專利名稱:制備車輛輪胎的胎面的方法
技術領域:
本發(fā)明涉及車輛輪胎的制造,更特別地涉及輪胎胎面。
背景技術:
某些專用輪胎包括由主體和線或纜線所形成的胎面,所述主體由橡膠制成,所述線或簾線嵌入橡膠中。所述線由顯示出與主體材料不同的機械性質的材料制得。這些性質使得所述線在適當的時間補償輪胎胎面的磨損,并保持輪胎胎面的機械性質。根據之前公開的第一手技術,這些專用胎面與它們的線一起通過共擠出而制得。因此,所述線以及它們嵌入的胎面被同時擠出。然而,該技術導致時常發(fā)生的制造缺陷,所述時常發(fā)生的制造缺陷產生復雜產品·形式的廢品,該廢品的材料不易于回收。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的之一是提出一種可選擇的方法和制造過程,其能夠改進胎面的制造,所述胎面含有嵌入主體的橡膠中的線。為此目的,根據本發(fā)明提出一種制備車輛輪胎的胎面的方法,其中-擠出由橡膠制成的條帶;-在所述條帶中形成至少一個溝槽,所述條帶顯示與所述溝槽接近的材料;-從線圈提供至少一根線;-將所述線插入一個溝槽中或插入每個溝槽中;并且-使用與所述溝槽接近的條帶的材料在所述線上重新封閉所述溝槽。所述線在由橡膠制成的條帶的形成之前制得,并與該形成分離地制得。因此足以在所述溝槽中設置所述線,并重新封閉所述溝槽。在此情況中,在形成線之后將所述線埋入橡膠中。該過程限制了由于制造缺陷所導致的廢品量,因為該過程在每次制備進程開始時為該方法提供了無需穩(wěn)定階段的可能性。此外,盡管提前且分開制造線,但所述線適當地嵌入橡膠中。優(yōu)選地,對于條帶的每個部段,所述部段被擠出,同時溝槽在所述部段中形成。在一個實施方案中,溝槽或溝槽中的至少一個以這樣的方式形成溝槽的深度沿著溝槽而變化。例如,溝槽以這樣的方式形成溝槽的深度沿著溝槽以正弦方式變化。有利地,溝槽或溝槽中的至少一個以這樣的方式形成在將線插入溝槽中之后,所述線與條帶的表面齊平。在一個實施方案中,與溝槽接近的至少一個浮凸在條帶上形成,且對于一個溝槽或對于每個溝槽,溝槽優(yōu)選在兩個浮凸之間延伸。有利地,使用形成一個浮凸或每個浮凸的材料在線上重新封閉溝槽。在與前述實施方案可相容的另一實施方案中,使用不在胎面條帶上形成浮凸的條帶材料在線上重新封閉溝槽。實際上,未固化的橡膠足夠柔軟以使得溝槽被重新封閉,而無需提供一個或多個浮凸形式的為此目的的材料保留。根據本發(fā)明還提出了一種制備車輛輪胎的胎面的機器,其包括-用于擠出由橡膠制成的條帶的裝置;-用于在所述條帶中以如下方式形成至少一個溝槽的裝置所述條帶顯示與所述溝槽接近的材料;-用于容納線的線圈的裝置;-用于將源自所述線圈的線插入一個溝槽或每個溝槽中的裝置;以及·
-使用與所述溝槽接近的條帶材料在所述線上重新封閉所述溝槽的裝置。用于形成溝槽的裝置優(yōu)選地以可調節(jié)方式安裝以調整溝槽的深度。因此,可根據胎面待用于形成的輪胎型號而調整溝槽的深度。因此,溝槽或每個溝槽的尺寸準確度可獨立于彼此而得以改進。最后,有可能通過所述調節(jié)來補償如下事實溝槽的深度由于其他參數而為不足的或過大的。有利地,所述機器包括至少一個致動器,所述至少一個致動器適應于在形成溝槽或溝槽中的至少一個的過程中使用于形成溝槽的裝置產生位移。所述機器優(yōu)選包括形成擠出孔口并適應于挖掘一個溝槽或每個溝槽的設備。有利地,所述設備為單一件。有可能設想用于形成溝槽的部分地設置在擠出孔口內的裝置。用于插入的裝置優(yōu)選包括至少一個輪。在一個實施方案中,所述機器包括用于在溝槽中設置材料的裝置,所述材料在所述條帶上形成與所述溝槽接近的至少一個浮凸。在與前述實施方案相容的另一實施方案中,所述機器包括用于在溝槽中設置條帶材料的裝置,所述條帶材料不在條帶上形成浮凸。根據本發(fā)明還提出了一種用于輪胎的胎面和一種未固化的輪胎坯料,所述用于輪胎的胎面通過實施根據本發(fā)明的方法而得到,所述未固化的輪胎坯料包括這種胎面條帶。
根據參照附圖以舉例的方式提供而不限于此的兩個實施方案和變體實施方案的如下描述,本發(fā)明的其他特性和優(yōu)點將更易于理解,在這些附圖中-圖I和2分別為根據本發(fā)明的第一實施方案的機器的機頭的透視圖和豎直橫截面圖的兩個視圖;-圖3和4分別為圖I的機器的刀片的透視圖和主視圖的兩個視圖;-圖5為通過經過圖3的刀片下方而獲得的胎面的橫截面圖;-圖6為顯示圖3的刀片在機器上的設置的與圖I類似的視圖;-圖7和8為顯示引入不同輪胎的兩個胎面條帶上的溝槽中的線的兩個類似于圖5的視圖;-圖9為顯示用于將線導入機器上的溝槽中的設備的類似于圖6的視圖;-圖10為示于圖9的機器部分的俯視-圖11和12為顯示當溝槽被重新封閉時胎面條帶的部段的類似于圖7和8的視圖;-圖13為顯示圖I的機器的填充設備的類似于圖9的視圖;-圖14為這些設備中的一個的透視圖;-圖15為通過所述機器制得的輪胎胎面的橫截面視圖;-圖16至19為顯示根據本發(fā)明的機器的第二實施方案的分別類似于圖3、4、6和2的視圖;-圖20不出了圖6的機器的一個變體實施方案;-圖21為由圖20的機器制得的胎面的一個變體的縱向橫截面的視圖;且 -圖22示出了由本發(fā)明的方法的一個變體實施方案制得的圖5的胎面的一個變體。
具體實施例方式參照圖I至14,現在將提供對根據本發(fā)明的機器的第一實施方案的描述,在該特定情況中所述機器為用于制備胎面的擠出機,所述胎面用于制造未固化的車輛輪胎坯料。圖15示出了在坯料的硫化之后源自該制造方法的輪胎的截面的一部分,所述截面相對于輪胎的軸線3在徑向平面中獲取。胎面4在輪胎側面之間圍繞輪胎周邊延伸,并在輪胎周邊上延伸至輪胎胎體5上。胎面條帶4顯示形成表面的外周面6,輪胎經由所述外周面6接觸地面。所述面通常具有圓柱體形式的圓形截面。胎面條帶4包含由橡膠形成的主體,所述主體常規(guī)包含天然和合成彈性體以及各種產品和添加劑的混合物。胎面條帶4另外包含多個線或簾線8,在該特定情況中數目為五個,不限于所述數目。所述線中的每一根為圓形橫截面的線材的形式,如圖7、11和15中所示的情況,或者為方形橫截面的線材的形式,如圖8和12中所示的情況。所述線嵌入所述主體中,并以與胎面條帶的兩個主要外面和內面的一定距離延伸。每根線形成圓,所述圓與輪胎共軸,并在垂直于軸線3的平面中延伸。所述線可具有相同或不同的橫剖面,并可由相同或不同的材料組成。所述線本身不通過機器和根據如下所述的方法制得。所述線提前并與本體5分開而單獨制得,然后可將所述線纏繞至線圈9中,所述線圈9隨后被加入機器中。擠出機的機頭10包括框架12,所述框架12包括兩個平面形式的豎直立柱14,所述豎直立柱14彼此平行設置,彼此面對并彼此具有一定距離。所述機頭的大多數設備延伸至兩個立柱14之間提供的空間中。所述機頭包括管道16,所述管道16特別地示于圖2的右手部分,并用于提供旨在被擠出以形成本體的橡膠。機頭10包括圓柱體或輥18,所述圓柱體或輥18在管道16的下游口處設置,并顯示圓形截面的圓柱體周面23。所述機頭另外包括形成拱形物22的部件20的組件,所述拱形物22與面23 —起劃定了用于加壓待擠出的材料的室25,管道16排放至所述室25中。在圖2中,部件20剛性附接至框架12,而輥18以逆時針方式圍繞其水平軸線24相對于立柱14可旋轉安裝。機頭10包括成型刀片26,所述成型刀片26延伸至室25的下游,并面向所述輥的面23。在所述刀片的下游,所述機頭包括定位輪32的組件30以及壓力輥34的組件,所述定位輪32的組件30用于將所述線引入提前制得的溝槽中,所述壓力輥34的組件用于在以此方式設置的線之上重新封閉所述溝槽。參照圖3和4,成型刀片26包括主體28,所述主體28具有從立柱14中的一個延伸至另一個的伸長形式,并剛性附接至立柱14。主體28具有下面36,所述下面36顯示孔穴和浮凸,并旨在通過橡膠在所述面36和輥的面23之間經過的作用而將其形態(tài)提供給胎面的上面6。因此,這兩個元件形成擠出孔口,所述擠出孔口在材料經過之時將其形態(tài)賦予胎面條帶4的部段。刀片26另外包括攜帶犁頭40的支架38,所述犁頭40的數目與胎面條帶旨在接收的線8的數目相同,在該特定情況中該數目為5。特別地如圖2所示,犁頭40中的每一個顯示一般的“L”形形式,“L”的最長部分在一定方向上延伸,所述方向接近于豎直方向且接近于與軸線24徑向的方向,且“L”的最長部分被插入支架38中的專用孔口中,其中安裝“L”的最長部分以使其在所述方向上自由滑動。對于每個犁頭40,刀片26包括剛性裝置以用于將其附接至本體28,在該特定情況中對于每個犁頭,所述裝置由兩個止動螺栓42形成,所述兩個止動螺栓42穿過所述支架的 一部分,并將所述犁頭緊固至所述支架的內面。該設置例如取決于輪胎的型號,在制造過程中允許調節(jié)犁頭相對于本體28在前述方向上的位置,并因此允許調節(jié)在胎面條帶4中由相應的犁頭所產生的溝槽44的深度。溝槽44本身通過如下方式產生將每個犁頭40的“L”的底部或小邊穿透至形成由橡膠制成的胎面條帶的擠出材料中。溝槽通過如下事實產生每個犁頭的底部從本體28的面36,或者更特別地從所述面的某些區(qū)域凸出,如圖4所示?!癓”的小邊以這樣的方式取向犁頭穿透至擠出刀片的成型部分以下。因此,用于形成溝槽的裝置40部分地設置在擠出孔口內。該特定組件允許犁頭上游的部分定位于其中胎面條帶內的壓力尚未為零的區(qū)域中,這允許犁頭穿透至胎面條帶的材料中,還允許模制品質得以改進。面36直接顯示與每個犁頭一致,孔穴45延伸超過所述犁頭至所述犁頭的任一側。這些孔穴中的每一個允許各自的卷邊46在溝槽兩側的浮凸中形成,從而形成延伸超過面6的主要部分的過剩的橡膠。因此每個溝槽在與其接近的兩個相關卷邊46之間延伸。考慮到在該特定情況中的溝槽數目等于五,因此存在十個卷邊。溝槽44旨在接收所述線,然后被填充,如下文進一步所述。胎面條帶36也構造為形成溝槽50,在該特定情況中所述溝槽50的數目為三個,且不同于溝槽44,其旨在在胎面中和在最終輪胎中保持為可見。所有前述溝槽彼此平行在胎面條帶4的縱向方向上延伸。如圖6所示,在該特定情況中刀片26也攜帶兩個設備52,所述兩個設備52形成用于將材料去毛刺以劃定胎面條帶的兩個相對側邊。這些設備彼此面對地設置在支架38的任一側。擠出機包括用于容納線圈9的裝置54,各自的線纏繞在所述線圈9上。這些裝置以這樣的方式設置隨著制造過程進行,所述裝置允許線圈解繞。組件30包括輪32,在該特定情況中,輪32的數目與線的數目相等,具體數目為五個。所述輪相互相同,并圍繞水平軸線56彼此共軸安裝。所述輪面向刀片26以這樣的方式延伸在源自線圈9的線插入胎面之前,所述線的路徑57經過組件30與刀片26之間。在沿著該路徑移動的過程中,所述線在各自的輪32的外圍圓周邊緣上支撐。因此,每個輪用于引導相應的線直到溝槽的底部以在此處沉積所述線,為此目的所述輪穿透相應的溝槽內部。輪32安裝在附接至所述框架的常規(guī)臺架上,其豎直位置可調節(jié),以使所述輪穿透至所述溝槽內或多或少的深度,并因此將相應的線插入所述溝槽中或大或小的程度。在該特定情況中不提議電動驅動用于輪32,當所述線以與所述輪32相同的圓周速度插入所述胎面條帶時,所述輪32通過胎面和線的前進運動而被可旋轉驅動。有可能提供中間引導部件,例如管,為了將所述線從線圈9引導直到組件30,所述中間引導部件被所述線相對于其軸線越過。圖7示出了具有其開放溝槽44的胎面條帶4,在所述開放溝槽44的底部已沉積線8。該圖中的線為具有直徑為約4毫米的圓形橫截面的線。圖8以類似的方式示出了胎面條帶4的情況,線8設置于所述胎面條帶的溝槽44中,所述線8由橡膠制成,并顯示平行六面體形式的橫截面,例如具有4毫米的邊的方形截面。參照圖2和11至14,壓力輥34的組件包括壓力輥設備,所述壓力輥設備的數目 等于線的數目,在該特定情況中數目為五個。這些設備中的一個60示于圖14中。組件24包括支撐62,所述支撐62剛性附接至立柱14,并從立柱14的一個延伸至另一個。設備60中的每一個包括成型形式的桿64,所述桿64通過在支撐62的對應凹形孔口中在其縱向方向上自由滑動而容納于所述凹形孔口中,所述縱向方向接近于與軸線24徑向的方向。對于每個設備,組件34包括經過支撐62的壁的緊固元件66,以在所述支撐的內面上緊固桿64,并由此將設備60相對于支撐62剛性固定于所選的調節(jié)位置中。每個設備60在所述桿的下端包括攜帶兩個齒輪70的臂68,所述兩個齒輪70經由各自的旋轉軸72可旋轉安裝于所述臂上,所述旋轉軸72為共面但交叉的,并以這樣的方式設置所述輪在相對于胎面條帶的前進方向的上游具有開放構造。所述輪以這樣的方式設置所述輪支撐于與所考慮的溝槽相關的各自的卷邊46上,以將形成這些浮凸的材料向下折入至線8之上的所述溝槽中,從而填充溝槽44。因此,所述線被埋入、覆蓋和嵌入胎面中,如分別對應于圖7和8的兩種情況中的圖11和12所示。本發(fā)明的方法通過所述機器以如下方式實施。將形成橡膠的材料經由管道16送入機頭中(如箭頭71所指出),然后通入室25中,在所述室25中,在所述形成橡膠的材料被擠出通過由刀片26和輥18所形成的擠出孔口之前,所述形成橡膠的材料被加壓。在該操作(所述操作特別地將形態(tài)賦予胎面條帶的上面6)過程中,犁頭40在面6中產生縱向溝槽44以及位于每個溝槽的任一側的兩個卷邊46。所述犁頭存在于所述機器的區(qū)域中的后部,在此處壓力相對于室25內的主要壓力降低。將攜帶所述線的線圈9解繞,當所述線經過輪32與刀片26之間,所述線由輪32引導和支撐,以按照胎面厚度被插入各自的溝槽44的底部。所述線在胎面條帶被拉引的作用下從線圈解繞,所述作用也驅動輪32。在線圈運動過程中,所述線圈不被任何致動器制動。在該階段中,形成胎面條帶的材料仍然溫暖和柔軟。當輪胎條帶經過壓力輥34的組件下方時,輪70將卷邊46的材料向下折入相應的溝槽中,由此將相關的線埋入胎面厚度中。溝槽因此被堵塞和填充。對于所考慮的胎面條帶的每個部段,這些操作相繼進行。對于整個胎面條帶,所述操作同時發(fā)生,胎面條帶在連續(xù)過程中被制得。擠出機的第二實施方案不于圖16至19中。其與前述實施方案的不同之處僅在于刀片和犁頭的構造。在該情況中,犁頭140剛性附接至刀片126。另外,在此情況中刀片組件126為單個部件。然而,在其下面36中的切口同時將其一般形態(tài)賦予胎面條帶的面6,并形成溝槽44和50以及卷邊對46。然而,調節(jié)每個犁頭相對于刀片剩余部分的位置的能力不可獲得。為了制備另一型號的胎面,必須用顯示出不同尺寸特性的另一刀片代替刀片126。在另一方面,相對于第一實施方案,不同的且相對于彼此可動的部分的數目降低至最小,這避免了外來材料在部件之間積聚,所述外來材料在部件之間積聚可能對部件的準確定位和制造過程的品質具有不利影響。賦予至胎面條帶的輪廓與使用第一實施方案獲得的輪廓相同,且制造過程就其其他方面而言是相同的。示于圖20中的及其的變體實施方案與圖6中的不同僅在于如下特性。安裝犁頭40的每一個,使其在豎直方向上相對于本體28自由滑動,且所述本體帶有致動器80 (如臂),所述致動器80以一一對應的(bijective)方式連接至所述犁頭,且各自適于在相對于所述本體的所述方向上,在制備溝槽和胎面條帶的前進運動的過程中使相應的犁頭產生位移。以此方式,每個犁頭產生溝槽,所述溝槽相對于胎面條帶的面6的深度P不一致,并沿著溝槽和胎面條帶而變化。在圖21所示的其中溝槽44已在線8之上重新·封閉的完成的胎面的實施例中,所述變化如下所述深度P根據正弦分布沿著溝槽發(fā)展,溝槽的底部82根據溝槽的中間縱向平面具有正弦形式的橫截面。當線8安裝于所述溝槽中時,如圖21所示,由于所述線顯示出沿著線具有恒定尺寸的截面(在此情況中為圓形),且由于所述線置于溝槽的底部,因此其相對于胎面條帶的面6的深度也變化,且如從側面可見,在此處所述線也采取正弦形式。根據不同于正弦的發(fā)展,可提供所述底部和線不同的深度和形式。在本實施例中,溝槽的尺寸和線的尺寸為使得所述線與胎面條帶的面6的表面齊平。然而,對于所述線的整個長度,所述線保持在所述面以下,或保持在所述面的水平。在前述實施方案中,對用于實施本發(fā)明的方法的機器的控制通過控制器85確保,所述控制器85為一個或多個配備微處理器和內存的計算機的形式。這些裝置包括一個或多個記錄形式的包含指令的程序,所述指令為編碼的,且當在計算機上執(zhí)行所述指令時,所述指令適于控制全部或部分過程。這些控制裝置和所述程序特別地確保致動器80獨立于彼此的管理,以在制造胎面條帶的過程中變化溝槽的深度??商貏e準備使溝槽在胎面條帶的同一部段中顯示出與其縱向方向垂直的相同深度或者(相反)不同深度。例如,在至少一個部段中,溝槽中的一個的深度具有最大值(相比于同一溝槽的其他部段),而另一溝槽的深度具有最小值(相比于該另一溝槽的其他部段)。實施所述方法的另一變體實施方案不于圖22。其不同于與圖5相關的實施方法的模式在于,在胎面條帶上不制得凸出超過面6的浮凸。隨后,為了在線8上重新封閉每個溝槽44,輪70使與溝槽接近的胎面條帶的材料流動,并特別地形成溝槽側面的上部。相應地,使用不在胎面條帶上形成浮凸的胎面條帶材料在線上重新封閉溝槽。通過本發(fā)明獲得的輪胎特別地旨在用于適應輕量貨物型、廂式貨車型或重量貨物型車輛的輪胎。在本文應注意,可通過配裝平機頭型常規(guī)擠出機或甚至含有共擠出通道的擠出機,即使用用于產生溝槽的裝置、用于提供線并將所述線插入所述溝槽的裝置以及用于填充所述溝槽的裝置裝備平機頭型常規(guī)擠出機或甚至含有共擠出通道的擠出機,從而以簡單的方式實施本發(fā)明。在不偏離本發(fā)明的范圍下,可對本發(fā)明進行許多修改。·
權利要求
1.一種制備車輛輪胎(2)的胎面(4)的方法,其特征在于 -擠出由橡膠制成的條帶(4); -在所述條帶中形成至少一個溝槽(44),所述條帶顯示與所述溝槽接近的材料; -從線圈提供至少一根線(8); -將所述線插入一個溝槽中或插入每個溝槽中;并且 -使用與所述溝槽接近的條帶材料在所述線上重新封閉所述溝槽。
2.根據前一權利要求所述的方法,其中對于條帶的每個部段,所述部段被擠出,同時溝槽(44)在所述部段中形成。
3.根據前述權利要求中至少一項所述的方法,其中所述溝槽(44)或溝槽中的至少一個以這樣的方式形成溝槽的深度(P)沿著溝槽而變化。
4.根據前一權利要求所述的方法,其中所述溝槽以這樣的方式形成溝槽的深度(P)沿著溝槽以正弦方式變化。
5.根據權利要求3至4中至少一項所述的方法,其中溝槽(44)或溝槽中的至少一個以這樣的方式形成在將線(8)插入溝槽中之后,所述線(8)與條帶的表面齊平。
6.根據前述權利要求中至少一項所述的方法,其中與溝槽(44)接近的至少一個浮凸(46)在條帶上形成,且對于一個溝槽或對于每個溝槽,溝槽優(yōu)選在兩個浮凸(46)之間延伸。
7.根據前一權利要求所述的方法,其中使用形成一個浮凸或每個浮凸(46)的材料在線(8)上重新封閉溝槽(44)。
8.根據前述權利要求中至少一項所述的方法,其中使用不在條帶上形成浮凸的條帶材料在線(8)上重新封閉溝槽(44)。
9.一種制備車輛輪胎(2)的胎面(4)的機器(10),其特征在于其包括 -用于擠出由橡膠制成的條帶(4)的裝置(26、18 ;126、18); -用于在所述條帶中以如下方式形成至少一個溝槽(44)的裝置(40 ;140):所述條帶顯示與所述溝槽接近的材料; -用于容納線的線圈(9)的裝置(54); -用于將源自所述線圈的線(8 )插入一個溝槽或每個溝槽中的裝置(30 );以及 -使用與所述溝槽接近的條帶材料在所述線上重新封閉所述溝槽的裝置(70)。
10.根據前一權利要求所述的機器,其中用于形成溝槽的裝置(40)以可調節(jié)方式安裝以調整溝槽(44)的深度。
11.根據權利要求9至10中至少一項所述的機器,其包括至少一個致動器(80),所述至少一個致動器(80)適應于在形成溝槽或溝槽中的至少一個的過程中使用于形成溝槽的裝置產生位移。
12.根據權利要求9至11中至少一項所述的機器,其包括形成擠出孔口并適應于挖掘一個溝槽或每個溝槽(44)的設備(26 ;126)。
13.根據前一權利要求所述的機器,其中設備(126)為單一件。
14.根據權利要求12或13中至少一項所述的機器,其中用于形成溝槽的裝置(40、140)部分地設置在所述擠出孔口內。
15.根據權利要求9至14中至少一項所述的機器,其中插入裝置(32)包括至少一個輪(30)。
16.根據權利要求9至15中至少一項所述的機器,其包括用于在溝槽(44)中設置材料的裝置(70 ),所述材料在所述條帶上形成與所述溝槽接近的至少一個浮凸(46 )。
17.根據權利要求9至16中至少一項所述的機器,其包括用于在溝槽(44)中設置條帶材料的裝置,所述條帶材料不在條帶上形成浮凸。
18.一種用于輪胎的胎面(4),其特征在于,其通過實施根據權利要求I至8中至少一項所述的方法而得到。
19.一種未固化的輪胎坯料,其特征在于,其包括根據前一權利要求所述的胎面。
全文摘要
在制備車輛輪胎的胎面(4)的方法中擠出橡膠胎面(4);在所述胎面中形成至少一個溝槽(44),所述胎面具有與所述溝槽接近的材料;從線圈提供至少一根保留線(8);將所述保留線插入一個溝槽中或插入每個溝槽中;并且使用與所述溝槽接近的胎面材料在所述保留線上封閉所述溝槽。
文檔編號B29D30/52GK102883875SQ201180023251
公開日2013年1月16日 申請日期2011年5月6日 優(yōu)先權日2010年5月11日
發(fā)明者C·貝薩克 申請人:米其林集團總公司, 米其林研究和技術股份有限公司