專利名稱：胎冠加強(qiáng)簾布層的成形鼓的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及輪胎的制造領(lǐng)域，更具體地涉及胎冠加強(qiáng)帶束層的制造領(lǐng)域。這些胎冠加強(qiáng)帶束層通常由一個(gè)或多個(gè)彼此疊置的簾布層構(gòu)成。每個(gè)簾布層都由彼此平行的鋼絲形成并且涂覆有天然橡膠混合物(rubber-nature mix)。這些鋼絲與輪胎的圓周方向成預(yù)定角度。鋼絲可為一股或多股，且在構(gòu)成胎冠加強(qiáng)簾布層時(shí)，鋼絲由紡織品或更多的由金屬制成的單個(gè)簾線形成。
背景技術(shù)：
為了實(shí)現(xiàn)輪胎的預(yù)期質(zhì)量，加強(qiáng)帶束層通常由至少兩個(gè)簾布層形成，其中的鋼絲相對(duì)于圓周方向形成方向相反的角，該角的絕對(duì)值彼此接近但是不需要相等。在一種情況下，這些簾布層與胎體加強(qiáng)件的簾布層形成三角形(triangulation)，且其鋼絲相對(duì)于縱向通常為90°。
根據(jù)輪胎工業(yè)的常用制造方法，在第一階段形成胎體之后鋪設(shè)胎冠加強(qiáng)簾布層，也就是說(shuō)在近似圓柱形的輪胎坯料形成環(huán)面體之后。所述胎體的胎體加強(qiáng)簾布層的兩端固定在鋼絲圈上以加強(qiáng)胎圈。
當(dāng)坯料的直徑接近輪胎的預(yù)定直徑時(shí)鋪設(shè)帶束簾布層。這個(gè)直徑的大小可以使所述最終坯料插入在硫化機(jī)中。
另一種在圓柱體(還指胎冠體(crown form))上制造整個(gè)胎冠的方法，其直徑也接近預(yù)定直徑，并且在其上連續(xù)地堆積胎冠加強(qiáng)簾布層和構(gòu)成輪胎胎冠部分的成形元件，其中該成形元件還包括胎面。然后通過(guò)夾環(huán)將最終形成的胎冠傳送到胎體上，通過(guò)裝配使胎體粘附在胎冠內(nèi)部。
另一方面，仍以提高輪胎性能為目的，已經(jīng)證明加強(qiáng)鋼絲的角度沿其長(zhǎng)度改變的胎冠簾布層具有優(yōu)點(diǎn)。更具體地，加強(qiáng)簾線相對(duì)于縱向的角度在簾布層的中心處小于邊緣處。這種S形布置的結(jié)果通過(guò)提高舒適性和穩(wěn)定性便于校平輪胎，以及減少簾布層邊緣的磨損現(xiàn)象。這種類型的輪胎例如在專利FR2037520或EP312300中公開(kāi)了。
本領(lǐng)域技術(shù)人員已知三角形簾布層機(jī)構(gòu)，并且在許多出版物中公開(kāi)過(guò)，其中包括申請(qǐng)F(tuán)R2797213。
制造這種特殊結(jié)構(gòu)的胎冠帶束層的方法已經(jīng)在上述專利FR2037520中公開(kāi)。其包括彼此疊置地堆積兩個(gè)胎冠加強(qiáng)簾布層，使它們?cè)谡麄€(gè)長(zhǎng)度和整個(gè)寬度上牢固地粘在一起，并且在縱向上整體伸展。這種方法的變形實(shí)例為，在局部寬度上具有分離元件，以允許簾布層滑動(dòng)以及限定簾布層的邊緣區(qū)域，在該區(qū)域改變這個(gè)角度。一旦穩(wěn)定下來(lái)，簾布層直接鋪設(shè)在輪胎胎體上，其中胎體預(yù)先彎曲成環(huán)面體。
可以看出這種方法需要在獨(dú)立工位組裝簾布層，需要連接組件的兩端，從而由于不同角度簾布層的重疊導(dǎo)致制造變得困難。
申請(qǐng)F(tuán)R2797213公開(kāi)的方法可以制造出具有上述特征的胎冠，但是其存在胎冠區(qū)域下方的胎冠加強(qiáng)簾布層非徑向變形(deradialisation)的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種在胎冠加強(qiáng)簾布層的胎冠體上制造組件方法和裝置，其中簾布層的鋼絲在其長(zhǎng)度上與圓周方向形成可變的角度，從而精確地控制在成形鼓上鋪設(shè)的幾何形狀和位置以獲得鋼絲圈。
為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，在通常為圓柱體的直徑可變的成形鼓上分開(kāi)組裝構(gòu)成輪胎胎冠的元件，其中成形鼓包括一組圓周布置在所述鼓赤道處的第一固定裝置，其適于使與這些裝置水平布置的簾布層部分固定在鼓上，其特征在于成形鼓包括一組第二固定裝置，其適于使與第二裝置水平布置的簾布層部分在鼓上交替地固定或自由滑動(dòng)，第二固定裝置在所述鼓的整個(gè)表面上圓周布置在赤道的軸向兩側(cè)。
使鼓定位在第一直徑時(shí)組裝胎冠帶束簾布層。在起動(dòng)第一和第二裝置時(shí)堆積第一胎冠帶束加強(qiáng)簾布層，以使整個(gè)簾布層固定在鼓的表面上，其中的加強(qiáng)鋼絲相對(duì)于圓周方向成預(yù)定角度。
然后堆積第二胎冠帶束簾布層，其中加強(qiáng)鋼絲與圓周方向成預(yù)定角度，該角度與第一簾布層的加強(qiáng)鋼絲與圓周方向所成的角度方向相反。然后將第二帶束層牢固地固定在第一帶束層上。
使第一裝置保持前述結(jié)構(gòu)，起動(dòng)第二裝置以使與第二裝置水平布置的第一簾布層滑動(dòng)，同時(shí)使鼓變?yōu)楸鹊谝恢睆酱蟮牡诙睆健?br> 已經(jīng)示出了，為了保持簾布層的軸與圓周方向的精確對(duì)齊，需要在成形時(shí)牢固地固定這個(gè)中心部分，同時(shí)促進(jìn)位于軸兩側(cè)的部分的滑動(dòng)，以形成簾布層的三角形，包括使其寬度和形成簾布層的鋼絲的角度變化。
因此，每個(gè)鋼絲繞其中心部分發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，所述中心部分通過(guò)第一裝置牢固地固定在鼓的表面上。此外，側(cè)部的自由滑動(dòng)促進(jìn)了簾布層的三角形以均勻和重復(fù)方式成形在鼓的整個(gè)圓周上。
因此很容易繼續(xù)在同一鼓上堆積構(gòu)成所述胎冠的其他元件以形成輪胎的胎冠。這些元件可包括與圓周方向成零角度的其他胎冠加強(qiáng)簾布層，還有橡膠成形元件，該橡膠成形元件包括輪胎的胎面。
因此，不需要在與制造胎冠不同裝置上形成胎冠加強(qiáng)簾布層的三角形。此外，使用這種裝置可精確地控制構(gòu)成胎冠的元件相對(duì)于彼此以及相對(duì)于鼓的參考物的幾何位置。
然后按照傳統(tǒng)方法使用夾環(huán)夾住胎冠并將其堆積在胎體上，形成最終的輪胎。


下面參考附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的鼓，其中圖1是本發(fā)明處于第一直徑的鼓的示意前視圖，圖2是本發(fā)明處于第二直徑的鼓的示意前視圖，圖3是處于第一直徑的鼓的示意立體圖，圖4是處于第二直徑的鼓的示意立體圖，圖5是堆積了胎冠加強(qiáng)簾布層的處于第一直徑的鼓的前視圖，圖6是堆積了胎冠加強(qiáng)簾布層的處于第二直徑的鼓的前視圖，圖7到圖9表示固定裝置的主要操作階段。
具體實(shí)施例方式
圖1所示的鼓1包括繞著旋轉(zhuǎn)軸XX′等距布置地一組元件2。這些元件可徑向移動(dòng)從而使鼓的圓柱表面的直徑從第一直徑D1變?yōu)榈诙睆紻2。
每個(gè)元件2在軸向方向上都具有貯槽20，在這些貯槽中分別放置第一固定裝置3和第二固定裝置4。
第一固定裝置3軸向布置在每個(gè)元件2的中間，從而使一組第一固定裝置圓周布置在鼓1的赤道EE′上。該赤道為所述鼓表面形成的圓柱體的垂直于鼓的旋轉(zhuǎn)軸XX′并且在鼓表面中心軸向延伸的橫斷面。
在圖7中示出了第一固定裝置3的實(shí)施例，該固定裝置與輪胎閥40相連。閥40沿徑向軸AA′的本體布置在元件2的貯槽20中。閥40本體包括位于側(cè)部的一組孔45。這些孔與腔46連通。
閥本體包括管狀滑塊41，其沿著同一軸AA′滑動(dòng)并且在兩端分別具有座43和出口47。滑塊43的座在彈簧42的作用下抵靠在支撐面44上，防止空氣在孔45和腔46之間流動(dòng)。滑塊41的本體包括使孔45和腔46連通的管道。出口47徑向布置且稍微突出于元件2表面形成的平面外側(cè)?？?5與真空源(未示出)相連。
因此如圖8所示，通過(guò)在元件2的表面堆積簾布層N1，滑塊41在力的作用下徑向朝內(nèi)側(cè)縮進(jìn)。通過(guò)這種方式使滑塊的座43與其支撐面44分離，使腔46與孔45連通，從而在滑塊的出口47處產(chǎn)生局部真空。圖8所示的箭頭表示空氣的流動(dòng)方向。由于局部真空產(chǎn)生的吸力在鼓表面壓平簾布層，使簾布層在出口47的中間附近不會(huì)發(fā)生任何的軸向移動(dòng)。
第二裝置與第一裝置類似。它們軸向布置在赤道EE′的兩側(cè)。然而與第一裝置3不同的是孔45交替地與如上所述的真空源連通充當(dāng)吸盤，或與壓力空氣源連通。在第二中情況下，第二裝置的操作在圖9中示出。
通過(guò)在出口47處鋪設(shè)的簾布層N1滑塊41固定在縮進(jìn)位置。于是空氣沿箭頭方向從孔45朝出口47自由流動(dòng)。結(jié)果在元件2表面和簾布層N1之間產(chǎn)生薄的氣緩沖(thin cushion)，促進(jìn)出口47中間附近的簾布層在鼓表面的滑動(dòng)。
設(shè)置彈簧42來(lái)調(diào)節(jié)口45入口處的氣壓，以在去除簾布層N1時(shí)關(guān)閉腔46和口45之間的連通。
第一裝置和第二裝置通過(guò)操作簡(jiǎn)單的氣動(dòng)閥實(shí)現(xiàn)。然而不能不考慮第一裝置本身是電磁的，已經(jīng)證實(shí)其在胎冠的帶束簾布層是金屬簾布層時(shí)具有高性能。
圖2表示處于第二直徑D2的鼓1，圖3和圖4分別是處于直徑D1和D2的鼓1的立體圖。該機(jī)構(gòu)控制元件2的徑向移動(dòng)，本領(lǐng)域技術(shù)人員已知該裝置還可支撐鼓并使其繞著軸XX′轉(zhuǎn)動(dòng)，并且這些也不是本申請(qǐng)的發(fā)明點(diǎn)，所以在附圖中沒(méi)有示出。
圖5和圖6是由兩個(gè)寬度分別為L(zhǎng)1和L2的簾布層N1和N2構(gòu)成的胎冠加強(qiáng)帶束層的成形階段，其中L2通常小于L1。形成簾布層的加強(qiáng)鋼絲相對(duì)于圓周方向形成方向相反的角α1和α2。
鼓1為第一直徑D1，第二裝置的孔45與真空源相連。通過(guò)堆積第一加強(qiáng)簾布層N1，滑塊41的出口47如上所述徑向縮進(jìn)，從而使簾布層N1保持固定在鼓1的表面。簾布層的中心還與赤道EE′同線，從而確保輪胎結(jié)構(gòu)相對(duì)于已知參考物幾何對(duì)齊。
然后堆積第二簾布層N2。這樣根據(jù)前面引證的FR2797213公開(kāi)的幾何規(guī)律形成簾布層的三角形，其中該文獻(xiàn)將兩個(gè)簾布層彼此牢固地固定。需要指出的是，在這個(gè)操作過(guò)程中將簾布層固定在鼓表面的適當(dāng)位置是為了在鋪設(shè)簾布層時(shí)保證幾何對(duì)齊。
一旦完成這個(gè)操作，就可以起動(dòng)第二裝置以通過(guò)使第二裝置的孔45與高壓空氣源連通來(lái)使簾布層在鼓表面上滑動(dòng)。第一裝置保持在上述位置，從而保持位于赤道EE’的胎冠加強(qiáng)帶束層牢固地接觸鼓，防止與第一裝置水平固定的帶束層發(fā)生任何移動(dòng)。沿著鼓的中心圓周EE′正確地固定帶束層可以保持簾布層相對(duì)于鼓1的固定參考物幾何對(duì)齊。
通過(guò)使鼓的直徑變?yōu)镈2形成簾布層的三角形，其寬度分別從L1變?yōu)長(zhǎng)1′以及從L2變?yōu)長(zhǎng)2′。鋼絲在赤道處相對(duì)于圓周方向的角度α1和α2分別變?yōu)棣?′和α2′，且小于α1和α2。這些值α1′和α2′在鋼絲的長(zhǎng)度上近似為常數(shù)，但是可以看出這些角在帶束層N1和N2邊緣區(qū)域的鋼絲的端部大大增加，從而使帶束層的鋼絲形成S形體。具體地，鋼絲在端部與圓周方向成的角度與同一鋼絲在簾布層中心相對(duì)于圓周方向成的角度之間的差為2°到15°。
一旦已經(jīng)形成帶束層，形成輪胎胎冠的其余部件按傳統(tǒng)方式組裝。
還可以看出鋼絲之間的間距窄。換句話說(shuō)，彼此近似平行的兩個(gè)連續(xù)鋼絲之間的距離在形成簾布層期間減小。這種現(xiàn)象在簾布層的中心比邊緣要明顯。
剛剛說(shuō)明的裝置利用了這種已知現(xiàn)象。這是因?yàn)闇p小節(jié)距和增加中心處鋼絲的密度，就會(huì)增加胎冠的撓曲強(qiáng)度，從而提高輪胎的耐磨壽命。
還可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)簾布層的節(jié)距。這是因?yàn)樵谄鸪蹼A段簾布層N1具有給定節(jié)距P1，通過(guò)改變成形比(shaping ratio)而制造出具有無(wú)限個(gè)節(jié)距的帶束層。成形比等于第二直徑D2和第一直徑D1的比。具體的，成形比在1.03和1.5之間變化。
因此，已知簾布層N1的節(jié)距P1、角度α1′、寬度L1′、帶束層N1的最終節(jié)距P1′(或輪胎中心處所期望得到的鋼絲密度)以及最終直徑D2，就很容易地調(diào)節(jié)寬度L1、角度α1和鋪設(shè)直徑D1。具體的，可以得出大小在節(jié)距P1和0.75*P1之間的P1′。
這種制造方法可以通過(guò)減少不同節(jié)距P1的簾布層的參考物數(shù)量簡(jiǎn)化工業(yè)復(fù)雜性，同時(shí)為鋼絲的選擇留出更多空間，可以選擇直徑較小的鋼絲，通過(guò)本發(fā)明的成形方法增加密度以獲得結(jié)構(gòu)阻力類似于用較大強(qiáng)度和較大節(jié)距的鋼絲形成的結(jié)構(gòu)阻力。
權(quán)利要求
1.一種通常為圓柱體的可變直徑的鼓(1)，用于組裝構(gòu)成輪胎胎冠的帶束簾布層(N1，N2)和成形元件，包括一組圓周布置在所述鼓赤道EE′處的第一固定裝置(3)，其適于使與這些裝置水平布置的簾布層(N1)部分固定在鼓上，其特征在于成形鼓包括一組第二固定裝置(4)，其適于使與第二裝置水平布置的簾布層部分在鼓上交替地固定或自由滑動(dòng)，第二固定裝置在所述鼓(1)的整個(gè)表面上圓周布置在赤道EE′的軸向兩側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的鼓，其特征在于第一裝置(3)由在所述鼓(1)的外表面打開(kāi)的氣動(dòng)閥形成，并且與真空源相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的鼓，其特征在于第一裝置(3)由電磁體形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的鼓，其特征在于第二裝置(4)由在所述鼓(1)的外表面打開(kāi)的氣動(dòng)閥形成，并且可與真空源或供應(yīng)高壓空氣的管道交替相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一個(gè)的鼓，通過(guò)組裝預(yù)定數(shù)量的可徑向移動(dòng)的元件(2)形成，在其上所述第一裝置(3)軸向位于所述元件的中間，所述第二裝置(4)軸向位于所述第一裝置(3)的兩側(cè)。
6.一種組裝輪胎的方法，包括在通常為圓柱體的直徑可變的鼓(1)上制造所述輪胎胎冠的單個(gè)步驟，所述鼓包括一組圓周布置在所述鼓赤道EE′處的第一固定裝置(3)，其適于使與這些裝置水平布置的簾布層(N1)部分固定在鼓(1)上，還包括一組第二固定裝置(4)，其適于使與第二裝置(4)水平布置的簾布層部分在鼓上交替地固定或自由滑動(dòng)，第二固定裝置在所述鼓(1)的整個(gè)表面上圓周布置在赤道EE′的軸向兩側(cè)，其特征在于包括下列步驟-將鼓(1)定位于第一直徑D1，-堆積由涂覆了橡膠混合物的加強(qiáng)鋼絲構(gòu)成的第一胎冠帶束簾布層N1，其中鋼絲與圓周方向形成預(yù)定角度α1，通過(guò)起到第一和第二裝置使整個(gè)帶束層固定在鼓的表面。-堆積由涂覆了橡膠混合物的加強(qiáng)鋼絲構(gòu)成的第二胎冠帶束簾布層N2，其中鋼絲與圓周方向形成預(yù)定角度α2，該角度與α1方向相反，-將第二簾布層N2固定在第一簾布層N1上，-在將第一裝置(3)保持為前述結(jié)構(gòu)的同時(shí)，起動(dòng)第二裝置(4)以使與所述第二裝置(4)水平布置的第一簾布層滑動(dòng)，-將鼓定位到大于第一直徑的第二直徑D2，-起動(dòng)第二裝置(4)以使簾布層固定在鼓的表面，-堆積構(gòu)成輪胎胎冠的其他簾布層和其他成形元件，-使用夾環(huán)夾住胎冠并將胎冠堆積在環(huán)形體的輪胎坯料上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的組裝方法，其特征在于等于第二直徑D2與第一直徑D1之比的成形比在1.03和1.5之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的組裝方法，其特征在于鋼絲在端部與圓周方向成的角度比同一鋼絲在中心部與圓周方向成的角度大。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的組裝方法，其特征在于鋼絲在端部與圓周方向成的角度比同一鋼絲在中心部與圓周方向成的角度大2°到15°。
全文摘要
一種通常為圓柱體的可變直徑的鼓(1)，用于組裝構(gòu)成輪胎胎冠的帶束簾布層和成形元件，包括一組圓周布置在所述鼓赤道處的第一固定裝置(3)，其適于使與這些裝置水平布置的簾布層部分固定在鼓上，其特征在于成形鼓包括一組第二固定裝置(4)，其適于使與第二裝置水平布置的簾布層部分在鼓上交替地固定或自由滑動(dòng)，第二固定裝置在所述鼓(1)的整個(gè)表面上圓周布置在赤道的軸向兩側(cè)。
文檔編號(hào)B29D30/30GK1792624SQ200510135118
公開(kāi)日2006年6月28日 申請(qǐng)日期2005年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月24日
發(fā)明者J·奧克萊爾 申請(qǐng)人:米其林技術(shù)公司, 米其林研究和技術(shù)股份有限公司