專利名稱：輪胎的制備簾線層的制造設(shè)備及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及為制作輪胎而生產(chǎn)一連續(xù)的制備簾線層材料的設(shè)備和方法，并且更具體地說，涉及用于制作制備簾線層材料的一連續(xù)的幅面料的一種設(shè)備和方法，該制備簾線層材料具有橫向的非金屬增強簾線。
背景技術(shù)：
在子午線輪胎的結(jié)構(gòu)中，由彈性材料的一個或多個制備簾線層組成的胎體被組裝在一普通圓柱形鼓上。該制備簾線層被施加成該增強簾線在通常平行于該鼓軸線的一方向上從胎圈伸向胎圈。因此，在制作該胎體之前，必須首先制成具有該橫向延伸的增強簾線的制備簾線層。
人們已知道通過首先生產(chǎn)一彈性材料片來制造制備簾線層，在該材料片中增強簾線縱向地延伸。生產(chǎn)期間，該彈性材料片通過壓延輥子之間。然后該已壓延的材料片被切成四邊形，例如，矩形件，然后重新定向的及該已壓延的各邊緣被拼接在一起以構(gòu)成制備簾線層材料的一連續(xù)的條。該重新定向?qū)е略撛鰪姾熅€基本上平行于該拼接接頭而延伸和基本上垂直于該制備簾線層條的縱方向。
如果該彈性材料具有金屬增強簾線，該材料的側(cè)向已壓延的各邊緣就具有相對直及均勻的邊緣。因此，具有金屬增強簾線的制備簾線層的制造中，該各條的相鄰各端部被放置成直接相對置和被集攏在一起而沒有各端部的任何搭接，以構(gòu)成一端對端或把兩個端部拼接在一起的對接接頭。因此，僅通過相鄰各端部區(qū)域上方的未硫化橡膠的粘性，各端部就被保持在一起。金屬增強簾線提供一相對地直的壓延的邊緣，該邊緣適于利用彈性材料的粘性來生成對接拼合連接。
但是，如果該彈性材料具有非金屬增強簾線，該材料的側(cè)向壓延的各邊緣就不是直的而是波浪形的。這種曲線的延壓的各邊緣在各件的相鄰備端部之間提供一種非均勻的及變化的間隙，并因此通常不認為適用于對接接頭。因此，雖然對接拼接在制備接頭的制造中可能是較好的，但搭接拼接常被用于連接具有非金屬增強簾線的切割件。
因此，需要有自動地制作具有對接接頭的制備簾線層的改進的設(shè)備及方法。尤其是需要有把具有非金屬增強簾線的一制備簾線層自動地對接拼接在一起的設(shè)備及方法。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的一第一實施例中，提供了一種設(shè)備，它自動地對接拼接具有金屬的或非金屬的增強簾線的一制備簾線層。該設(shè)備比用于對接拼接一制備簾線層的其它機器相對地結(jié)構(gòu)簡單并且較便宜。本發(fā)明的該設(shè)備提供一高質(zhì)量對接接頭，而不論增強簾線材料如何，并因此在制作具有非金屬增強簾線的制備簾線層中特別有用。
更準確地說，本發(fā)明的該第一實施例提供一種設(shè)備，該設(shè)備用于在第一及第二簾線層的各端部之間制作對接接頭以把該各簾線層拼接在一起。該設(shè)備具有端對端地延伸的多對上齒條；而每對上齒條具有第一及第二上齒條，它們可彼此相對移動。此外，鄰近著該多對上齒條有多對下齒條端對端地延伸；而每對下齒條具有第一及第二下齒條，它們可彼此相對移動。該第一及第二下齒條分別支承著第一及第二簾線層的各端部。一夾緊驅(qū)動裝置連接于各對上齒條，并可操作地朝向該各下齒條移動該各上齒條，以夾緊位于該上及下齒條之間的第一及第二簾線層的各端部。一嚙合驅(qū)動裝置連接于該上及下齒條并可操作地使所有的第一及第二齒條同時地彼此相對移動，以把該第一及第二簾線層的各端部牢固地壓在一起，由此構(gòu)成把該第一及第二簾線層的各端部拼接在一起的對接接頭。
在本發(fā)明的另一個實施例中，提供了一種方法，該方法用于把一第一材料簾線層段的一端部放置在該第一下齒條的齒上方和把一第二材料簾線層段的一端部放置在該第二下齒條的齒上方。其次，該第一及第二材料簾線層段被夾緊在各對上齒條及各對下齒條之間。然后，所有的該第一上及下齒條的齒與所有的該第二上及下齒條的齒同時地嚙合，以把該第一及第二材料簾線層的各端部牢固地壓在一起來制成對接接頭，該對接接頭把該第一及第二材料簾線層拼接在一起。
在本發(fā)明的一第二實施例中，提供了一種設(shè)備，該設(shè)備自動地把一隔離膠施加于把兩個制備簾線層連接在一起的對接接頭上。該設(shè)備用本文描述的該對接拼接機快速地、可靠地及自動地操作，并因此在制作具有非金屬增強簾線的一制備簾線層中特別有用。
更準確地說，本發(fā)明的該第二實施例提供一種設(shè)備，該設(shè)備具有供給所需長度的一隔離膠的一傳送機。然后一轉(zhuǎn)送裝置從該傳送機自動地移去該隔離膠并把該隔離膠放置在該對接接頭上。
在本發(fā)明另外的一實施例中，提供了把一隔離膠施加在對接接頭上的一種方法，該對接接頭通過首先提供具有所需長度的一隔離膠而后自動地把該隔離膠放置在該對接接頭上來把第一及第二制備簾線層的各端部拼接起來。
在本發(fā)明的一第三實施例中，提供一種設(shè)備，該設(shè)備自動地制成一種形式的一連續(xù)的制備簾線層，該形式的制備簾線層用來以具有非金屬簾線的制備簾線層段制作車輪胎。它能經(jīng)濟地、有效地及可靠地對接拼接制備簾線層，提供一更高質(zhì)量的輪胎制造工藝。
更準確地說，本發(fā)明的該第二實施例提供一設(shè)備，該設(shè)備具有用于順序地供給該制備簾線層段的一進給傳送機，和從該進給傳送機接收該制備簾線層段的一對接拼接機。該對接拼接機把該兩個制備簾線層段的各端部相連接，以制成把兩個制備簾線層拼接在一起的對接接頭來制成一連續(xù)的制備簾線層。一輸出傳送機從該對接拼接機供輸該連續(xù)的制備簾線層，并且一隔離膠施加器把一隔離膠施加在位于該輸出傳送機上的該連續(xù)的制備簾線層的該對接接頭上。
在本發(fā)明的另一個實施例中，提供了一種方法，該方法用于制成一連續(xù)的制備簾線層，其通過以下步驟來進行首先自動地制成把兩個制備簾線層拼接在一起的一第一對接接頭，以制成具有非金屬簾線的一連續(xù)的制備簾線層，該非金屬簾線在基本平行于該對接接頭的一方向上延伸。此后，一隔離膠被自動地放置在該第一對接接頭上。
在聯(lián)系本文備附圖的下列詳細描述中，本發(fā)明的這些及其它目的和優(yōu)點將更容易變得明顯。


圖1是具有根據(jù)本發(fā)明原理的對接拼接機和隔離膠施加器的一非金屬簾線制備簾線層生產(chǎn)線的簡略示例圖。
圖2是圖1的對接拼接機和隔離膠施加器的一側(cè)視圖。
圖3是圖2的對接拼接機的一側(cè)視圖。
圖4是圖2的對接拼接機的一部分的一局部立體視圖，圖釋多對上及下齒條。
圖5是圖2的對接拼接機的一端視圖。
圖6及6A是用于控制圖1的對接拼接機及隔離膠施加器工作的控制系統(tǒng)的簡略方塊圖。
圖7是圖6的控制系統(tǒng)完成的對接拼接循環(huán)前放置制備簾線層件的子程序的一流程圖。
圖8、8A、8B、8C是圖釋在圖1的對接拼接機上的各齒條的不同狀態(tài)的端視圖，該對接拼接機處于執(zhí)行圖6的對接拼接循環(huán)中。
圖9是圖6的控制系統(tǒng)完成的一子程序的一流程圖，該子程序用于對接拼接制備簾線層材料。
圖10圖釋各對上齒條對如何非剛性地安裝在位于圖2的對接拼接機上的夾板安裝支架內(nèi)。
圖11是圖2的隔離膠施加器的一端視圖。
圖12是圖2的隔離膠施加器的一側(cè)視圖。
圖13是圖釋水平驅(qū)動部件的圖2的隔離膠施加器的一局部頂視圖。
圖14是圖釋垂直驅(qū)動部件的圖2的隔離膠施加器的一局部端視圖。
圖15是由圖6的控制系統(tǒng)完成的子程序的一流程圖，該子程序用于切割隔離膠至一定長度。
圖16是由圖6的控制系統(tǒng)完成的子程序的一流程圖，該子程序用于利用真空頭抓取隔離膠。
圖17是由圖6的控制系統(tǒng)完成的子程序的一流程圖，該子程序用于利用真空頭施加隔離膠。
圖18是圖釋用于同時操縱圖2的對接拼接機及隔離膠施加器的圖6控制系統(tǒng)的作業(yè)的狀態(tài)圖。
具體實施例方式
參考圖1，在一制備簾線層生產(chǎn)線20中，從壓延機輥子(未圖示)以一已知的方式供給一已壓延的材料條22。該已壓延的材料22厚約0.040-0.060英寸并具有由一非金屬材料制成的簾線24，簾線24縱向地大致平行于已壓延的邊緣26而延伸。非金屬簾線24的剛度比金屬簾線的低，導致已壓延的邊緣26是非直線的并且是波浪形的。該已壓延的材料由一傳送機28供給通過一切割器30，根據(jù)用途，切割器30切割該已壓延的材料至所需長度。生成的矩形件32然后被傳送至一橫向進給傳送機34上。然后這些件32在一下游的方向35上被傳送至對接拼接機36，對接拼接機36在已切割件32的已壓延的各邊緣26之間制成對接接頭40，以制成一連續(xù)的制備簾線層條38。各個對接接頭40被相應(yīng)的隔離膠42所增強，隔離膠42由一隔離膠施加器44放置在接頭40的上方。該生成的連續(xù)的制備簾線層條以一已知的方式被集中至纏繞輥子43上。連續(xù)的制備簾線層條38具有非金屬簾線24，非金屬簾線24基本平行于對接接頭40及隔離膠42并橫截于制備簾線層條38的一縱向軸線46。
出于本說明的目的，術(shù)語“下游”(Adownstream@)用于標明制備簾線層材料38穿過對接拼接機36及隔離膠施加器44的運動方向，這就是說，當看圖1時是從右至左。術(shù)語“上游”(Aupstream@)用于指示一相反的運動方向。被標明為“下游”的對接拼接機36上的部件比被標明為“上游”的部件其位置更靠近隔離膠施加器44。
圖2是制備簾線層生產(chǎn)線20的一部分和已壓延的材料條22的一側(cè)視圖，該側(cè)視圖含有進給傳送機34、對接拼接機36及隔離膠施加器44。應(yīng)該指出除了對接拼接機36和隔離膠施加器44之外，圖1的所有元件都是已知的并已被應(yīng)用于輪胎制造工業(yè)。還應(yīng)該指出用于隔離膠施加器44的制備裝置48，它從一輥子供輸該隔離膠并分離該隔離膠和在該隔離膠粘結(jié)劑上纏繞一覆蓋層，這也是已知的。
參考圖4及5，對接拼接機36具有一框架72，它支承著在對接拼接機36的上游側(cè)邊及下游側(cè)邊兩者上面的浮動臺70。安裝有多對上齒條50及多對下齒條52以橫越該對接拼接機寬度而延伸。每對上齒條50含有一不可樞轉(zhuǎn)的上游齒條54，齒條54具有齒56，齒56可與一可樞轉(zhuǎn)的下游齒條60的齒58嚙合。類似地，每對下齒條52含有一不可樞轉(zhuǎn)上游齒條62，齒條62具有齒64，齒64可與一可樞轉(zhuǎn)的下游齒條68的齒66嚙合。各對下齒條52緊鄰臺70架高安裝，當已切割的條32被進給傳送機34供向?qū)悠唇訖C36時，臺70支承著已切割的條32。齒條54、60、62、68是市場上可買到的齒條。
每個上面的上游齒條54被安裝在相應(yīng)的上面的不可樞轉(zhuǎn)的上游夾板安裝支架75的下端部，支架75安裝在滑動件76上?；瑒蛹?6可滑動地安裝在直線導向件77上，直線導向件77固定在框架72的上面一對橫導軌78上。每個上面的下游齒條60安裝在相應(yīng)的上面的可樞轉(zhuǎn)的下游夾板安裝支架79的下端部。每個上面的夾板安裝支架75、79的上端部被機械地連接于夾緊驅(qū)動裝置，該夾緊驅(qū)動裝置含有相應(yīng)的上夾緊致動器82，例如是如圖5所示的一氣動缸。各氣動缸82安裝在桁架95上，桁架95安裝在位于框架72上的齒輪箱97上面。各齒輪箱97通過軸99連接并由手輪101操縱。因此，轉(zhuǎn)動手輪101就能調(diào)節(jié)氣動缸82的垂直位置及上面的各對齒條50。每個夾板安裝支架75、79的上端部經(jīng)一樞軸銷80可樞轉(zhuǎn)地連接于相應(yīng)的氣動缸82的缸桿81的末端部。在一種情況下，可同時操縱各氣動缸82的工作，以同時移動上夾板安裝支架75、79和使各對上齒條50向下朝向各對下齒條52移動。反過來可操縱各氣動缸82的工作，以使各上齒條50移離各下齒條52。
如圖4中所示，借助于一嚙合驅(qū)動裝置，各上面的下游齒條60可相對于相應(yīng)的各上面的上游齒條54樞轉(zhuǎn)，該嚙合驅(qū)動裝置含有相應(yīng)的上嚙合致動器83，例如是一氣動缸。尤其是，氣動缸83安裝在相應(yīng)的上面的下游夾板安裝支架79上面，并且如圖3中所示，相應(yīng)的缸桿85的末端部連接于相應(yīng)的相對的上面的上游夾板安裝支架75上。在一種情況下各嚙合氣動缸83的同時工作引致各上面的下游夾板安裝支架79和相應(yīng)的上面的下游齒條60朝向各上面的上游夾板安裝支架75和相應(yīng)的各上面的上游齒條54樞轉(zhuǎn)，因此它們的相應(yīng)齒58、56嚙合。反過來，各嚙合氣動缸83的工作引致各上面的下游齒條60同時地移離各上面的后部齒條54，因此它們的相應(yīng)齒58、56脫開嚙合。
每個下面的上游齒條62安裝在相應(yīng)的下面的上游不樞轉(zhuǎn)的夾板安裝支架84的下端部，支架84連接在下面的一對橫導軌87上，橫導軌87固定在框架72上。每個下面的下游齒條68安裝在相應(yīng)的下面的可樞轉(zhuǎn)下游夾板安裝支架88的下端部上。每個下面的夾板安裝支架84、88的上端部經(jīng)樞軸銷89可樞轉(zhuǎn)地連接。借助于嚙合驅(qū)動裝置下面的下游齒條68可相對于相應(yīng)的下面的上游齒條62樞轉(zhuǎn)，該嚙合驅(qū)動裝置含有相應(yīng)的下面的嚙合致動器90，該致動器90例如是氣動缸。尤其是，氣動缸90安裝在相應(yīng)的下面的下游夾板安裝支架88上；并且如圖3中所示，相應(yīng)的缸桿91的末端部連接于相應(yīng)的下面的下游夾板安裝支架84。在一種情況下，嚙合氣動缸90的同時工作引致下面的下游的夾板安裝支架88以及相應(yīng)的下面的下游齒條68朝向下面的上游夾板安裝支架84以及相應(yīng)的下面的上游齒條62樞轉(zhuǎn)，因此，它們的相應(yīng)齒66、64相嚙合。反過來，嚙合氣動缸90的工作引致下面的下游齒條68同時地移離下面的上游齒條62，因此它們的相應(yīng)齒66、64脫開嚙合。
參考圖6，浮動臺70及氣動缸90、82、83的工作由螺線管94的工作來控制，螺線管94以已知的方式供輸來自氣源96的加壓空氣。該螺線管的工作狀態(tài)聽命于來自控制器98的輸出信號，該控制器例如是可編程邏輯控制器或其它的微控制器。控制器98的工作由輸入裝置控制，該輸入裝置例如是用戶I/O 100、邊緣傳感器，等等?？刂破?8也提供命令進給傳送機馬達104(圖2)和輸出傳送機馬達106工作的輸出信號，馬達104和馬達106操縱相應(yīng)的進給及輸出傳送機34、108。
對接拼接機36的工作由各種工作循環(huán)來控制，各種工作循環(huán)以已知方式作為子程序組被編程在控制器98中。例如，圖7中圖釋的第一子程序在制作對接接頭的準備中影響已切割件32在對接拼接機36中的定位。圖7中的程序以一制備簾線層在對接拼接機36中并且對接接頭剛被制成作為開始。參考圖1、2、6及7，為使制備簾線層38和下次對接的新切割件32定位，控制器98在502處提供輸出信號，以使進給及輸出傳送機馬達104、106分別運轉(zhuǎn)。與此同時，控制器98向螺線管94d提供一輸出信號，引致它轉(zhuǎn)換狀態(tài)和向浮動臺70供輸加壓空氣。因此，材料可以最小的摩擦從下面的支承移到對接拼接機36上。如從圖1、2及8中所見，進給及輸出傳送機34、108的同時工作引致制備簾線層條38在下游方向35上移動。制備簾線層條38的該運動導致后邊緣110(圖8)通過邊緣傳感器102下面，邊緣傳感器102安裝在對接拼接機36上。根據(jù)對后邊緣110的檢測，邊緣傳感器102在504處向控制器98提供一輸出信號。
然后控制器98監(jiān)測輸出傳送機108的工作，以確定后邊緣110何時已相對于下面的下游齒條68的齒66移動至所要求的位置。被邊緣傳感器102測出的后邊緣110的點與后邊緣110在下面的下游齒條68上最終位置之間的距離是一已知值。因此，輸出傳送機馬達106的工作可被精確控制，使得當后邊緣110已處于它在下面的下游齒條68上的要求位置時，輸出傳送機108被停運。該后邊緣的所要求位置根據(jù)對接拼接機36的結(jié)構(gòu)、該齒條的齒深、該制備簾線層材料的性質(zhì)等等而改變。后邊緣110的所要求位置在下面的下游齒條68的齒66的前邊緣的背部。但是，所要求的后邊緣110的退后量由每個用途中的試驗確定，并且可能例如是等于至稍小于齒66長度的一半的一距離。
當后邊緣110處于其位置時，可以若干方法來完成檢測。在一個實施例中，輸出傳送機馬達106具有連接在其上的一編碼器112；而來自該編碼器的每個輸出脈沖表示輸出傳送機108的一增量位移。因此，當后邊緣110處于其所要求的在下面的下游齒條68的齒66上的位置時，控制器98可檢測及計數(shù)來自編碼器112的輸出脈沖并在506處進行檢測。在另一個實施例中，如果輸出傳送機108的速度是固定的，控制器98可啟動一內(nèi)部計時器，該計時器計數(shù)為把后邊緣110從其在邊緣傳感器102下面的位置移動至在下面的下游齒條68的齒66上的要求位置所需的毫秒數(shù)。無論哪一種情況，當控制器98在506處確定該后邊緣處于其所要求的位置時，控制器98在508處向輸出傳送機馬達106提供一輸出信號，命令馬達106停轉(zhuǎn)。此外，控制器98提供轉(zhuǎn)換螺線管94d狀態(tài)的一輸出信號以從下游浮動臺70撤去加壓空氣的供應(yīng)，由此為已切割件38提供一更加堅實的支承。
與制備簾線層38移動的同時，由控制器98控制的進給傳送機34的工作也引致一新的已切割件32在下游方向35上朝對接拼接機36移動。在檢測制備簾線層38的后邊緣110之后，邊緣傳感器102檢測要被拼接到制備簾線層條38上的下一個已切割件32的前邊緣，并且其輸出在510處改變狀態(tài)。根據(jù)控制器98檢測該狀態(tài)變化的情況，它開始計數(shù)來自編碼器116的脈沖，編碼器116與進給傳送機馬達104相連。通過計數(shù)編碼器脈沖，控制器98能夠確定前邊緣114何時處于在下面的上游齒條62的齒64上的所要求位置。再次，前邊緣114的所要求位置根據(jù)對接拼接機36的結(jié)構(gòu)。該齒條的齒深、制備簾線層材料的性質(zhì)等而改變。前邊緣114的所要求位置的確定方法與所描述的關(guān)于后邊緣110的所要求位置的相同。根據(jù)在512處控制器98檢測的前邊緣114的所要求位置，控制器98在514處向進給傳送機馬達104提供一輸出信號，命令馬達104停轉(zhuǎn)。應(yīng)該指出進給傳送機34與輸出傳送機108通常具有大致相等的速度，但是，該輸出傳送機可比該進給傳送機運行得稍快些，以便在傳輸期間增大制備簾線層38的后邊緣110與簾線層段32的前邊緣之間的間隙。
此外，控制器98提供轉(zhuǎn)換螺線管94d狀態(tài)的一輸出信號，以撤除來自上游浮動臺70的加壓空氣的供給，由此為已切割件32提供一更加堅實的支承。此刻，邊緣110、114分別處于下面的后及前齒條68、62的相應(yīng)的齒66、64上的所要求位置上。
在各邊處于所要求的位置之后，該對接拼接機已準備好制作連接制備簾線層條38與新的已切割件32的對接接頭。參考圖9，制作對接接頭的一過程從控制器98在516處向螺線管94a提供引致該螺線管轉(zhuǎn)換狀態(tài)的一輸出信號并向夾緊氣動缸82供輸加壓空氣開始。該夾緊氣動缸同時地降低多個上齒條50直至上面的下游齒條60接觸鄰近后邊緣110的制備簾線層條39的一部分，后邊緣110被相應(yīng)的下面的下游齒條68所支承。大約在同時，上面的上游齒條54接觸鄰近前邊緣114的已切割條32的一部分，前邊緣114被下面的上游齒條62所支承，如圖8A中所示?？梢詼y出移動上齒條至它們的夾緊位置所需的時間，而控制器98可被編程以啟動等于該夾緊工作時間的一內(nèi)部定時器。因此，當該定時器終止時，則控制器98在518處確定上面各對齒條50已經(jīng)移動至它們的相應(yīng)的所需夾緊位置。
這之后，則控制器98在520處向螺線管94b、94c提供輸出信號以改變那些螺線管的狀態(tài)并分別使加壓空氣輸入上面的及下面的嚙合氣動缸83、90。嚙合氣動缸83、90使上面的及下面的下游齒條60、68有效地移向它們的相配的上面的及下面的上游齒條54、62。已夾緊的上面的及下面的下游齒條60、68使制備簾線層38在一上游方向117上(圖8A)運動，以帶動該制備簾線層條后邊緣110以對接關(guān)系與該已切割件的前邊緣114相接觸。上面的及下面的下游齒條60、68的繼續(xù)運動穩(wěn)固地驅(qū)使該制備簾線層條后邊緣110靠著該已切割件前邊緣114，以制成對接接頭40(圖8B)。該彈性材料的粘性協(xié)助使已切割件前邊緣114與該制備簾線層條后邊緣110保持緊密接觸。該運動持續(xù)至相應(yīng)的上面的及下面的下游齒條60、68的齒58、66與相應(yīng)的上面的及下面的上游齒條54、62的齒56、64完全嚙合為止，如圖8B中所示。
如先前所描述的，再次地，控制器98能夠借助于一內(nèi)部定時器在522處確定上面的及下面的下游齒條60、68與相應(yīng)的上面的及下面的上游齒條54、62是完全地嚙合。在此時，控制器98在524處提供一個轉(zhuǎn)換螺線管94a狀態(tài)的一輸出信號，由此使輸向夾緊氣動缸82的加壓空氣反向。夾緊氣動缸82的致動作用引致各對上齒條50被抬升并移回至它們的非夾緊位置，如圖8C中所示。緊接著這之后，控制器98在526處向螺線管94b、94c提供輸出信號，以轉(zhuǎn)換上面的及下面的嚙合氣動缸83、90的狀態(tài)，由此在下游方向35上移動上面的及下面的下游齒條60、68離開上面的及下面的上游齒條54、62。該操作引致各齒條打開至圖8中所圖釋的一位置。
在上述過程中，應(yīng)該指出當上面的及下面的下游齒條60、68朝向相應(yīng)的上游齒條54、62移動時，下游齒條60、68及制備簾線層38同時地移動。但是，在制備簾線層后邊緣110接觸已切割件前邊緣114之后，上面的及下面的下游齒條60、68具有相對于制備簾線層條38的一相對運動，而因此必須滑過制備簾線層條38的主要表面而不會導致?lián)p傷。為促進這點，樞轉(zhuǎn)的下游齒條60、68的各側(cè)邊93被涂覆以ATEFLON@材料。此外，上面的及下面的下游齒條60、68的齒在它們的接觸的前邊緣處是斜的，這就是表面92(圖4)。傾斜表面92的確切構(gòu)造取決于用途并因簾線層材料的性質(zhì)、該齒條的長度等而改變。在某些用途中，傾斜表面92相對于該齒條的側(cè)邊表面93具有約10°的角度；而在其它的用途中，該傾斜表面具有約20°的角度。提供最佳性能的該角度通過試驗及誤差以實驗方法確定。類似地，傾斜表面92的所需長度及其自側(cè)邊表面93起的所需深度也通過試驗及誤差由試驗方法確定。這樣一種傾斜表面92使得下游齒條60、68在制備簾線層條38上方的滑動運動變得容易而不會刮傷它或以其他方式引起損壞。
在對接拼接機36的工作中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)具有多對上面的及下面的齒條50、52，比起如果上面的及下面的齒條50、52延伸繼續(xù)橫過對接拼接機36的整個寬度，可提供更加一致的、更高質(zhì)量的對接接頭。通過非剛性地安裝上齒條54、60于相應(yīng)的上夾板安裝支架75、79上，該對接接頭的可靠性及質(zhì)量進一步得到提高。齒條54、60的非剛性安裝是相同的；而齒條54在夾板安裝支架75上的安裝如圖10中所示。帶肩螺栓122具有延伸穿過在夾板安裝支架75上的槽123的臺肩并以螺紋與齒條54接合。因此，齒條54是非剛性地安裝在該相應(yīng)的夾板安裝支架上，但可相對它自由移動一個量，該量取決于槽123的尺寸。再者，夾板安裝支架75的端部具有一大致L型缺口124，缺口124延伸橫過該夾板安裝支架75的寬度。槽123與第一缺口表面125相交，表面125接觸齒條54的后表面。該缺口的一垂直表面是弧形的，例如，具有30英寸的半徑，以允許齒條54在其上搖動。已經(jīng)確定上齒條54、60在相應(yīng)的夾板安裝支架75、79上的這種非剛性安裝事實上改善了對接接頭40的質(zhì)量。
對接拼接機36的工作在制成制備簾線層條中有效地提供了可靠的及高質(zhì)量的對接接頭。再者，應(yīng)該指出對接拼接機36可用于制成對接接頭，該對接接頭基本上垂直于進給傳送機34，以及對接接頭與進給傳送機34成傾斜或者與進給傳送機34的垂直線略成角度。參考圖3，對接拼接機36的框架72的前腿131可樞轉(zhuǎn)地安裝于底板132?？蚣?2的后腿(未圖示)由跨在底板132上的腳輪133支承。滾珠絲杠與螺母組件134連接在該后腿與手輪135之間。轉(zhuǎn)動手輪135使?jié)L珠絲杠轉(zhuǎn)動并引致可樞轉(zhuǎn)地連接于框架72的該后腿的螺母沿著該滾珠絲杠移動。當螺母已移動，框架72的后腿相對于前腿131旋轉(zhuǎn)，由此使一排上及下齒條50、52相對于一條線偏斜，該線垂直于進給傳送機34的縱向中心線。與手輪135相關(guān)的一指示器被劃分為1°增量的刻度。允許框架72被樞轉(zhuǎn)過高達約10°的一角度，就滿足最大多數(shù)的用途。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，對于用非金屬簾線制成的制備簾線層條，如果它用一隔離膠覆蓋，該對接接頭在輪胎制造過程中強度更高及更穩(wěn)定。為了最有效地工作，隔離膠施加器44與對接拼接機36同時地工作。因此，隔離膠施加器44相對于對接拼接機36是這樣布置與制備簾線層后邊緣被定位在對接拼接機36同時，剛剛制成的對接接頭被定位在一位置上，在該位置處可由隔離膠施加器44施加一隔離膠。
參考圖11，輸出傳送機108由一基架126支承。隔離膠施加器44具有一框架127，框架127由具有腿129的基架128單獨地支承。因此，輸出傳送機108及隔離膠施加器44可相對于對接拼接機36單獨地定位。隔離膠施加器44這樣定位當對接接頭在對接拼接機36上被制成時，一預(yù)先制成的對接接頭被安置在輸出傳送機108的位置140處，在位置140處允許隔離膠施加器44把一隔離膠施加在該預(yù)先制成的對接接頭上。參考圖12，隔離膠施加器44具有一隔離膠傳送機142及一真空頭組件144。真空頭組件144具有兩個自由度，允許它從傳送機142取下一隔離膠和把隔離膠放置在定位于上游位置140處的對接接頭上。
參考圖13，一X軸水平驅(qū)動馬達146機械地連接于滾珠絲杠148的一個端部；而一鏈輪150安裝于滾珠絲杠148的一相對端部并在操作上可與一定時帶152接合。定時帶152還連接于安裝在第二滾珠絲杠156一端部的一第二鏈輪154上。滾珠絲杠148、156具有相應(yīng)的滾珠螺母158、160，滾珠螺母158、160支承及帶動一托架162，托架162由直線軸承163支承和在其直線運動中進行導向。如在圖13中所示，托架162支承著真空頭組件144。真空頭組件144具有基本上等于該對接接頭長度的一長度，這就是制備簾線層條的全寬度?？刹倏v水平驅(qū)動馬達146的轉(zhuǎn)動，以同時使?jié)L珠螺母158、160(圖13)、托架162及真空頭組件144在水平方向移動，該水平方向基本上平行于制備簾線層條的縱向軸線。
參考圖14，一Z軸的垂直驅(qū)動馬達164安裝在托架162上并由它支承，并且馬達164機械地連接于一第一滾珠絲杠166的一個端部。一第一定時鏈輪168安裝在第一滾珠絲杠166的一相對端部上并且在操作上可與一定時帶170接合，定時帶170也與安裝在一第二滾珠絲杠178的一端部上的一鏈輪172相接合。第一及第二滾珠螺母176、174可樞轉(zhuǎn)地安裝在相應(yīng)的滾珠絲杠166、178上并連接于一真空頭壓力進氣裝置180，裝置180在其直線運動中由直線軸承181導向。
參考圖12，一真空頭182由垂直柱184支承，垂直柱184固定在壓力通氣裝置180上。例如壓縮彈簧181的偏壓部件安裝在柱184上位于真空頭182與壓力通氣裝置180之間。真空頭182具有一長度，該長度基本延伸跨過該輸出傳送機的整個寬度及制備簾線層條中的對接接頭的長度。因此，垂直驅(qū)動馬達164的工作引致相對于輸出傳送機108提升和降低真空壓力通氣裝置180及真空頭182。
參考圖6B，控制器98向條傳送機馬達186提供輸出信號并接收來自條傳送機編碼器188的輸入脈沖，通過編碼器188控制器98可確定條傳送機142的直線運動。類似地，為響應(yīng)命令水平的及垂直的驅(qū)動馬達146、164工作的輸出信號，控制器9 8接收來自編碼器190、192的表示真空頭運動的返饋信號?？刂破?8操作上還連接于一真空泵194，真空泵194對真空頭壓力通氣裝置180施加部分真空壓力。利用真空釋放閥196來使真空頭182被施加真空和解除真空，閥196連接于該真空頭壓力通氣裝置與真空頭182之間。當處于其第一狀態(tài)時，閥196對大氣關(guān)閉真空頭并對真空頭壓力通氣裝置180打開它，由此對真空頭182施加部分真空。在其相反的狀態(tài)下，閥196關(guān)斷真空頭182與真空頭壓力通氣裝置180之間的連接并對大氣打開真空頭，由此消除其內(nèi)的部分真空?？刂破?8也和螺線管94e連接，螺線管94e可被操縱以改變切刀缸198的狀態(tài)，由此操縱在隔離膠制備裝備48(圖2)上的切刀200，以把隔離膠切成所需長度。
有三個獨立的但相配合的操作或子程序，它們是由隔離膠施加器44執(zhí)行的。參考圖12，首先，由傳送機142移動一隔離膠42至準備好傳送至真空頭182的一位置。第二操作是真空頭182從傳送機142上抓取該隔離膠并準備好把該隔離膠施加在該對接接頭上。第三操作是在該對接接頭已移動至所需位置140(圖11)之后把該隔離膠施加在該對接接頭上。參考圖6B、12及15，切割隔離膠至應(yīng)有長度，控制器98在552處提供一輸出信號以操縱條傳送機馬達186，由此引致條傳送機142供輸該隔離膠。當隔離膠42已被供輸，控制器98監(jiān)測及計數(shù)來自條傳送機編碼器188的輸出脈沖。當控制器98在554處計數(shù)出脈沖數(shù)等于該隔離膠的所需長度時，控制器98在556處提供一輸出信號，該信號命令條傳送機馬達186停轉(zhuǎn)。這之后，控制器98在558處提供一輸出信號，該信號命令螺線管94e改變狀態(tài)，由此向切刀缸198輸供增壓的流體并操縱切刀200。緊隨其后，來自控制器98的輸出信號改變狀態(tài)，由此使螺線管94e的狀態(tài)反過來并使切刀缸198返回至其原始位置。致動該切刀缸的該操作使切刀200往復運動并完成隔離膠145的一端部切割。這個動作提供了在條傳送機142上的一隔離膠，這是所需長度的，這就是對接條40的長度。
這之后，控制器98在560處提供一輸出信號，該信號命令條傳送機馬達186起動；而條傳送機142輸送隔離膠42橫過輸出傳送機108的寬度。再次，控制器98監(jiān)測及計數(shù)來自條傳送機編碼器188的輸出脈沖并能夠確定何時該已切割隔離膠已處于其所需位置。當在562處檢測到該位置時，控制器98在564處提供一輸出信號，該信號命令條傳送機馬達186停轉(zhuǎn)。在此刻，所需長度的隔離膠42被布置在條傳送機142上位于準備好要被真空頭182抓取的位置。
參考圖6B、11及16，為從隔離膠傳送機142上抓取該隔離膠，假定真空頭182被提升并且托架162已被定位以把真空頭182布置在下游位置位于隔離膠傳送機142的上方，準備好抓取一隔離膠?？刂破?8在565處向真空釋放閥196提供對大氣關(guān)閉真空頭182和向真空頭壓力通氣裝置180打開該真空頭的一輸出信號。然后使真空頭182變成真空?？刂破?8還在565處向Z軸垂直驅(qū)動馬達164提供輸出信號，由此使?jié)L珠絲杠166、174在一方向上樞轉(zhuǎn)以使真空頭182垂直地向下朝隔離膠傳送機142移動。該控制器監(jiān)測及計數(shù)來自垂直驅(qū)動編碼器192的輸出脈沖，并在566處檢測真空頭182何時處于其緊鄰條傳送機142上方的所需位置。在該位置處，真空頭182對條傳送機142充分地接近，使真空頭182能夠提升該隔離膠離開隔離膠傳送機142。
然后控制器98在567處向Z軸垂直驅(qū)動馬達164及X軸水平驅(qū)動馬達146提供輸出信號，引致該真空頭移動至緊鄰位置140上方的一預(yù)備位置，該對接接頭就位于該位置140處。如將會理解的，控制器98可被編程，以便首先操縱垂直驅(qū)動馬達164以提升真空頭182，而后操縱水平驅(qū)動馬達146以使該真空頭水平移動至在該對接接頭位置140上方的一預(yù)備位置。另外，在其它用途中，馬達146及164可被操縱以同時地移動真空頭182至該預(yù)備位置。在任一個實施例中，該控制器以先前描述的方式監(jiān)測來自編碼器190、192的輸出脈沖，以在568處檢測真空頭182已在該預(yù)備位置處。這之后，控制器98在569處向馬達146、164的任一個或這兩者提供輸出信號，該信號命令它們使真空頭182處于該預(yù)備位置時停止移動。
參考圖6B、11、12及17，為使該隔離膠施加在對接接頭上，假定對接接頭已被移動至在該預(yù)備位置處的真空頭182下面的位置140。控制器98在572處向Z軸垂直驅(qū)動馬達166提供輸出信號在一個方向上轉(zhuǎn)動滾珠絲杠166、174，引致真空頭182下降至制備簾線層條38上面并與之接觸。該隔離膠具有基本延伸過該對接接頭整個長度的一長度。再者，該隔離膠具有一寬度，使得它延伸跨過該對接接頭并伸到對接接頭40兩側(cè)邊上的一部分主要表面上方。真空頭182相對于真空頭壓力通氣裝置180安裝成是可移動的和有彈性的。因此，當垂直驅(qū)動馬達164連續(xù)地移動真空頭壓力通氣裝置182向下時，真空頭182接觸制備簾線層條38，而彈簧181施加一所需的對真空頭182的向下偏壓力，由此對隔離膠42施加一所需作用力。該力由彈簧181的彈簧常數(shù)決定并有效地使隔離膠42上的粘結(jié)劑更好地粘結(jié)制備簾線層條38。
再次地，控制器98監(jiān)測來自編碼器190的輸出脈沖，并在573處檢測何時真空頭182已移動至其最下面的位置。這之后，控制器98在574處向垂直驅(qū)動馬達164提供命令它停轉(zhuǎn)的一輸出信號。此外，控制器98向真空釋放閥196提供一輸出信號，該信號改變該閥的狀態(tài)，使該真空頭壓力通氣裝置與真空頭182之間的流體連接被堵塞，而真空頭182對大氣是打開的。在此刻，控制器98允許真空頭182停頓于其最低位置處以使該隔離膠上的粘結(jié)劑被貼上。這樣一種停頓時間由控制器98內(nèi)的一內(nèi)部定時器決定，并可以一已知方式設(shè)置為從零至任何要求的秒數(shù)。
這之后，控制器98在575處提供輸出信號，這些信號命令驅(qū)動馬達146、164移動該真空頭返回至位于隔離膠傳送機142上方的抓取位置。在如同先前描述的一種方式中，該控制器監(jiān)測編碼器190、192以在576處檢測真空頭182何時處于該抓取位置；而這之后，在577處，控制器98提供輸出信號以使驅(qū)動馬達146、164停轉(zhuǎn)。
如早先已指出的，希望隔離膠施加器44與對接拼接機36同時地操作，以便把隔離膠42施加在剛剛制成的對接接頭上而同時對接拼接機36正把下一個已切割件32拼接于制備簾線層條38。因此，在一接頭被移動至位置140之前，隔離膠施加器44已被開動以預(yù)備用于施加的一隔離膠。從以上所述，很清楚為了更有效地工作，若干上述過程及子程序可同時地進行。例如，當一個對接接頭正被制成(圖9)和一隔離膠正被施加在一先前制好的對接接頭(圖17)上的同時，一隔離膠可按尺寸被切割并被移入該隔離膠施加器(圖15及16)。圖18是控制器98中的一程序的狀態(tài)圖，它允許若干操作或子程序同時被執(zhí)行。
如果在580處在隔離膠傳送機142上沒有隔離膠，控制器98在581處執(zhí)行圖15的子程序以按一定長度切割出一隔離膠。如果一隔離膠在傳送機142上，控制器98就在582處確定該真空頭是否是空的；如果是，在583處執(zhí)行圖16的子程序以從傳送機142抓取一隔離膠。如果真空頭182正保持著一隔離膠，該控制器就在584處確定對接接頭是否到位及準備好要被制作。如果是，該控制器就在585、586處著手通過執(zhí)行圖9的對接接頭子程序來制作對接接頭，并且通過執(zhí)行圖17的子程序同時地把隔離膠施加至一預(yù)先制好的對接接頭上。任何時候如果控制器98在584處檢測到對接接頭沒有準備制作而到位，控制器98就通過執(zhí)行圖7的制備簾線層定位子程序而把一新的已切割件32帶入對接拼接機36。上述各過程提供了一經(jīng)濟的、有效的及可靠的制備簾線層的對接接頭，從而提供一高質(zhì)量輪胎制造工藝。
應(yīng)該指出可相對于對接拼接機36調(diào)整隔離膠施加器44的位置，以適應(yīng)被供輸至進給傳送機34的已壓延材料的不同寬度。參考圖12，隔離膠施加器框架127的每側(cè)具有帶槽的滾子136，滾子136安裝在直線導向件137的相對的側(cè)邊上，直線導向件137連接于基架128。如圖11中所示，一滾珠絲杠及螺母組件138安裝在基架128上。手輪139可操作地連接于該滾珠絲杠螺母并可樞轉(zhuǎn)地安裝于框架127上。手輪139的旋轉(zhuǎn)使該滾珠絲杠螺母旋轉(zhuǎn)，引致它使框架127及被支承的各部件移動，從而相對于基架128及對接拼接機36移動。因此，可容易地適應(yīng)不同寬度的已壓延材料。應(yīng)該指出當框架127及隔離膠傳送機142的位置改變了時，來自制備裝備48(圖2)的隔離膠42的供輸必須以已知的方式調(diào)整，例如通過移動裝備48的位置來調(diào)整。
雖然通過各種實施例的說明已解釋了本發(fā)明和雖然這些實施例已經(jīng)以相當詳細的方式作了描述，申請人的意圖不是要把附錄的各權(quán)利要求的目標限制于或以任何方法局限于這種詳述。另外的優(yōu)點及改良對技術(shù)人員將是容易發(fā)現(xiàn)的。例如，在已描述的實施例中，嚙合致動器85、90及夾緊致動器82被描述成是氣動缸；如將會理解的，在其它的實施例中，那些致動器可以是液壓致動器或機電驅(qū)動系統(tǒng)。
在已描述的實施例中，各個夾緊氣動缸82被用于每對上齒條50；但是在另一個實施例中，所有的可樞轉(zhuǎn)的夾板安裝支架79、88可機械地連接于一公共的驅(qū)動連桿，該驅(qū)動連桿僅由一個或兩個致動器致動。在另一個替代實施例中，所有上面的可樞轉(zhuǎn)的夾板安裝支架79可機械地連接于一公共的驅(qū)動連桿，該驅(qū)動連桿僅由一個或兩個致動器致動；而所有下面的可樞轉(zhuǎn)的夾板安裝支架88可機械地連接于另一個公共的驅(qū)動連桿，該驅(qū)動連桿僅由一個或兩個致動器致動。在已描述的實施例中，上面的各對齒條是可垂直移動的而下面的各對齒條52在提升方面是固定不動的。在替代的各個實施例中，這種結(jié)構(gòu)可反過來，上面各對齒條是固定的而下面的各對齒條是可移動的。
另外，在已描述的實施例中，該上面的及下面的各對齒條安裝在框架72的下游側(cè)上。因此，樞轉(zhuǎn)的齒條60、68位于不樞轉(zhuǎn)的齒條54、62的下游；但是，在一替代的實施例中，上面的及下面的各對齒條50、52可安裝在框架72的相對的上游側(cè)。在該實施例中，樞轉(zhuǎn)的齒條60、68位于不樞轉(zhuǎn)的齒條54、62的上游；而不樞轉(zhuǎn)齒條54、62保持著制備簾線層38，同時樞轉(zhuǎn)的齒條60、68朝著制備簾線層38拉動已切割件32以制成對接接頭。
在已描述的實施例中，控制器98被描繪成一單個裝置；但是，如將會理解的，控制器98可包括若干不同的控制裝置，這些控制裝置在電路上彼此是連通的。另外，這種不同的控制裝置常處于不同位置。例如，一個控制裝置可與對接拼接機36布置在一起，另一個與隔離膠施加器44在一起而第三個與制備裝置48在一起。
因此，本發(fā)明在其最廣泛意義上不限于所顯示的及所描述的特定細節(jié)。因而，可以脫離本文已描述的細節(jié)，而不背離下列的各權(quán)利要求的精神及目標。
權(quán)利要求
1.一種用于在第一簾線層及第二簾線層的各端部之間制成對接接頭以把該第一簾線層和第二簾線層拼接在一起的設(shè)備，其特征在于各對上齒條端對端地延伸，每對上齒條具有可彼此相對移動的第一及第二上齒條；各對下齒條鄰近各對上齒條端對端地延伸，每對下齒條具有可彼此相對移動的第一及第二下齒條，該第一及第二下齒條適于分別支承該第一及第二簾線層的各端部；夾緊驅(qū)動裝置可操作地連接于各對上齒條并可操作地朝向各對下齒條移動各對上齒條，以夾緊各對上齒條與各對下齒條之間的該第一及第二簾線層的各端部；和嚙合驅(qū)動裝置可操作地連接于各對上齒條及各對下齒條并可操作地使所有的第一及第二齒條同時地彼此相對移動，以牢固地把該第一及第二簾線層的各端部壓在一起并制成把該第一及第二簾線層的各端部拼接在一起的對接接頭。
2.一種用于在第一簾線層與第二簾線層的各端部之間制成對接接頭以把該第一簾線層及第二簾線層拼接在一起的方法，其特征在于提供端對端地延伸的各對上齒條，各對上齒條具有可相對于第二上齒條移動的第一上齒條；提供鄰近各對上齒條端對端地延伸的各對下齒條，各對下齒條具有可相對于第二下齒條移動的第一下齒條；使第一簾線層的一端部在該第一下齒條上定位；使第二簾線層的一端部在該第二下齒條上定位；夾緊各對上齒條與各對下齒條之間的該第一簾線層及該第二簾線層；使該第一上齒條與該第二上齒條自動地嚙合，以及使該第一下齒條與該第二下齒條自動地嚙合，以使該第一簾線層的端部牢固地壓靠著該第二簾線層的端部，從而把該第一及第二簾線層拼接在一起。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征還在于基本上同時地使所有的第一上齒條與所有的第二上齒條自動嚙合，和基本上同時地使所有的第一下齒條與所有的第二下齒條自動嚙合。
全文摘要
用于制作某形式的一連續(xù)的制備簾線層的一種設(shè)備，該簾線層常用于以具有非金屬簾線的制備簾線層段來制作機動車輪胎。一進給傳送機陸續(xù)地向一對接拼接機供給該制備簾線層段，該對接拼接機把該兩個制備簾線層段的各端部連接起來以制成對接接頭。一隔離膠施加器接納來自一輸出傳送機的該連續(xù)的制備簾線層并把一隔離膠施加在該對接接頭上面。提供了一種方法，該方法通過首先自動地制成對接接頭而后把一隔離膠自動地置于該對接接頭上來制成一連續(xù)的制備簾線層。
文檔編號B29D30/42GK1513665SQ20031011310
公開日2004年7月21日 申請日期2003年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月20日
發(fā)明者C·D·戴爾倫德, C D 戴爾倫德, D·C·庫賓斯基, 庫賓斯基, J·F·布爾, 布爾, F·A·愛德華茲, 愛德華茲 申請人:固特異輪胎和橡膠公司