专利名称：用于制造胎面带束组件的方法与设备的制作方法
相关申请的交叉参考本申请涉及题目为原文METHOD FOR MANUFACTURING TIRES ONA FLEXIBLE MANUFACURING SYSTEM的U.S.专利申请，律师案卷号为NO.DN 200 11 66 USA，并且与其同一日期提交。
在制造带束胎面包装件时，胎面作为“胎面胶料”材料供给，其为一连续的生橡胶带条。该连续的带条必须切成合适的长度，优选成一定角度切割，以便将一切头拼接另一切头以形成覆盖带束包装件的封闭的周边。通常，带束包装件放在一圆筒形组装转鼓上，并且胎面胶料的前端必须移到适当的定位位置以便卷绕到在组装转鼓上的带束包装件的外周边上。一个实例说明于EPO 0387455中。在这种操作中要克服的困难包括如何固定软而粘的胎面胶料，和如何操纵胎面胶料从一输送滚筒或输送带上进入带束包装件上的适当位置。这种操纵通常包括提升胎面胶料的前端，这既费时间叉可能使胎面产生不合要求的变形。
胎面胶料通常用某种刀片切成一定长度。现代的设备采用超声波振荡的刀片已改进了切割过程，但这带来新的问题。刀片的超声波振荡引起接触受超声波驱动的刀片的任何材料中的显著发热。尤其是，在胎面胶料接触刀片的侧面的切割表面处，超声波发热导致生橡胶的局部硫化。这是不合要求的，因为各切割表面必须拼接在一起以形式一完整的圆形胎面，并且别样的生橡胶的局部硫化的拼接表面在以后的轮胎硫化过程中不可能正确地熔合在一起。已知通过在刀片与邻接的切割表面之间喷入空气部分地解决这个问题。对于以一定角度切割的刀片，这将在刀片的上部通过将胎面胶料的切头向上提升而离开刀片进行操作，但在刀片的下面没有使胎面胶料断开的地方并且不可能从刀片上分离除非其被变形或压缩。
本发明的一个目的是通过解决上述在切割和移动胎面胶料中的问题来改进胎面的制造过程，以便施加到一带束包装件的外周边上并在其上拼接在一起。
按照本发明，该方法还包括以下诸步骤从上面保持住生橡胶胎面胶料以便移动生橡胶胎面胶料的前切头，并将多个传送销向下插入生橡胶胎面胶料的两侧向的外边缘，使每一传送销向生橡胶胎面胶料的一最近的侧向外边缘倾斜以便保持住生橡胶胎面胶料。每一传送销的倾斜角在20°至80°的范围内，优选在40°至60°的范围内，并且最优选为45°角度。
按照本发明，用于充气轮胎的胎面带束组件的制造方法包括以下诸步骤采用一输送坡道以输送生橡胶胎面胶料以便施加在一基本上圆筒形生橡胶带束包装件上；将生橡胶胎面胶料沿输送坡道送向基本上圆筒形生橡胶带束包装件；固定生橡胶胎面胶料以便切割；以及采用受超声波驱动的刀片切割生橡胶胎面胶料，使得在刀片的背面与生橡胶胎面胶料的邻接的切头的切割表面之间形成一楔形空间。
按照本发明，该方法还包括以下诸步骤通过沿重合于生橡胶胎面胶料的邻接切头的切割表面的一第一平面移动刀片的切割刃来形成一楔形空间；以及将刀片的背面定向成使该背面重合于一第二平面，其从第一平面向前倾斜一刀片锐角α。该刀片角度α在1°至15°的范围内，并优选在30°至8°的范围内。
按照本发明，该方法还包括以下诸步骤吹入空气以在刀片的前面与生橡胶胎面胶料的一邻接的切头的切割表面之间形成一楔形空间；以及通过将多个保持销插入生橡胶胎面胶料内固定住生橡胶胎面胶料。优选地，将多个保持销从生橡胶胎面胶料下面插入；刀片从上向下切割生橡胶胎面胶料；以及一连接于刀片上的辊子阻止在多个保持销从下面插入时生橡胶胎面胶料的升起。任选地，该辊子也用于保护刀片。
按照本发明，该方法还包括以下诸步骤基本上沿相切于基本上圆筒形生橡胶带束包装件的外周边的一个平面定位输送坡道的至少一最后部分；以及通过将生橡胶胎面胶料的前切头从输送坡道上沿相切于基本上圆筒形生橡胶带束包装件的外周边的平面送到基本上圆筒形生橡胶带束包装件上而将生橡胶胎面胶料施加到基本上圆筒形生橡胶带束包装件的外周边上。
按照本发明，用于充气轮胎的胎面带束组件的制造设备包括一输送坡道装置用以输送生橡胶胎面胶料以便施加在一基本上圆筒形生橡胶带束包装件上；用于将生橡胶胎面胶料沿该输送坡道装置送向基本上圆筒形生橡胶带束包装件的装置；用于固定生橡胶胎面胶料以便切割的装置；以及一受超声波驱动的刀片用以将生橡胶胎面胶料切成这样，使得在刀片的背面与生橡胶胎面胶料的一个邻接切头的切割表面之间形成一楔形空间。
按照本发明，该设备还包括用于通过沿重合于生橡胶胎面胶料的邻接切头的切割表面的一第一平面移动刀片的切割刃来形成一楔形空间的装置；其中还通过将刀片的背面定向成这样，使该背面重合于一第二平面，其从第一平面向前倾斜一刀片锐角θ。
按照本发明，该设备还包括多个保持销，用以通过将多个保持销插入生橡胶胎面胶料内固定住生橡胶胎面胶料。该设备还包括用于将多个保持销从生橡胶胎面胶料下面插入的装置；用于从上向下移动刀片以切割生橡胶胎面胶料的装置；以及连接于刀片以保护切割刃的装置，并且其也阻止在多个保持销从下面插入时生橡胶胎面胶料的升起。
按照本发明，该设备还包括用于基本上沿相切于基本上圆筒形生橡胶带束包装件的外周边的一个平面定位输送坡道装置的至少一最后部分的装置；以及用于通过将生橡胶胎面胶料的前切头从输送坡道装置上沿相切于基本上圆筒形生橡胶带束包装件的外周边的平面送到基本上圆筒形生橡胶带束包装件上而将生橡胶胎面胶料施加到基本上圆筒形的生橡胶带束包装件的外周边上的装置。
可从下述说明中清楚看出本发明其他目的、特征和优点。
下面详细说明本发明各优选实施例。各附图例示出本发明。这些附图是例示性的而非限制性的。尽管以下结合这些优选实施例说明本发明，但应指出，本发明的精神和范围不受这些具体实施例的限制。
为说明清楚起见，某些附图中的某些部件不成比例。为说明清楚起见，剖面图可呈“切片”或“近视”剖面图，在真正剖面图中可看到的某些背景线予以省略。
附图中各部件一般如下编号。标号中最主要的数字(百位数)与图号对应。图1中的各部件的标号一般为100-199。图2中的各部件的标号一般为200-299。各附图中相同部件用同一标号表示。例如一图中的部件199可与另一图中的部件299类似或相同。同一图中的类似(包括相同)部件用类似标号表示。例如总的用标号199表示的多个部件中的各部件分别用标号199a、199b、199c等等表示。或者，相关但经改动的部件的标号相同，但用撇号相区别。例如，109、109′和109″为三个在一定程度上类似或相关，但有重大改动的不同部件，例如具有静态不平衡的轮胎109对应于同样设计的不同轮胎109′，但是具有力偶不平衡。从包括权利要求和摘要的整个说明书中可清楚看出同一或不同附图中类似部件之间的这种关系。
从以下结合附图的说明中可清楚看出本发明当前优选实施例的结构、工作情况和优点，附图中
图1为按照本发明的一自动的轮胎成型系统的方块图，其包括用于组装一带束胎面包装件的第一和第二级成型系统；图2为按照本发明的一带束胎面包装件的侧视图；图3A、3B和3C为按照本发明的带束胎面包装件组装机的重要部件的简图之侧视图，并且表示带束胎面包装件组装方法的诸步骤的顺序；图4为按照本发明的通过一传送头保持住的胎面胶料的端面剖视图；图5A、5B和5C为按照本发明的图3A、3B和3C的带束胎面包装件组装机的选定的诸元件的切下部分的放大侧视图，其着重一切刀的细节；以及图5D和5E为按照本发明的用于图5A、5B和5C的切刀的两个不同的刀片实施方案的局部侧视图。
定义以下术语在下述说明中通用，除非另加说明一般应有如下含义。
“轴向”或“轴向上”指在轮胎转动轴线方向上或与轮胎转动轴线平行的方向。
“轴向”指与轮胎的转动轴线平行的方向。
“胎圈”指轮胎的包括一环形、不可膨胀抗拉件的部分，一般包括包在橡胶材料中的钢丝绳。
“带束层结构”或“加固带束层”或“带束层组件”指胎面底下、不固定在胎圈上的至少两层环形层或由织造或非织造的平行帘线构成的帘布层，其左右帘线与轮胎赤道平面之间的角度为18-30°。
“缓冲层”或“轮胎缓冲层”指带束层或带来层结构或加固带束层。
“胎体”指带束层结构、胎面、帘布层上的底胎面和侧壁之外的轮胎结构，但包括胎圈、帘布层，在EMT(高机动性载货汽车)或跑气保用轮胎的情况下，还包括楔形插入件侧壁加固件。
“胎身”指胎体、带束层结构、胎圈、侧壁和胎面和底胎面之外的轮胎所有其他部件。
“圆周方向”指沿与轴线方向垂直的环形胎面表面的周边延伸的圆线或方向，在横截面中也指其半径限定胎面的轴向曲率半径的相邻圆弧组的方向。
“帘线”指加固股线之一，包括纤维或金属或织物，用来加固帘布层和带束层。
“胎冠(crown)”指胎面、胎面肩部和紧邻侧壁的部分。
“EMT轮胎”指即高机动性技术，EMT轮胎指“跑气保用”轮胎，即轮胎设计成，即使轮胎中的气压为0或很小也提供运行操作。
“赤道平面”指与转动轴线垂直并穿过胎面中心或轮胎两胎圈中的平面。
“量规”一般指测量，常常指厚度尺寸。
“气密层”指形成无内胎轮胎的内表面以及在该轮胎内含有充气气体或流体的弹性材料或其他材料层。
“插入件”指一般用来加固跑气保用型轮胎的侧壁的新月形或楔形加固件；也指胎面底下的非新月形弹性插入件；也称为“楔形插入件”。
“横向”指与轴向平行的方向。
“子午剖面”指沿一包括轮胎轴线的平面剖取的轮胎剖面。
“帘布层”指由橡胶涂覆的径向展开帘线或平行帘线构成的帘线加固胎体加固件(层)。
“充气轮胎”指一般呈环形(通常为开口环形)包括两胎圈、两侧壁和一胎面、由橡胶、化合物、织物和钢或其他材料制成的层压机械装置。
“胎肩”指侧壁在胎面边缘紧下方的上部。
“侧壁”指轮胎的胎面与胎圈之间部分。
“轮胎轴线”指轮胎装到一车轮轮缘上转动时的转动轴线。
“胎面”和“胎冠(tread cap)”指胎面和在其中模制胎面花纹的底下材料。
“反包端”指胎体帘布层从胎圈向上(即径向向外)反包、包住胎圈的部分。
与轮胎胎体在每一轮胎成型转鼓108上的制造的同时，覆盖以胎面的带束包装件(带束胎面包装件)在第二级成型系统106上制造。第二级成型系统106包括一缓冲层束胎面(B&T)转台，其具有两个B&T转鼓。对着一B&T转鼓的一方是两个缓冲层施加器和一个螺旋形覆层(无接头带)施加器。对着另一B&T转鼓是胎面施加器和缓冲层与胎面的压合辊。安装在一轨座上的是一B&T传送环，其将完整的带束胎面包装件从B&T转鼓输送到成形转鼓104上。在那里完整的带束胎面包装件安装到已设置在成形转台104上的轮胎胎体上。然后将生轮胎胎体吹胀于带束胎面包装件内以形成一生轮胎。邻接成形转台104设置的轮胎胎面压合辊操作使带和胎面包装件与膨胀的轮胎胎体压合在一起。一旦完成了生轮胎，将其从成形转台上转移到一输送带上以待模制成型。
本发明主要涉及用于自动制造带束胎面包装件的方法和装置，特别涉及将胎面作为顶层施加在带束胎面包装件的外周边上的那部分制造。图2示出一典型的带束胎面包装件220的侧视图，其包括一胎面224和一带束包装件222，后者包括一个或多个嵌入弹性体并形成一连续的圆环的带或缓冲层。作为带束包装件222的顶层可任选地包括一螺旋形覆层(未示出)。胎面224从较长的胎面胶料带条上基本上切成一定的长度，该长度计算得适合于在一接头226处使胎面224的切头228a、228b(共同称之为228)相互贴紧。接头226基本上相对于径向方向倾斜以形成较强的拼接。为了保持基本上圆形形状，带束胎面包装件220一般在一圆筒形组装转鼓230上制造，其为方便起见在一轴232上转动。
在制造带束胎面包装件220时，用于带束包装件222和胎面224的弹性体是未硫化的并且是软而粘的，从而带束包装件222和胎面224层相互粘附在一起，并且重要的是，各切头228在接头226处也粘附在一起而使在以后的硫化过程中各切头228可以完全熔合。本发明的一个重要方面是用于自动的胎面切割的装置和方法，其并不影响各切头228的未硫化的粘性性质。
在现有技术中，一般将胎面224的前切头228a提升或以其它方式操纵其进入施加到带束包装件222的外周边上的位置。本发明的另一重要方面是用于自动的胎面施加的装置和方法，其通过将胎面224的前切头228a从输送坡道上沿带束包装件222的周边的切线送到带束包装件222的外周边上而以改善胎面位置精度的方式简化了胎面的施加。
图3A、3B和3C共同示出按照本发明的带束胎面包装件组装机340的重要部件的简图之侧视图，该组装机340是第二级成型系统106的一部分。图中未示出侧面的护板、框架和各种机构，并且某些元件只以用波折断开线表示切去部分的方式局部地示出。图3A、3B和3C还表示按照本发明的带束胎面包装件组装方法的诸步骤的顺序。
带束胎面包装件组装机340基本上包括一圆筒形组装转鼓330(好比230)、一输送坡道342、一传送头354、一切刀360和一压辊350。图中示出生橡胶胎面胶料325的一部分长度被送到坡道342上，向箭头345所示的总方向移动。胎面胶料325可以由例如一输送滚筒(未示出)供给。组装转鼓330示出具有一围绕组装转鼓330的周边定位的生橡胶带束包装件322(比好222)。带束包装件322可以包括一任选的螺旋形覆层作为外表面。带束胎面包装件组装机340全部的示于侧视图的部件，应该理解为其均具有适合于胎面胶料325和带束包装件322的宽度的宽度尺寸(进入页面内)。为了适应不同的胎面宽度，某些部件(例如，传送头354)具有宽度可调性，而另一些部件(例如，切刀360的各部件)可以换为具有适合宽度的类似部件。组装转鼓330和输送坡道342安装成(某一框架未示出)使其可以调整组装转鼓330输送坡道342的相对位置以便适应不同直径的带束胎面包装件320。同样，压辊350安装在一臂352上，其能够调整以适合于不同的胎面胶料325的厚度。传送头354安装在一臂356上，其可以连接于压辊臂352上以使传送头354的位置可以与压辊350的位置一起调整以适用于不同的胎面胶料325的厚度。
切刀360，下文将对其更详细地描述，包括一安装在一超声波变换器和助推器368的末端的刀片366和一安装在一转动臂364上的压紧辊362，该转动臂364在一支点365处转动式连接于超声波变换器和助推器368，并受弹簧力作用(未示出)以迫使转动臂364绕支点365反时针方向转动。
本发明的胎面制造方法包括如图3A、3B和3C中所示的下列诸步骤图3A示出胎面胶料325向下进到输送坡道342上而使其一前切头328a(好比228a)已进到坡道342接近于组装转鼓330的最后部分341的位置。一带束包装件322定位在组装转鼓330上。传送头354定位在胎面胶料325的前切头328a的上方，准备下移以接合胎面胶料325的上面。切刀360处于退回的位置，其压紧辊362(在弹簧力作用下)向下转到刀片366的前面以用作刀片的保护。压紧辊362的保护功能是一安全特征，用于机器的操作者/机械的保护，并且也是一保护的特征，其防止刀片366的意外损坏。
图3B示出胎面胶料325的前切头328a已被从输送坡道342的最后部分341上传送到粘附于组装转鼓330上的带束包装件322的粘性的、基本上圆柱形的外周边表面上以后的情况。本发明的一个重要方面在于，输送坡道342，或至少其接近于组装转鼓330的端部的最后部分341具有重合于一个平面343的平面表面，该平面343相切于组装转鼓330上的带束包装件322的基本上圆柱表面。这使传送头354能够沿一重合于平面343的直的路径移动胎面胶料325的前切头328a，从而使胎面胶料325的操纵减至最少并简化而可以容易、快速和精确地将胎面胶料325定位在带束包装件322上。
图3C示出胎面胶料325已进到足以大部分卷绕带束包装件322，并为新制造的带束胎面包装件320(好比220)形成大部分的胎面324(好比224)之后的情况。已知的技术用来推进和卷绕胎面胶料325，例如，驱动组装转鼓330转动以拉动胎面胶料325，其粘附在带束包装件322的表面上，因为胎面胶料325和带束包装件322两者的生橡胶的粘性性质。当胎面324在压辊下面转动时压辊350在胎面324的外表面上滚动。压辊350采用已知的技术(例如弹簧力)施加适合于将胎面324“压合”到带束包装件322上的压力。此时未使用传送头354，并且停于退回的位置，在胎面胶料325的上方并与其不接触。胎面胶料325的送进已被暂时固定在一适当点以便将胎面胶料325切成一预定的胎面324用的长度，并提供一适当的胎面接头226(见图2)。在下文将要描述的一过程中，已将切刀360送进到切穿胎面胶料325，从而形成一后切头328b和一下一件的前切头328a’。图3C中示出在该步骤以后，组装转鼓330可以再次转动，借此送进胎面324的其余部分以完成胎面324卷绕到使后切头328b施加在前切头328a上的位置以便形成接头226。组装转鼓330可转动到足以使拼接端328a和328b通过压辊350的下面，其将使拼接端328a和328b牢固地压合在一起。组装转鼓330可以在压辊350的作用下连续地转动新带束胎面包装件320直到充分地完成压合过程。然后，退回压辊350，卸下带束胎面包装件320并将新的带束包装件322放在组装转鼓330上。接着，重新定位压辊350、传送头354和切刀360以便可以再次送进胎面胶料325，因而返回图3A中所示的一步。或者，将组装转鼓330与完成的带束胎面包装件320一起移离压辊350，并任选地用另一组装转鼓330包括其上的带束包装件322代之。
传送头354是本发明的一个安装在市场上可买到的抬起和放置装置上的端点操纵装置，其能够控制两轴向运动沿一轴线的移动(例如臂356，用于传送胎面胶料325的前切头328a)，和沿一正交轴线的伸出/退回(用于使传送头354接合/离开胎面胶料325)。虽然抬起和放置装置在市场上是可买到的，但装置的配置/安装、轴线的定向、轴向运动范围的尺寸确定和装置的控制程序均在本发明的范围内，因为这些是本发明的方法能够实现将胎面胶料325的前切头328a从输送坡道342上传送到组装转鼓330上的一些因素。
图4为由一传送头454(好比354)保持住的胎面胶料425(好比325)的端面剖视图，传送头454与胎面胶料425接合(接触)。本发明的一个重要特征是，通过传送头454采用传送销458a和458b(共同称之为458)的方式来保持住胎面胶料425。优选，沿传送头454的长度设有多对销458a/458b，最优选四对销458a/458b，在图4中向图面内看去。在图5A的局部侧剖视图中可看到四个传送销558b(好比458b)。各传送销458a和458b沿各自的路线457a和457b移动。各路线457a和457b均优选位于同一平面内，该平面优选大致垂直于胎面胶料425的上表面的平面。最重要的是，各路线457a和457b向外倾斜(向胎面胶料425的最近的侧向外边缘倾斜)一个角度，如图4中所示在各路线457a和457b与垂直于胎面胶料425的表面的一直线之间的角度θ。角度θ在20°至80°的范围内，优选40°至60°，并且最优选为45°度。如图5A中所示，传送销558a(未示出)和558b的公开的倾斜角能够使传送头554从上面保持住胎面胶料525，并且控制胎面胶料325、425和525从输送坡道542(好比342)到组装转鼓530(好比330)的移动。图4和5中示出，传送销458a/458b、558a/558b分别沿它们各自的路线457a/457b延伸以使传送销458a/458b、558a/558b插入胎面胶料425、525内用以保持住胎面胶料。当传送头454、554不保持住胎面胶料425、525时，使传送销458a/458b、558a/558b沿它们各自的路线457a/457b退回以使传送销位于传送头454、554的内部，即不突出于传送头454、554的底面455、555的下方。为了保持住胎面胶料425，传送头454与退回的传送销458一起伸向胎面胶料425直到底面455接合胎面胶料425的上表面。然后使传送销458a/458b沿它们各自的路线457a/457b延伸以使传送销458a/458b插入胎面胶料425内用以保持住胎面胶料425。在将胎面胶料425传送到转鼓430上以后，传送头454通过将传送销458a/458b沿它们各自的路线457a/457b退回以使各传送销位于传送头454的内部而放开胎面胶料425。然后传送头454、554通过移离转鼓430、530而脱开，从而从胎面胶料425、525的上表面上分开传送头的底面455、555。
参照图5A、5B和5C，现在将更详细地描述本发明用于切割胎面胶料525的装置和方法。在本发明的胎面制造方法中选定的诸步骤依次示于图5A、图5B和图5C中。图5A、5B和5C的图为带束胎面包装件组装机540(好比340)的选定的诸元件的切下部分的放大侧视图，其着重一切刀560(好比360)的细节。图中未出示侧面的护板、框架和各种机构，并且某些元件只以用波折断开线表示切去部分的方式局部地示出。某些元件，如以下所述，实为内部元件，其按如同“X射线”透视图示出。图5A、5B和5C的图相对于输送坡道542(好比342)定向，为说明方便起见，后者以水平的位置示出。应该理解水平的位置不是限定性的，并且本发明的范围包括输送坡道342、542，其位于任一适当的角度，而优选向下倾斜如图3A、3B和3C中所示。
图5A示出胎面胶料525(好比425)的前切头528a(好比328a)由传送头554(好比354)从输送坡道542(好比342)的最后部分541(好比341)传送到被粘附于组装转鼓530(好比330)上的带束包装件522(好比322)的粘性的、基本上圆柱外周边表面上。将前切头528a沿一重合于一平面543(好比343)的路径传送，该平面543相切于组装转鼓530上的带束包装件522的基本上圆柱表面。传送头554接合胎面胶料525并通过传送销保持住胎面胶料525，其中以X射线透视图示出沿传送头554的一侧的四个传送销558b(好比458b)。切刀560包括一安装在一超声波变换器和助推器568(好比368)的末端的刀片566(好比366)和一安装在一转动臂564(好比364)上的压紧辊562(好比362)，该转动臂564在一支点565(好比365)处转动式连接于超声波变换器和助推器568，并由一弹簧563施加弹簧力迫使转动臂564绕支点565反时针方向转动。切刀560示于退回的位置，其压紧辊562在弹簧力作用下移到刀片566的前面用以保护刀片566的切割刃569。虽然直到切割过程开始以前压紧辊562优选不接触胎面胶料525，但在本发明的范围内每当胎面胶料送进时用压紧辊562压住胎面胶料525的上表面，以便有助于控制胎面胶料的移动。在输送坡道542的上表面示出一切割凹槽572作为一退刀槽，其横过输送坡道542的宽度以便使刀片566可以完全切穿并稍微超过胎面胶料525的厚度而不使切割刃569碰撞输送坡道542。多个(优选两个或更多个)的保持销570之一个以X射线透视图示出。多个保持销570横过输送坡道542的宽度间隔开，并且总的相互连接成使其能使各保持销570能够穿过输送坡道542的上表面，例如通过孔或槽口571上下移动。图5A中，各保持销570示于退回的位置，不妨碍胎面胶料525沿输送坡道542的送进。
切刀560的定向是本发明的一个重要特征。尤其是如图5D中所示，刀片566的一个实施方案的背面561a是平面的并相交于由一虚线567表示的平面567。当切割胎面胶料525时，切割刃569沿一路线577移动，该路线577位于与虚线567成一刀片角θ处。刀片角θ为一锐角。其在1°至15°的范围内，并且优选在3°至8°(度)的范围内，而且重要的是，刀片背面561a处于切割刃569的路线577的前面，如图中所示。刀片566的前面561b具有由切割刃569延伸的至少短长度的斜切的或倾斜的部分561c以便适应一刀片566的正常厚度并仍可形成切割刃569的刀刃。已知的传统的设计可以用于刀片566的前面561b，因为本发明的一个方面具体地涉及刀片566的背面561a的设计。在本发明的范围内使刀片566的背面561a的平面567重合于背面561a的一平面部分，该平面部分从切割刃569的斜切或倾斜部分向后延伸。例如，两不同的实施方案的刀片566和566’分别示于图5D和5E的局部侧视图中。
参照图5D，刀片566的背面561a从切割刃569起一直是平面的并重合于在切割路线577前面的平面567而且相对于切割路线577形成刀片角θ。前面561b从一斜切的部分561c向后延伸，部分561c将切割刃569连接于前面561b的其余部分。前面561b可以但不必须平行于背面561a。
参照图5E，刀片566’的另一实施方案的背面561a’从一斜切的部分561d向后延伸，部分561d将切割刃569’连接于背面561a’的其余平面部分。背面561a’的平面部分从斜切的部分561d起一直是平面的并重合于在切割路线577的前面的平面567而且相对于切割路线577形成刀片角α。前面561b’从一斜切的部分561c’向后延伸，部分561c’将切割刃569连接于前面561b’的其余部分。前面561b’可以、但不必须平行于背面561a’。
图5B示出在本发明的切割过程开始时固定住胎面胶料525。胎面胶料525已送进到足以形成差不多完全围绕组装转鼓530上的带束包装件522的外周边表面的一个胎面524(好比324)，并且胎面胶料525此时处于用于切成胎面长度的适当位置，亦即胎面胶料525从其首先接触带束包装件522的线至切割路线的线577测量的切下长度“Lc”等于仍需要胎面胶料525来完成胎面524的周边的弧长“La”，其中弧长La是从围绕带束包装件522的周边的前切头528a至胎面胶料525最后接触带束包装件522的后切头528b处的线测量的，以便与前端528a拼接。当满足La＝Lc条件时，停止胎面胶料525以使其不送进，组装转鼓530也停止转动，并且使保持销570向上伸入胎面胶料525而将胎面胶料525固定就位以便切割。为阻止在伸入保持销570时胎面胶料525的升起，通过沿切割路线577送进切刀560将压紧辊562移到直接在保持销570上方的位置，如图5B中所示。优选，机械定时控制在停止胎面胶料送进以后立即伸入保持销570，并且还控制切刀560的送进以使诸压紧辊562在它们延伸到将胶料上压成牢固地接合输送坡道542时在保持销570的上方滚动。可以看出由弹簧563的反时针弹簧力产生的压紧力。还可以看出将切刀560沿其切割路线577送进使得在压紧辊562沿胎面胶料525的上表面滚动时转动臂564绕支点565顺时针方向转动，从而使压紧辊562和转动臂564摆离其在切刀566的前面的保护位置。
图5C示出由本发明的切刀560完成的胎面胶料525的切割的结果，由此形成适合于与胎面524的前切头528a拼接的后切头528b，并且同时形成另一前切头528a’，其将是一下一胎面在下一带束包装件上的起端(未示出)。在图5B中所示的固定步骤以后，切刀560已送进到使切割刃569已沿着切割路线577一直穿过胎面胶料525并且在切割刃569穿透到稍微突入切割凹槽572时停止。当压紧辊562沿胎面胶料525的上表面滚动时转动臂564绕支点565连续顺时针转动。
本发明的独特的特征是楔形空间529，其形成在刀片566、566’各自的平背面561a、561a’与胎面胶料525的下一前切头528a’的邻接切割表面之间。楔形截面的间隙529是因为背面561a、561a’离开下一前切头528a’的切割表面偏斜刀片角度θ而形成的，注意下一前切头528a’的切割表面重合于切割刃569的路线577。楔形截面的间隙529是重要的因为其降低胶料材料与刀片566、566’之间的发热并从而阻止下一前切头528a’的切割表面的局部硫化。局部硫化可能由胶料材料与受超声波驱动的刀片566的侧面的接触产生的热引起。在切割胎面胶料525的过程中，刀片566、566’的切割操作形成一胎面胶料的翼状后切头528b，其具有离开刀片566、566’的前面561b、561b’升起的倾向而形成第二楔形截面的间隙527。该具有离开胶料材料和刀片升起的倾向的翼允许从后切头528b的表面自然散热。必要时，热传递可以通过利用已知的方式来提高，例如沿箭头579的方向将空气吹入在刀片566、566’的前表面561b、561b’与胎面胶料525的后切头528b的切割表面之间的第二楔形截面的间隙527内。控制沿后切头528b周围的温度有助于阻止后切头528b的切割表面的局部硫化。
紧接在图5c中所示完成的切割步骤之后，组装转鼓530可以转动到足以将后切头528b拉到带束包装件522的外周边上并在压辊350的作用下转到完成后切头528b与前切头528a的拼接，从而形成一完整的生胎面524与带束包装件(好比220)，同时，可以退回切刀560和保持销570，之后可以开始送进胎面胶料525以返回到下一带束胎面包装件的制造过程中的第一步。
虽然在诸附图和以上说明书中已图示和详细地描述了本发明，其在特征上被认为是说明性的而非限定性的，应该理解这只是示出和描述了几个优选的实施方案，并且要求保护包括在本发明精神内全部改变和改进。无疑，对于本领域与本发明有最密切关系的普通技术人员来说将会想到上文所述“主题”方面的许多其他的“变型”，并且这些变型均被认为在本文所公开的发明的范围内。
权利要求
1.一种用于制造胎面带束组件以便施加到轮胎胎体上的方法，该方法包括以下步骤沿一平面送进一段长度的胎面胶料(325，425，525)的前端(528a)，该平面与绕组装转鼓(230，330，530)设置的一带束包装件(222，322，522)的外周边表面相切；将胎面胶料(325，425，525)的前端(528a)施加到带束包装件(222，322，522)的外周边上；转动组装转鼓(230，330，530)以将一段长度的胎面胶料(325，425，525)施加到带束包装件(222，322，522)的外周边上；切割该段长度的胎面胶料(325，425，525)以形成该段胎面胶料的后端和其余长度的胎面胶料(325，425，525)的前端(528a)；以及将该段胎面胶料(325，425，525)的后端施加到带束包装件(222，322，522)的周边上并将该段胎面胶料的该后端与前端(528a)贴靠。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，送进该段长度的胎面胶料(325，425，525)的前端(528a)的步骤包括以下步骤在切割该段长度的胎面胶料以前夹住胎面胶料(325，425，525)的前端(528a)；以及通过移动被夹住的前端送进该段长度的胎面胶料(325，425，525)的前端(528a)。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，该夹住步骤包括以下步骤将多个传送销(458a，458b，558a，558b)向下插入胎面胶料(325，425，525)的两个侧向外边缘，使得多个传送销(458a，458b，558a，558b)中的每一个向胎面胶料(325，425，525)的最近的侧向外边缘倾斜，以便牢固地夹住未支承的胎面胶料。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，其包括以下步骤将多个传送销(458a，458b，558a，558b)中的每一个以20°至80°的角度插入设置于胎面胶料的侧向外边缘之间的胎面胶料(325，425，525)的一表面内。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，其包括以下步骤将多个传送销(458a，458b，558a，558b)的每一个以40°至60°的角度插入。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，其包括以下步骤将多个传送销(458a，458b，558a，558b)的每一个以45°的角度插入。
7.一种用于制造充气轮胎的胎面带束组件的方法，该方法包括以下步骤将一段长度的胎面胶料(325，425，525)的前端(528a)沿一输送坡道(342，542)送向绕一组装转鼓(230，330，530)设置的一带束包装件(222，322，522)的外周边表面；将胎面胶料(325，425，525)的前端(528a)施加到带束包装件(222，322，522)的外周边上；转动组装转鼓(230，330，530)以将一段长度的胎面胶料(325，425，525)施加到带束包装件(222，322，522)的外周边上；将胎面胶料(325，425，525)固定到输送坡道(342、542)上以便切割；切割该段长度的胎面胶料(325，425，525)以形成该段长度的胎面胶料的后端和其余长度的胎面胶料的前端(528a)；所述切割步骤包括用一超声刀片(366)切割胎面胶料(325，425，525)的步骤，该刀片(366)设置成这样，使得刀片的面向的背侧设置成与胎面胶料的一表面成一角度，由此在刀片的背侧与胎面胶料的该表面之间形成一楔形空间；以及将该段胎面胶料(325，425，525)的后端施加到带束包装件(222，322，522)的周边上并将该段胎面胶料的该后端与前端(528a)贴靠。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，其包括以下步骤通过沿第一平面移动刀片(366)的切割刃(569)来选择楔形空间的角度，该第一平面重合于胎面胶料(325，425，525)的前端(528a)的切割表面；以及定位刀片(366)的背侧以与第二平面重合，该第二平面从第一平面向前倾斜一刀片角度θ。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，刀片(366)的角度θ在1°至15°的范围内。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，刀片(366)的角度θ在3°至8°的范围内。
11.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，其还包括以下步骤吹入空气以在刀片(366)的前表面与该段胎面胶料(325，425，525)的后端的切割表面之间形成一楔形空间。
12.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，将该胎面胶料(325，425，525)固定到输送坡道(342、542)上以便切割的步骤包括将多个保持销(570)插过输送坡道(342，542)并插入胎面胶料(325，425，525)内。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，其还包括以下步骤从胎面胶料(325，425，525)的下方将多个保持销(570)插入；从胎面胶料(325，425，525)的上方向下引导刀片(366)；以及将一辊压靠胎面胶料(325，425，525)以减小因多个保持销(570)从胎面胶料(325，425，525)下方插入所引起的胎面胶料的升起。
14.一种用于制造充气轮胎的胎面带束组件的设备，该设备的特征在于用于沿一平面送进一段长度的胎面胶料(325，425，525)的前端(528a)直到该胎面胶料(325，425，525)的前端(528a)施加到带束包装件的外周边上的装置，该平面与绕一组装转鼓(230，330，530)设置的带束包装件(222，322，522)的外周边表面相切，形成在其上表面上；用于转动组装转鼓(230，330，530)的装置，以便将一段长度的胎面胶料(325，425，525)施加到带束包装件(222，322，522)的外周边上；用于切割该段长度的胎面胶料(325，425，525)的装置，以便形成该段胎面胶料的后端和其余长度的胎面胶料的前端(528a)；以及用于将该段胎面胶料(325，425，525)的后端施加到带束包装件(222，322，522)的周边上并将该段胎面胶料的该后端与前端(528a)贴靠的装置。
15.根据权利要求14所述的设备，其特征还在于，用于在切割该段长度的胎面胶料以前夹住胎面胶料(325，425，525)的前端(528a)的装置；以及用于通过移动被夹住的前端来送进该段长度的贴面胶料(325，425，525)的前端(528a)的装置。
16.根据权利要求15所述的设备，其中用于夹住的装置的特征在于将多个传送销(458a，458b，558a，558b)向下插入胎面胶料(325，425，525)的两个侧向外边缘，使得多个传送销(458a，458b，558a，558b)的每一个向胎面胶料的最近的侧向外边缘倾斜，以便牢固地夹住未支承的胎面胶料。
17.根据权利要求16所述的设备，其特征在于将多个传送销(458a，458b，558a，558b)的每一个以20°至80°的角度插入设置于胎面胶料的侧向外边缘之间的胎面胶料(325，425，525)的一表面内。
18.根据权利要求14所述的设备，其特征还在于多个保持销(570)，用于将胎面胶料(325，425，525)固定到输送坡道(342，542)上。
19.根据权利要求18所述的设备，其特征还在于用于从胎面胶料(325，425，525)下方将多个保持销(570)插入的装置；用于从上方向下移动刀片(366)以切割胎面胶料(325，425，525)的装置；以及用于在从下方插入多个保持销(570)时阻止生橡胶胎面胶料(325，425，525)升起的装置。
全文摘要
充气轮胎的胎面带束组件的制造方法与设备，用输送坡道输送生橡胶胎面胶料以加到生橡胶带束包装件；胎面胶料沿输送坡道送向带束包装件；沿切于带束包装件的周边的平面定位输送坡道的至少部分；将胎面胶料的前切头从输送坡道上沿切于外周边的平面送到带束包装件上而将胎面胶料施加到外周边上。从上面保持生橡胶胎面胶料以移动，将传送销向下插入生橡胶胎面胶料的边缘使传送销向生橡胶胎面的侧向外边缘倾斜。固定生橡胶胎面胶料以切割；用超声波驱动的刀片切割使在刀片背侧与生橡胶胎面胶料邻接的切头的切割表面之间形成楔形空间。刀片的切割刃沿重合于该切割表面的一第一平面移动，刀片的背侧重合于第二平面，其从第一平面向前倾斜一锐角。
文档编号B29D30/30GK1411979SQ0214755
公开日2003年4月23日 申请日期2002年10月15日 优先权日2001年10月15日
发明者P·里塞尔, F·索尔西, J·K·雷德塞斯 申请人:固特异轮胎和橡胶公司