专利名称：用于由单一一根线生产轮胎加强结构的摆动臂装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及轮胎的生产，更准确地说，涉及将线放入规定位置以形成轮胎加强结构。更具体地说，本发明提出了在生产轮胎过程中，在支承轮胎坯料的，与该轮胎内壁内腔形(即是说基本上为环形)，接近或相同的模子上，生产这种加强结构的装置。
专利申请EP0962304中也描述了一个类似装置，在一个其外表面基本与最终轮胎的内腔形状相对应的刚性芯子上制造胎体加强结构。该文件描述，在第一个实施例中，单一一个摆动臂，其末端支承一个与上述小孔类似的导向件，必须作圆弧运动。关于该装置可参见所述专利申请EP0962304的图3。该装置问题在于，如果希望它快速铺设上述环圈，则该专利申请建议，上述圆弧的特征角度和半径不能太大。另外，还建议，该圆弧末端离开胎圈(即是说有效铺线区域)不要太远。否则，结果即会是加压器零件的工作负荷较大和/或铺线的误差较大。如果摆动臂的回转几何轴线移向圆弧的最大半径，则该臂可圈绕该芯子运动，而不会碰撞该芯子。这可以提高铺线精度，但所述圆弧即会大很多(圆弧特征角度和半径都大)；因此，更难以高铺线速度工作。总之，重要的工作参数是摆动臂回转中心的位置；摆动角度；臂的半径；以及在其全长和每一个工作空间位置上，该臂相对于模子必需具有的间隙。
在所述专利申请EP0962304的第二个实施例中，可以看到一个带有一个凸轮和多个以铰链连接的摆动臂的系统，末端支承一个与上述的小孔类似的导向件，并且在这里该导向件始终与该芯子保持接触。关于这个系统的情况，可参见所述专利申请EP0962304中的图5。这里所产生的问题是，这种装置的磨擦太大，它会造成破裂，特别是造成已铺设在上述芯子表面上的生胶制产品破裂。由于人们总是寻求以高速度工作，因此，这个问题更加突出。
本发明提供了一种生产轮胎加强结构的装置，所述装置用于以基本上连续输送的线、并且按照相应分配器的要求来生产轮胎的加强结构；所述装置用来与一个基本上为环形的模子(1)一起使用，通过在所述模子表面上、按照所述线所要铺设的路径来铺设所述线的环圈而渐进地制成所述加强结构；所述装置用来与靠近所述铺设路径每个末端的加压器一起使用，以便在所述末端，将该线牵压至上述模子上；所述装置包括·一个导向件；线可以自由地在该导向件中滑动；·至少一个围绕着一条回转几何轴线摆动的摆动臂；所述摆动臂包括远离其回转几何轴线的一个头部；·用于将围绕其回转几何轴成的摆动运动传给所述摆动臂的控制装置；该装置配置为使得所述摆动臂的头部直接或间接地通过一个或多个其它摆动臂来带动该导向件运动；
特征在于至少一个摆动臂的头部与所述臂的回转几何轴线之间的径向距离可以改变。
欢迎读者参考上述的专利申请EP0580055，因为本发明不但采用了该专利申请中所述的方法；而且在很大程度上采用了其中所述的加压器，将该加压器插入以形成环圈并将所述环圈铺设在芯子上。提示一下，每个加压器基本上都包括一个叉形部分和一个托臂。虽然，下面提出一种所述加压器的新结构；但除了少数细节之外，可以采用这里所述的加压器的示例性实施例。
本发明引入的主要差别，涉及线可在其中自由滑动的导向件(即小孔)的驱动。换句话说，下面说明的摆动臂系统设计成可以代替在上述专利申请EP0580055中所述的链条系统。
图1为表示根据本发明的装置的第一个实施例的第一种型式的透视图；图2为该装置的加压器的详细结构的图；图3为表示根据第一个实施例的所述第一种型式的详细结构的图；图4为将第一个实施例的第一种型式的工作，与带有单一一个臂的实施例比较的图；图5为表示第一个实施例的第二种型式的详细结构的图；图6为将第一个实施例的第二种型式的工作，与带有单一一个臂的实施例比较的图；图7为表示根据本发明的装置的第二个实施例的第一种形式的押动臂的透视图；图8为表示第二个实施例的第一种形式的工作的图；图9为将第二个实施例的第一种形式的工作，与带有单一一个摆动臂的实施例比较的图；图10为表示根据本发明的装置的第二个实施例的第二种形式的摆动臂的透视图；
图11为表示根据本发明的装置的第三个实施例的透视图；图12为表示第三个实施例的工作的图。
首先应指出，如在所引用的专利中一样，对术语“线”当然应非常广义地加以理解；它包括单丝、复丝、像绳或合股纱线这样的组件、或少量成组的绳或合股纱线；并且，不论材料性质如何，“线”可以预涂或不预涂橡胶。在本说明书中，使用术语“环圈”来表示在加强结构附件上从一个点延伸至另一个点的一定长度的一段线。全套置于轮胎整个圆周上的这些环圈，就构成实际的加强结构。这里所定义的一个环圈，可以形成胎体、或胎冠加强结构、或任何其它形式加强结构的一部分。这些环圈可以通过在铺线过程中将线切断而分开；或者使所有的环圈互相连接成最终的加强结构。
基本上，本发明涉及以一种与最终产品结构尽可能接近的结构，而连续地铺设加强线。该线根据相应分配器的要求而输送，该分配器包括(举例来说)一个线轴并且在此有一个适当装置控制从该线轴拉出的线的张力；这个装置以一个模子(刚性芯子或膜片)而由单一一根线生产轮胎加强结构；在该模子上生产轮胎。为了说明完整性起见，加强结构可在模子多次的依次回转中制造出来，在两次回转之间切断或不切断该线并不重要。
当以这样一些词“径向的，轴向的，圆周方向的”来确定位置、方向或指向，或者提及半径时，将其上生产轮胎的芯子或轮胎本身作为参照点。几何参考轴线是该模子的回转轴线。
另外，如上述专利申请EP0580055中所指出的，这里所述的铺线零件也可以制造铺线间距可变的加强结构(例如胎体加强结构)。“铺线简距”应理解为表示由二根相邻的线之间间隔与该线直径之和所形成的距离。众所周知，对于一个胎体加强结构，线之间的间隔是对应测量地点的半径而变化的。这种变化并不成为问题，而只是在给定半径上，铺线间距可以变化。由于这样，根据任一适当法则即足以改变上述模子的回转速度而无需改变导向件的工作速度。这样生产出的轮胎的胎体加强线(例如对于子午线轮胎胎体)的铺线间距，在一个给定径向位置上即具有可控变化。
本发明可以有各种各样的实施例。每次都可以看出，该装置使线导向件基本上在一个与第一摆动臂回转几何轴线垂直的平面——运动平面内运动；该运动平面远离所述第一摆动臂，更精确说，是远离所述第一摆动臂围绕它转动的轴。该装置包括用于控制所述摆动臂的装置，该控制装置使该摆动臂围绕着其回转几何轴线作摆动运动。该装置配置为可使所述摆动臂的头部带动上述导向件在一个运动平面内作循环运动，以便按依次循环而将该导向件1带到该线铺设路径上每个所希望的末端附近。
下面在二个实施例中，将说明这样的结构其中该装置包括围绕着回转几何轴线摆动的第二摆动臂，所述回转几何轴线基本上与第一摆动臂的回转几何轴线平行；所述第二摆动臂包括一个直接或间接地通过一个或多个其它臂来使导向件运动的头部；第一摆动臂的头部支承着第二摆动臂的回转几何轴线。第二摆动臂头部在径向上远离第二摆动臂的回转几何轴线是有利的。还应指出，在这些实施例中，该装置最好包括一个控制第二摆动臂对于所述第一摆动臂的相对位置的装置；使得导向件能在运动平面内循环，到达所述铺线路径上所希望的每个末端附近。
上述二个实施例说明的其余部分，以更具体和非限制性的方式表明·第二摆动臂的头部向着所述模子弯曲，并直接支承导向件，使得当导向件接近所述线的铺设路径末端时，该导向件至少能以该装置提供的方式，接近所述模子；·所述和一处摆动臂的方向，基本上与其回转几何轴线垂直；第二摆动臂具有至少一个其方向基本上与第一摆动臂回转几何轴线平行的中间部分。
该装置的这些结构最好能使上述线的导向件正确地定位于上述模子的上方，特别是在铺线路径末端要使导向件在模子上方；这样不会使摇动臂的任何部分在往复运动过程中撞击该模子。
另外，下面再说明带有单一一个滑动臂，用于为PAX系统生产轮胎的装置的实施例。该轮胎的胎圈形状非常特殊，使得它无需使带动导向件的第二臂头部向着所述模子弯曲。当然，这个实施例也可用于生产通常的轮胎，但这样要以一臂向着所述模子弯曲；也可以相反，这就是说，只用一个装置就可生产一种类型的的轮胎。
在图1中(并且也是在所述的所有例子中，但这不是限制性的)可以看出，模子是一个(刚性并可拆卸的)芯子11，它确定轮胎内表面的几何形状。该芯子覆以橡胶10—例如基于丁基橡胶的一层不透水的橡胶，并用一层用于覆盖胎体线的橡胶覆盖。覆盖芯子11的橡胶10，由于粘接作用，可以在铺设线时，将线4的环圈40保持在芯子11上。芯子11当然可由任何适当装置(没有示出)驱动回转。
实际的铺线零件基本上一方面包括一个摆动臂系统31a而另一方面包括加压器装置2G与2D。该摆动臂系统31a安装在一根摆动轴3D1a上，可以看见该轴的回转几何轴线31R1a。在将线4铺设在芯子上的工作位置上，该回转几何轴线31R1a与芯11相交。壳体301a包括一个可将电机3001a的回转运动转换为轴3D1a的摆动运动的机械控制装置。该摆动臂系统31a包括第一摆动臂311a和依次放置的第二摆动臂321a。带有二个摆动臂的这种结构，可以容易地使导向件从一个胎圈移动到另一个胎圈；因此，有可能与加压器装置2G和2D一起，得到该装置从一个胎圈至另一个胎圈的动作。
关于图中的标号，按照惯例是用相同的标号表示相同的零件；例如“3”表示摆动系统。这里比较特殊的是，用字母数字作为上标表示实施例或形式；例如，“1a”表示实施例“1”(第一个实施例)的形式“a”(使用三个依次设置的摆动臂)。不带特殊指示的标号，是指在不同形式中都相同的零件；或者可以理解为，在所有实施例的所有形式中都表示相同的零件。
类似地，关于芯子1，按照惯例是利用作为上标的字母数字来表示一种具体的模子，例如“11”。不带特殊指示的标号，表示任何一种模子都没有区别，这是在本说明中的一般情况；它与选择用于说明的附图有所不同。
第一摆动臂311a安装在摆动轴3D1a上。第一摆动臂311a在与回转几何轴线31R1a相对的末端包括一个头部31T1a。与第二摆动臂的回转几何轴线32R1a用铰链连接的第二摆动臂321a，安装在第一摆动臂311a的头部31T1a上。第二摆动臂321a包括一个其方向基本上与回转几何轴线32R1a垂直的基座件3201a。其次，第二摆动臂321a包括一个在运动平面方向上基本上与其回转几何轴线平行的的中间部分32I1a。最后，第二摆动臂321a包括一个头部32T1a，在该头部末端有一个孔61a。
该第一个例子的一个非常有利的特点(不限于此，在所述的所有其它例子中也有这个特点)是线4的导向。首先，将线4放在空间固定、基本上位于第一摆动臂回转几何轴线31R1a上的一个小孔3011a中。其次，该线进入在第二摆动臂321a基座件上形成的一个孔中，并沿着所述的第二摆动臂的内侧前进，所述第二摆动臂是空心的。最后，在该第二摆动臂头部末端上的导向件，由在该第二摆动臂321a末端上的一个孔61a构成。这个孔完成在上述专利申请EP0580055中的小孔“33”所实现的功能。所述的所有例子，都涉及只包括二个摆动臂的特殊优选实施例。结果，第二摆动臂的头部直接使上述的导向件运动。
在详细讨论摆动臂系统31a的所有运动的控制之前，先回来说明加压器装置2G和2D。这些加压器装置必须放置为适于完成在上述专利申请EP0580055中所述的功能。图2中具体地表示了加压器2D，它包括一个叉形部分21D和一个托臂22D，该叉形部分和托臂二者都可以在缩回位置R(远离芯子1的位置)和前进位置A之间运动。在前进位置的托臂以双点划线表示。关于图中的标号，按照惯例用标号表示加压器的每一个零件；例如用“21”表示叉形部分；并且，为表示某零件特定地属于一侧的加压器(即在图1中的左侧或右侧)，分别使用了作为上标的字母“G”或“D”。无特殊指示的标号一般无区别地表示加压器或其零件。
关于该叉形部分和托臂22的相应功能的提示以及前进位置A与缩回位置R的相应功能的提示，仍请读者参考上述专利申请EP05880055说明书有关部分。从图2中可看出，叉形部分21和托臂22的外形为平行板条。相对于托臂来说，叉形部分21放置在芯子1回转轴线一侧的径向方向上。应当指出，可以采用正好相反的布局方式，即托臂22比叉形部分21更接近上述回转轴线。
叉形部分21有一个V字形头部210，使它可以夹住线4并使线4对中。在夹持线的阶段，由该V字形成的平面基本上与线4垂直。当如在图1所示的情况下径向布置线4时，形成该叉形部分21的板条处在与芯子同心的一个圆的切线方向上。叉形部分21还包括一个下凹部分211，其作用将在下面说明。
叉形部分21使线4与芯子1接触，并将线4保持在芯子1上。当上述孔6将线4带至往复运动的一个末端时，亦即当该装置基本上在图1所示的位置时，叉形部分21向着芯子1前进。当叉形部分21将线固定在覆盖芯子1的橡胶上时，叉形部分21停止运动。这样，所述叉形部分21即可以足够大的力将线4压下，使其正确粘接在所希望的位置上。
考虑到所需铺线间距(其自身随箭头F所示的芯子1回转运动而变化)，上述摆动臂系统3的连续运动使得围绕着点212而形成一个环圈；这就开始了在芯子1上铺设一个新环圈40(见图1)。虽然，在摆动臂返回阶段，该叉形部分21压紧在芯子1上；但下凹部分211允许在返回阶段上述孔6通过并运动至超出叉形部分21之外。应当指出，环圈的尺寸是随点212的尺寸而变化的。
在叉形部分21和上述孔6返回之后，托臂22进入。在所示的例子中，托臂22在稍高一点的径向位置上，压紧在线4上。优选当叉形部分21缩回时，托臂仍然夹持着线4。当叉形部分缩回时，托臂夹住线4可以避免叉形部分21带着已经围绕多个点212中的一个点所形成的线4环圈一起运动；因为即使线4粘附在橡胶上，它仍有保持附着在叉形部分上的趋势。因此，线4可以十分可靠地固定在胎圈上。
当然，叉形部分21和托臂22进入前进位置和返回至缩回位置的运动(见图1中的双箭头A/R和R/A)是由一个适当装置(由相应的机械驱动装置——例如皮带或钢丝绳驱动装置，或由多个电机之间的的电气同步，而反向驱动轴3D运动)而与摆动臂系统31a同步控制的。
摆动臂系统31a使孔61a进行从芯子1上通过、并且甚至围绕芯子1的运动。在所示的所有情况下，摆动臂系统3使孔6在一个平面(即“运动平面”)上运动。必须留意孔6边缘的结构，使它不致损坏线4；因为露出的股线一般基本上在运动平面内，即是说，在与回转几何轴线31R1a垂直的平面内。
这样，利用摆动轴3D1a，可使摆动臂系统作相应的运动。所述摆动轴3D1a不作连续转动，而在一个圆弧范围内摆动；该圆弧范围的精确值取决于孔61a所希望的运动范围。根据基于预定用途的技术要求，易于设计连杆和曲柄类型或任何其适当结构的机械控制装置；并由电机3001a驱动该装置。
为了控制第二摆动臂321a对于第一个摆动臂311a的相对位置，第一摆动臂支承着一系列小齿轮(图3)。第一个固定的小齿轮3111a的中心在第一摆动臂的回转几何轴线上；末端小齿轮3131a的中心在第二摆动臂的回转几何轴线上，并与后者形成一个整体；而中间小齿轮3121a则与第一个小齿轮和末端小齿轮啮合。第一个固定小齿轮3111a，与摆动轴3D1a制成一整体。小齿轮3121a和3131a可转动地安装在第一摆动臂311a上。第一摆动臂311a是由驱动小齿轮3141a所驱动的，而驱动小齿轮自身又以交替驱动方式而被驱动，如上所述。
角度α(图4)代表第一摆动臂311a的瞬时位置。为了使铺设的线能到达铺线路径的末端区域，角度α在一个足够大的范围内变化。建议孔6运动至超出加压器装置2插入的位置以外。在图3和图4所示的第一种型式中，第一摆动臂311a的角度运动范围足够大，但该臂的长度短，因而惯性小。固定的小齿轮3111a的齿数据Nf比末端小齿轮3131a的齿数Ne少，即Nf＝aNe。第一摆动臂在α角范围内作摆动，α在三角学意义上为负的角度；第二摆动臂在β＝180°-aα范围内围绕所述模子作摆动；β在三角学意义上为正的角度。在一个例子中，使用固定小齿轮与末端小齿轮之间的减速比为12/18。第二摆动臂321a的角度运动范围与高的铺线速度相适应。
在图4的左边部分上，表示了带有单一一个臂39的一种装置；而在图4的右边部分上，表示了根据第一个实施例的第一种型式的装置。可以知道，芯子11设计用于生产较窄的轮胎。比较在上述二种情况下，能尽可能接近铺设在芯子上的线环圈路径末端的二种装置。在二种情况下，孔6都非常接近胎圈。但在本发明的情况下(图4的右边部分)，摆动臂系统在芯子周围所需要的自由空间小得多；因为当该系统在未来的外胎面区域上面通过时，该系统不会离开芯子太远。
从表示第一个实施例的变型的图5和图6中可看出，如果生产的轮胎非常宽，则上述优点更明显。这时，芯子为12，它对于许多应用场合是更通用的。
可以看出，这个变型也包括第一摆动臂311b，一根摆动轴3D1b，第一摆动臂311b的回转几何轴线31R1b，以及在与回转几何轴线31R1b相对的末端上的一个头部31T1b。该变型也包括具有回转几何轴线32R1b的第二摆动臂321b，以及在其末端有一个孔61b的一个头部32T1b。还有一系列的三个小齿轮3111b、3121b和3131b。第一个小齿轮3111b是固定的，并与摆动轴3D1b制成一个整体。小齿轮3121b和3131b可转动地安装在第一摆动臂311b上。第一摆动臂311b由上述的其本身被交替驱动的一个驱动小齿轮3141b驱动。
固定小齿轮3111b的齿数Nf比末端小齿轮3131b的齿数aNe多，即Nf＝aNe。第一摆动臂在与模子相对的其回转几何轴线一侧的空间中，在α角度范围内摆动；而第二摆动臂则围绕着所述模子，在β＝aα角度范围内摆动；α和β角在三角学中都为正角。在上述β＝aα式中，例如可采用18/12的乘法系数。考虑到第一摆动臂311b的角度运动范围非常小，因此，第二摆动臂321b的角度运动范围，仍能与高铺线速度相适应。
在图6的左边部分中，表示了带单一一个臂39的一个装置；而在图6的右边部分中，表示了根据第一个实施例的第二种型式的装置。可以知道，芯子1是设计用于生产宽轮胎的。在图6中，再次将上述二种情况下设计的、尽可能靠近铺设在芯子上的线环圈路径末端的二个装置进行比较。在这二种情况下，孔6都非常靠近胎圈。但在本发明的情况下(图6中的右边部分)，摆动臂系统在芯子周围所需要的自由空间较小。在这种实践中非常普通的情况下，在将来的胎圈坯料上铺设线方面非常类似的单一一个臂39，在它在末来的外胎面区域上通过时，会远离芯子。另外，本发明的系统，在摆动运动时，其铺线系统零件的惯性也减少相当多。根据本发明方案，摆动臂的长度较短，因此其运动零件的惯性小。
在先前的例子和下面的例子中，孔6的运动轨迹是与中间平面对称的；并且在完全对称的运动中(这不是限制)，孔6可以达到在芯子1上形成的每一个胎圈区域的附近。但不排除这样的情况，例如，为了生产线环圈的铺设路径不对称的轮胎该孔的运动终点不在与上述中间平面对称的点上。当生产各胎圈座直径不同的轮胎时，就会是这种情况。
孔6从一个胎圈至另一个胎圈，或更精确地说，从接近一个胎圈的位置至接近另一个胎圈的位置，作往复运动。根据本发明的装置的基本工作循环包括下列步骤·将线夹持在模子上一段足够长的时间，在孔的运动平面上，使孔(导向件)移动至第一个末端；·在该第一个末端处，将线绕在模子上，并利用一个加压器装置，将线保持在模子上至少一段足够长的时间；·在相反方向上重复第一个步骤，至第二个末端；·在该第二个末端处，将线绕在模子上，并利用另一个加压器装置，将线保持在模子上；而且如此重复这个基本循环，直至通过与导向件的运动同步地移动该模子，按照线4在模子表面上所希望的路径而在该模子表面上铺设出所希望数目的环圈为止。
现再来说明第二个实施例的第一种型式。以下说明是根据图7一图9进行的。在图7中，只表示于摆动臂系统32a，没有表示在其上铺线的模子，或支承该系统的壳体。从图中可看到，安装在摆动轴3D2a上的第一摆动臂312a具有一个回转几何轴线31R2a。在第一摆动臂312a与回转几何轴线31R2a相对的末端上，包括一个头部31T2a。第二摆动臂322a，在第一摆动臂312a的头部31T2a上，与第二摆动臂的回转几何轴线32R2a，用铰链连接。该装置包括一个固定凸轮332a，该凸轮是由中心位于第一摆动臂回转几何轴线上的一个圆盘3302a挖空制成的。凸轮从动件342a与所述凸轮啮合。第一摆动臂包括一个其运动由该凸轮从动件控制的滑靴352a。第二摆动臂包括一个基本上与其回转几何轴线垂直的杠杆3122a，所述杠杆的末端由一个连杆362a与上述滑靴连接。这可以控制第二摆动臂322a对于第一摆动臂312a的相对位置。
第二摆动臂包括一个基本上与其回转几何轴线平行的基座杆3202a，并包括一个向着第一摆动臂312a的回转几何轴线弯曲的头部32T2a。在头部32T2a的末端为一个孔62a。第二摆动臂322a设计成使该孔62a与运动平面一样远。
从图8中可以看出，为了使对于中间平面CP对称的摆动臂系统32a运动和装配该摆动臂系统32a，上述凸轮332a的轨迹曲线对于中间平面CP是不对称的，因为在该中间平面CP的一侧，必须将第二摆动臂322a旋转至第一摆动臂312a的一侧；而在中间平面CP的另一侧，则必须将第二摆动臂322a旋转至第一摆动臂312a的另一侧。
在图9左边部分中，表示了带有单一一个臂39的一个装置；而在图9的右边部分，表示了根据第二个实施例的装置。可知芯子1是设计用于生产较窄轮胎的。将在上述二种情况下，可以尽可能靠近铺设在该芯子上的线环圈路径末端的二个装置进行比较。在二种情况下，孔6都非常靠近胎圈。从图9可以看出，左边的装置达到胎圈，而中间部分不会从中间平面CP上的中间位置接触上述模子所必需的摆动角度α′，比图中右边根据本发明的装置的摆动角度α大。在其它优点中，可以指出，第一摆动臂312a的长度比图9中左边部分装置的臂39短些。另外，由头部32T2a形成的末端排出口的长度，比图9中左边部分装置的排出口39T的长度短得多。然而，在上述模子和铺线装置之间存在的间隙“d”却相差不大。这样就可以看出本发明的所有优点。
利用凸轮控制，可以根据需要相当自由地调节第二摆动臂和第一摆动臂之间的相对运动；因为这种相对运动基本上是由凸轮的轮廓确定的。这样，不必像在第一个实施例，或第二个实施例的第二种型式中的小齿轮控制那样，受到对第一和第二摆动臂之间相对回转运动的比例关系的约束。这就可以调整第二摆动臂对于第一摆动臂的相对位置，以便迅速地从芯子1中将孔6移走。因此，可以保证在头部32T2a和芯子之间的适当的间隙“d”；同时使该孔6在胎圈区域足够接近芯子1的表面。
图10表示第二个实施例的另一种型式，在该型式中，带有皮带362b的装置可以起到与上一个例子中的凸轮类似的作用。图中可看到支承第一摆动臂372b的摆动轴3D2b。第一摆动臂312b包括一个头部31T2b。第二摆动臂322b可转动地安装在头部31T2b上。同步皮带362b，安装在中心在第一摆动臂的回转几何轴线31R2b上的第一皮带轮3602b上。第一皮带轮3602b不可摆动运动。该同步皮带362b也安装在中心在第二摆动臂322b的回转几何轴线32R2b上的第二皮带轮3612b上。第二皮带轮3612b与所述第二摆动臂成为一个整体。
皮带362b还在固定在另一个摆动臂312b上的一个张力滚子3622b和一个导向滚子3632b周围绕过。第一摆动臂312b安装在作在轴3D2b上的一个通道3D12b，并利用端板3D22b固定。然而，第一摆动臂可以滑动，改变它相对于轴3D2b的相对位置，因而可以调节回转几何轴线31R2b和32R2b之间的距离。为了能够在皮带362b的长度固定时，补上述距离的变化；将该张力滚子3622b，利用包括有槽3642b的一个支架3652b，安装在第一摆动臂312b上。
当然，也可以用另外的实施方法来进行这种调节。例如，在图7中，在第一摆动臂312b上作出一个槽3642b；可以在装配过程中，调节第一摆动臂相对于3D2a的相对位置。要有调节的可能性就是上述连杆362a包括一个调节套筒3692a的理由。
图11和图12表示适合与生产PAX系统的轮胎的一个实施例。芯子13在胎圈区域具有特殊的形状。在图11中只表示了摆动臂系统33a，没有表示在其上铺线的模子，或支承该系统的壳体。可看到，安装在摆动轴3D3a上的摆动臂313a具有一条回转几何轴线31R3a。摆动臂313a包括一个与该回转几何轴线31R3a相交、并且基本上与该轴线垂直的中心部分31C3a。该装置包括一个固定凸轮333a，该凸轮是由中心位于该摆动轴回转几何轴线上的一个圆盘3303a挖空制成的。凸轮从动件343a与所述凸轮啮合。凸轮从动件343a与该中心部分31C3a成为一个整体；所述中心部分31C3a可以相对于摆动轴3D3a、因而也就是相对于回转几何轴线31R3a而沿径向滑动。摆动臂313a的移动运动M2由凸轮从动件343a控制。
摆动轴3D3a与如上所述、本身被交替地驱动的一个驱动小齿轮3143a制成一个整体(参见对图5中驱动小齿轮3141b的说明)，以得到摆动运动M1。角度α(图12)表示摆动臂313a的瞬时位置。为了使铺设的线达到其铺线路径区域的末端，角度α要在一个足够大的范围内变化。建议上述孔6运动至超出上述加压器装置2进入的位置以外。
上述摆动臂的中心部分31C3a与一个基本上与所述回转几何轴线31R3a平行、并支承着导向件63a的末端部分31T3a连接。在所述实施例中，摆动臂的中心部分31C3a和末端部分31T3a之间形成一个直角31I3a。在该末端部分31T3a的末端，为一个孔63a。
为了得到与中间平面CP对称的运动，上述凸轮333a的轨迹曲线，应与中间平面CP对称。本领域熟练技术人员，可使凸轮的轨迹曲线与不对称的轮胎的情况相适应。
在许多优点中，可以指出一个优点，即第一摆动臂的运动可根据需要自由调节；因为这个运动基本上是由该凸轮的轮廓确定的。作为导向件的孔63a可以在胎圈区域充分接近芯子的表面，而不会在中间平面CP区域内远离该芯子表面。
前面各例子说明了一种装置，在该装置中，在工作位置上，所述至少一个摆动臂的回转几何轴线与模子相交。该摆动臂制成为使导向件6围绕着模子运动，而不远离该模子。导向件和模子之间的相对运动，确定所述线在所述模子表面上的所述希望铺设的路径。
前面各例子说明的装置，可将一定长度的线从一个胎圈铺设至另一个胎圈。还可以制造或使用从一个胎圈至一个胎肩这段距离上工作的装置，来生产(例如)半边胎体。的确，已知一种子午线轮胎的胎体，从一个胎圈至另一个胎圈可以是不连续的，而可以在胎面下的某个地方中断。在这种情况下，胎体加强结构安放在胎圈和一个胎肩之间。根据本发明的装置，同样可以用于在从一个胎圈至包括相对的胎肩在内的胎面下任何一点的这段距离上工作；这时，半边胎体可能有一定程度的互相重叠。
在所有型式中，孔6都周期性地在一个上面成为“孔运动平面”的平面内运动。当孔6在该孔运动平面内作往复运动时，芯子1被驱动围绕其轴线转动。当然，芯子1的运动要与该孔的往复运动同步。因此，线4的环圈40的实际铺设路径是随该孔运动平面和芯子之间的相对固定位置(可以是倾斜的)而变化的；并且也随芯子1和孔6的往复运动之间的相对运动而变化。
在所述的例子中，因为胎体结构是用于这里所述的子午线轮胎的(虽然这不是限制性的)，因此线4的环圈40的铺设路径，基本上是沿径向方向的。根据在轮胎领域中测量角度的习惯作法，上述孔的运动平面可相对于与芯子1回转轴线相垂直的平面成任何角度，例如大约20°。加压器装置2G和2D在同一个铺线平面内运动。
为了制造侧壁是横向排列的胎体，可通过将铺设零件(例如壳体30)的支承，围绕与芯子1的回转轴线平行的轴线倾斜，而使该孔运动平面偏离纯粹的径向方向。不需要时对所述装置的零件作任何改变，也可以将该芯子的方位改变一个相当大的角度；例如，摆动臂系统3的一个往复运动，改变1/8转；以便使线的铺设角度成为位移比的函数(在所有先前的例子中，芯子1的转动速度只影响单一一个铺线间距)。
以下陈述说明另一个可适用于所有所述的实施例的所有型式的变型。为了使线4在芯子上的铺设路径向内弯曲，可使铺线零件(例如壳体301a——参见图1)的支承作往复移动(见图1中的双箭头P)，从而使上述孔的运动平面在与该运动平面垂直的方向上移动。该铺线零件的支承还可以围绕着垂直于模子表面、包含于上述孔运动平面内、并与第一摆动臂回转几何轴线相交的一条几何轴线作摆动运动(参见图1中围绕着M-M轴线的双箭头Q)；从而可使上述孔的运动平面，围绕着与所述孔运动平面平行的轴线摆动。铺线零件的支承，还可以围绕着与上述孔的运动平面平行的任何轴线，作摆动运动。必须将这一概念与壳体301a围绕轴线M-M形成角度的简单固定调节(在某些情况下是可能和有用的)相区别。所有这些具体的实施例，都使对线4铺设路径的精确形状施加作用的自由度增加。
还应当指出，当制造半胎体时，可通过在芯子的每一侧设置一个、共二个彼此面对的根据本发明的装置，而在该芯子的每一侧同时制造一个半胎体。在这种情况下，一方面线4的铺设路径末端在一个胎圈区域内；另一方面，该末端又在一个胎肩(任何胎肩)区域内。或者，另一种方式是，依次制造每一个半边胎体。还可以制造胎冠加强结构；在这种情况下，铺线路径的末端在外胎下的某个地方，例如在每一个胎肩处。
铺线零件，作为一个整体，即包括电机和驱动机构在内的摆动臂系统3和加压器装置2，形成一个组件。该组件可以适当方式，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产轮胎的装置中，或取出芯子送至制造轮胎的其它工位。
本发明可以利用这样一种方法来生产轮胎，该方法是由连续输送来的线，和按照相应分配器的要求，生产轮胎的加强结构。这时所使用的模子基本上为环形，利用任何一种所述的装置，将一定长度的线从轮胎的一个胎圈，牵引至另一个胎圈；再按照所述线所希望的铺设路径，将所述线的环圈铺设在所述模子的表面上，渐进地制成所述加强结构。特别是，如上所述，本发明可以通过并排地在所述模子的表面上铺设所述线的环圈，而生产所述的加强结构。
权利要求
1.一种生产轮胎加强结构的装置，所述装置可由基本上连续输送的线(A)，以及按照相应分配器的要求生产轮胎的加强结构；所述装置可与一个基本上为环形的模子(1)一起使用，通过在所述模子表面上，按照所述线所要铺设的路径来铺设所述线的环圈，而渐进地制成所述加强结构；所述装置包括·一个导向件(6)；线可以自由地在该导向件中滑动；·至少一个围绕着一条回转几何轴线摆动的摆动臂(31)；所述摆动臂包括远离其回转几何轴线(31R)的一个头部(31T)；·用于将围绕其回转几何轴线的摆动运动传给所述摆动臂的控制装置；该生产轮胎加强结构的装置可使所述摆动臂的头部直接或间接地通过一个或多个其它摆动臂，而带动该导向件(6)运动；所述装置可与靠近所述线的铺设路径的每一个末端的加压器(2G和2D)一起使用，以便在所述末端，将该线牵压至上述模子上；其特征在于摆动臂的头部(31T)和其回转几何轴线(31R)之间的径向距离可以改变。
2.如权利要求1所述的装置，包括可围绕着一条回转几何轴线(32R)摆动的第二摆动臂(32)；所述回转几何轴线基本上与第一摆动臂的回转几何轴线(31R)平行；所述第二摆动臂包括可直接或间接地通过一个或多个其它摆动臂，而使该导向件运动的一个头部(32T)；第一摆动臂(31)和头部(31T)支承着第二摆动臂(32)的回转几何轴线(32R)。
3.如权利要求所述的装置，其中第二摆动臂(32)的头部(32T)在径向方向远离第二摆动臂的回转几何轴线(32R)。
4.如权利要求2或3所述的装置，包括一个控制第二摆动臂对于所述第一摆动臂的相对位置的装置，使得该导向件可作循环运动，以便将该导向件按依次的循环，而送入该线的所述铺设路径的每一个末端附近。
5.如权利要求2到4中任何一项所述的装置，其中第二摆动臂的头部(32T)，向着所述模子弯曲；并直接支承该导向件(6)；使得该导向件在接近所述线的铺设路径的末端时，至少能按该装置设定的方式，接近所述模子。
6.如权利要求2到4中任何一项所述的装置，其中所述第一摆动臂(31)的方向，基本上与其回转几何轴线垂直；而第二摆动臂(32)的至少一个中间部分(32I)的方向，基本上与第一摆动臂回转几何轴线平行。
7.如权利要求2到6中任何一项所述的装置，其中包括回转几何轴线在内的第二摆动臂的基座件(320)的方向，基本上与该回转几何轴线垂直。
8.如权利要求7所述的装置，其中第一摆动臂支承着一系列小齿轮，其中，第一个固定的小齿轮(3111)的中心在第一摆动臂的回转几何轴线上；末端小齿轮(3131)的中心在第二摆动臂的回转几何轴线上，并与后者成为一个整体；而且中间小齿轮(3121)与第一个小齿轮和末端小齿轮啮合。
9.如权利要求8所述的装置，其中该固定小齿轮(3111a)的齿数Nf，比末端的齿轮(3131a)的齿数Ne少，即Nf＝aNe，第一摆动臂在α角范围内作摆动运动，α角在三角学意义上为负；第二摆动臂在β＝180-aα角度范围内围绕着所述模子作摆动运动，β角在三角学意义上为正。
10.如权利要求8所述的装置，其中固定小齿轮(3111b)的齿数Nf，比末端小齿轮(3131b)的齿数Ne多，即Nf＝aNe，第一摆动臂在与该模子相对的其回转几何轴线一侧的空间中，在角度α范围内作摆动运动；而第二摆动臂在β＝aα角度范围内，围绕着所述模子作摆动运动；α角在三角学意义上为负，β角在三角学意义上为正。
11.如权利要求7所述的装置，其中第一摆动臂(312b)支承着一条同步皮带(362b)，该皮带安装在中心位于第一摆动臂回转几何轴线上、不可摆动运动的第一皮带轮(3602b)上，以及中心位于第二摆动臂(322b)的回转几何轴线上、并与所述第二摆动臂成为一个整体的第二皮带轮(3612b)上。
12.如权利要求2到7中任何一项所述的装置，包括中心在第一摆动臂的回转几何轴线上的一个固定凸轮(332a)，其中，第一摆动臂支承着一个与所述凸轮啮合的凸轮从动件(342a)；第一摆动臂包括一个其运动受凸轮从动件控制的滑靴(352a)；第二摆动臂则包括一个基本上与其回转几何轴线垂直的杠杆(3122a)，所述杠杆的末端通过连杆(362a)与该滑靴连接。
13.如权利要求2到12中任何一项所述的装置，其中第二摆动臂的头部直接使导向件运动。
14.如权利要求1所述的装置，其中所述至少一个摆动臂(313a)包括一个中心部分(31C3a)，该中心部分与回转几何轴线(31R3a)相交并基本上与该轴线垂直，而且将基本上与所述回转几何轴线(31R3a)平行并支承着导向件(63a)的末端部分(31T3a)连接起来；所述中心部分(31C3a)可在径向方向上相对于回转几何轴线(31R3a)滑动。
15.如权利要求14所述的装置，它包括一个固定凸轮(333a)和一个与所述凸轮啮合、并与该中心部分(31C3a)制成一个整体的凸轮从动件(343a)；摆动臂(313a)的移动运动由该凸轮从动件(343a)控制。
16.如权利要求1到15中任何一项所述的装置，其中所述至少一个摆动臂的回转几何轴线，在工作位置上与模子相交；该摆动臂被制成并配置为可使导向件(6)围绕着模子运动，导向件和模子之间的相对运动确定了所述线在所述模子表面上铺设的路径。
17.如权利要求1到16中任何一项所述的装置，其中导向件由在第二摆动臂末端上的一个孔组成，所述第二摆动臂是空心的，并且所述的线从其中通过。
18.如权利要求1到17中任何一项所述的装置，其中所述控制摆动臂的装置使导向件(6)在一个运动平面内作循环运动，以便将该导向件按依次循环送到所述线的铺设路径的每一个末端附近。
19.一种生产轮胎的方法，其中由基本上连续输送的线，和按照相应分配器的要求来生产轮胎的加强结构；所使用的模子基本上为环形的，利用如权利要求1到11中任何一项所述的装置和导向件在一个运动平面内循环运动，将导向件按依次循环而送到该线的铺设路径的每一个末端附近，使所述线按所希望的铺设路径在所述模子表面上铺成环圈，而渐进地制成所述的加强结构；所述装置还包括靠近所述线的铺设路径每一个末端的加压器(2G和2D)，用于将在所述末端的线，牵压至该模型上；并通过与导向件的所述循环运动同步作用，将一定长度的线，从轮胎的一个胎圈，牵压至另一个胎圈。
20.如权利要求19所述的生产轮胎的方法，其中所述加强结构是通过并排地在所述模子的表面上，铺设所述线的环圈生产出来的。
全文摘要
利用带有至少二个摆动臂的系统,将用于形成一个胎体加强结构的线4,在一个刚性芯子1上铺成互相邻接的环圈。该摆动臂可使一个孔6运动,使该孔6通过该芯子1,从而铺设相邻接的环圈。
文档编号B29D30/16GK1369387SQ0210359
公开日2002年9月18日 申请日期2002年2月7日 优先权日2001年2月7日
发明者J-C·马耶 申请人:米其林技术公司, 米其林研究和技术股份有限公司