专利名称：形成轮胎的帘线增强层的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于形成构成了轮胎胎体帘布层或带束层的轮胎帘线增强层的方法，并且涉及一种用于实施该方法的帘线增强层成型设备。具体地说，本发明涉及一种形成轮胎的帘线增强层的方法，该方法适用于轮胎的小规模批量生产，并且能够改善均匀度水平，并且还涉及用于实施该方法的帘线增强层成型设备。
背景技术：
一种用于形成构成了轮胎胎体或带束层的帘线增强层的传统方法如下。也就是说，使轮胎帘布在压延辊之间高速穿过，从而用橡胶涂覆该轮胎帘布的两侧，然后将轮胎帘布缠绕在大型收卷辊上并且作为中间存料暂时存储。之后，从该大型收卷辊上将轮胎帘布展开并且通过斜切机切割成具有预定长度D的小片。将这些小片沿着与帘线的纵向相交的方向连接在一起，从而形成宽度为D的连续片材，将该片材卷绕在小型收卷辊上并且作为中间存料存储。在用预定的成型机形成具有预定尺寸的轮胎时，从中间存料中取出与所述预定尺寸相对应的小型收卷辊并且设置到成型机上。然后，重复进行将连续片材从小型收卷辊上开绕、将它缠绕在成型鼓上并且将它切断成单个轮胎的长度的步骤，以便连续地形成所要连续构建的轮胎的帘线增强层。
该传统方法在大批量生产相同尺寸的轮胎时是有效的。但是，在能够根据用户的各种需求而进行的小批量生产系统的情况中，必须通过频繁变换尺寸来生产小批量轮胎，由此需要相当多的大型收卷辊和小型收卷辊的中间存料。而且，由于诸如斜切机的这些设备主要用于大批量生产，所以尺寸变换需要相当长的时间，并且批量越小，为尺寸变换而浪费时间的问题就越严重。
为了解决这个问题，曾经提出过一些方案。例如在JP2001-328180A中披露了一种这样的方案，它提供了这样一种方法，即，将包括预定数量的涂覆有橡胶的帘线的极长条带直接施加到成型鼓上并且切断，然后沿着成型鼓的圆周方向无间隔地布置这些切断的条带，以便形成帘线增强层。在用于子午线轮胎的胎体的帘线增强材料的情况中，由于帘线的纵向与成型鼓的轴线平行，所以可以通过如下所述的方式来形成帘线增强层，即，以与在成型鼓上的帘线增强层的总宽度对应的长度切割条带，并且按照通过将成型鼓的圆周长度除以条带宽度w而确定的数量连接这些切断的料片。而且，可以如此地实现该方法，即，设定成型鼓的圆周长度和条带宽度之间的关系，使得各种尺寸的成型鼓的圆周长度变为条带宽度w的整数倍。
通过该方法，单个条带宽度w可以支持许多种尺寸的轮胎的生产，并且由于不必制备具有不同宽度的条带，所以可以减少中间存料。而且，由于可以仅通过改变切割长度来支持各种帘线增强层的不同总宽度而无需花费时间来进行尺寸变换，所以在一定程度上解决了现有技术的问题。但是，如果条带宽度的精度较差，则会导致在成型鼓圆周上沿着圆周方向相互连接的条带片之间或在它们相互叠置的连接部分处出现间隙。如果使所有条带在成型鼓的圆周上以很小的叠置部分连接以便防止出现这种问题，则由于该叠置部分产生大小与条带片的数量对应的RFV(径向力变化)分量，从而降低了均匀性水平。
作为另一种提案，例如参照用于子午线轮胎的胎体的帘线增强构件，将包括涂覆有橡胶的预定数量的帘线的极长条带盘绕在用于形成螺旋状帘线增强层的专用鼓上，以便形成带材，然后沿着专用鼓的轴向将该带材切割以敞开并且将切开的片段缠绕在成型鼓上，以便形成帘线增强层。这时，如此缠绕切开的片段，即，其在专用鼓上的圆周方向对应于在成型鼓上的轴向。例如在WO 2001/17760A1中披露了该提案。
该方法相对于传统方法的改进之处在于，由于条带的单一宽度就可以支持许多尺寸的轮胎生产，所以可以减少中间存料。但是，由于专用鼓的圆周长度对应于在成型鼓上的帘线增强层的总宽度，所以至少需要与帘线增强层的总宽度数量相当的专用鼓，这使得用于专用鼓的成本和空间相当大。而且，由于在将切开片段缠绕在成型鼓上时在所缠绕的片段的拉伸或收缩方面的波动，难以无间隙或无重叠地在成型鼓上沿着圆周方向连接该片段的前端和末端，并且连接部分会变得不均匀，从而降低了均匀度水平。
发明内容
本发明是鉴于这些问题而完成的，并且旨在提供一种用于形成轮胎的帘线增强层的方法，该方法可以灵活地应付小批量生产并且能够生产出具有高均匀度水平的轮胎，本发明的目的还在于提供一种用于实施该方法的帘线增强层成型设备。
本发明实现了上述目的，下面将对其结构和功能进行说明。
(1)本发明提供了一种用于形成轮胎的帘线增强层的方法，其中，将具有预定长度并且包括提前涂覆有橡胶的帘线的涂有橡胶的帘线按照与成型鼓的轴线平行或倾斜的方式一个接一个地固定在轮胎成型鼓上。
利用根据本发明的形成轮胎的帘线增强层的方法，由于将涂有橡胶的帘线一个接一个地固定到成型鼓上，所以无需像在传统的轮胎帘线增强层成型方法中那样的用于大型或小型收卷辊的中间存料。还有，由于只是通过改变在成型鼓上的涂有橡胶的帘线的切割长度就能够支持不同的轮胎尺寸，所以不会由于尺寸切换而降低生产率。而且，因为可以将涂有橡胶的帘线均匀地布置在成型鼓的圆周上，所以可以改善均匀度水平。
(2)本发明还提供了一种如第(1)项所述的用于形成轮胎的帘线增强层的方法，其中，在将所述涂有橡胶的帘线固定到所述成型鼓上时，在使涂有橡胶的帘线按照具有径向内层和径向外层的两层层叠之后，将在外层中的涂有橡胶的帘线压配合在位于内层中的涂有橡胶的帘线之间。
通过根据本发明的用于形成轮胎的帘线增强层的方法的这个方面，由于将在外层中的涂有橡胶的帘线压配合在位于内层中的涂有橡胶的帘线之间，所以可以使帘线之间沿着圆周方向的间隔更加紧凑。
(3)本发明还提供了一种用于实施如第(1)或(2)项所述的用于形成轮胎的帘线增强层的方法的帘线增强层成型设备，该设备包括帘线贴附/切割机，用于将涂有橡胶的帘线一个接一个地固定到成型鼓上并且将连续的涂有橡胶的帘线切割成所述预定长度；中继鼓，用于从帘线卷筒将帘线开绕并且将它输送给帘线贴附/切割机；橡胶涂布机，用于在帘线卷筒和中继鼓之间用橡胶连续地涂覆帘线；以及垂悬式蓄料器，用于调节在帘线贴附/切割机和中继鼓之间产生的涂有橡胶的帘线的多余或短缺。
根据本发明的帘线增强层成型设备可以很容易地实施用于形成具有上述结构的如第(1)或(2)项所述的轮胎帘线增强层的方法，可以连续地进行从将帘线开绕到将预定长度的涂有橡胶的帘线固定到成型鼓上的工艺步骤，并且可以进一步减小用于中间存料的空间。
图1为一示意性透视图，显示出根据本发明的一个优选实施方案的帘线增强层成型设备的构造。
图2为沿着在图1中的箭头II-II的方向所看到的表示该优选实施方案的一种变型的示意性侧视图。
图3为与在图1中的箭头II-II对应的示意性侧视图。
图4为用于形成带束层胎面带的成型鼓的示意性透视图，显示出用于形成该带束层的帘线增强层的方法。
优选实施方案下面将根据图1至4对本发明的一个优选实施方案进行说明。图1为一示意性透视图，显示出用于形成子午线轮胎的胎体的帘线增强层的帘线增强层成型设备1的构造，并且图2为沿着在图1中的箭头II-II所看到的示意性侧视图。该帘线增强层成型设备1设有帘线贴附/切割机3，用于将涂有橡胶的帘线G一个接一个地固定到成型鼓2上，以便形成胎体带；卷筒架5，用于可转动地支撑帘线卷筒4；中继鼓6，用于从帘线卷筒4将还没有涂覆橡胶的帘线U开绕以及用于将帘线U连续地提供给帘线贴附/切割机3；橡胶涂布机7，用于在帘线卷筒4和中继鼓6之间用橡胶连续地涂覆帘线U；以及垂悬式蓄料器8，用于调节在间歇操作的贴附/切割机3和连续操作的中继鼓6之间产生的涂有橡胶的帘线G的多余或短缺。
帘线贴附/切割机3设有用于切割涂有橡胶的帘线G的切割机12、用于将涂有橡胶的帘线G压到成型鼓上的压辊13以及装载着帘线并且与成型鼓2的轴线平行地进行往复运动的运动底座11，而且切割机12和压辊13以它们可以相对于成型鼓2接近或远离运动的状态安装到运动底座11上。
橡胶涂布机7设有绝缘头部15，该绝缘头部具有让帘线从中穿过以便在其中用橡胶连续地涂覆该帘线的通孔；以及橡胶挤出机16，用于从与该通孔相交的方向连续供应涂覆橡胶。
下面将对采用如上所述构成的帘线增强层成型设备1来形成胎体的帘线增强层的方法进行说明。图1示出了这样一种状态，即，内衬N已经固定到成型鼓2上并且多个被切割成预定长度1的具有橡胶的帘线G沿着成型鼓的圆周面的圆周方向以预定的间距布置在一部分上，同时该帘线贴附/切割机3保持着运动底座11位于成型鼓2的右端处并且切割机12和压辊13与成型鼓2分开的姿态。
在图1所示的状态之后，使成型鼓2以与沿着涂有橡胶的帘线G的圆周方向的固定间距对应的微小角度间距旋转，并且使帘线贴附/切割机3的运动底座11沿着与成型鼓2的轴线平行的方向X向左端移动。这时，由于由帘线贴附/切割机3的压辊13保持的涂有橡胶的帘线G也与压辊13一起向左运动，所以使垂悬式蓄料器8的配重14升高，并且减少了在垂悬式蓄料器8处的帘线累积量。
接着，使保持着涂有橡胶的帘线G的顶端的压辊13更靠近成型鼓2，并且将涂有橡胶的帘线G的顶端按压并固定到内衬N上。在将压辊13压到成型鼓2上的同时，使运动底座11以预定的速度向右运动，然后通过压辊13的转动，将涂有橡胶的帘线G从左向右顺序地压贴到内衬N上。在运动底座到达图1中的左端时，使切割机12下降以切断涂有橡胶的帘线G。这样，可以将具有长度1的涂有橡胶的帘线G布置在成型鼓2上。之后，在位于帘线贴附/切割机3的侧面上的切割剩余部分的涂有橡胶的帘线G的顶端由压辊13保持的同时，使切割机12和压辊13与成型鼓2分开。并且该过程返回到上述成型鼓2间距转动微小角度的步骤。
还有，通过中继鼓6来将涂有橡胶的帘线G提供给垂悬式蓄料器8，并且该中继鼓6如此构成，即，在卷绕涂有橡胶的帘线G的同时将卷起的涂有橡胶的帘线G排出，从而通过垂悬式蓄料器8的配重14将排出的涂有橡胶的帘线G收回并且存储在垂悬式蓄料器8中。由于使通过中继鼓6缠绕的涂有橡胶的帘线G的帘线直接与帘线卷筒4连接，所以可通过由中继鼓6进行的卷绕来从帘线卷筒4上输出帘线U。在从帘线卷筒4输出之后，使帘线U穿过设在橡胶涂布机7的绝缘头部15处的通孔。在该情况下，使从橡胶挤出机16供应出的橡胶覆盖帘线U的外周边。
在上面参照图1所述的形成帘线增强层的方法中，其顶端固定到成型鼓2上的涂有橡胶的帘线G的后端被切断，并且将具有预定长度1的涂有橡胶的帘线G布置在成型鼓2上。但是，可选的是，它可以如此构成，即，在将涂有橡胶的帘线G固定到成型鼓2上之前，将涂有橡胶的帘线G切成长度1，然后将该切割的帘线固定到成型鼓上。
图3为一示意性侧视图，显示出与在图1中的箭头II-II对应的该优选实施方案的一种变型。为了使涂有橡胶的帘线G在成型鼓2上的布置间距更接近，如图3(a)所示，将切成预定长度1的涂有橡胶的帘线G在成型鼓2上沿着径向形成为两层，并且将在每一层中具有橡胶的帘线G的周向间距设定为在沿着圆周方向相互邻近的帘线G之间具有微小间隙d的间距。在通过压配合圆筒23挤压压配合辊24的同时，使压配圆筒23沿着外圆周运动，从而如图3(b)中所示，可以将沿着两层的径向的在外层中的涂有橡胶的帘线G压配合在沿着径向位于内层中的帘线G之间的间隙中，并且可以使单层帘线增强层形成为其涂有橡胶的帘线G的周向布置间距为在布置成两层时的间距的一半。
上面已经参照构成子午线胎体的帘线增强层对本发明的优选实施方案进行了说明。但是，除非在成型鼓上的帘线增强层的帘线方向与成型鼓轴线垂直相交，否则就可以将本发明应用于这种帘线增强层。例如，如作为用于形成带束层胎面带的成型鼓22的示意性透视图的图4所示，可以将本发明应用于构成用于子午线轮胎的带束层的帘线增强层。在该情况中，由于涂有橡胶的帘线V的纵向相对于成型鼓22的轴线倾斜，所以这种帘线在成型鼓22的圆周上的布置需要切割机32和压辊33进行弧形运动。但是，在其它方面中，可以按照与用于形成胎体的帘线增强层相同的方式进行这种布置。
工业应用性从上面的说明中将了解的是，根据本发明，由于将提前涂有橡胶的具有预定长度的涂有橡胶的帘线一根接一根地固定到轮胎成型鼓上，所以可以灵活地支持小批量生产，并且能够制造出具有高均匀度水平的轮胎。
权利要求
1.一种用于形成轮胎的帘线增强层的方法，其中，将具有预定长度并且提前涂覆有橡胶的涂有橡胶的帘线与成型鼓的轴线平行或倾斜地一根接一根固定在轮胎成型鼓上。
2.如权利要求1所述的用于形成轮胎的帘线增强层的方法，其特征在于，在将所述涂有橡胶的帘线固定到所述成型鼓上时，在使涂有橡胶的帘线以包括径向内层和径向外层的两层方式层压之后，将在外层中的涂有橡胶的帘线压配合到位于内层中的涂有橡胶的帘线之间。
3.一种用于实施如权利要求1或2所述的用于形成轮胎的帘线增强层的方法的帘线增强层成型设备，该设备包括帘线贴附/切割机，其将涂有橡胶的帘线接连地固定到成型鼓上以及将连续的涂有橡胶的帘线切割成所述预定长度；中继鼓，其从帘线卷筒上将帘线开绕并且将它输送给帘线贴附/切割机；橡胶涂布机，其在帘线卷筒和中继鼓之间连续涂覆涂有橡胶的帘线；以及垂悬式蓄料器，其调节在帘线贴附/切割机和中继鼓之间产生的涂有橡胶的帘线的多余或短缺。
全文摘要
一种用于形成轮胎的帘线增强层的方法以及一种用于该方法的帘线增强层成型设备。该方法和设备可以使轮胎生产能够灵活地应付小批量生产，并且能够生产出具有高均匀度水平的轮胎。通过将涂有橡胶的帘线沿着圆周方向一根接一根地贴附到轮胎成型鼓上来实现上述方法和设备。这些帘线事先用橡胶涂覆并且具有预定的长度。
文档编号B29D30/30GK1711164SQ20038010316
公开日2005年12月21日 申请日期2003年10月1日 优先权日2002年10月1日
发明者须田修行 申请人:株式会社普利司通