CN101088746B - 安装胎体增强帘布层的方法 - Google Patents
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Abstract
一种安装方法，其通过在基本为圆柱形的、具有定义了第一个完全为平面的安装面的半径(R1)的圆形部分的旋转鼓(D)上缠绕胎体增强帘布层(C)进行安装，该第一安装面上布置了被彼此轴向分开的成形元件(P)，该安装方法的特征在于帘布层(C)被以完全等于该第一安装面的圆周速度的线速度传送到鼓的表面，同时利用适当的作用滚筒(10)在径向沿着完全对应于帘布层和第一安装面的接触点的回转面曲线对增强帘布层(C)施加压力。
Description
技术领域
本发明涉及制造将要安装在摩托车上的轮胎，更具体地说，涉及制造能够使车辆以减小的压力行驶给定距离的所谓自支撑轮胎。
背景技术
这种轮胎的特征在于它们含有位于轮胎胎侧中的、当轮胎的气压接近零时承受载荷的增强线。这些胎侧增强线的形式是与轮胎这个区域中布置的其他成形元件相比具有很大厚度的橡胶成形元件，其成分适于并且其通常安装于内衬橡胶和胎体增强帘布层之间。
在已知的方法中，在传统生产设备上制造自支撑型轮胎原胚包括通过缠绕把构成轮胎原胚的各种成形元件布置在通常为圆柱形的旋转鼓上，从密封橡胶开始，然后逐次安放该具有很大厚度的成形胎侧增强元件、胎体增强帘布层、用于底部区域的成形填料元件、以及跟部增强环；其余组件与轮胎中通常使用的组件没有不同。
在被称作“子午线胎体”的轮胎中，胎体增强帘布层由表层涂有橡胶混合物的织物或金属帘线构成。帘线的方向沿轴向，垂直于安装方向。橡胶混合物在两条帘线之间的空隙中构成橡胶桥。
胎体增强帘布层或成形元件通常为一段帘布带或帘布层的形式，由位于装配鼓反面的适当的服务器提供。
在整个装配过程中，确保产品彼此粘着并避免产品的层之间存有空气以对轮胎的性能产生不利的影响是很重要的。
与被称作自支撑轮胎的装配有关的一个具体问题在于胎体增强帘布层的安装，通常是径向的，是由于成形胎侧增强元件具有很大的厚度的原因。其结果是难以排出存留在成形胎侧增强元件、胎体增强帘布层、和密封橡胶之间的空气。而且，安装圆周的变化在控制胎体增强帘布层的帘线的径向方向中引起额外的困难。
这一本领域的技术人员熟知的问题通常通过修改安放组件的装配 鼓的轮廓来解决。圆周槽形成于安装成形胎侧增强元件的区域中以保证在安放胎体增强帘布层时，鼓的回转轮廓完全是直线。
在公开US5,591,288或另一公开EP1625931中以例子的形式描述了这类解决方案。
虽然已无需再证明此类解决方案的优点，但应注意使用含有这种圆周槽的鼓要求大量修改通常为圆柱形的传统鼓，或者为制造此类轮胎开发专用鼓，如在公开US6,863,106或公开US6,769,468中以例子形式描述的那样。另外，这些修改需要能够改变为所装配轮胎尺寸的函数的槽之间的轴向距离的装置，这相应提高了这类鼓的成本。
发明内容
本发明的目的是提出自支撑轮胎的胎体增强帘布层安装问题的解决方案，其不需要改变装配鼓，并且可以适用于制造所有类型轮胎的生产装置。在本例中，装配鼓不含有与具有很大厚度的成形元件处于水平位置的横向槽，即鼓的母线完全为直线，并且位于与鼓的转动轴距离相等的位置以定义完全为圆柱形的接收面。
此处要解决的问题与胎体增强帘布层必须位于具有显著径向变化的回转轮廓上这一事实相关。这是因为放置了有一定厚度的内衬橡胶后，获得了完全是平面的圆形部分半径为R1的第一个基本为圆柱形的安装面。此面的周长展开完全等于2πR1。
成形胎侧增强元件位于此第一安装面上，并且被彼此轴向分开。如果这些成形元件的厚度用e表示，则该成形元件的后面位于半径R2处，其中R2＝R1+e。成形元件的后面的周长展开完全等于2πR2，并且该展开完全大于在第一安装面水平测得的展开。认为当比率R2/R1＞1.05时，该胎侧增强线具有很大的厚度。
从而回转线描述了一拱形轮廓，其与鼓的转动轴的距离至少等于R1，并至多等于表示R1+e之和的R2，其中R2/R1大于或等于1.05。
因此当把增强帘布层安装于由第一安装面和成形胎侧增强元件构成的轮廓上时，胎体增强帘布层的帘线保持彼此平行并且与轴向平行，建议通过拉伸来调节橡胶桥的弹性，以补偿与位于半径R2处的成形元件的胎冠和位于半径R1处的中心部分之间的半径差相关的展开的变 化。如本发明所述的通过缠绕来安装胎体增强帘布层的方法，其特征在于帘布层C以完全等于第一安装面的圆周速度的直线速度被传送到鼓面，同时用可变形的作用滚筒在径向沿着完全对应于帘布层与第一安装面接触的点的回转线向帘布层C施加压力。
作用滚筒的效果是碾压胎体增强帘布层，尤其是成形元件的后面，并强制橡胶桥位于与这些要被拉伸的成形胎侧增强元件水平的位置，以使其紧密配合于成形胎侧增强元件后面的安装圆周上，因此增强帘线保持与轴向对齐并平行。
为了获得这种碾压效果，如后面将看到的一样，重要的是调节作用滚筒施加的压力，如果需要，当成形胎侧增强元件的厚度e变得很大时，在作用滚筒的上游布置碾压滚筒以提高期望效果。
用来实现该方法的装置是轮胎工业中广泛采用的已知装置。如本发明所述的方法的目的是提出这些装置之间的原创性组合形式以可以不必改变传统的装配鼓。
附图说明
以下描述基于图1和图2，其显示了本发明的一优选实施例，其中：
图1绘制了实施如本发明所述的步骤的安装设备在轴B-B方向的视图，
图2绘制了同一设备在经线A-A方向的视图。
具体实施方式
图1中可以看到圆柱形的装配鼓D，其具有轴为XX’的圆形部分。在此鼓上安放了内部密封橡胶G和厚度为e的成形元件P。第一安装面具有半径R1。
图2显示了两个被彼此轴向分开的成形胎侧增强元件P。成形元件的后面位于距轴XX’为半径R2的位置。
以下描述基于包含由密封橡胶构成的简单结构、两个成形胎侧增强元件、以及胎体增强帘布层构成的轮胎装配体。
自然，如本发明所述的方法同样等效地适用于包括多个胎体增强帘布层和多个成形胎侧增强元件的结构，因为胎体增强帘布层的安装 轮廓表现出显著的安装半径的变化。
图1中胎体增强帘布层C显示为一段包括前边CAV和后边CAR的帘布层的形式。帘布层的前边CAV位于鼓上，后边CAR与带束层进料器60形式的帘布层服务器配合。
图2显示了布置了胎体增强帘布层C的安装平面的回转面曲线M的拱形轮廓，其由粗虚线表示。应注意成形元件的后面位于距离鼓的转动轴XX’为半径R2的位置，没有额外的成形元件的中间部分仍位于半径R1位置。比率R2/R1大于1.05。在实际中该比率不超过1.15。
各种箭头显示了当帘布层被传送到安装方向时用于布置增强帘布层的各部件的运动方向。考虑经线方向，帘布层的安装方向从上游指向下游。
框架70支撑多片式作用滚筒10，其可通过作用活塞圆柱体单元11径向变形。滚筒10的作用点完全对应增强帘布层C和半径R1的第一面的接触点。作用滚筒10具有上升和下降运动以根据需要与安装面接触。作用滚筒10的宽度完全对应图2中所示的帘布层C的宽度。
实施本过程的例子中表示的可变形作用滚筒是通常使用的多片式滚筒，其由一系列彼此并列并可以彼此沿轴向相对运动的圆片构成。气动***推动每一圆片沿着轴向运动直到圆片与安装轮廓接触。
完全等效地，可以使用泡沫材料作用滚筒，其弹性也适于与安装轮廓结构紧密配合。当成形元件P的厚度相对较小时，这种滚筒尤其适用。
服务器的带束层进料器60把帘布层C从储存装置(未显示)传送到鼓上。同步轮30使可以测量带束层进料器60的线速度。该同步轮可以有利地被滚筒代替以避免带束层60和帘布层C之间的滑动。
这样，鼓的转速不变，而且第一面的半径R1已知，可以调节带束层进料器60的速度，以使该带束层的线速度等于半径R1的第一面的圆周速度。
刀具50位于同步轮30的下游以割开增强帘布层C，以获得对应于第一面展开并完全等于2πR1的期望长度的一段帘布层。
在不背离本发明的范围的前提下，在某些配置中，还可以通过给带束层进料器60设置略小于第一安装面的圆周速度的速度来促进增强 帘布层对第一安装面的作用以施加很小的安装张力。这种效果可以通过减小带束层进料器60的线速度，通常为比第一安装面的圆周速度低2％来获得。
滚筒10的作用点位于帘布层C的平面和第一面的结合点的水平。事实上，可以看出当滚筒位于这些接触点的下游时，碾压效果减弱。
作用滚筒10向增强帘布层C施加径向压力。该作用力必须足够高以产生上面提到的碾压效果，而不使成形元件P变形。该作用力可以根据将要安装的产品的厚度在0.1MPa至0.5MPa之间变化。通常，对于尺寸为16英寸，直径为100mm的作用滚筒，向厚度为12mm的成形元件P施加0.3MPa的压力。
不过仍要注意成形元件P的厚度越大，越需要用滚筒10施加高的作用力。
为了解决这种困难，仍在本发明的范畴内，提出在作用滚筒的上游布置碾压滚筒20。碾压滚筒20由框架70通过活塞圆柱体单元21支撑。这些碾压滚筒20在图2所示的成形元件P的后面的水平位置向帘布层施加压力。与前面的原因相同，滚筒在经线方向上布置在完全与帘布层和成形元件P的后面的接触点相对应的回转面曲线上。
作用压力可以在1MPa至10MPa之间变化。优选地，碾压滚筒在帘布层水平施加的压力在2MPa至6MPa之间变化。
帘布层的后边CAR的安装也可能引起问题，因为当该后边离开带束层送料器60时，带束层送料器和鼓之间的间隙为自由状态，在间隙上不能逐点控制帘布层的线速度，因此不能保持帘布层的帘线彼此平行并平行于轴向。
最后，仍在本发明的范畴内，提出布置沿经线方向运动的传输装置40，其具有能够在帘布层的整个宽度上夹住帘布层P的后边CAR的装置。根据增强帘线的性质，这些装置可以由一系列沿直线排列、与轴向平行或可选地与经线方向垂直的吸盘41，或者可选地由磁铁构成。
胎体增强帘布层的安装通过用传输装置的夹紧设备夹住胎体增强帘布层P的后边CAR并且调节传输装置的线速度使其完全等于在第一圆周上测得的圆周速度而完成。帘布层的后边CAR位于鼓D上，与帘布层和成形元件P的后面接触的点完全对应的回转线的水平。通过把 帘布层的后边CAR和前边CAv传递到作用滚筒10下以影响该两个帘布层边的对接接头而完成安装。
注意到通过控制后边的安装速度使其尽可能接近安装面的速度，可以保持帘布层内含有的增强帘线具有令人满意的径向方向，而且可以根据施加于这个区域的制造公差控制叠加帘线的数量以影响后边CAR和前边CAv的对接接头。
传输装置40还可以用来启动安装操作，并使帘布层前边CAv穿过带束层送料器60和安装面之间的空隙。然后帘布层前边CAv被直接布置在安装面上，完全处于作用滚筒10的接触区域的水平。这意味着可以保证帘布层前边CAv的增强帘线优选地与轴向对齐。一旦帘布层的前边被布置在安装面上，就把传输装置放回上游，而且作用滚筒10被降低到安装面上。
因此为了最好地保持帘布层的前边和后边(CAv，CAR)的径向方向，通过按顺序先布置帘布层位于中心的这一部分，然后布置帘布层轴向两端的部分可以获得满意的结果。此结果还可以通过按照期望的顺序松开夹紧设备41而轻易获得。
这种操作还具有允许更好地排出具有很大厚度的两个成形元件P之间的空气的优点。
本申请描述的发明的优选实施例还包括传输装置40。但是，也可以利用任何能够降低帘布层边缘(CAv，CAR)的自由路径的装置来执行类似的功能。例如，可以通过把带束层送料器60的下游端布置在离装配鼓的安装面尽可能近的位置来获得此结果。这样，前后边离开带束层送料器时离作用点尽可能的近。
根据这种布置，切割装置50被安装在同步轮30的上游。
可以利用与轮胎工业中熟知的过程匹配的自动装置容易地控制此安装设备。
Claims (11)
1.一种安装方法，其通过在基本为圆柱形的、具有定义了第一安装面的半径R1的圆形部分的装配鼓(D)上缠绕胎体增强帘布层(C)进行安装，该第一安装面的母线完全为直线，其上布置了厚度为e、被彼此轴向分开的成形元件(P)，因此回转面曲线(M)描述了一拱形轮廓，其与旋转轴的距离至少等于R1，并至多等于表示R1+e的R2，并且其中比率R2/R1大于或等于1.05，该安装方法的特征在于帘布层(C)被以完全等于该第一安装面的圆周速度的线速度传送到所述装配鼓的表面，同时利用具有可变形轮廓的作用滚筒(10)在径向沿着完全对应于帘布层和第一安装面的接触点的回转面曲线(M)对增强帘布层(C)施加压力。
2.如权利要求1所述的安装方法，其中作用滚筒(10)在轴向的宽度与胎体增强帘布层(C)的宽度完全对应。
3.如权利要求1所述的安装方法，其中作用滚筒是多片式滚筒(10)。
4.如权利要求1所述的安装方法，其中作用滚筒是泡沫式滚筒。
5.如权利要求1所述的方法，其中作用滚筒(10)施加在增强帘布层(C)上的压力在0.1MPa至0.5MPa之间。
6.如权利要求1所述的安装方法，其中还利用与成形元件(P)轴向水平并且位于作用滚筒(10)上游的、与完全对应于帘布层和成形元件(P)后面的接触点的回转面曲线处于水平的碾压滚筒(20)向增强帘布层(C)施加径向压力。
7.如权利要求6所述的安装方法，其中碾压滚筒(20)的宽度完全等于成形元件(P)的胎冠的宽度。
8.如权利要求6所述的安装方法，其中碾压滚筒(20)的作用压力在1MPa至10MPa之间。
9.如权利要求6所述的安装方法，其中碾压滚筒(20)的作用压力在2MPa至6MPa之间。
10.如权利要求1所述的安装方法，其中为启动胎体增强帘布层的安装：
——胎体增强帘布层(C)的前边(CAV)被能够保持胎体增强帘线与轴向平行的传输装置(40)夹紧，
——帘布层的前边布置在所述装配鼓(D)上，处于与完全对应于作用滚筒(10)与第一安装面的接触区域的回转面曲线水平的位置，
——然后，一旦去除了传输装置，作用滚筒(10)就降低到安装面上。
11.如权利要求1所述的安装方法，其中，为完成胎体增强帘布层的安装：
——胎体增强帘布层(C)的后边(CAR)被能够保持胎体增强帘线与轴向平行的传输装置(40)夹紧，并且其线速度完全等于在第一圆周上测得的圆周速度，
——帘布层的后边(CAR)布置在所述装配鼓(D)上，处于与完全对应于作用滚筒(10)和成形元件(P)后面的接触点的回转面曲线水平的位置，
——使帘布层的后边(CAR)和前边(CAV)从作用滚筒(10)下穿过以影响帘布层两边的对接接头。
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