用于輪胎加固層的制造方法及機器的制作方法

專利名稱:用于輪胎加固層的制造方法及機器的制作方法
本發明涉及輪胎制造，特別是涉及輪胎加固層的制造方法及機器。
輪胎通常使用簾布層來進行加固，該簾布層含有許多相鄰的，明顯平行的線絲。在通常稱之為輪箍的端面加固層中，上述線絲一般是在垂直于輪胎旋轉的平面上斜向排列。術語“線絲”一詞應作最廣義理解，可以是單根線絲，也可以是由多根線絲組合成的纜繩，或者是等同的組合物。在已有技術中，最常用的方法是從許多線軸同時放線開始來制造簾布層，其中，使排列的簾布層線絲平行于它們的最大長度，并將其涂以橡膠。這些簾布層根據任意角度切割成相應寬度的段片，然后，使這些簾布層的段片在它們平行于線絲的端部對接，其同線絲可以疊合也可以不疊合，以便形成所說的制造輪胎時的中間產品或半成品。這種半成品的制造情況在例如美國專利US3573135中已有描述。
這種方法實施起來需要昂貴的設備，并需根據要制造的各種輪胎的結構所要求的線絲間距、簾布層寬度以及線絲排列角度，來制造大量不同的冪布層。對于帶有徑向胎體的輪胎，胎體的簾布層同上述垂直于輪胎旋轉軸的平面成＜α＝90°的角度。對于用于加固輪胎端面的簾布層，即位于輪胎著地面部分的簾布層，它們經常按照大量不同的角α的角度(該角度不受限制，可在50°～15°之間)進行制造。
在已有技術中，還有一種端面加固用簾布層的制造方法。在該方法中，加固用線絲是通過往復運動一根接一根地置放的，形成一種所需角度的寬幅簾布層，如同美國專利US4409059中所描述的那樣，這就要求必須有一種比較復雜的設備，并且只能很困難地通過往復運動來提高速度。
本發明的目的是提出一種方法，該方法從線軸放線開始，只通過簡單的機械運動傳送線絲，就可以非常簡便地制造輪胎的加固層。特別是這種方法可在輪胎本身的制造過程中制造加固層，而不必經過制造一個或幾個半成品的階段。
本發明的另一個目的是，提出實施這種制造方法的機器。
根據本發明，輪胎加固層的制造方法在于，使上述加固層含有相鄰的并明顯平行的線絲，其特征是，每根加固用線絲置于其加固層的位置上，上述加固層在確定加固層幾何形狀的部件上形成，部件和線絲具有自動粘附的作用。
本發明借助以下各圖進行說明圖1是本發明機器的主要部件透視圖;
圖2是本發明機器其它主要部件布置透視圖;
圖3是圖2中局部示出的機器的正視圖;
圖4是表示加固用線絲的置放裝置的正視圖;
圖5是置放裝置的平面圖;
圖6是根據圖4Ⅵ-Ⅵ的剖面圖;
圖7是本發明的變型裝置的示意圖。
實施本發明，最大的優越性在于，可以在輪胎制造過程中直接在輪胎毛坯上制造加固層，尤其是用金屬線絲制造的端面加固層更是如此。上述情況將在下面進一步描述。所述的金屬線絲是六股鋼纜，每根鋼纜的直徑為0.23mm。在所述的這個實施例中，實施例不受限制，端面加固層也可以在支承環上制造，如同目前輪胎制造中通常采用的方法那樣，可將制成的加固用支承環移放到輪胎上，同樣，還能制造端面加固用冪布層或扁平狀半成品冪布層，或制造含有許多冪布層的混合冪布層。在上述這些實施例中，只需要換用于在上面制造加固層的部件即可，該部件不屬于本發明的范圍。同樣，也可以改變加固用線絲的材料種類來制造冪布層。
根據本發明的方法，值得注意的是，每根加固用線絲，通過其中所有構件都作旋轉運動的裝置，分別置于其在加固層的位置上。在上述方法中，可同時使線絲排列在所述構件的旋轉平面上，通過切割機構切成任意長度的線絲放出任意長度，并使上述線絲置于其在加固層的位置上。
在圖1中可看到包括置放裝置2的機器，這些置放裝置可通過指示機構3給出的自由度位于輪胎1的適當位置上。指示機構3可以調節置放裝置2的位置和方向，該置放裝置2在制造加固層的部件上。根據輪胎1的結構，輪胎1可包括胎體的筋骨架和/或任何其它相類似的加固層。加固用線絲4象甩鞭子一樣甩到輪胎1上，這就構成制造加固層的原理。為了把加固層制得更精細，就要求由投射線絲4的構件所組成的機構同線絲4本身具有自動粘附的特性。也就是說，由所述的機構投射線絲4時，該線絲4應具有粘附性。上述這種粘附性能可通過任何相應的方法獲得，例如，制造過程中，表面10指的是輪胎1的端面區域，該表面10可預先涂覆與線絲4相粘附的橡膠。需要時，線絲4也可以進行如下相應處理例如，通過下面述及的線絲4的預制裝置，給線絲4涂覆橡膠。
設置指示機構3，能使線絲4按需要的方式置于加固層中。置放輪胎輪箍的部位可以大致上限定部分環形表面，而線絲的投射必須在除了存在任何橫向力區域例如磁場或氣動源之外的平面上進行。然后，使線絲4根據上述表面10同所述平面相交來進行排列。在制造輪胎輪箍加固層的方法中，可在該加固層上提供線絲4軌跡的所有緯度，并根據這些緯度使上述表面同平面相交。另外，在線絲4放置之前，使剛被確定下來的這樣的交點稍微錯開。
圖1中示出的第一個實施例中，制造的輪胎1端面加固層并不必須是對稱的。為此，支臂30能繞軸轉動，以便調節輪胎1端面加固用線絲4的置放角α，并通過置放裝置2靠近輪胎1，所述的通過置放裝置2靠近輪胎1是由軸31相對于構件33的垂直滑動保證的，而構件33是相對于懸置部件34水平滑動的。因此，軸31相對于輪胎1可以軸向地位于最佳位置，可使絲線4改變在加固層上的軌跡。
圖2中示出的第二個實施例中，輪胎1端面的加固用線絲4的置放角α，可通過支臂30繞軸31旋轉來調節，軸31與輪胎旋轉軸相切，輪胎旋轉軸軸向位于輪胎中心。這樣，就可以制造與輪胎1的中間平面相對稱的加固層。其靠近輪胎1是通過沿懸置部件32的滑動保證的。為了使圖案清晰，上述部件運動的控制機構沒有在圖中詳細示出，只簡單地用箭頭標出。
下面，參照圖4～6來詳細描述置放裝置2。置放裝置2主要包括-確定置放加固用線絲4的線速度的機構;
-固定在軸25上的旋轉導管24構成該導管24的旋轉軸，導管的外徑向端241明顯地定位在垂直于該導管24旋轉軸的平面上，上述導管24通過幾乎位于上述旋轉軸的基部240來接收加固用線絲4，并通過該導管的外徑向端241投射線絲4，
-切割上述線絲4的機構。
上述端241最好徑向定位，如實施例中所示的那樣，或者傾斜于其旋轉方向的反方向。最好把切割機構裝在導管24的后面(沿線絲4經過的方向)。在這種情況下，線絲4的支承構件同上述導管24相連接，該支承構件徑向固定在導管24外徑向端241的延伸部位，這樣，線絲4的支承件正好在相對于導管24的旋轉方向的后部。切割機構徑向地配置在上述端241和上述支承構件之間。
確定置放線絲4線速度的機構，由輪230和231構成，該輪230和231具有橡膠外層2300，不打滑地傳送線絲4。為此最好的方法是，使線絲4圍繞輪230成四分之一圈纏繞，輪230配有兩個側擋板2311，以保證線絲4較好傳送。輪230和231由馬達235傳動，并由槽形帶(未示出)保證它們始終同步轉動。
線絲4繞上述導管24每轉一圈就被切割機構切斷，該切割機構非常簡單地由刀26構成，刀26徑向固定在高于導管24端241的水平位置上，且呈一定角度靠近線絲置放區域。上述刀26的精確角度位置以及置放裝置與輪胎1的靠近，組成了線絲4在輪胎1上的位置的調節參數。
導管24包括容器242，當線絲4在導管24的出口被刀26阻隔時，該容器242可暫時容納由輪230和231退繞的線絲4。
帶有上述導管24的機構具有精確形狀，這顯然是出自于對旋轉機構提供良好的動態和靜態平衡方面的考慮。
按照線絲4的行走路線，線絲4通過位于上述導管24旋轉軸的基部240進入導管24中。并被輪230、231投到上述端241的外部，該輪具有把通過馬達251帶動導管24旋轉產生的離心力施加于線絲4上的使用。
圖6中，明顯地示出了由輪27構成的線絲4支承構件。在支承構件上，上述導管24的外徑向端241實際上沒有摩擦力，輪27只產生微不足道的轉動阻力，這樣，線絲4在置放裝置2上的摩擦力就被減少到最低限度。輪27最好與線絲4同時到達置放線絲4的表面上。因此，這種輪可以使線絲4在加固層中置放就位。
輪胎1安裝在由馬達12控制(連續或順序)旋轉的支架11上。置放裝置中所有構件的運動都應相互協調，因此，當導管24轉一周時，輪胎就轉動一個相當于端面加固層間距的小角度，也就是相當于兩根從圓周方面測定的線絲4之間的間距。同樣，當導管24轉一周時，線絲4由端241的外部徑向伸出，其長度相當于置于輪胎1端面10上的線絲的長度。因此，輪230和231的放線速度是這樣的，在導管24轉一周時，線絲4的進給長度就等于把線絲4置放在輪胎1上的長度。
本實施例中，還可以制造其它許多種加固層，該加固層含有一根接一根交替置放的不同長度的線絲。為此，可采用兩個連續的工序來制造加固層首先，將同樣長度的線絲以最后間距兩倍的間距置放，然后，將其它長度的線絲置放在它們的間距之中。一般來說，通過這樣的連續工序的處理，就可以制造所有其它種類的輪胎加固層。在這種加固層中，線絲的長度是相同的或不同的，軸向同心的或不軸向同心的。
起動時，例如，首先使導管24轉動，然后，起動輪230和231的控制馬達235，使輪胎1旋轉。這種起動應該相當快，使導管24轉過第一圈時置放的線絲4就能具有需要的長度。在其它起動方式中，當輪230和231與導管24的轉速比完全保持恒定時，就起動輪230和231使輪胎1和導管24旋轉。在這種情況下，應當重視置放線絲4長度的準確性;為了使置放的動力條件在所有加固層線絲都相同，起動應該很快，以便使上述這種機構在導管24轉滿一圈前一點兒正好達到正常速度，從而達到置放線絲的勻稱性，因此，必須使輪230和231、導管24以及線絲4的供給機構的慣性非常小，所有旋轉裝置中的活動構件可根據馬達的有效扭矩具有足夠小的慣性力矩。需要時，可選用除線絲4本身的運動慣性之外的線絲4供給機構。
輪胎1加固層的制造方法在于，將每根加固用線絲4通過旋轉裝置分別置于其在加固層的位置上，旋轉裝置主要由導管24和輪230及231構成，該輪230和231可確定將線絲4導入導管24的線速度。線絲4的一端劃出由軸線400所表示的軌跡線。上述旋轉裝置可將線絲4放出任意長度，所述的線絲4在置放裝置之外。當一定長度的線絲4接近置放表面時，線絲4就被刀26切斷，這樣，線絲4的運動軌跡仍然在導管24的旋轉平面上。
為了保證制造加固層的方法得以良好實施，線絲4最好能投到表面上，該表面能使上述加固層具有良好的幾何形狀。在輪胎毛坯上制造端面加固層的過程中，應預先對輪胎的內腔充填薄膜，該薄膜可使其具有相應的幾何形狀，并用足夠大的壓力進行充氣，或者使用確定輪胎內表面形狀的、可拆卸的剛性芯子來支承上述輪胎。為了在金屬線絲4和被投射的線絲4的表面之間獲得相應的自動粘附特性，線絲4涂覆已開始硫化的橡膠，所述的表面上也涂覆橡膠層(非硫化的)。
此外，更為有利的是，本發明機器包括加固用線絲4的接收裝置28，用于在導管24的旋轉平面上接收線絲4。這種裝置28可使線絲4的軌跡恰好在線絲4應當置放的表面上，并使線絲4的置放具有比較大的準確性。該裝置28主要由固定在保持構件281的小板280組成，小板280成對地安裝在上述軌跡線的兩側，以保證對線絲4的導向，根據小板之間的間距及它們本身的撓性，至少需要在線絲4的一端配備線絲4的制動器，以保證對這類裝置進行調節，從而可以使線絲4稍微錯開其正常軌跡。
在另一個特別重要的實施例中(見圖7)，上述保持構件281是撓性的，使接收裝置28同在輪胎上制造加固層區域的曲度相適應。在圖7中，可以看到用實線表示的裝置28的第一種結構，用虛線表示的裝置28的第二種結構，它與輪胎端面的最大曲度相適應。例如，保持構件281可由撓性薄板組成，板的一端281以非移動方式固定在支臂3上。因此，薄板相對于輪胎的位置是通過調節靠近置放裝置來保證的。上述板的另一端2811安裝在構件282上，構件282的一端，通過兩個滑槽中裝在凸銷2822上的滑塊劃出相應的軌跡，這凸銷2822固定在支臂3上。
下面描述圖3中示出的線絲4預制裝置5。該裝置5的作用，一方面在線絲4上涂覆橡膠層，并使橡膠層部分硫化;另一方面，貯存至少是制造加固層所需的線絲4量，以便通過確定置放線絲4線速度的機構把線絲4拉回，不利用其它慣性而只利用線絲4本身的慣性拉回。
線絲4是通過線軸40供線的。線軸40的放線由制動器控制，以保持線絲4的張力，然后，使線絲4進入充滿橡膠膠水的容器51(其濃度最好至少不低于20%，以便獲得極粘的液體)。在容器51的下端有直徑剛剛大于線絲4直徑的牽線器510。為了改進橡膠膠水對線絲4的涂覆質量，可使滾輪511始終沿線絲4傳送橡膠膠水。線絲4進入圓柱體52的內部(見圖3)，纏繞在帶有徑向鐵板530的滾筒53上，并在纏繞成螺旋圈的紗線4上涂覆橡膠膠水。這樣置放的線絲4，相對于滾筒完全保持不動時，就可由輪230和231拉拽。為此，在按照大于線絲4直徑的間距置放線絲4時，通過滾筒53的轉動，可在該滾筒53上纏繞線絲4。滾筒53的旋轉與牽線器510的移動相協調，該牽線器510沿著圓柱體側壁在平行于圓柱體52的軸的間隙中移動。
這種牽線器510和容器51機械連接。線絲4點是始終穿過本發明機器的所有部件。特別是在滾筒53負載時，線絲4一方面支承在旋轉的滾筒53上;另一方面，線絲4則進入置放裝置2，該置放裝置在旋轉時相對于圓柱體52是固定的。為了使線絲4不產生扭曲，必須通過夾鉗531使線絲4在旋轉時相對于滾動53保持不動，當輪230和231彼此錯開時，就可使其在本發明機器的所有部件上自由傳送。
為了把線絲4纏繞在滾筒53上，靠近滾筒53的左邊軸向邊緣上有凸銷56(見圖3)，該凸銷56在上述滾筒53的外部突出，直至貼近圓柱體52的徑向內壁，牽線器510從凸銷56的一側軸向牽拉線絲4。滾筒53旋轉時，凸銷56必須掛住線絲4，這樣，就可開始纏繞。當為制造加固層貯存了足夠的線絲4量時，這種纏繞就停止。
當滾筒負載時，使熱氣流循環就可以把涂覆在線絲4上的橡膠部分硫化，該熱氣流可通過任何適合的加熱器(如電阻)進行預熱，通過相應的裝置54(如風扇)進行循環，熱氣流在滾筒53的周圍流動(如圖3中的箭頭所示)，以便流向吸風罩。
在制造加固層時，線絲4被輪230和231拉拽就離開滾筒53(保持不動)，該線絲4在其端部532滑動，并開始在滾筒53上纏繞。在上述階段中，凸銷56就收起，夾鉗531就開啟。
為了重新纏繞線絲，必須拉拽線絲4，或將纏繞在滾筒右側軸向端上的線絲4螺旋圈拉向滾筒的左側，也就是說，拉向置放裝置2拉拽的線絲4的那一側。因此，應配置馬達加以控制，以便在牽線器510重新回到滾筒左側時，將線絲4拉回到線軸40上。
因此，本發明機器的全部工作循環如下使滾筒53負載，使線絲4的橡膠層硫化，將線絲4置于其在加固層的位置上。當然，可以具有為置放裝置2供線的類似的其它任何機構。這種供線機構，最好除線絲4本身的慣性外沒有其它慣性也能完成供線，或者至少其慣性與導管24和輪230、231的加速度相比是極弱的，直至在導管24轉一圈時達到正常速度，而該速度足夠通過投射線絲來實現線絲的置放。例如，可以通過旋轉速度至少為1500轉/分的導管24來置放上面述及的金屬纜繩。
本發明并不限于所描述的實施例，它也包括與本發明基本部件相仿的變型，特別是那些使線絲同時徑向和沿圓周傳送，并用線段置于其在加固層的位置上，以保證使加固用線絲連續置放的本發明的變型。
權利要求
1.輪胎加固層的制造方法，該加固層含有相鄰的并明顯平行的線絲，其特征在于，每根加固用線絲分別置于其在加固層的位置，上述加固層在確定加固層幾何形狀的部件上形成，部件和線絲具有自動粘附的特性。
2.根據權利要求
1中所述的方法，其特征在于，每根加固用線絲，通過其中所有構件都作旋轉運動的裝置，分別置于其加固層的位置上。
3.根據權利要求
1中所述的方法，其特征在于，每根加固用線絲通過旋轉裝置分別置于它的位置上，同時，可使上述線絲排列在上述裝置的旋轉平面上，使通過切割機構切成任意長度的線絲放出任意長度，并使線絲置于其在加固層的位置上。
4.根據權利要求
1～3中的任何一個權利要求
中所述的方法，其特征在于，上述加固層是在制造過程中的輪胎毛坯上制造的。
5.制造輪胎加固層的機器，上述加固層含有相鄰的并明顯平行的線絲，其特征在于，它包括置放裝置，該置放裝置包括-確定置放加固用線絲線速度的機構，-固定在軸上的旋轉導管構成該導管的旋轉軸，導管的外徑向端明顯地定位在垂直于該導管的旋轉軸的平面上，上述導管通過幾乎位于上述旋轉軸的基部來接收加固用線絲，并通過該導管的外徑向端投射線絲。-切割上述線絲的機構。
6.根據權利要求
5中所述的機器，其特征在于，它包括線絲支承構件，該支承構件同上述導管相連接，徑向地固定在上述外徑向端的延伸部位，恰好在上述導管的旋轉方向的后部，其特征還在于，上述線絲的切割機構徑向地位于上述外徑向端和上述支承構件之間。
7.根據權利要求
6中所述的機器，其特征在于，上述線絲的切割機構是由刀構成的，該刀呈一定角度固定在靠近上述線絲的置放區域。
8.根據權利要求
5、6或7中所述的機器，其特征在于，上述支承構件由輪構成。
9.根據權利要求
5至8中任何一個權利要求
中所述的機器，其特征在于，它還包括一個加固用線絲的接收裝置，用于在上述導管的旋轉平面上接收線絲。
10.根據權利要求
9中所述的機器，其特征在于，接收裝置主要由固定在保持構件上的擋板構成，該擋板配置在線絲軌跡線的兩側。
11.根據權利要求
10中所述的機器，其特征在于，上述保持構件是撓性的，使接收裝置與在輪胎上制造加固層的區域的曲度相適應。
12.根據權利要求
5～11中任何一個權利要求
中所述的機器，其特征在于，置放裝置是由指示機構支承的，指示機構可調節置放裝置同在其上制造加固層的部件的位置和方向。
13.根據權利要求
5～12中任何一個權利要求
中所述的機器，其特征在于，包括線絲的預制裝置，用于在線絲上涂覆橡膠層，使上述橡膠層部分硫化，并用于貯存制造加固層所必須的線絲量，以便通過上述確定置放線絲速度的機構拉回線絲，不用其它慣性而只用線絲本身的慣性拉回。
14.根據權利要求
13中所述的機器，其特征在于，上述機構包括帶有徑向鐵板的滾筒，帶有橡膠膠水的容器以及加熱器，線絲在所述的滾筒上成螺旋圈狀卷繞，并進入所述的容器中。
專利摘要
本發明提出的用于輪胎加固層的制造方法是十分引人注目的，該方法把每根加固用線絲分別置于其在加固層的位置上。本發明用于制造輪胎加固層的機器包括旋轉導管(24)，該導管通過其外徑向端投射線絲(4)，所述的機器還包括兩個確定置放線絲(4)線速度的輪(230)和(231)。
文檔編號C08J5/04GK87103692SQ87103692
公開日1988年4月6日 申請日期1987年6月2日
發明者克勞德·德布羅什, 達尼埃爾·洛朗 申請人:(米什林企業總公司)米什林公司