专利名称：具有多个作受在槽中滑动的凸轮从动件导向的运动的定位臂的制造轮胎增强件的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及轮胎的制造。更精确地说，涉及布置帘线，以构成轮胎增强件。更具体地说，它提出了一种特别适合于在形状接近轮胎内腔形状、或与该内腔形状相同的模壳上制造这种增强件的装置，即基本上为环形形状，在制造过程中支承轮胎毛坯的装置。
在该技术领域中，已知有可将轮胎增强件的制造与轮胎本身的装配集合成一体的方法和设备。这表示当制造轮胎时，就在原地从帘线卷线轴上制造一个或多个增强件，而不是依靠一些半成品，例如增强帘布层。在所述的方法和设备中，专利申请EP1122057所述的方法很适合于在刚性的芯子上生产胎体增强件，该芯子的外表面基本上与最终轮胎的内腔形状相适应的。该文件说明了一种装置，其中，要形成胎体增强件的帘线，由一个机构以连续圆弧的方式放置在刚性芯子上，该机构具有至少两个串联的臂，该臂可围绕着芯子作往回运动。每次当该机构向一个方向运动时，以逐渐地和相邻的方式将一个圆弧放置就位，而当该机构向另一个方向运动时，又将一个圆弧放置就位。当在刚性芯子上形成圆弧时，在所述圆弧未端加上压紧件。根据轮胎结构的不同，芯子预先用没有硫化的橡胶覆盖，这样芯子具有至少为了制造目的，可使该圆弧充分地黏接和保持就位的优良性质。
在与未来轮胎的胎边相应的区域中，如果帘线通过的眼圈(eyelet)越靠近芯子，则帘线在芯子上的铺设就更精确。在本发明的一些实施例中，最好至少加上第三个臂，以便更接近轮胎胎边的基座。所产生的问题是控制这个末端臂的实际运动。各种控制末端臂运动的方法都是可以的，但所有这些方法在一定程度上都较复杂，并增加机构的重量。
本发明的目的是要提供一种可以更近地接近轨迹末端的简单的装置。
本发明提出一种制造轮胎增强件的装置，所述装置用于制造由帘线制成的增强件，所述装置包括一个框架，并可与安装在该框架上的基本上为圆环形的模壳结合使用，并可以围绕回转轴转动；在该框架上，通过在所述模壳的表面上沿着所述帘线所希望的轨迹，铺设所述帘线的圆弧而将所述增强件逐渐地制出；所述装置包括一帘线可从其滑过的帘线铺设件；一安装在该框架上的作动结构，用以按循环的，前和后运动运输所述帘线铺设件，在依次的循环中，使帘线铺设件接近在所述轨迹中的帘线所需的每一个末端；该作动机构包括至少一个主臂和两个辅臂，即前辅助臂和后辅助臂，每一个辅助臂在几何回转轴上铰接，相应的几何转轴基本上互相平行，并隔开一定距离；靠近所述轨迹每一端的压紧件，用于至少在所述末端将帘线加入该模壳中；其特征在于该主臂通过与所述说几何回转轴平行的回转轴，安装在一个辅助臂上，该回转轴在主臂和所考虑的辅助臂之间构成一个铰链轴，并通过与一个孔配合的凸轮从动件，安装在另一个辅助臂上。
读者可参考先前引用的专利申请EP1122057，因为本发明所用的轮胎制造方法与所述申请中的方法相同。该装置与控制摸壳、作动机构和压紧件同步转动的电机系统一起使用。另外，本发明使用专利申请EP1122057中所述的压紧件(包括锤子和叉子的组件)，以便由增强帘线形成一个环圈，并将所述环圈加在芯子上。
在进行详细说明驱动帘线铺设件的新装置之前，先看一看几个有用的问题。
首先指出的是，如同在所引用的专利申请EP1122057中一样，使用的术语“帘线”是广义的，它包括单丝、多丝、钢丝或纱线的组件，或者组合在一起的少量的钢丝或纱线，并且，不论材料的性质，该“帘线”可以或不可以预先涂敷橡胶。在本文中，术语“圆弧”用于表示从一增强件的一个特定点延伸至另一个点的一段帘线。围绕轮胎的所有这些圆弧构成增强件本身。这里所述的圆弧可以为胎增强件体、或胎冠增强件，或任何其他形式的增强件中的一部分。这些圆弧可在放置时切断帘线而作成单个的，或利用环圈在最终的增强件中互相连接。
基本上，本发明涉及以按照其可能接近最终产品形状的形状，来连续铺设增强帘线。帘线由一个适当的分配器根据需要送进。该分配器包括一个帘线轴，如需要的话，还有个一控制帘线轴的抽出帘线张力的装置。由一根帘线制造增强件的装置与轮胎在其上建造的模壳(刚性芯子或增强膜片)协同工作。增强件在所述的帘线铺设件前面，在模壳几个依次回转中制造，在依次回转中间，帘线切断或不切断不太重要。
当使用“径向、轴向、圆周方向”的文字来限定位置、方向或意义时，或当提到半径时，这些术语涉及在上面建造轮胎的芯子，或轮胎本身，这都是指同样的事。参考的几何轴线为模壳的回转轴线。
另外，这里所述的帘线铺设件可以生产帘线间隔可变的增强件，例如胎体增强件。“间隔”表示包括两个相邻的帘线之间的间隔加上帘线直径的距离。众所周知，对于胎体增强件，帘线之间的间隔根据所测量的半径变化。这不是这里所指的变化，而是在给定半径上的间隔变化。为了生产这种增强件，不需改变帘线铺设件的工作速度，只需根据相应的定律改变模壳的回转速度就已足够了。这可得到胎体增强件帘线(例如在径向胎体的情况下)根据对给定径向的位置的控制间隔改变来排列胎体增强件帘线的轮胎。
最后，多个臂使帘线铺设件也基本上限制在与臂的几何回转轴线垂直的平面——以后转为运动平面——上运动，在本发明的一些特定的实施例中，如在先前引用的专利申请EP1122057中一样，所述运动平面本身作带有功能作用的运动，这在下面将变得更清楚。
说明书的其余部分涉及下列附图，它可使本发明的所有方面变得更清楚。
图1为根据本发明的装置的第一个实施例的示意性透视图；图2表示所述第一个实施例的工作的顺序阶段；图3为根据本发明的装置的第二个实施例的示意性透视图；图4表示所述第二个实施例的工作的顺序阶段；图5为表示根据本发明的装置第三个实施例的示意性的透视图；图6为表示根据本发明的装置的变型的实施例的示意透视图。
在图1中(和在所有所述的例子中，虽然这不是限制性的)，模壳为一个芯子1(刚性和可以拆开)，它限定轮胎内表面的几何形状。该芯子上涂敷橡胶10(见图2)，例如，涂敷一层基于丁基橡胶的、气体不可透过的橡胶，和一层可保证在制造过程中胎体帘线固定在芯子上的橡胶，然后，将胎体帘线埋入硫化的轮胎内。覆盖芯子1的橡胶10，可在铺设帘线时，通过黏附作用，使帘线4保持在芯子1上。芯子可用任何适当的装置(没有示出)驱动转动。
本发明提出了一种多臂作动机构，它与专利申请EP1122057中所述的机构比较具有下列优点它可使眼圈非常接近芯子，不需依靠三个串联的臂，并且不需要控制串联的臂中的第三个臂的运动。
图1表示带有安装在滑座30上的多个臂的一作动结构3。多臂作动机构3包括一个末端装有一个眼圈(eyelet)6的主臂31。在这个例子中，主臂31直接支承帘线铺设件。在这里所述的所有例子中，铺设帘线4的零件由眼圈实现(不仅限于此)。多臂作动机构3执行在专利申请EP0580055中的链条机构完成的功能，并且压紧件2G和2D按照专利申请EP0580055中所述的读部件运动的方式放置。
眼圈6与专利申请EP1122057中所述的眼圈相同。其出口孔62在帘线铺设件的所述运动平面内运动。因为帘线4的显露股绳一般基本上放置在运动平面，即与眼圈6的壁垂直的平面内，因此必需小心地制造眼圈62的边缘，不使其损伤帘线4。作为一种变型，眼圈的方向可以接近眼圈的出口处的帘线的平均方向。
主臂31利用前辅助臂32和后臂辅助臂33安装在滑座上30上。前辅助臂32安装在主轴320上，而后辅助臂33安装在主轴330上。主臂31的回转几何中心31R位于前辅助臂32的末端321上，在主臂31和前辅助臂32之间形成一铰链轴；主臂31利用位于回转几何中心31R的轴310安装在前辅助臂32上。该轴310形成主臂31和前辅助臂31的中心部分上，主臂31上作出一条槽312。所述槽312位于与眼圈6相对的回转几何中心31R的侧面上。突出部分311安装在后辅助臂33的末端331上。突出部分311通过主臂31的槽312，以便为主臂31导向。
在专利EP1155027所述的机构中带有串联排列的臂的作动机构形成平行四边形(主轴31、32和34)；并且主轴31和34长度相等，其运动必需相同；而主轴31和34所带的臂32在总是保持与自身平行的同时进行运动(本节开始时所述的所有下面划有线的符号涉及专利申请EP1122057中的符号)。相反，在本发明中，由于体现在主臂31的一个末端切出的槽312的凸轮和从动件功能及突出部分311的安装，前辅助臂32和后辅助臂33的长度可以不同(这是指的是在所考虑的辅助臂回转中心和突出部分311或轴310之间测量的功能长度)，和/或前与后辅助臂32、33可以具有不同振幅的摆动运动。本发明从功能上可使主臂31在运动过程中，不保持与自身平行。这可以允许一定的倾斜，如图2中所示那样，这样，即使在轮胎胎边高度上，制造模壳比侧壁上面的一般长度窄的情况下，眼圈6也可接近未来轮胎的胎边。
通过调整辅助臂的相应长度和/或摆动运动的相应振幅，可以选择倾斜的度数，即接近未来轮胎胎边区域的程度。图1和2表示辅助臂32和33运动稍有不同时的解决方法。所述辅助臂不连续转动，而是在小于360度的圆弧范围内摆动。圆弧精确的值取决于多臂作动结构3的精确结构和其应用。主轴320和330通过滑座30的一个内部机构互相连接，该内部结构设计成可使主轴320的摆动振幅大约为240度，而主轴330的摆动振幅大约为220度。两根主轴由同一个电机35控制。
作为变型，每一根主轴320和330可由自己的电机各自控制，并且可操纵两个电机中的每一个进行同步运动，但如需要的话相对振幅可稍微不同。
图2为表示主臂31，前辅助臂32和后辅助臂33的多臂作动机构3的运动的示意图。通过点(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)、和(7)，作为粗虚线划出的曲线表示眼圈6的运动。作为通过点a1、a2、a3、a4、a5、a6和a7的点划线划出的曲线代表在轴310的空间的运动，即在主臂31的回转中心31R的空间中的运动。最后，通过点b1、b2、b3、b4、b5、b6和b7的曲线表示在突出部分311的空间中的运动。从图2中可看出，前和后辅助臂32和33的长度相等(这只是一个特定情况，不是约束)。由于运动振幅不相等，这就造成主臂31的倾斜变化。
该机构安装成使辅助臂在图中的对称轴线精确地对准。如果轴310在点a7和突出部分311在点b7(不是图2中的位置)。则主臂31精确地位于图中的对称轴线上，并精确地与前和后辅助臂32和33对准。由于当前和后辅助臂32和33从其与图中的对称轴线一致的位置转动，达到其摆动运动的极端位置时，后辅助臂的运动振幅，比前辅助臂的运动振幅稍小，因此，在第一阶段，主臂31相对于图中的对称轴线倾斜，使眼圈6运动偏离图中对称轴线比轴310稍多，甚至比突出部分311接合的槽312的位置还多。
在前和后辅助臂32和33的中间位置处，主臂31再次精确地与图中的轴线平行。最后，当前和后轴辅助臂32和33接近其摆动极限时，主臂31倾斜，使眼圈6比轴更接近甚至比突出部分311更接近图中的轴线。通过正确地选择前和后辅助臂32和33的运动的相对振幅，眼圈6可以进入非常接近未来轮胎的胎边的位置。
图3表示构成所有方面都与上述作动机构相同的、带有多臂作动机构3的一个支承。具体地说，这个作动机构3包括主臂31和前与后辅助臂32和33。这个实施例的具体特点是，滑座301被安装在两根平行的杆302上滑动。滑座301有一个切出一条槽3011的托板滑脚3010。由于有控制杠杆362的电机361，滑座301可作由杆302导向的交替移动运动。在杠杆362的末端装有与槽3011接合的突出部分363。多臂作动机构3的运动由通过伸缩主轴353驱动主轴320的电机351控制。主轴330由主轴320通过齿轮系统驱动。这个实施例的优点是，它通过支承它的滑座301的移动，使多臂作动机构3具有附加的运动自由度，这对于增加铺设与芯子1的回转轴线平行的宽度的能力是有用的。
图4表示与上述多臂作动结构3的运动结合的滑座301的移动运动。表示了相应的位置x1、x2和x3。它们是连接主轴的320和330的几何轴线的假设平面的轨迹。滑座301的移动造成主轴320和330移动，以及前辅助臂32和后辅助臂33的回转中心的移动。如图2所示，该移动运动叠加在多臂作动机构3的固有运动上可给出下列总的运动用通过点(1)、(2)、和(3)的粗虚线划出的曲线代表眼圈6的运动；用通过的点a1、a2、和a3的点划线划出的曲线代表在轴310的空间中运动，即主轴31的回转中心31R的空间中的运动；最后，通过点b1、b2和b3的曲线代表在突出部分311的空间中运动。
作为另一个变型，槽可以制作在主轴的中间部分并且主轴回转中心制作在与眼圈6相对的末端处。这表示在图5中。在这个变型中，主臂131利用前辅助臂132和后辅助臂133安装在滑座130上。这个变型的具体特点是主臂131的回转几何中心131R位于后辅助臂133的末端主臂131利用位于回转几何中心131R的轴1310，安装在后辅助臂133上，该辅助1310构成主臂131和后辅助臂133之间的铰链轴。轴1310也安装在主臂131的后端部分上。在主臂131的中心部分上形成槽1312。所述槽1312位于回转几何中心131R和眼圈6之间。在前辅助臂132的末端安装一个突出部分1311。为了给主臂131导向，突出部分1311通过主臂131的槽1312。
图6表示所有上述变型可以使用的调整方法。由于每一个辅助臂部分本身可做成两部分，因此，前和后辅助臂232和233中每一个臂的功能长度都是可调整的，末端部分232B可以在前辅助臂232的基座232A上调整至不同位置，后辅助臂323也一样。同样，轴1316可以装在主臂131上的不同位置。最后，(眼圈6(第9，1.9页))，主臂131的有用功能长度，可通过将末端部分231B放置在主臂231的基座231A上的不同位置而调整。这些调整装置可以独立使用，或伴随着辅助臂的不同运动振幅的调整使用；或者，所述臂的运动可通过不同电机控制，以便灵活性更大。
总之，帘线铺设装置的作动机构最好使同步的辅助臂运动可根据不同振幅调整。在可与以上所述一起考虑的另一方面中，帘线铺设装置的作动机构最好使辅助臂的同步运动由不同的电机控制。
整个系统多臂作动机构3相当紧凑。帘线铺设件组件，即包括电机和驱动结构的多臂作动结构3和压紧件2，构成一个子组件。该子组件容易以相应方式与芯子结合和可以移开，以便使其他用于轮胎制造的装置与芯子结合，或将芯子移动至其他轮胎制造位置。
在所示例子中，主臂31可以围绕制造未来轮胎的模壳的侧壁通过，因此，由于上述主臂31的倾斜，眼圈6可以非常靠近胎内。当然，虽然考虑到本发明的具体实施例的精确设计，这点似乎用途不大，但在行程末端主臂31的倾斜可以颠倒。
权利要求
1.一种制造轮胎增强件的装置，所述装置用于制造由帘线(4)制成的增强件，所述装置包括一个框架，并可用于与安装在该框架上的基本上为圆环形的并可以围绕回转轴转动的模壳结合使用，在该框架壳上，通过在所述模壳的表面上沿着所述帘线所希望的轨迹，铺设所述帘线的圆弧而将所述增强件逐渐地制出；所述装置包括·一帘线铺设件，帘线可从其滑过；·一安装在该框架上的作动结构，用以按循环的、前和后运动的方式移动所述帘线铺设件，在依次的循环中，使帘线铺设件接近在所述轨迹中的帘线所需的每一个末端；该作动机构包括至少一个主臂(31)和两个辅臂，即前辅助臂(32)和后辅助臂33，每一个辅助臂在几何回转轴上铰接，相应的几何转轴基本上互相平行，并隔开一定距离；·靠近所述轨迹每一端的压紧件(2G和2D)，用于至少在所述末端将帘线加入该模壳中；其特征在于·主臂通过与所述几何回转轴平行的回转轴，安装在一个辅助臂上，该回转轴在主臂(31)和所考虑的辅助臂之间构成一个铰链轴，并通过与孔(312)配合的凸轮从动件，安装在另一个辅助臂上。
2.根据要求1所述的装置，其中，所述作动机构的辅助臂的运动是同步的，它可调整至不同振幅。
3.根据要求1所述的装置，其中，所述作动机构的辅助臂的运动是同步的，并由不同的电机控制。
4.根据要求1所述的装置，其中，所槽形成在主臂(31)上。
5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述槽(312)位于与帘线铺设件相对的铰链轴的一侧。
6.根据要求1-5中任何一项所述的装置，其中，所述主臂(31)直接支承帘线铺设件。
7.根据要求1-6中任何一项所述的装置，其中，所述帘线铺设件为一个眼圈(6)。
8.根据要求1-7中任何一项所述的装置，所述装置使用同步控制模壳、作动机构和压紧件的转动的电机系统，其中，所述作动机构安装在其本身相对于模壳的回转轴运动的一个支承上，这个运动本身由电机系统控制而与模壳的转动同步。
9.根据要求8所述的装置，其中，该支承与模壳的轴线平行运动。
全文摘要
一种通过在芯子1上铺设帘线4制造轮胎增强件的装置，它包括按循环、前和后运动运输所述帘线铺设件的作动机构3，在依次循环中，该作动机构3使该铺设件接近所述轨迹中的帘线的所需末端中的每一个。该作动机构包括至少一个主臂31，前辅助臂32和后铺设臂33。主臂31铰接在前辅助臂32上，并利用与槽312配合的凸轮从动件，安装在后辅助臂33上。
文档编号B29D30/16GK1504324SQ20031011888
公开日2004年6月16日 申请日期2003年12月4日 优先权日2002年12月4日
发明者J-C·马耶, 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