專利名稱：用于由單一一根線生產(chǎn)輪胎加強結(jié)構(gòu)的擺動臂裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及輪胎的生產(chǎn)，更準確地說，涉及將線放入規(guī)定位置以形成輪胎加強結(jié)構(gòu)。更具體地說，本發(fā)明提出了在生產(chǎn)輪胎過程中，在支承輪胎坯料的，與該輪胎內(nèi)壁內(nèi)腔形(即是說基本上為環(huán)形)，接近或相同的模子上，生產(chǎn)這種加強結(jié)構(gòu)的裝置。
專利申請EP0962304中也描述了一個類似裝置，在一個其外表面基本與最終輪胎的內(nèi)腔形狀相對應(yīng)的剛性芯子上制造胎體加強結(jié)構(gòu)。該文件描述，在第一個實施例中，單一一個擺動臂，其末端支承一個與上述小孔類似的導向件，必須作圓弧運動。關(guān)于該裝置可參見所述專利申請EP0962304的圖3。該裝置問題在于，如果希望它快速鋪設(shè)上述環(huán)圈，則該專利申請建議，上述圓弧的特征角度和半徑不能太大。另外，還建議，該圓弧末端離開胎圈(即是說有效鋪線區(qū)域)不要太遠。否則，結(jié)果即會是加壓器零件的工作負荷較大和/或鋪線的誤差較大。如果擺動臂的回轉(zhuǎn)幾何軸線移向圓弧的最大半徑，則該臂可圈繞該芯子運動，而不會碰撞該芯子。這可以提高鋪線精度，但所述圓弧即會大很多(圓弧特征角度和半徑都大)；因此，更難以高鋪線速度工作?？傊匾墓ぷ鲄?shù)是擺動臂回轉(zhuǎn)中心的位置；擺動角度；臂的半徑；以及在其全長和每一個工作空間位置上，該臂相對于模子必需具有的間隙。
在所述專利申請EP0962304的第二個實施例中，可以看到一個帶有一個凸輪和多個以鉸鏈連接的擺動臂的系統(tǒng)，末端支承一個與上述的小孔類似的導向件，并且在這里該導向件始終與該芯子保持接觸。關(guān)于這個系統(tǒng)的情況，可參見所述專利申請EP0962304中的圖5。這里所產(chǎn)生的問題是，這種裝置的磨擦太大，它會造成破裂，特別是造成已鋪設(shè)在上述芯子表面上的生膠制產(chǎn)品破裂。由于人們總是尋求以高速度工作，因此，這個問題更加突出。
本發(fā)明提供了一種生產(chǎn)輪胎加強結(jié)構(gòu)的裝置，所述裝置用于以基本上連續(xù)輸送的線、并且按照相應(yīng)分配器的要求來生產(chǎn)輪胎的加強結(jié)構(gòu)；所述裝置用來與一個基本上為環(huán)形的模子(1)一起使用，通過在所述模子表面上、按照所述線所要鋪設(shè)的路徑來鋪設(shè)所述線的環(huán)圈而漸進地制成所述加強結(jié)構(gòu)；所述裝置用來與靠近所述鋪設(shè)路徑每個末端的加壓器一起使用，以便在所述末端，將該線牽壓至上述模子上；所述裝置包括·一個導向件；線可以自由地在該導向件中滑動；·至少一個圍繞著一條回轉(zhuǎn)幾何軸線擺動的擺動臂；所述擺動臂包括遠離其回轉(zhuǎn)幾何軸線的一個頭部；·用于將圍繞其回轉(zhuǎn)幾何軸成的擺動運動傳給所述擺動臂的控制裝置；該裝置配置為使得所述擺動臂的頭部直接或間接地通過一個或多個其它擺動臂來帶動該導向件運動；
特征在于至少一個擺動臂的頭部與所述臂的回轉(zhuǎn)幾何軸線之間的徑向距離可以改變。
歡迎讀者參考上述的專利申請EP0580055，因為本發(fā)明不但采用了該專利申請中所述的方法；而且在很大程度上采用了其中所述的加壓器，將該加壓器插入以形成環(huán)圈并將所述環(huán)圈鋪設(shè)在芯子上。提示一下，每個加壓器基本上都包括一個叉形部分和一個托臂。雖然，下面提出一種所述加壓器的新結(jié)構(gòu)；但除了少數(shù)細節(jié)之外，可以采用這里所述的加壓器的示例性實施例。
本發(fā)明引入的主要差別，涉及線可在其中自由滑動的導向件(即小孔)的驅(qū)動。換句話說，下面說明的擺動臂系統(tǒng)設(shè)計成可以代替在上述專利申請EP0580055中所述的鏈條系統(tǒng)。


圖1為表示根據(jù)本發(fā)明的裝置的第一個實施例的第一種型式的透視圖；圖2為該裝置的加壓器的詳細結(jié)構(gòu)的圖；圖3為表示根據(jù)第一個實施例的所述第一種型式的詳細結(jié)構(gòu)的圖；圖4為將第一個實施例的第一種型式的工作，與帶有單一一個臂的實施例比較的圖；圖5為表示第一個實施例的第二種型式的詳細結(jié)構(gòu)的圖；圖6為將第一個實施例的第二種型式的工作，與帶有單一一個臂的實施例比較的圖；圖7為表示根據(jù)本發(fā)明的裝置的第二個實施例的第一種形式的押動臂的透視圖；圖8為表示第二個實施例的第一種形式的工作的圖；圖9為將第二個實施例的第一種形式的工作，與帶有單一一個擺動臂的實施例比較的圖；圖10為表示根據(jù)本發(fā)明的裝置的第二個實施例的第二種形式的擺動臂的透視圖；
圖11為表示根據(jù)本發(fā)明的裝置的第三個實施例的透視圖；圖12為表示第三個實施例的工作的圖。
首先應(yīng)指出，如在所引用的專利中一樣，對術(shù)語“線”當然應(yīng)非常廣義地加以理解；它包括單絲、復絲、像繩或合股紗線這樣的組件、或少量成組的繩或合股紗線；并且，不論材料性質(zhì)如何，“線”可以預涂或不預涂橡膠。在本說明書中，使用術(shù)語“環(huán)圈”來表示在加強結(jié)構(gòu)附件上從一個點延伸至另一個點的一定長度的一段線。全套置于輪胎整個圓周上的這些環(huán)圈，就構(gòu)成實際的加強結(jié)構(gòu)。這里所定義的一個環(huán)圈，可以形成胎體、或胎冠加強結(jié)構(gòu)、或任何其它形式加強結(jié)構(gòu)的一部分。這些環(huán)圈可以通過在鋪線過程中將線切斷而分開；或者使所有的環(huán)圈互相連接成最終的加強結(jié)構(gòu)。
基本上，本發(fā)明涉及以一種與最終產(chǎn)品結(jié)構(gòu)盡可能接近的結(jié)構(gòu)，而連續(xù)地鋪設(shè)加強線。該線根據(jù)相應(yīng)分配器的要求而輸送，該分配器包括(舉例來說)一個線軸并且在此有一個適當裝置控制從該線軸拉出的線的張力；這個裝置以一個模子(剛性芯子或膜片)而由單一一根線生產(chǎn)輪胎加強結(jié)構(gòu)；在該模子上生產(chǎn)輪胎。為了說明完整性起見，加強結(jié)構(gòu)可在模子多次的依次回轉(zhuǎn)中制造出來，在兩次回轉(zhuǎn)之間切斷或不切斷該線并不重要。
當以這樣一些詞“徑向的，軸向的，圓周方向的”來確定位置、方向或指向，或者提及半徑時，將其上生產(chǎn)輪胎的芯子或輪胎本身作為參照點。幾何參考軸線是該模子的回轉(zhuǎn)軸線。
另外，如上述專利申請EP0580055中所指出的，這里所述的鋪線零件也可以制造鋪線間距可變的加強結(jié)構(gòu)(例如胎體加強結(jié)構(gòu))。“鋪線簡距”應(yīng)理解為表示由二根相鄰的線之間間隔與該線直徑之和所形成的距離。眾所周知，對于一個胎體加強結(jié)構(gòu)，線之間的間隔是對應(yīng)測量地點的半徑而變化的。這種變化并不成為問題，而只是在給定半徑上，鋪線間距可以變化。由于這樣，根據(jù)任一適當法則即足以改變上述模子的回轉(zhuǎn)速度而無需改變導向件的工作速度。這樣生產(chǎn)出的輪胎的胎體加強線(例如對于子午線輪胎胎體)的鋪線間距，在一個給定徑向位置上即具有可控變化。
本發(fā)明可以有各種各樣的實施例。每次都可以看出，該裝置使線導向件基本上在一個與第一擺動臂回轉(zhuǎn)幾何軸線垂直的平面——運動平面內(nèi)運動；該運動平面遠離所述第一擺動臂，更精確說，是遠離所述第一擺動臂圍繞它轉(zhuǎn)動的軸。該裝置包括用于控制所述擺動臂的裝置，該控制裝置使該擺動臂圍繞著其回轉(zhuǎn)幾何軸線作擺動運動。該裝置配置為可使所述擺動臂的頭部帶動上述導向件在一個運動平面內(nèi)作循環(huán)運動，以便按依次循環(huán)而將該導向件1帶到該線鋪設(shè)路徑上每個所希望的末端附近。
下面在二個實施例中，將說明這樣的結(jié)構(gòu)其中該裝置包括圍繞著回轉(zhuǎn)幾何軸線擺動的第二擺動臂，所述回轉(zhuǎn)幾何軸線基本上與第一擺動臂的回轉(zhuǎn)幾何軸線平行；所述第二擺動臂包括一個直接或間接地通過一個或多個其它臂來使導向件運動的頭部；第一擺動臂的頭部支承著第二擺動臂的回轉(zhuǎn)幾何軸線。第二擺動臂頭部在徑向上遠離第二擺動臂的回轉(zhuǎn)幾何軸線是有利的。還應(yīng)指出，在這些實施例中，該裝置最好包括一個控制第二擺動臂對于所述第一擺動臂的相對位置的裝置；使得導向件能在運動平面內(nèi)循環(huán)，到達所述鋪線路徑上所希望的每個末端附近。
上述二個實施例說明的其余部分，以更具體和非限制性的方式表明·第二擺動臂的頭部向著所述模子彎曲，并直接支承導向件，使得當導向件接近所述線的鋪設(shè)路徑末端時，該導向件至少能以該裝置提供的方式，接近所述模子；·所述和一處擺動臂的方向，基本上與其回轉(zhuǎn)幾何軸線垂直；第二擺動臂具有至少一個其方向基本上與第一擺動臂回轉(zhuǎn)幾何軸線平行的中間部分。
該裝置的這些結(jié)構(gòu)最好能使上述線的導向件正確地定位于上述模子的上方，特別是在鋪線路徑末端要使導向件在模子上方；這樣不會使搖動臂的任何部分在往復運動過程中撞擊該模子。
另外，下面再說明帶有單一一個滑動臂，用于為PAX系統(tǒng)生產(chǎn)輪胎的裝置的實施例。該輪胎的胎圈形狀非常特殊，使得它無需使帶動導向件的第二臂頭部向著所述模子彎曲。當然，這個實施例也可用于生產(chǎn)通常的輪胎，但這樣要以一臂向著所述模子彎曲；也可以相反，這就是說，只用一個裝置就可生產(chǎn)一種類型的的輪胎。
在圖1中(并且也是在所述的所有例子中，但這不是限制性的)可以看出，模子是一個(剛性并可拆卸的)芯子11，它確定輪胎內(nèi)表面的幾何形狀。該芯子覆以橡膠10—例如基于丁基橡膠的一層不透水的橡膠，并用一層用于覆蓋胎體線的橡膠覆蓋。覆蓋芯子11的橡膠10，由于粘接作用，可以在鋪設(shè)線時，將線4的環(huán)圈40保持在芯子11上。芯子11當然可由任何適當裝置(沒有示出)驅(qū)動回轉(zhuǎn)。
實際的鋪線零件基本上一方面包括一個擺動臂系統(tǒng)31a而另一方面包括加壓器裝置2G與2D。該擺動臂系統(tǒng)31a安裝在一根擺動軸3D1a上，可以看見該軸的回轉(zhuǎn)幾何軸線31R1a。在將線4鋪設(shè)在芯子上的工作位置上，該回轉(zhuǎn)幾何軸線31R1a與芯11相交。殼體301a包括一個可將電機3001a的回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為軸3D1a的擺動運動的機械控制裝置。該擺動臂系統(tǒng)31a包括第一擺動臂311a和依次放置的第二擺動臂321a。帶有二個擺動臂的這種結(jié)構(gòu)，可以容易地使導向件從一個胎圈移動到另一個胎圈；因此，有可能與加壓器裝置2G和2D一起，得到該裝置從一個胎圈至另一個胎圈的動作。
關(guān)于圖中的標號，按照慣例是用相同的標號表示相同的零件；例如“3”表示擺動系統(tǒng)。這里比較特殊的是，用字母數(shù)字作為上標表示實施例或形式；例如，“1a”表示實施例“1”(第一個實施例)的形式“a”(使用三個依次設(shè)置的擺動臂)。不帶特殊指示的標號，是指在不同形式中都相同的零件；或者可以理解為，在所有實施例的所有形式中都表示相同的零件。
類似地，關(guān)于芯子1，按照慣例是利用作為上標的字母數(shù)字來表示一種具體的模子，例如“11”。不帶特殊指示的標號，表示任何一種模子都沒有區(qū)別，這是在本說明中的一般情況；它與選擇用于說明的附圖有所不同。
第一擺動臂311a安裝在擺動軸3D1a上。第一擺動臂311a在與回轉(zhuǎn)幾何軸線31R1a相對的末端包括一個頭部31T1a。與第二擺動臂的回轉(zhuǎn)幾何軸線32R1a用鉸鏈連接的第二擺動臂321a，安裝在第一擺動臂311a的頭部31T1a上。第二擺動臂321a包括一個其方向基本上與回轉(zhuǎn)幾何軸線32R1a垂直的基座件3201a。其次，第二擺動臂321a包括一個在運動平面方向上基本上與其回轉(zhuǎn)幾何軸線平行的的中間部分32I1a。最后，第二擺動臂321a包括一個頭部32T1a，在該頭部末端有一個孔61a。
該第一個例子的一個非常有利的特點(不限于此，在所述的所有其它例子中也有這個特點)是線4的導向。首先，將線4放在空間固定、基本上位于第一擺動臂回轉(zhuǎn)幾何軸線31R1a上的一個小孔3011a中。其次，該線進入在第二擺動臂321a基座件上形成的一個孔中，并沿著所述的第二擺動臂的內(nèi)側(cè)前進，所述第二擺動臂是空心的。最后，在該第二擺動臂頭部末端上的導向件，由在該第二擺動臂321a末端上的一個孔61a構(gòu)成。這個孔完成在上述專利申請EP0580055中的小孔“33”所實現(xiàn)的功能。所述的所有例子，都涉及只包括二個擺動臂的特殊優(yōu)選實施例。結(jié)果，第二擺動臂的頭部直接使上述的導向件運動。
在詳細討論擺動臂系統(tǒng)31a的所有運動的控制之前，先回來說明加壓器裝置2G和2D。這些加壓器裝置必須放置為適于完成在上述專利申請EP0580055中所述的功能。圖2中具體地表示了加壓器2D，它包括一個叉形部分21D和一個托臂22D，該叉形部分和托臂二者都可以在縮回位置R(遠離芯子1的位置)和前進位置A之間運動。在前進位置的托臂以雙點劃線表示。關(guān)于圖中的標號，按照慣例用標號表示加壓器的每一個零件；例如用“21”表示叉形部分；并且，為表示某零件特定地屬于一側(cè)的加壓器(即在圖1中的左側(cè)或右側(cè))，分別使用了作為上標的字母“G”或“D”。無特殊指示的標號一般無區(qū)別地表示加壓器或其零件。
關(guān)于該叉形部分和托臂22的相應(yīng)功能的提示以及前進位置A與縮回位置R的相應(yīng)功能的提示，仍請讀者參考上述專利申請EP05880055說明書有關(guān)部分。從圖2中可看出，叉形部分21和托臂22的外形為平行板條。相對于托臂來說，叉形部分21放置在芯子1回轉(zhuǎn)軸線一側(cè)的徑向方向上。應(yīng)當指出，可以采用正好相反的布局方式，即托臂22比叉形部分21更接近上述回轉(zhuǎn)軸線。
叉形部分21有一個V字形頭部210，使它可以夾住線4并使線4對中。在夾持線的階段，由該V字形成的平面基本上與線4垂直。當如在圖1所示的情況下徑向布置線4時，形成該叉形部分21的板條處在與芯子同心的一個圓的切線方向上。叉形部分21還包括一個下凹部分211，其作用將在下面說明。
叉形部分21使線4與芯子1接觸，并將線4保持在芯子1上。當上述孔6將線4帶至往復運動的一個末端時，亦即當該裝置基本上在圖1所示的位置時，叉形部分21向著芯子1前進。當叉形部分21將線固定在覆蓋芯子1的橡膠上時，叉形部分21停止運動。這樣，所述叉形部分21即可以足夠大的力將線4壓下，使其正確粘接在所希望的位置上。
考慮到所需鋪線間距(其自身隨箭頭F所示的芯子1回轉(zhuǎn)運動而變化)，上述擺動臂系統(tǒng)3的連續(xù)運動使得圍繞著點212而形成一個環(huán)圈；這就開始了在芯子1上鋪設(shè)一個新環(huán)圈40(見圖1)。雖然，在擺動臂返回階段，該叉形部分21壓緊在芯子1上；但下凹部分211允許在返回階段上述孔6通過并運動至超出叉形部分21之外。應(yīng)當指出，環(huán)圈的尺寸是隨點212的尺寸而變化的。
在叉形部分21和上述孔6返回之后，托臂22進入。在所示的例子中，托臂22在稍高一點的徑向位置上，壓緊在線4上。優(yōu)選當叉形部分21縮回時，托臂仍然夾持著線4。當叉形部分縮回時，托臂夾住線4可以避免叉形部分21帶著已經(jīng)圍繞多個點212中的一個點所形成的線4環(huán)圈一起運動；因為即使線4粘附在橡膠上，它仍有保持附著在叉形部分上的趨勢。因此，線4可以十分可靠地固定在胎圈上。
當然，叉形部分21和托臂22進入前進位置和返回至縮回位置的運動(見圖1中的雙箭頭A/R和R/A)是由一個適當裝置(由相應(yīng)的機械驅(qū)動裝置——例如皮帶或鋼絲繩驅(qū)動裝置，或由多個電機之間的的電氣同步，而反向驅(qū)動軸3D運動)而與擺動臂系統(tǒng)31a同步控制的。
擺動臂系統(tǒng)31a使孔61a進行從芯子1上通過、并且甚至圍繞芯子1的運動。在所示的所有情況下，擺動臂系統(tǒng)3使孔6在一個平面(即“運動平面”)上運動。必須留意孔6邊緣的結(jié)構(gòu)，使它不致?lián)p壞線4；因為露出的股線一般基本上在運動平面內(nèi)，即是說，在與回轉(zhuǎn)幾何軸線31R1a垂直的平面內(nèi)。
這樣，利用擺動軸3D1a，可使擺動臂系統(tǒng)作相應(yīng)的運動。所述擺動軸3D1a不作連續(xù)轉(zhuǎn)動，而在一個圓弧范圍內(nèi)擺動；該圓弧范圍的精確值取決于孔61a所希望的運動范圍。根據(jù)基于預定用途的技術(shù)要求，易于設(shè)計連桿和曲柄類型或任何其適當結(jié)構(gòu)的機械控制裝置；并由電機3001a驅(qū)動該裝置。
為了控制第二擺動臂321a對于第一個擺動臂311a的相對位置，第一擺動臂支承著一系列小齒輪(圖3)。第一個固定的小齒輪3111a的中心在第一擺動臂的回轉(zhuǎn)幾何軸線上；末端小齒輪3131a的中心在第二擺動臂的回轉(zhuǎn)幾何軸線上，并與后者形成一個整體；而中間小齒輪3121a則與第一個小齒輪和末端小齒輪嚙合。第一個固定小齒輪3111a，與擺動軸3D1a制成一整體。小齒輪3121a和3131a可轉(zhuǎn)動地安裝在第一擺動臂311a上。第一擺動臂311a是由驅(qū)動小齒輪3141a所驅(qū)動的，而驅(qū)動小齒輪自身又以交替驅(qū)動方式而被驅(qū)動，如上所述。
角度α(圖4)代表第一擺動臂311a的瞬時位置。為了使鋪設(shè)的線能到達鋪線路徑的末端區(qū)域，角度α在一個足夠大的范圍內(nèi)變化。建議孔6運動至超出加壓器裝置2插入的位置以外。在圖3和圖4所示的第一種型式中，第一擺動臂311a的角度運動范圍足夠大，但該臂的長度短，因而慣性小。固定的小齒輪3111a的齒數(shù)據(jù)Nf比末端小齒輪3131a的齒數(shù)Ne少，即Nf＝aNe。第一擺動臂在α角范圍內(nèi)作擺動，α在三角學意義上為負的角度；第二擺動臂在β＝180°-aα范圍內(nèi)圍繞所述模子作擺動；β在三角學意義上為正的角度。在一個例子中，使用固定小齒輪與末端小齒輪之間的減速比為12/18。第二擺動臂321a的角度運動范圍與高的鋪線速度相適應(yīng)。
在圖4的左邊部分上，表示了帶有單一一個臂39的一種裝置；而在圖4的右邊部分上，表示了根據(jù)第一個實施例的第一種型式的裝置?？梢灾?，芯子11設(shè)計用于生產(chǎn)較窄的輪胎。比較在上述二種情況下，能盡可能接近鋪設(shè)在芯子上的線環(huán)圈路徑末端的二種裝置。在二種情況下，孔6都非常接近胎圈。但在本發(fā)明的情況下(圖4的右邊部分)，擺動臂系統(tǒng)在芯子周圍所需要的自由空間小得多；因為當該系統(tǒng)在未來的外胎面區(qū)域上面通過時，該系統(tǒng)不會離開芯子太遠。
從表示第一個實施例的變型的圖5和圖6中可看出，如果生產(chǎn)的輪胎非常寬，則上述優(yōu)點更明顯。這時，芯子為12，它對于許多應(yīng)用場合是更通用的。
可以看出，這個變型也包括第一擺動臂311b，一根擺動軸3D1b，第一擺動臂311b的回轉(zhuǎn)幾何軸線31R1b，以及在與回轉(zhuǎn)幾何軸線31R1b相對的末端上的一個頭部31T1b。該變型也包括具有回轉(zhuǎn)幾何軸線32R1b的第二擺動臂321b，以及在其末端有一個孔61b的一個頭部32T1b。還有一系列的三個小齒輪3111b、3121b和3131b。第一個小齒輪3111b是固定的，并與擺動軸3D1b制成一個整體。小齒輪3121b和3131b可轉(zhuǎn)動地安裝在第一擺動臂311b上。第一擺動臂311b由上述的其本身被交替驅(qū)動的一個驅(qū)動小齒輪3141b驅(qū)動。
固定小齒輪3111b的齒數(shù)Nf比末端小齒輪3131b的齒數(shù)aNe多，即Nf＝aNe。第一擺動臂在與模子相對的其回轉(zhuǎn)幾何軸線一側(cè)的空間中，在α角度范圍內(nèi)擺動；而第二擺動臂則圍繞著所述模子，在β＝aα角度范圍內(nèi)擺動；α和β角在三角學中都為正角。在上述β＝aα式中，例如可采用18/12的乘法系數(shù)?？紤]到第一擺動臂311b的角度運動范圍非常小，因此，第二擺動臂321b的角度運動范圍，仍能與高鋪線速度相適應(yīng)。
在圖6的左邊部分中，表示了帶單一一個臂39的一個裝置；而在圖6的右邊部分中，表示了根據(jù)第一個實施例的第二種型式的裝置。可以知道，芯子1是設(shè)計用于生產(chǎn)寬輪胎的。在圖6中，再次將上述二種情況下設(shè)計的、盡可能靠近鋪設(shè)在芯子上的線環(huán)圈路徑末端的二個裝置進行比較。在這二種情況下，孔6都非?？拷ト?。但在本發(fā)明的情況下(圖6中的右邊部分)，擺動臂系統(tǒng)在芯子周圍所需要的自由空間較小。在這種實踐中非常普通的情況下，在將來的胎圈坯料上鋪設(shè)線方面非常類似的單一一個臂39，在它在末來的外胎面區(qū)域上通過時，會遠離芯子。另外，本發(fā)明的系統(tǒng)，在擺動運動時，其鋪線系統(tǒng)零件的慣性也減少相當多。根據(jù)本發(fā)明方案，擺動臂的長度較短，因此其運動零件的慣性小。
在先前的例子和下面的例子中，孔6的運動軌跡是與中間平面對稱的；并且在完全對稱的運動中(這不是限制)，孔6可以達到在芯子1上形成的每一個胎圈區(qū)域的附近。但不排除這樣的情況，例如，為了生產(chǎn)線環(huán)圈的鋪設(shè)路徑不對稱的輪胎該孔的運動終點不在與上述中間平面對稱的點上。當生產(chǎn)各胎圈座直徑不同的輪胎時，就會是這種情況。
孔6從一個胎圈至另一個胎圈，或更精確地說，從接近一個胎圈的位置至接近另一個胎圈的位置，作往復運動。根據(jù)本發(fā)明的裝置的基本工作循環(huán)包括下列步驟·將線夾持在模子上一段足夠長的時間，在孔的運動平面上，使孔(導向件)移動至第一個末端；·在該第一個末端處，將線繞在模子上，并利用一個加壓器裝置，將線保持在模子上至少一段足夠長的時間；·在相反方向上重復第一個步驟，至第二個末端；·在該第二個末端處，將線繞在模子上，并利用另一個加壓器裝置，將線保持在模子上；而且如此重復這個基本循環(huán)，直至通過與導向件的運動同步地移動該模子，按照線4在模子表面上所希望的路徑而在該模子表面上鋪設(shè)出所希望數(shù)目的環(huán)圈為止。
現(xiàn)再來說明第二個實施例的第一種型式。以下說明是根據(jù)圖7一圖9進行的。在圖7中，只表示于擺動臂系統(tǒng)32a，沒有表示在其上鋪線的模子，或支承該系統(tǒng)的殼體。從圖中可看到，安裝在擺動軸3D2a上的第一擺動臂312a具有一個回轉(zhuǎn)幾何軸線31R2a。在第一擺動臂312a與回轉(zhuǎn)幾何軸線31R2a相對的末端上，包括一個頭部31T2a。第二擺動臂322a，在第一擺動臂312a的頭部31T2a上，與第二擺動臂的回轉(zhuǎn)幾何軸線32R2a，用鉸鏈連接。該裝置包括一個固定凸輪332a，該凸輪是由中心位于第一擺動臂回轉(zhuǎn)幾何軸線上的一個圓盤3302a挖空制成的。凸輪從動件342a與所述凸輪嚙合。第一擺動臂包括一個其運動由該凸輪從動件控制的滑靴352a。第二擺動臂包括一個基本上與其回轉(zhuǎn)幾何軸線垂直的杠桿3122a，所述杠桿的末端由一個連桿362a與上述滑靴連接。這可以控制第二擺動臂322a對于第一擺動臂312a的相對位置。
第二擺動臂包括一個基本上與其回轉(zhuǎn)幾何軸線平行的基座桿3202a，并包括一個向著第一擺動臂312a的回轉(zhuǎn)幾何軸線彎曲的頭部32T2a。在頭部32T2a的末端為一個孔62a。第二擺動臂322a設(shè)計成使該孔62a與運動平面一樣遠。
從圖8中可以看出，為了使對于中間平面CP對稱的擺動臂系統(tǒng)32a運動和裝配該擺動臂系統(tǒng)32a，上述凸輪332a的軌跡曲線對于中間平面CP是不對稱的，因為在該中間平面CP的一側(cè)，必須將第二擺動臂322a旋轉(zhuǎn)至第一擺動臂312a的一側(cè)；而在中間平面CP的另一側(cè)，則必須將第二擺動臂322a旋轉(zhuǎn)至第一擺動臂312a的另一側(cè)。
在圖9左邊部分中，表示了帶有單一一個臂39的一個裝置；而在圖9的右邊部分，表示了根據(jù)第二個實施例的裝置。可知芯子1是設(shè)計用于生產(chǎn)較窄輪胎的。將在上述二種情況下，可以盡可能靠近鋪設(shè)在該芯子上的線環(huán)圈路徑末端的二個裝置進行比較。在二種情況下，孔6都非?？拷トΑ膱D9可以看出，左邊的裝置達到胎圈，而中間部分不會從中間平面CP上的中間位置接觸上述模子所必需的擺動角度α′，比圖中右邊根據(jù)本發(fā)明的裝置的擺動角度α大。在其它優(yōu)點中，可以指出，第一擺動臂312a的長度比圖9中左邊部分裝置的臂39短些。另外，由頭部32T2a形成的末端排出口的長度，比圖9中左邊部分裝置的排出口39T的長度短得多。然而，在上述模子和鋪線裝置之間存在的間隙“d”卻相差不大。這樣就可以看出本發(fā)明的所有優(yōu)點。
利用凸輪控制，可以根據(jù)需要相當自由地調(diào)節(jié)第二擺動臂和第一擺動臂之間的相對運動；因為這種相對運動基本上是由凸輪的輪廓確定的。這樣，不必像在第一個實施例，或第二個實施例的第二種型式中的小齒輪控制那樣，受到對第一和第二擺動臂之間相對回轉(zhuǎn)運動的比例關(guān)系的約束。這就可以調(diào)整第二擺動臂對于第一擺動臂的相對位置，以便迅速地從芯子1中將孔6移走。因此，可以保證在頭部32T2a和芯子之間的適當?shù)拈g隙“d”；同時使該孔6在胎圈區(qū)域足夠接近芯子1的表面。
圖10表示第二個實施例的另一種型式，在該型式中，帶有皮帶362b的裝置可以起到與上一個例子中的凸輪類似的作用。圖中可看到支承第一擺動臂372b的擺動軸3D2b。第一擺動臂312b包括一個頭部31T2b。第二擺動臂322b可轉(zhuǎn)動地安裝在頭部31T2b上。同步皮帶362b，安裝在中心在第一擺動臂的回轉(zhuǎn)幾何軸線31R2b上的第一皮帶輪3602b上。第一皮帶輪3602b不可擺動運動。該同步皮帶362b也安裝在中心在第二擺動臂322b的回轉(zhuǎn)幾何軸線32R2b上的第二皮帶輪3612b上。第二皮帶輪3612b與所述第二擺動臂成為一個整體。
皮帶362b還在固定在另一個擺動臂312b上的一個張力滾子3622b和一個導向滾子3632b周圍繞過。第一擺動臂312b安裝在作在軸3D2b上的一個通道3D12b，并利用端板3D22b固定。然而，第一擺動臂可以滑動，改變它相對于軸3D2b的相對位置，因而可以調(diào)節(jié)回轉(zhuǎn)幾何軸線31R2b和32R2b之間的距離。為了能夠在皮帶362b的長度固定時，補上述距離的變化；將該張力滾子3622b，利用包括有槽3642b的一個支架3652b，安裝在第一擺動臂312b上。
當然，也可以用另外的實施方法來進行這種調(diào)節(jié)。例如，在圖7中，在第一擺動臂312b上作出一個槽3642b；可以在裝配過程中，調(diào)節(jié)第一擺動臂相對于3D2a的相對位置。要有調(diào)節(jié)的可能性就是上述連桿362a包括一個調(diào)節(jié)套筒3692a的理由。
圖11和圖12表示適合與生產(chǎn)PAX系統(tǒng)的輪胎的一個實施例。芯子13在胎圈區(qū)域具有特殊的形狀。在圖11中只表示了擺動臂系統(tǒng)33a，沒有表示在其上鋪線的模子，或支承該系統(tǒng)的殼體。可看到，安裝在擺動軸3D3a上的擺動臂313a具有一條回轉(zhuǎn)幾何軸線31R3a。擺動臂313a包括一個與該回轉(zhuǎn)幾何軸線31R3a相交、并且基本上與該軸線垂直的中心部分31C3a。該裝置包括一個固定凸輪333a，該凸輪是由中心位于該擺動軸回轉(zhuǎn)幾何軸線上的一個圓盤3303a挖空制成的。凸輪從動件343a與所述凸輪嚙合。凸輪從動件343a與該中心部分31C3a成為一個整體；所述中心部分31C3a可以相對于擺動軸3D3a、因而也就是相對于回轉(zhuǎn)幾何軸線31R3a而沿徑向滑動。擺動臂313a的移動運動M2由凸輪從動件343a控制。
擺動軸3D3a與如上所述、本身被交替地驅(qū)動的一個驅(qū)動小齒輪3143a制成一個整體(參見對圖5中驅(qū)動小齒輪3141b的說明)，以得到擺動運動M1。角度α(圖12)表示擺動臂313a的瞬時位置。為了使鋪設(shè)的線達到其鋪線路徑區(qū)域的末端，角度α要在一個足夠大的范圍內(nèi)變化。建議上述孔6運動至超出上述加壓器裝置2進入的位置以外。
上述擺動臂的中心部分31C3a與一個基本上與所述回轉(zhuǎn)幾何軸線31R3a平行、并支承著導向件63a的末端部分31T3a連接。在所述實施例中，擺動臂的中心部分31C3a和末端部分31T3a之間形成一個直角31I3a。在該末端部分31T3a的末端，為一個孔63a。
為了得到與中間平面CP對稱的運動，上述凸輪333a的軌跡曲線，應(yīng)與中間平面CP對稱。本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員，可使凸輪的軌跡曲線與不對稱的輪胎的情況相適應(yīng)。
在許多優(yōu)點中，可以指出一個優(yōu)點，即第一擺動臂的運動可根據(jù)需要自由調(diào)節(jié)；因為這個運動基本上是由該凸輪的輪廓確定的。作為導向件的孔63a可以在胎圈區(qū)域充分接近芯子的表面，而不會在中間平面CP區(qū)域內(nèi)遠離該芯子表面。
前面各例子說明了一種裝置，在該裝置中，在工作位置上，所述至少一個擺動臂的回轉(zhuǎn)幾何軸線與模子相交。該擺動臂制成為使導向件6圍繞著模子運動，而不遠離該模子。導向件和模子之間的相對運動，確定所述線在所述模子表面上的所述希望鋪設(shè)的路徑。
前面各例子說明的裝置，可將一定長度的線從一個胎圈鋪設(shè)至另一個胎圈。還可以制造或使用從一個胎圈至一個胎肩這段距離上工作的裝置，來生產(chǎn)(例如)半邊胎體。的確，已知一種子午線輪胎的胎體，從一個胎圈至另一個胎圈可以是不連續(xù)的，而可以在胎面下的某個地方中斷。在這種情況下，胎體加強結(jié)構(gòu)安放在胎圈和一個胎肩之間。根據(jù)本發(fā)明的裝置，同樣可以用于在從一個胎圈至包括相對的胎肩在內(nèi)的胎面下任何一點的這段距離上工作；這時，半邊胎體可能有一定程度的互相重疊。
在所有型式中，孔6都周期性地在一個上面成為“孔運動平面”的平面內(nèi)運動。當孔6在該孔運動平面內(nèi)作往復運動時，芯子1被驅(qū)動圍繞其軸線轉(zhuǎn)動。當然，芯子1的運動要與該孔的往復運動同步。因此，線4的環(huán)圈40的實際鋪設(shè)路徑是隨該孔運動平面和芯子之間的相對固定位置(可以是傾斜的)而變化的；并且也隨芯子1和孔6的往復運動之間的相對運動而變化。
在所述的例子中，因為胎體結(jié)構(gòu)是用于這里所述的子午線輪胎的(雖然這不是限制性的)，因此線4的環(huán)圈40的鋪設(shè)路徑，基本上是沿徑向方向的。根據(jù)在輪胎領(lǐng)域中測量角度的習慣作法，上述孔的運動平面可相對于與芯子1回轉(zhuǎn)軸線相垂直的平面成任何角度，例如大約20°。加壓器裝置2G和2D在同一個鋪線平面內(nèi)運動。
為了制造側(cè)壁是橫向排列的胎體，可通過將鋪設(shè)零件(例如殼體30)的支承，圍繞與芯子1的回轉(zhuǎn)軸線平行的軸線傾斜，而使該孔運動平面偏離純粹的徑向方向。不需要時對所述裝置的零件作任何改變，也可以將該芯子的方位改變一個相當大的角度；例如，擺動臂系統(tǒng)3的一個往復運動，改變1/8轉(zhuǎn)；以便使線的鋪設(shè)角度成為位移比的函數(shù)(在所有先前的例子中，芯子1的轉(zhuǎn)動速度只影響單一一個鋪線間距)。
以下陳述說明另一個可適用于所有所述的實施例的所有型式的變型。為了使線4在芯子上的鋪設(shè)路徑向內(nèi)彎曲，可使鋪線零件(例如殼體301a——參見圖1)的支承作往復移動(見圖1中的雙箭頭P)，從而使上述孔的運動平面在與該運動平面垂直的方向上移動。該鋪線零件的支承還可以圍繞著垂直于模子表面、包含于上述孔運動平面內(nèi)、并與第一擺動臂回轉(zhuǎn)幾何軸線相交的一條幾何軸線作擺動運動(參見圖1中圍繞著M-M軸線的雙箭頭Q)；從而可使上述孔的運動平面，圍繞著與所述孔運動平面平行的軸線擺動。鋪線零件的支承，還可以圍繞著與上述孔的運動平面平行的任何軸線，作擺動運動。必須將這一概念與殼體301a圍繞軸線M-M形成角度的簡單固定調(diào)節(jié)(在某些情況下是可能和有用的)相區(qū)別。所有這些具體的實施例，都使對線4鋪設(shè)路徑的精確形狀施加作用的自由度增加。
還應(yīng)當指出，當制造半胎體時，可通過在芯子的每一側(cè)設(shè)置一個、共二個彼此面對的根據(jù)本發(fā)明的裝置，而在該芯子的每一側(cè)同時制造一個半胎體。在這種情況下，一方面線4的鋪設(shè)路徑末端在一個胎圈區(qū)域內(nèi)；另一方面，該末端又在一個胎肩(任何胎肩)區(qū)域內(nèi)。或者，另一種方式是，依次制造每一個半邊胎體。還可以制造胎冠加強結(jié)構(gòu)；在這種情況下，鋪線路徑的末端在外胎下的某個地方，例如在每一個胎肩處。
鋪線零件，作為一個整體，即包括電機和驅(qū)動機構(gòu)在內(nèi)的擺動臂系統(tǒng)3和加壓器裝置2，形成一個組件。該組件可以適當方式，容易地送到芯子中，并且按序退出再(例如)送入不是芯子的其它用于生產(chǎn)輪胎的裝置中，或取出芯子送至制造輪胎的其它工位。
本發(fā)明可以利用這樣一種方法來生產(chǎn)輪胎，該方法是由連續(xù)輸送來的線，和按照相應(yīng)分配器的要求，生產(chǎn)輪胎的加強結(jié)構(gòu)。這時所使用的模子基本上為環(huán)形，利用任何一種所述的裝置，將一定長度的線從輪胎的一個胎圈，牽引至另一個胎圈；再按照所述線所希望的鋪設(shè)路徑，將所述線的環(huán)圈鋪設(shè)在所述模子的表面上，漸進地制成所述加強結(jié)構(gòu)。特別是，如上所述，本發(fā)明可以通過并排地在所述模子的表面上鋪設(shè)所述線的環(huán)圈，而生產(chǎn)所述的加強結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)輪胎加強結(jié)構(gòu)的裝置，所述裝置可由基本上連續(xù)輸送的線(A)，以及按照相應(yīng)分配器的要求生產(chǎn)輪胎的加強結(jié)構(gòu)；所述裝置可與一個基本上為環(huán)形的模子(1)一起使用，通過在所述模子表面上，按照所述線所要鋪設(shè)的路徑來鋪設(shè)所述線的環(huán)圈，而漸進地制成所述加強結(jié)構(gòu)；所述裝置包括·一個導向件(6)；線可以自由地在該導向件中滑動；·至少一個圍繞著一條回轉(zhuǎn)幾何軸線擺動的擺動臂(31)；所述擺動臂包括遠離其回轉(zhuǎn)幾何軸線(31R)的一個頭部(31T)；·用于將圍繞其回轉(zhuǎn)幾何軸線的擺動運動傳給所述擺動臂的控制裝置；該生產(chǎn)輪胎加強結(jié)構(gòu)的裝置可使所述擺動臂的頭部直接或間接地通過一個或多個其它擺動臂，而帶動該導向件(6)運動；所述裝置可與靠近所述線的鋪設(shè)路徑的每一個末端的加壓器(2G和2D)一起使用，以便在所述末端，將該線牽壓至上述模子上；其特征在于擺動臂的頭部(31T)和其回轉(zhuǎn)幾何軸線(31R)之間的徑向距離可以改變。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，包括可圍繞著一條回轉(zhuǎn)幾何軸線(32R)擺動的第二擺動臂(32)；所述回轉(zhuǎn)幾何軸線基本上與第一擺動臂的回轉(zhuǎn)幾何軸線(31R)平行；所述第二擺動臂包括可直接或間接地通過一個或多個其它擺動臂，而使該導向件運動的一個頭部(32T)；第一擺動臂(31)和頭部(31T)支承著第二擺動臂(32)的回轉(zhuǎn)幾何軸線(32R)。
3.如權(quán)利要求所述的裝置，其中第二擺動臂(32)的頭部(32T)在徑向方向遠離第二擺動臂的回轉(zhuǎn)幾何軸線(32R)。
4.如權(quán)利要求2或3所述的裝置，包括一個控制第二擺動臂對于所述第一擺動臂的相對位置的裝置，使得該導向件可作循環(huán)運動，以便將該導向件按依次的循環(huán)，而送入該線的所述鋪設(shè)路徑的每一個末端附近。
5.如權(quán)利要求2到4中任何一項所述的裝置，其中第二擺動臂的頭部(32T)，向著所述模子彎曲；并直接支承該導向件(6)；使得該導向件在接近所述線的鋪設(shè)路徑的末端時，至少能按該裝置設(shè)定的方式，接近所述模子。
6.如權(quán)利要求2到4中任何一項所述的裝置，其中所述第一擺動臂(31)的方向，基本上與其回轉(zhuǎn)幾何軸線垂直；而第二擺動臂(32)的至少一個中間部分(32I)的方向，基本上與第一擺動臂回轉(zhuǎn)幾何軸線平行。
7.如權(quán)利要求2到6中任何一項所述的裝置，其中包括回轉(zhuǎn)幾何軸線在內(nèi)的第二擺動臂的基座件(320)的方向，基本上與該回轉(zhuǎn)幾何軸線垂直。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中第一擺動臂支承著一系列小齒輪，其中，第一個固定的小齒輪(3111)的中心在第一擺動臂的回轉(zhuǎn)幾何軸線上；末端小齒輪(3131)的中心在第二擺動臂的回轉(zhuǎn)幾何軸線上，并與后者成為一個整體；而且中間小齒輪(3121)與第一個小齒輪和末端小齒輪嚙合。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其中該固定小齒輪(3111a)的齒數(shù)Nf，比末端的齒輪(3131a)的齒數(shù)Ne少，即Nf＝aNe，第一擺動臂在α角范圍內(nèi)作擺動運動，α角在三角學意義上為負；第二擺動臂在β＝180-aα角度范圍內(nèi)圍繞著所述模子作擺動運動，β角在三角學意義上為正。
10.如權(quán)利要求8所述的裝置，其中固定小齒輪(3111b)的齒數(shù)Nf，比末端小齒輪(3131b)的齒數(shù)Ne多，即Nf＝aNe，第一擺動臂在與該模子相對的其回轉(zhuǎn)幾何軸線一側(cè)的空間中，在角度α范圍內(nèi)作擺動運動；而第二擺動臂在β＝aα角度范圍內(nèi)，圍繞著所述模子作擺動運動；α角在三角學意義上為負，β角在三角學意義上為正。
11.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中第一擺動臂(312b)支承著一條同步皮帶(362b)，該皮帶安裝在中心位于第一擺動臂回轉(zhuǎn)幾何軸線上、不可擺動運動的第一皮帶輪(3602b)上，以及中心位于第二擺動臂(322b)的回轉(zhuǎn)幾何軸線上、并與所述第二擺動臂成為一個整體的第二皮帶輪(3612b)上。
12.如權(quán)利要求2到7中任何一項所述的裝置，包括中心在第一擺動臂的回轉(zhuǎn)幾何軸線上的一個固定凸輪(332a)，其中，第一擺動臂支承著一個與所述凸輪嚙合的凸輪從動件(342a)；第一擺動臂包括一個其運動受凸輪從動件控制的滑靴(352a)；第二擺動臂則包括一個基本上與其回轉(zhuǎn)幾何軸線垂直的杠桿(3122a)，所述杠桿的末端通過連桿(362a)與該滑靴連接。
13.如權(quán)利要求2到12中任何一項所述的裝置，其中第二擺動臂的頭部直接使導向件運動。
14.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述至少一個擺動臂(313a)包括一個中心部分(31C3a)，該中心部分與回轉(zhuǎn)幾何軸線(31R3a)相交并基本上與該軸線垂直，而且將基本上與所述回轉(zhuǎn)幾何軸線(31R3a)平行并支承著導向件(63a)的末端部分(31T3a)連接起來；所述中心部分(31C3a)可在徑向方向上相對于回轉(zhuǎn)幾何軸線(31R3a)滑動。
15.如權(quán)利要求14所述的裝置，它包括一個固定凸輪(333a)和一個與所述凸輪嚙合、并與該中心部分(31C3a)制成一個整體的凸輪從動件(343a)；擺動臂(313a)的移動運動由該凸輪從動件(343a)控制。
16.如權(quán)利要求1到15中任何一項所述的裝置，其中所述至少一個擺動臂的回轉(zhuǎn)幾何軸線，在工作位置上與模子相交；該擺動臂被制成并配置為可使導向件(6)圍繞著模子運動，導向件和模子之間的相對運動確定了所述線在所述模子表面上鋪設(shè)的路徑。
17.如權(quán)利要求1到16中任何一項所述的裝置，其中導向件由在第二擺動臂末端上的一個孔組成，所述第二擺動臂是空心的，并且所述的線從其中通過。
18.如權(quán)利要求1到17中任何一項所述的裝置，其中所述控制擺動臂的裝置使導向件(6)在一個運動平面內(nèi)作循環(huán)運動，以便將該導向件按依次循環(huán)送到所述線的鋪設(shè)路徑的每一個末端附近。
19.一種生產(chǎn)輪胎的方法，其中由基本上連續(xù)輸送的線，和按照相應(yīng)分配器的要求來生產(chǎn)輪胎的加強結(jié)構(gòu)；所使用的模子基本上為環(huán)形的，利用如權(quán)利要求1到11中任何一項所述的裝置和導向件在一個運動平面內(nèi)循環(huán)運動，將導向件按依次循環(huán)而送到該線的鋪設(shè)路徑的每一個末端附近，使所述線按所希望的鋪設(shè)路徑在所述模子表面上鋪成環(huán)圈，而漸進地制成所述的加強結(jié)構(gòu)；所述裝置還包括靠近所述線的鋪設(shè)路徑每一個末端的加壓器(2G和2D)，用于將在所述末端的線，牽壓至該模型上；并通過與導向件的所述循環(huán)運動同步作用，將一定長度的線，從輪胎的一個胎圈，牽壓至另一個胎圈。
20.如權(quán)利要求19所述的生產(chǎn)輪胎的方法，其中所述加強結(jié)構(gòu)是通過并排地在所述模子的表面上，鋪設(shè)所述線的環(huán)圈生產(chǎn)出來的。
全文摘要
利用帶有至少二個擺動臂的系統(tǒng),將用于形成一個胎體加強結(jié)構(gòu)的線4,在一個剛性芯子1上鋪成互相鄰接的環(huán)圈。該擺動臂可使一個孔6運動,使該孔6通過該芯子1,從而鋪設(shè)相鄰接的環(huán)圈。
文檔編號B29D30/16GK1369387SQ0210359
公開日2002年9月18日 申請日期2002年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月7日
發(fā)明者J-C·馬耶 申請人:米其林技術(shù)公司, 米其林研究和技術(shù)股份有限公司