有其它增強(qiáng)元件如膠織物(flippers)、碎芯(chippers)、三角膠或填料、護(hù)趾膠和胎圈包布。
“帶結(jié)構(gòu)”或者“加強(qiáng)帶”指的是由平行的簾線構(gòu)成的至少兩個(gè)環(huán)形層或簾布層，簾線經(jīng)過編織或未經(jīng)編織，位于胎面下方，未錨定于胎圈上，并且左右簾線角度相對于輪胎赤道面均處于17°～27°的范圍內(nèi)。
“周向”指的是沿著垂直于軸向方向的環(huán)狀胎面表面的周長延伸的線或方向。
“胎體”指的是在簾布層之上的除了帶結(jié)構(gòu)、胎面、下胎面之外的輪胎結(jié)構(gòu)，但是包括胎圈，如果應(yīng)用的話，可以連接在任何可選輪輞上。
“胎身”指的是除了胎面和底胎面之外的胎體、帶結(jié)構(gòu)、胎圈、側(cè)壁以及所有其它輪胎部件。
“胎圈包布”是指環(huán)繞著胎圈的外側(cè)放置以便保護(hù)簾布層與輪輞隔開的窄材料帶，分散輪輞上方的撓曲。
“簾線”指的是輪胎中的簾布層所包括的加強(qiáng)線股之一。
“赤道面(EP)”指的是垂直于輪胎的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線并且經(jīng)過其胎面中心的平面。
“接地印痕”指的是在速度為零并且在正常荷載和壓力下，胎面與地平面的接觸印痕或者接觸面積。
“內(nèi)襯”指的是形成無內(nèi)胎型輪胎內(nèi)表面并且容納輪胎內(nèi)膨脹流體的由彈性體或其它材料構(gòu)成的一層或多層。
“正常充氣壓力”是指由適當(dāng)輪胎運(yùn)行狀況標(biāo)準(zhǔn)組織指定的充氣壓力和荷載具體設(shè)計(jì)。
“正常荷載”是指由適當(dāng)輪胎運(yùn)行狀況標(biāo)準(zhǔn)組織指定的充氣壓力和荷載具體設(shè)計(jì)。
“放置”指的是通過加壓將簾線定位在表面上，從而沿期望的簾布層路徑將簾線粘接在放置位置上。
“簾布層”指的是由橡膠涂覆的平行簾線構(gòu)成的層。
“徑向”和“沿徑向”指的是沿徑向朝向或者背離輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的方向。
“徑向簾布層輪胎”指的是一種帶束式或者沿周向約束的充氣輪胎，其中至少一個(gè)簾布層使得簾布層簾線相對于輪胎的赤道面成65°～90°之間的簾線角度從胎圈延伸到胎圈。
“斷面高度”指的是從輪輞名義直徑至輪胎赤道面處輪胎外徑的徑向距離。
“斷面寬度”指的是輪胎在無荷載的情況下，已經(jīng)在正常壓力下膨脹24小時(shí)之時(shí)和之后，平行于輪胎軸線并且在其側(cè)壁外側(cè)之間的最大直線距離，然而在無荷載的情況下，不包括側(cè)壁由于標(biāo)記、裝飾或者保護(hù)帶而引起的側(cè)壁升高。
“胎肩”指的是剛好位于胎面邊緣之下的側(cè)壁上部分。
“胎側(cè)”指的是位于胎面和胎圈之間的輪胎部分。
“胎面寬度”指的是胎面沿軸向，即在平行于輪胎的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的平面中的弧長。
“纏繞”指的是在張力下將簾線沿直線路徑覆蓋在凸面上。


本發(fā)明將通過實(shí)施例和參考附圖進(jìn)行描述，其中圖1是應(yīng)用了多個(gè)簾布層布設(shè)組件的輪胎形成站透視圖，每一組件均根據(jù)本發(fā)明一方面構(gòu)造成。
圖1A是與圖1類似的表示裝入保護(hù)套內(nèi)的輪胎形成站的透視圖。
圖2是顯示多個(gè)簾布層布設(shè)組件圍繞輪胎成型芯的空間分配的輪胎形成站側(cè)面正視圖。
圖3A是相對于為了說明而部分剖開的輪胎成型芯，設(shè)置在初始位置的一個(gè)簾布層布設(shè)組件的放大透視圖。
圖3B是相對于輪胎成型芯，在后繼簾布層布設(shè)路徑中間位置的示于圖3A中的簾布層形成組件的放大透視圖。
圖3C是相對于輪胎成型芯，在后繼末端位置的示于圖3A中的簾布層形成組件的放大透視圖。
圖4是說明根據(jù)本發(fā)明相對于輪胎成型芯裝配在末端位置的簾布層布設(shè)裝置的部分前視圖。
圖5是簾布層布設(shè)組件的放大透視圖。
圖6是簾布層布設(shè)組件的后方正視圖。
圖7是以虛線顯示支承臂滑動(dòng)機(jī)構(gòu)順序操作的簾布層布設(shè)組件的側(cè)面正視圖。
圖8是透過簾布層布設(shè)裝置的橫斷面圖。
圖9是與相鄰簾線拉伸和進(jìn)給組件共同固定的簾布層布設(shè)裝置的側(cè)面正視圖。
圖10是簾線拉伸和進(jìn)給組件的放大透視圖。
圖11是簾布層布設(shè)組件的底部平面圖。
圖12是經(jīng)過支臂工具的簾布層布設(shè)端部的橫斷面圖。
圖13A是經(jīng)過以收縮位置和以虛線處于軸向延伸位置所示的支臂工具簾布層布設(shè)端部的橫斷面圖。
圖13B是經(jīng)過圖13A所示的在軸向延伸位置上支臂工具簾布層布設(shè)端部的橫斷面圖。
圖14是經(jīng)過圖13A所示、向傾斜前方移動(dòng)的支臂工具簾布層布設(shè)端部的橫斷面圖。
圖15是經(jīng)過圖13A所示、向反向傾斜方向移動(dòng)的支臂工具簾布層布設(shè)端部的橫斷面圖。
圖16為清楚起見，是具有部分剖面的支臂工具的簾布層布設(shè)端部的前方右側(cè)透視圖。
圖16A是支臂工具簾布層布設(shè)端部輥軸組件的部分分解透視圖。
圖16B所示的為不帶有外殼的支臂端部工具的左側(cè)透視圖，是以說明處于展開狀態(tài)時(shí)的剪切活塞和連桿為目的。
圖16C所示的為不帶有外殼的支臂端部工具的左側(cè)透視圖，是以說明處于收縮狀態(tài)式的剪切活塞和連桿為目的。
圖17是支臂工具簾布層布設(shè)端部簾線切削副組件的部分分解透視圖。
圖18A～D是表示通過根據(jù)本發(fā)明單簾線敷貼構(gòu)造簾布層的輪胎成形心軸的順序視圖。
圖19～28是可能應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的環(huán)形芯表面的具有代表性的簾布層簾線圖案。
具體實(shí)施例方式首先參照圖1、1A和2，顯示了用于將輪胎成型在芯組件11上的機(jī)械組件10。芯組件11通常為環(huán)形，以及通過將輪胎部件順序?qū)訅涸诃h(huán)形芯上，輪胎在其上得以形成?？梢耘鋫淦脚_(tái)12以作為組件10的支撐。當(dāng)輪胎部件層順序地施加到環(huán)形芯上時(shí)，通過常規(guī)軸連接一驅(qū)動(dòng)馬達(dá)14，從而使芯組件11旋轉(zhuǎn)。
上述附圖表明了在一優(yōu)選配置中圍繞芯組件而設(shè)的四個(gè)支臂組件16A-D。雖然在該裝置具體實(shí)施方案10中包括四個(gè)組件，但本發(fā)明并不意圖如此進(jìn)行限定。如果期望，也可以使用單個(gè)支一臂組件?？蛇x擇地，如果期望，多于或者少于四個(gè)組件同樣可以構(gòu)成該裝置。所述四個(gè)支臂組件16A-D以優(yōu)選的間隔圍繞芯組件10進(jìn)行設(shè)置，這使得支臂組件可以同時(shí)在相應(yīng)的環(huán)形芯區(qū)域構(gòu)造簾線層。將環(huán)形芯的表面面積分成四個(gè)扇區(qū)，分別分配給四個(gè)支臂組件中的一個(gè)相應(yīng)支臂組件，這使得簾線簾布層在全部四個(gè)扇區(qū)內(nèi)可以同時(shí)得到形成，由此可以加快工藝速度以及節(jié)約時(shí)間和制造成本。
圖中還顯示了芯移除組件18，設(shè)置為一旦輪胎結(jié)構(gòu)在芯上得以完成，即可將芯組件11從支臂組件16A-D之間移除。適當(dāng)?shù)墓I(yè)應(yīng)用常規(guī)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)可以用于控制裝置10的操作，包括支臂組件16A-D的操作。所示類型的控制系統(tǒng)一般包括包圍計(jì)算機(jī)和系統(tǒng)控制硬件的殼體22。電力控制信號將通過一種或者多種適宜的電纜管道(比如以數(shù)字23所示的電纜管道)傳輸?shù)窖b置10。
可以用護(hù)殼體或者周邊防護(hù)構(gòu)件24包圍裝置10，如圖1A所示。用于控制冷卻單元20的附加吊裝控制單元26安裝在防護(hù)構(gòu)件24上。支臂組件16A-D中的每一個(gè)組件都通過簾線釋放組件或者卷筒28運(yùn)行，為了清楚起見，在圖2中僅僅顯示了這四個(gè)支臂組件中的一個(gè)。為了使從組件28進(jìn)給的簾線32處于適當(dāng)拉伸和平衡，將平衡器組件30與各個(gè)釋放組件28相連。如圖所示，簾線32通過平衡器組件30進(jìn)給支臂組件16D。
在圖3A-C和4中，對其中一個(gè)支臂組件16D的運(yùn)行進(jìn)行了順序說明，由此將會(huì)容易地得到理解。對支臂組件16D進(jìn)行配置，以使其提供由C-框架支臂36攜帶的支臂端部的工具組件34，由延伸穿過電纜槽38的適當(dāng)電纜電力伺服。如先前所釋，芯組件11配置有軸向旋轉(zhuǎn)軸40和提供環(huán)形外部環(huán)面43的部分環(huán)形芯主體42。主安裝支架44支撐支臂端部的工具組件34以及驅(qū)動(dòng)馬達(dá)46和離合器組件48。結(jié)合考慮圖4、5、6、7和8可以得到極好了解，C-框架支臂36可滑動(dòng)地連接在Z軸垂直滑動(dòng)構(gòu)件50上并且沿Z軸移動(dòng)，從而橫斷外部芯環(huán)面43的寬度。支臂36沿滑動(dòng)構(gòu)件50的移動(dòng)便于在不同尺寸的輪胎芯上布設(shè)簾線。圖3A表明支臂組件36相對于表面43處于起始位置；圖3B為沿橫向穿過表面43的路徑的中間位置；和圖3C為組件36在表面43另一側(cè)的終端橫向位置。圖7例示說明了支臂組件36沿滑動(dòng)件50的運(yùn)動(dòng)，從而便于理解組件36在圖3A-C所示的順序位置之間的移動(dòng)。從圖8中可以看出，驅(qū)動(dòng)軸51與支臂組件36連接在一起，并且響應(yīng)控制指令以往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方式沿Z軸路徑驅(qū)動(dòng)組件。
支臂端部工具的馬達(dá)52進(jìn)一步安裝在支臂組件36上并且可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)支臂端部工具軸54。支臂端部工具34由雙向簾線布設(shè)頭部組件56、中間殼體組件57和上部殼體組件59組成。支臂端部工具34進(jìn)一步包括簾線拉伸子組件58，如圖9和10中所詳示。子組件58包括驅(qū)動(dòng)馬達(dá)60，馬達(dá)60固定在S形塊62上。所述子組件58還包括第一滑輪64；空間可調(diào)整的簾線滑輪65；和第三滑輪66。拉長的閉端式張力帶68圍繞滑輪64，66布線，如圖所示。簾線導(dǎo)引末端管70從滑輪以及組件58的帶拉伸區(qū)域穿過塊62。初始簾線導(dǎo)引路徑72進(jìn)入塊62中，并且引導(dǎo)簾線32穿過塊和進(jìn)入組件58的拉伸區(qū)域中。帶68圍繞滑輪64，66布線，并在此轉(zhuǎn)動(dòng)。應(yīng)當(dāng)理解，如圖所示簾線32在帶68和滑輪65之間布線，并且通過帶68的轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)組件58軸向進(jìn)給。通過調(diào)節(jié)滑輪65相對于簾線32和帶68的相對位置，簾線32可以被置于最佳拉伸狀態(tài)以在隨后路經(jīng)敷貼器頭部。由此，簾線32的拉伸可以得到最優(yōu)化，從而導(dǎo)致了如下述的穿過塊62并到達(dá)敷貼器頭部的強(qiáng)制進(jìn)給。由此，在高于或者低于最佳拉伸水平下另外可能存在的簾線斷裂可以得到避免。此外，由于簾線低于期望拉伸度所引起的簾線滑移也同樣可以得到避免。另外，主簾線拉伸子組件58用以消除在使用輥軸推進(jìn)簾線直線的系統(tǒng)中可能存在的簾線收縮的作用。從輥軸進(jìn)給的簾線收縮可以起到將漸進(jìn)扭曲引入簾線中的作用，當(dāng)簾線被施加到表面上時(shí)簾線扭曲將會(huì)得到釋放，并導(dǎo)致簾線從其預(yù)想的位置移動(dòng)。組件58通過使用帶束簾線推進(jìn)消除了簾線扭曲并確保了簾線將不帶有任何阻抗的平穩(wěn)推進(jìn)。
其次參考圖11、12、13A、13B和17，雙向簾線布設(shè)頭部組件56將得到描述。通常，敷貼器頭部56位于支臂端部工具組件34的終端。該頭部組件，如下所述，起到將簾線施加到為預(yù)選圖案的環(huán)形芯表面43以作為輪胎構(gòu)造期間建立在芯42上的許多層中的一層的作用。一對敷貼器導(dǎo)輥74，76可轉(zhuǎn)動(dòng)地串聯(lián)安裝在支臂端部工具34的末端，在輥軸之間限定了簾線出口78，同時(shí)優(yōu)選輥軸的樞軸基本上同軸，但非必要。根據(jù)發(fā)明目標(biāo)實(shí)踐，如果需要，可以使用更多或者更少的輥軸。對雙向簾線布設(shè)頭部56進(jìn)行構(gòu)造以提供一個(gè)最終簾線導(dǎo)引管80，最終簾線導(dǎo)引管軸向延伸至與設(shè)置在輥軸之間的簾線出口孔78相通的遠(yuǎn)距離端。
中間組件57包括安裝在存在于外部殼體塊85內(nèi)的彈簧殼體84中的預(yù)荷載螺旋彈簧82。所述雙向簾線布設(shè)頭部組件56通過預(yù)荷載螺旋彈簧82向下偏靠在表面43上。O形環(huán)86A-F適當(dāng)?shù)囟ㄎ辉谙噜彽耐鈿んw塊元件之間。所述中間組件57進(jìn)一步包括將外殼體塊89容納在其中的下殼體88。塊89的終端通過端蓋90進(jìn)行閉合，同時(shí)通過O形環(huán)91進(jìn)行交叉密封。所述塊89表示柱塞或者活塞，為了下述說明的目的，其可滑動(dòng)地包含在相對于支臂端部工具軸向移動(dòng)的外殼體88內(nèi)。支臂端部工具34樞軸安裝在支架62上并且通過驅(qū)動(dòng)軸54在方向69上往復(fù)旋轉(zhuǎn)，如從圖9中所理解的。
圖11、12、13A和13B在斷面圖中表明支臂端部工具34包括組件56、57和59。如圖所示，多個(gè)進(jìn)氣入口92、94和96延伸到工具組件的相應(yīng)軸向位置上，筒狀體92表示用于輔助進(jìn)給已割斷簾線的端部向下進(jìn)入支臂端部組件路徑的壓縮空氣入口管；筒狀體94提供氣壓和形成空氣彈簧，由此支臂端部工具的頭部組件恒壓保持在芯的環(huán)形表面上；和筒狀體96提供壓縮空氣入口，該入口通過促動(dòng)啟動(dòng)簾線的剪切。輥軸74，76安裝在通過固定銷67可滑動(dòng)地連接在殼體89下端的突出塊97上。銷67鎖定在殼體89的垂直槽內(nèi)和防止突出塊67旋轉(zhuǎn)。由此，塊67和輥軸74，76保持在與芯表面43對齊的方向上。
根據(jù)圖9應(yīng)當(dāng)理解，支臂端部工具組件34樞軸安裝在支架62上并且與馬達(dá)軸54固定連接在一起。通過常規(guī)方式的計(jì)算機(jī)控制伺服馬達(dá)(未顯示)，軸54受到驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。軸54的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為組件34的樞軸運(yùn)動(dòng)。當(dāng)組件34樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，輥軸74，76向前和向后傾斜或旋轉(zhuǎn)，選擇性地使得輥軸與芯表面43接觸。
根據(jù)圖13A和13B以及圖16B-D將得到進(jìn)一步理解到活塞或者柱塞89在組件殼體88內(nèi)以往復(fù)的方式軸向移動(dòng)?；钊?9獨(dú)立于雙向頭部56移動(dòng)。由此，頭部56可以與芯表面保持連續(xù)接觸，通過壓力入口94保持在恒定的最佳壓力。當(dāng)頭部56和表面43保持嚙合連接時(shí)，在處于圖13B和圖16C所示的伸展位置與圖13A和圖16D所示的軸向收縮位置之間的彈簧82的作用下，活塞89在殼體88內(nèi)自由地軸向移動(dòng)。當(dāng)活塞89處于圖13A和16D中的軸向收縮位置時(shí)，彈簧82處于壓縮、預(yù)荷載狀態(tài)，荷載來自入口96的壓力。通過移除或者降低入口96處的氣壓，柱塞塊89移動(dòng)到圖13B和16C所示的伸展位置，并且彈簧82也伸展開來。在計(jì)算機(jī)控制下，通過恢復(fù)入口96處的控制氣壓，推動(dòng)活塞89進(jìn)入收縮位置并使得彈簧82重新加載。柱塞塊89沿支臂端部工具34的中心軸進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)。
最終導(dǎo)管80沿支臂端部工具34的中心軸延伸，并根據(jù)圖13A和13B可以理解，簾線32沿上組件59、中間組件57和工具34雙向簾線布設(shè)頭部組件56的中間軸布線，從而從輥軸74，76之間的簾線出口孔78伸出(圖11，12)。由此，簾線32得到定位并通過輥軸74，76向芯表面43抵靠加壓以形成優(yōu)選圖案。根據(jù)即將敷貼到表面43上的簾線層圖案，本發(fā)明的簾線敷貼工藝將需要將簾線切割一次或者多次。優(yōu)選的切割機(jī)構(gòu)將如下所述。
參考圖15B、16、16B和17，所述上組件59包括電纜剪切組件98，其通過一對沿殼體88內(nèi)活塞89相對側(cè)軸向延伸的桿支臂102，104得以促動(dòng)。上組件59包括通過螺釘108，110安裝在支承板101(圖9)上的安裝基座凸緣100。支承板101可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在支架62的端部上。如之前所述，支臂端部工具34可以由此通過馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸54驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。根據(jù)圖17應(yīng)當(dāng)理解，彈簧82安置于由彈簧端蓋112包圍的彈簧殼體84內(nèi)。彈簧82的前端安置于端蓋112內(nèi)。端蓋112包括圓形突起114和貫通的內(nèi)腔16。如圖所示，端蓋112容納于活塞89中。O形環(huán)118和墊圈120在端蓋112中設(shè)置為緊靠彈簧82的前端。
殼體塊85包括軸向路徑128。開槽的周邊突出部分122外切路徑128的前端并且穿過內(nèi)腔124延伸入并穿過殼體突出部分122。滑動(dòng)銷126伸過殼體85的內(nèi)腔124、蓋112的內(nèi)腔116并伸入殼體89中，如圖所示。由此，活塞89可滑動(dòng)地與塊85相連并且如上所述相對于該處往復(fù)軸向移動(dòng)。
橫向內(nèi)腔130從殼體85的一側(cè)貫穿至另一側(cè)，并且與通路128相連通。安裝凸緣132，134從殼體85側(cè)面延伸，以及安裝螺釘134貫穿凸緣和伸入殼體88中，從而將殼體85緊固到殼體88上。簾線切割組件98包括可旋轉(zhuǎn)地存在于橫向內(nèi)腔130內(nèi)并且從殼體85的另一側(cè)伸出的管形構(gòu)件136。連接突耳138從管形構(gòu)件136的端部向外伸出并且?guī)в邢騼?nèi)連接柱螺栓139。管形構(gòu)件136在另一端具有鎖定凸緣140，并且具有中心布置的軸向貫穿內(nèi)腔142。對具有漏斗形引導(dǎo)入口的橫向內(nèi)腔144進(jìn)行定位以使管形構(gòu)件136貫穿其中。
連接件插頭塊146連接在管形構(gòu)件136的端部并且包括與構(gòu)件136鎖定凸緣140相嚙合的鎖定管套148。連接柱螺栓150從塊146向內(nèi)延伸?；钊?9配置成具有圓筒狀向后設(shè)置的管套152，管套向內(nèi)步進(jìn)向前推動(dòng)具有較小直徑的圓筒狀部分154。向外突出的銷構(gòu)件156從活塞89的圓筒狀部分154的另一側(cè)伸出。應(yīng)當(dāng)理解，樞軸支臂102、104的前端158固定地連接在銷156上，和支臂102，104的后端分別通過貫穿柱螺栓150、139，從而固定地連接在管形部件136的凸緣146、138上。
管形構(gòu)件136存在于塊85的橫向內(nèi)腔130內(nèi)并且在其中可以自由旋轉(zhuǎn)。構(gòu)件136的端部相對于穿過桿支臂102、104的活塞89形成軸頸。漏斗形入口145朝組件34的軸向后方定位。由此簾線32向下穿過構(gòu)件136的入口145進(jìn)行分配和布線，并且沿支臂端部的工具組件34的縱向中心軸從橫向內(nèi)腔144伸出。如先前所述，彈簧82在殼體85和活塞89之間處于預(yù)荷載、壓縮狀態(tài)，同時(shí)簾線32以預(yù)設(shè)計(jì)的圖案敷貼到環(huán)形外芯表面43上。在簾線布設(shè)順序完成或者在需要的敷貼工藝中間點(diǎn)時(shí)，簾線32可以通過剪切組件98的操作得以切斷。活塞的軸向運(yùn)動(dòng)源于入口94處的氣壓降低。由此，彈簧82得到拉伸并且作用于活塞89，使其軸向離開殼體85。由于活塞89從殼體85中離開，因此桿支臂102、104反向拉動(dòng)管形構(gòu)件136的端部并使其得以在殼體塊85內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。由于構(gòu)件136旋轉(zhuǎn)，因此限定了漏斗形入口145的邊緣旋轉(zhuǎn)入切斷延伸穿過構(gòu)件136的簾線32的嚙合態(tài)。簾線32由此得到切斷。在切斷工序之后，簾線32的自由端通常與工具組件34軸線對準(zhǔn)排列。
為了恢復(fù)布設(shè)簾線將簾線32再向下布線至組件34，需要將氣壓再次施加至入口94，并且將活塞97推動(dòng)到圖13A的更高收縮位置，從而再壓縮彈簧82?；钊?9向收縮位置的移動(dòng)使得桿支臂102、104轉(zhuǎn)動(dòng)地將管形構(gòu)件136返回到它在塊85內(nèi)的正常方位上。如此定向之后，限定構(gòu)件136漏斗入口145的剪切邊緣與簾線32之間無接觸關(guān)系，并且漏斗入口145和橫向內(nèi)腔144與工具組件34的中心軸軸向?qū)?zhǔn)排列。此后，簾線32的切斷端再沿工具組件34的軸向下布線，離開輥軸72，74之間的縫隙78。為了輔助簾線32的自由端重布線，通過入口92將壓縮空氣引入，由此加壓氣流沿它的軸向路徑推動(dòng)簾線32的自由端。從而，將簾線32的末端重定位在出口78上所需要的時(shí)間得到了降低和循環(huán)時(shí)間得到了最小化。由于穿過支臂端部工具的簾線32的平滑線性進(jìn)給得到了恢復(fù)，由此，在輥軸74，76之間出口上的簾線32的自由切斷端得到了定位，以將其敷貼至芯表面。
示于圖16A中的輥軸74，76可旋轉(zhuǎn)地安裝在相應(yīng)的軸向中心軸166、168上。軸166、168安裝在突出塊97的凸緣延伸部170和保持器172之間。如此設(shè)置，使得輥軸74、76軸向平行并且以足以使得簾線32從其間穿過的一定距離間隔設(shè)置。所述保持器172包括將軸166、168的上端容納于其中的相鄰管套174、176。組件小孔178貫穿保持器172的后表面182，如圖所示。對各個(gè)輥軸74，76進(jìn)行配置，使得它們提供從外表面延伸的周向路徑180，該路徑由路徑側(cè)壁限定，并且具有的截面輪廓和大小與簾線32截面構(gòu)造相適合。每個(gè)輥軸的路徑180定位成當(dāng)每個(gè)輥軸74、76開始橫向越過環(huán)形成型表面時(shí)捕獲簾線32。路徑180的截面構(gòu)造以及路徑側(cè)壁之間的間距互補(bǔ)于簾線32，以便在路徑180內(nèi)封閉地、保護(hù)地接收簾線32，而簾線32的外部保持于路徑180的外側(cè)。優(yōu)選地，但不是必須的，簾線32的接近一半位于路徑180中，而一半在外面。這樣，當(dāng)每個(gè)輥軸橫過環(huán)形成型表面時(shí)，路徑180在需要的位置相對于輥軸接收、控制和精確定位簾線，以便將簾線相當(dāng)精確地定位在環(huán)形表面上的所需位置上。因此，簾線32通過輥軸路徑180精確定位在環(huán)形輪胎成型表面上。另外，路徑180的部分圓形的截面構(gòu)形互補(bǔ)于簾線32的總體圓形截面形狀。優(yōu)選地但不是必須地，路徑180由此橫過簾線表面區(qū)域托著簾線32，均勻地將簾線32壓靠在環(huán)形表面上。因此使簾線32精確放置和正壓連接到下面的環(huán)形襯底材料。突出塊97容納貫穿它的簾線導(dǎo)管80，同時(shí)管80的前端與輥軸74、76之間的縫隙78相鄰設(shè)置。
根據(jù)圖13A、13B、16和17，支臂端部工具組件34將非常顯然。突出塊97通過銷67固定連接在殼體88上。馬達(dá)軸54往復(fù)旋轉(zhuǎn)，并且由此使得支臂端部的工具往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)過正負(fù)三到八度的角位移。如果需要，可以應(yīng)用較大或者較小范圍的樞軸運(yùn)動(dòng)。由此，同軸輥軸72、74相應(yīng)角位移的樞軸運(yùn)動(dòng)得到了實(shí)現(xiàn)，如圖9所示。另外，通過組件34的樞軸運(yùn)動(dòng)，使得各個(gè)輥軸72，74與芯表面43嚙合以及與芯表面43脫離嚙合。通過經(jīng)由入口孔94施加適當(dāng)?shù)臍鈮海梢詫Ω鱾€(gè)輥軸72，74施加到表面43上的壓力進(jìn)行控制。
從圖3A、3B、3C、5和7中可以看出，支臂端部的工具34安裝在C-框架支臂36上，并且由此被攜帶朝向和離開芯42的表面43。C-框架支臂36可滑動(dòng)地安裝在Z軸滑件50上，并且橫穿表面43以預(yù)定的形式交替移動(dòng)支臂端部的工具34。沿滑件50的Z軸的調(diào)整通過計(jì)算機(jī)控制進(jìn)行，從而使其與支臂端部的工具34另一軸的調(diào)整一致，使得可以將簾線以不同尺寸敷貼到芯上。簾線32從簾線釋放卷筒28分配，經(jīng)過常規(guī)的平衡器機(jī)構(gòu)34和送至支臂組件。簾線32的端部在支臂簾線拉伸組件58(圖9和10)的端部布線，并且隨后進(jìn)入貫穿支臂端部的工具組件34的軸向路徑。通過進(jìn)入組件34，簾線32穿過電纜剪切組件98的管形構(gòu)件136，并且隨后沿軸向?qū)Ч?0前行至輥軸74，76之間的簾線出口78。簾線容納于每個(gè)輥軸74，76內(nèi)周向定位的輥軸路徑180內(nèi)，輥軸容納簾線取決于根據(jù)預(yù)定圖案簾線穿過表面43的意圖傳送方向。通過輥軸74或者76產(chǎn)生的簾線32對芯42上預(yù)敷貼胎體層的適當(dāng)壓力，使得簾線在其預(yù)定的位置粘附在胎體層上，由此形成設(shè)計(jì)的簾線層圖案。
參考圖12、13B、14和15，支臂端部的工具相對于輥軸74、76選擇性地傾斜操作將會(huì)得到解釋。輥軸74、76沿由角度θ(圖14和15)所表示的傾斜路徑相對于支臂端部工具的中心線傾斜。可選擇地，作為組件34樞軸運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，一個(gè)或者另一個(gè)輥軸相對于另一輥軸處于從屬位置上。在橫穿安裝在芯表面43上的胎體層的工具組件前方橫截方向上，其中一個(gè)輥軸將在輥軸路徑180內(nèi)嚙合簾線32并且將簾線32縫合在所述層上。對于橫穿胎體層的工具頭部反向橫截方向，組件34以反向傾斜，從而使得第一輥軸從簾線32中脫離并且使得第二輥軸處于與簾線32的嚙合關(guān)系。然后，第二輥軸實(shí)現(xiàn)了在反向橫截方向上將簾線32縫靠在安裝于芯42上的胎體層上。
支臂端部的工具34的往復(fù)樞軸運(yùn)動(dòng)小心地與芯42的轉(zhuǎn)動(dòng)分度和工具組件34的橫向運(yùn)動(dòng)相協(xié)調(diào)。參照圖5和6，應(yīng)當(dāng)理解，所述組件34與芯驅(qū)動(dòng)共同構(gòu)造了具有三個(gè)旋轉(zhuǎn)軸的系統(tǒng)。第一軸由驅(qū)動(dòng)軸54引起的組件34穿過傾斜片的樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)來表示。軸54優(yōu)選地通過計(jì)算機(jī)控制的伺服馬達(dá)52驅(qū)動(dòng)。第二旋轉(zhuǎn)軸是由馬達(dá)46驅(qū)動(dòng)的組件34的橫向旋轉(zhuǎn)。馬達(dá)46優(yōu)選(但非必須)為計(jì)算機(jī)控制的環(huán)形馬達(dá)，其能夠響映計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的控制信號，可以精確地沿芯42的外表面43的旋轉(zhuǎn)路徑指引組件34。第三旋轉(zhuǎn)軸是通過馬達(dá)14(圖1)驅(qū)動(dòng)的芯軸42的指向。馬達(dá)14優(yōu)選(但非必須)為計(jì)算機(jī)控制的環(huán)形馬達(dá)，其能夠響映計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的控制信號，可以精確地指引芯42與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)組件34的環(huán)形馬達(dá)46配合。
攜帶有支臂端部工具34的支臂組件16A進(jìn)一步可沿表示Z軸的直線形軌道調(diào)整，如圖5、6和7所示。支臂組件16A沿通過同步帶驅(qū)動(dòng)49控制的滑件50移動(dòng)。組件16A沿滑件50的運(yùn)動(dòng)由計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，從而與簾線敷貼的芯的尺寸相關(guān)。一種或者多種計(jì)算機(jī)(未顯示)用于協(xié)調(diào)芯42的轉(zhuǎn)動(dòng)(通過環(huán)形馬達(dá)14)；支臂端部工具組件34的轉(zhuǎn)動(dòng)(通過環(huán)形馬達(dá)46)；組件16A沿Z軸的直線路徑調(diào)整(通過沿滑件49同步皮帶驅(qū)動(dòng)組件16A)；和組件34的傾斜調(diào)整(通過伺服馬達(dá)52)。由此，組件可以在三個(gè)旋轉(zhuǎn)軸上和沿直線路徑(滑件50)精確控制組件16A的移動(dòng)，從而使得工具組件34能將預(yù)想圖案的簾線32放置在不同尺寸的芯42的表面43上，在每個(gè)橫向端部，不需要專用設(shè)備在簾線形成環(huán)線。作為每次橫切后結(jié)果的環(huán)形端的構(gòu)建均通過芯42的指引控制轉(zhuǎn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)。由此，簾線布設(shè)組件起形成環(huán)線的作用，不需要用以嚙合、擠壓和分離簾線的指狀機(jī)構(gòu)。由此，施加到芯42上的胎體層上的簾線圖案適于提供最佳的性能，同時(shí)可以節(jié)約簾線材料，導(dǎo)致生產(chǎn)成本降低。
應(yīng)當(dāng)理解，交替設(shè)置輥軸74、76的其中一個(gè)與簾線32嚙合同時(shí)使相對輥軸脫離嚙合的支臂端部工具頭部的交替樞軸運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生了一些顯著的優(yōu)點(diǎn)。第一，在使一個(gè)輥軸從胎體層脫離的過程中，脫離輥軸的摩擦阻力得到了消除。結(jié)果，驅(qū)動(dòng)支臂端部工具的相關(guān)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)可以以更大的速度和效率操作。另外，從簾線32中脫離的輥軸與襯墊彈性材料層和簾線的多余和不必要的嚙合得到了消除，降低了對簾線32和襯墊胎體層造成損害的可能。此外，通過應(yīng)用同軸固定的雙輥軸，簾線32敷貼到胎體上的簾線敷貼速度將得到提高和驅(qū)動(dòng)裝置將得到簡化。
應(yīng)當(dāng)理解，在通過加壓入口94敷貼簾線32期間，工具34頭部敷貼的是偏置在芯42表面43上的空氣彈簧。由入口94形成的空氣彈簧通過突出殼體97對輥軸74、76施加一個(gè)基本恒定的作用力。如上所述，輥軸74、76上的偏置作用力被施加到簾線32上，并且用于將簾線32壓靠到預(yù)先已敷貼的芯表面43的胎體層上。預(yù)敷貼層的粘性將簾線32保持在其預(yù)期的位置。簾線32更為緊固的定位導(dǎo)致，并且使得簾線32在敷貼后于襯底胎體層上出現(xiàn)任何不期望的、偶然的移動(dòng)的可能性得到了最小化。在通過剪切組件98切斷簾線32的適當(dāng)時(shí)間內(nèi)，殼體89和85的分離得到了實(shí)現(xiàn)，如圖15B、16、16B-D先前所述。
如前所述，為了對簾線32的切斷端進(jìn)行重定位以進(jìn)行另一敷貼周期，壓縮空氣通過入口孔92引入和氣動(dòng)地作用自由簾線端向下沿軸向路徑80到達(dá)輥軸74、76之間的簾線出口78。隨即，對設(shè)置在型芯42上的胎體層的簾線敷貼可以重新開始。
參考圖1、1A和2，可以進(jìn)一步理解，如果用戶任選期望的話，許多類似裝配的支臂組件16A-D可以在關(guān)于芯42的相應(yīng)切線位置上，切實(shí)可行地接近芯表面43進(jìn)行配置。多個(gè)支臂組件中的每一個(gè)分配給環(huán)形芯表面43的特定區(qū)域。根據(jù)上述，多個(gè)支臂組件可以同時(shí)敷貼簾線層到其相應(yīng)的指定區(qū)域。在多個(gè)支臂組件之間將簾線環(huán)形表面43分段以及通過支臂組件同時(shí)敷貼簾線時(shí)，得到了更快的循環(huán)時(shí)間。雖然其中表明了四個(gè)支臂組件16A-D，但是如果期望，可以配置較多或者較少的支臂組件。
參考圖18A-D、19-27，為了在指定的路徑190上推進(jìn)簾線32，容納有兩個(gè)輥軸74、76的支臂端部工具裝置34形成了能夠使簾線路徑190保持在其中心的簾線出口78。如圖所示，通過合并嵌入簾線的預(yù)先放置在環(huán)面43上的彈性體化合物192和表面粘性的未硫化化合物，簾線32得以固定就位。一旦簾線32適當(dāng)?shù)貒@整個(gè)環(huán)面43周邊得到敷貼，那么隨后可以應(yīng)用彈性體外涂層化合物(未顯示)夾層以完成簾布層194的構(gòu)造。應(yīng)當(dāng)理解，如果期望或者需要，可以將多于一個(gè)簾線層敷貼到芯42上。另外的彈性材料層可以添加到芯上并且另外的簾線層也可以如上所述進(jìn)行敷貼。如果期望，任選可以將頂部或者底部彈性體材料涂層除去和將簾線敷貼入連續(xù)層內(nèi)，從而在芯42上形成多層簾布層。
如先前圖解和說明，第一輥軸76將把簾線32嵌入經(jīng)過如圖14中所圖解的環(huán)面43的前方橫截線上。一旦簾線路徑190已經(jīng)傳送穿過環(huán)面43，裝置34將會(huì)停止，以及通過芯42的轉(zhuǎn)動(dòng)，簾線32將沿環(huán)面43前進(jìn)。然后，裝置34將其路徑190反向，在簾布層簾線路徑190上形成環(huán)線196。此時(shí)，支臂端部工具頭部塊97的傾斜使得所述對的第一輥軸脫離和第二輥軸74與簾線32嚙合，從而牽引簾線32返回經(jīng)過環(huán)面43。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，環(huán)面43得以轉(zhuǎn)換或推進(jìn)，以使得在第一簾布層路徑向下至第二返回簾布層路徑之間存在輕微的周向間隔或者節(jié)距(P)。對形成在橫截反向上的環(huán)線196進(jìn)行輕微移位，從而形成期望的環(huán)線位置。從而，環(huán)形端部196可以得到形成以及第二簾布層路徑190可以平行于第一簾布層路徑安裝在環(huán)面43上，或者可以通過在連同支臂末端工具頭部在正和/或反方向上橫跨芯表面43的速度一起的芯指數(shù)(轉(zhuǎn)動(dòng))中進(jìn)行選擇性變化創(chuàng)建其它的幾何路徑。
重復(fù)工藝，從而形成連續(xù)并且具有期望的預(yù)定最佳圖案的系列簾線32。例如，并不意圖對本發(fā)明可以進(jìn)行的實(shí)踐進(jìn)行限制，具有環(huán)面43的環(huán)形芯42與層壓在其上的彈性體化合物192可以關(guān)于它的軸與輥軸74、76對的每個(gè)橫截面一起進(jìn)行均勻轉(zhuǎn)換或者提高，從而形成關(guān)于圍繞環(huán)面43均勻分布的線性平行路徑190。當(dāng)裝置34橫跨時(shí)，通過改變對簾線32的推進(jìn)，可能形成非線性并聯(lián)的簾線路徑190，從而可以調(diào)整輪胎硬度和改變荷載時(shí)的曲度。
優(yōu)選簾線32圍繞拉伸器組件58纏繞，從而在簾線32中調(diào)整和保持所需要的拉伸(圖10)。滑輪65可以進(jìn)行橫向調(diào)整，從而改變帶68的拉伸強(qiáng)度，帶68依次接合從滑輪64、66之下和從滑輪65之上穿過的簾線32。在帶68上較大或者較小的拉伸力將轉(zhuǎn)化為簾線32上的較大或者較小拉伸力。如果簾線32過為拉緊，那么當(dāng)輥軸74、76逆轉(zhuǎn)方向時(shí)，將把簾線從敷貼層壓層上提起。如果太松，將不能形成恰當(dāng)長度的環(huán)線。此外，施加的拉伸力值必須足夠小，使得不能將簾線32從它們在環(huán)面43上的位置升起。在適當(dāng)拉伸力下的簾線將擱置在定位和縫合在彈性材料層192上的環(huán)面43上，使得簾線32和彈性材料層192之間的粘接大于由拉伸器組件58施加的拉伸強(qiáng)度。這使得簾線32可以自由地布設(shè)在環(huán)面43上，在簾布層構(gòu)建期間不會(huì)產(chǎn)生移動(dòng)或者分離。
參考圖18A-D，其中顯示了表示簾布層路徑190的圓柱形三維視圖，其沿通常認(rèn)為是胎體194胎圈區(qū)域198開始，沿輪胎胎壁200朝向環(huán)面43的突出區(qū)域202，然后橫向穿過環(huán)面43，橫截面積通常稱為如圖18B所圖解的胎冠204。應(yīng)當(dāng)指出，在如18B中簾布層簾線路徑190以微小的角度布設(shè)。雖然簾布層路徑190可以為任何角度，包括徑向90°或更低，但是簾布層路徑190還可以以非線性形式應(yīng)用。如圖18C所示，一旦簾布層簾線32如先前所述完全橫向穿過環(huán)面43和環(huán)線196在另一側(cè)下部形成，簾線32將重新穿過胎冠204，如圖18C所示。在圖18D中，簾線32隨后沿輪胎胎壁200向下朝向胎圈區(qū)域198前進(jìn)，在此它轉(zhuǎn)向形成如先前所述的環(huán)線196，在與第一和第二簾布層簾線路徑190平行的如圖解所示的線性路徑190中返回穿過環(huán)面43。隨著環(huán)面43受到指引，該過程在圖19和20中重復(fù)進(jìn)行，形成了非常一致和均勻間隔的簾布層簾線路徑190。
利用本發(fā)明的支臂端部工具34，同樣可以設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)其它簾線圖案。為了產(chǎn)生優(yōu)選構(gòu)造的圖案，芯42旋轉(zhuǎn)的速度和/或工具頭部56前進(jìn)橫穿表面43的速度可以變化。例如，示于圖19～28中的簾線布設(shè)圖案表示樣本簾線圖案構(gòu)造。本發(fā)明并不意圖限于附圖所示的那些圖案以及本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然可以設(shè)計(jì)的其它圖案。
根據(jù)上述內(nèi)容很容易看出，優(yōu)選但并非必須地，安裝雙向工具頭部，從而隨著環(huán)形表面旋轉(zhuǎn)，可以在正向和反向上往復(fù)運(yùn)動(dòng)以穿過環(huán)形表面(比如，但不限于輪胎表面)。工具頭部包括許多輥軸，在上述中包括雙輥軸74、76。然而，如果期望，可以配置更多的輥軸。輥軸用于在正反方向上將一個(gè)或多個(gè)簾線壓制在環(huán)形表面的彈性材料層上，和傾斜裝置用于使輥軸傾斜復(fù)位至另一在正反方向上與環(huán)形表面嚙合的位置。在正向方向上至少一個(gè)輪軸嚙合在環(huán)形表面上，和在反向上至少一個(gè)第二輥軸嚙合在環(huán)形表面上同時(shí)第一輥軸脫離嚙合。
本發(fā)明的另一個(gè)方面使用了傾斜機(jī)構(gòu)，以便將第一和第二輥軸同時(shí)與環(huán)形表面嚙合和脫離嚙合。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，第一和第二輥軸并排相鄰地安裝到工具頭部的終端并且在其間限定簾線離開通路。
一種用于將輪胎簾線雙向敷貼到環(huán)形表面上的方法使用了上述實(shí)施例和本領(lǐng)域普通技術(shù)人員容易想到的其他實(shí)施例，該方法包括安裝工具頭部，用于橫過環(huán)形表面沿正反方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，該工具頭部具有多個(gè)輥軸部件；沿正向通過工具頭部的至少一個(gè)第一輥軸部件將一個(gè)或多個(gè)簾線壓在環(huán)形表面上的彈性體層上；在工具頭部沿正向運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí)使工具頭部的第一輥軸部件與環(huán)形表面脫離嚙合；沿反向通過工具頭部的至少一個(gè)第二輥軸部件將一個(gè)或多個(gè)簾線壓在環(huán)形表面上的彈性體層上；以及在工具頭部沿反向運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí)使工具頭部的第二輥軸部件與環(huán)形表面脫離嚙合。
本發(fā)明的方法還可以包括以下步驟在工具頭部沿正向運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí)將工具頭部從初始方位樞轉(zhuǎn)地重新定向到第二方位，以便使工具頭部的第一輥軸部件與環(huán)形表面脫離嚙合并且使工具頭部的第二輥軸部件與環(huán)形表面嚙合；以及在工具頭部沿反向運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí)將工具頭部從第二方位樞轉(zhuǎn)地重新定向到初始方位，以便使工具頭部的第二輥軸部件與環(huán)形表面脫離嚙合并且使工具頭部的第一輥軸部件與環(huán)形表面嚙合。
本發(fā)明的設(shè)備和方法在成形輪胎到最終成品尺寸方面可以有效和快捷地在芯部上一層一層地敷貼簾線層到下面的彈性體層上。簾線層可以根據(jù)輪胎的設(shè)計(jì)和性能要求構(gòu)制成各種不同的方式。工具頭部輥軸購置和安裝成交替地與環(huán)形表面相接觸，同時(shí)每個(gè)輥軸沿著相應(yīng)的敷貼路徑交替地嚙合簾線。這種構(gòu)形導(dǎo)致了敷貼器頭部和環(huán)形表面之間僅有需要的表面接觸，這是因?yàn)閮蓚€(gè)輥軸不是總與表面接觸。移動(dòng)支臂工具的敷貼器端部所需的力被最小化。而且，沿著輪胎胎體的曲線移動(dòng)敷貼器頭部所需的機(jī)構(gòu)相比于固定的并排輥軸被簡化了，這是因?yàn)橥ㄟ^頭部輥軸的角度重新定位實(shí)現(xiàn)了簾線路徑橫穿結(jié)束時(shí)的方向變化。因此，工具、加工和維護(hù)費(fèi)用也被減到最低。
根據(jù)本文提供的說明書，可知本發(fā)明的變體也是可能的。雖然為了說明本發(fā)明的目的，在此說明了某些代表性的實(shí)施方案和細(xì)節(jié)，但是對于本領(lǐng)域熟練的技術(shù)人員，很顯然可以在其中進(jìn)行多種改變和變型，這并不背離本發(fā)明的范圍。由此，可以理解，對所述具體實(shí)施方案所進(jìn)行的改變將包括在本發(fā)明如下所限定的附加權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于將輪胎簾線雙向敷貼到環(huán)形表面上的工具頭部，該頭部的特征在于簾線嚙合裝置，安裝成橫過環(huán)形表面沿正反方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，簾線嚙合裝置沿正反方向?qū)⒁粋€(gè)或多個(gè)簾線定位在環(huán)形表面上的彈性體層上；重定向裝置，用于相對環(huán)形表面重新定位簾線嚙合裝置到交替的正向、反向方位，以便沿正反方向?qū)⒑熅€嚙合裝置中選擇的簾線嚙合部件與環(huán)形表面嚙合和脫離嚙合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工具頭部，其特征在于，選擇的部件包括多個(gè)輥軸，至少一個(gè)輥軸在正向上嚙合抵靠于環(huán)形表面并在反向上從環(huán)形表面上脫離嚙合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工具頭部，其特征在于，重定向裝置包括承載簾線嚙合裝置的傾斜機(jī)構(gòu)，傾斜機(jī)構(gòu)相對于環(huán)形表面在第一和第二角度位置之間樞轉(zhuǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的工具頭部，其特征在于，選擇的部件包括多個(gè)輥軸，響應(yīng)于傾斜機(jī)構(gòu)在第一和第二角度位置之間的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，至少第一輥軸在正向上嚙合抵靠于環(huán)形表面并在反向上從環(huán)形表面上脫離嚙合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的工具頭部，其特征在于，選擇的部件還包括至少一個(gè)第二輥軸，響應(yīng)于傾斜機(jī)構(gòu)在第一和第二角度位置之間的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，至少一個(gè)第二輥軸在反向上嚙合抵靠于環(huán)形表面并在反向上從環(huán)形表面上脫離嚙合。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的工具頭部，其特征在于，第一和第二輥軸以軸向上成一線的關(guān)系安裝在工具頭部的終端上并且在其間限定簾線離開通路；并且工具頭部的終端相對于環(huán)形表面在第一和第二角度位置之間樞轉(zhuǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的工具頭部，其特征在于，工具頭部終端在第一和第二位置之間的運(yùn)動(dòng)角度范圍基本上是離開中心三到八度。
8.一種用于將輪胎簾線雙向敷貼到環(huán)形表面上的工具頭部，該頭部的特征在于用于橫過環(huán)形表面沿正反方向往復(fù)移動(dòng)工具頭部的裝置；用于沿正反方向?qū)⒁粋€(gè)或多個(gè)簾線定位在環(huán)形表面上的彈性體層上的輥軸裝置；傾斜機(jī)構(gòu)，用于將輥軸裝置相對于環(huán)形表面重新角度定位在交替的正向、反向方位，以便沿正反方向?qū)⑤佪S裝置中選擇的部件與環(huán)形表面嚙合和脫離嚙合。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的工具頭部，其特征在于，選擇的輥軸裝置部件包括多個(gè)輥軸，至少一個(gè)輥軸在正向上嚙合抵靠于環(huán)形表面并在反向上從環(huán)形表面上脫離嚙合。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的工具頭部，其特征在于，輥軸裝置安裝在傾斜機(jī)構(gòu)上并且相對于環(huán)形表面在第一和第二角度位置之間樞轉(zhuǎn)。
全文摘要
一種用于將輪胎簾線雙向敷貼到環(huán)形表面上的工具頭部安裝成橫過環(huán)形表面沿正反方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。工具頭部包括多個(gè)輥軸，用于沿正反方向?qū)⒁粋€(gè)或多個(gè)簾線定位在環(huán)形表面上的彈性體層上；以及傾斜機(jī)構(gòu)，用于沿正反方向?qū)⑤佪S重新角度定位成與環(huán)形表面交替的嚙合。
文檔編號B29D30/18GK1974190SQ20061016304
公開日2007年6月6日 申請日期2006年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月1日
發(fā)明者J·T·維塞特, W·D·庫里, A·I·德爾加多 申請人:固特異輪胎和橡膠公司