本发明涉及轮胎制造领域。
本发明更具体地涉及一种用于将橡胶条带卷绕到旋转的模子上的方法和设备，该橡胶条带特别旨在用作置于轮胎坯件上的胎面。
背景技术：
在用于将橡胶条带卷绕到旋转的模子上的常规方法中，形成预定长度的条带，纵向地向模子驱动该条带，然后在驱动模子之前所述条带的第一端部(称为前边缘)布置在模子上，以便将条带卷绕到模子上。
一旦整个条带卷绕到模子上，则前边缘焊接到条带的另一端部(称为后边缘)。在进行卷绕之前，通常预先对角地切割条带，以便增加条带的前边缘和后边缘之间的接触表面面积，从而获得更强的焊接。
确实重要的是，一旦橡胶条带绕轮胎坯件卷绕，则条带前边缘和后边缘之间的焊接位于预定的公差范围内，否则轮胎的最终性能将受到影响。特别地，开放接合、重叠接合或边缘之间具有厚度差异的接合都被认为是不可接受的。
因此，希望确保一旦条带已经卷绕到模子上，则条带的前边缘和后边缘呈现预定位置，这使得可以确保可接受的焊接。
然而，由于条带由橡胶制成，橡胶是容易流动的材料，并且特别是在橡胶被切割后会收缩，已经观察到了在条带被切割时与条带置于模子上时之间的时间段期间条带长度变化。
因此，一旦条带绕模子卷绕，可以看到，一旦条带已经卷绕到模子上，则前边缘和后边缘并不在所希望的位置。
根据上述描述的用于卷绕橡胶条带的方法从文献jp2003011245中已知，其中额外的标记置于条带的切割线的任一侧以识别前边缘和后边缘。这些标记用于在条带已经卷绕到模子上时确定焊接是否可接受。
然而，这种方法仅能够确定是否获得高质量的条带，但是不能够克服上述问题并且不能在每次卷绕操作之后都获得可接受的焊接。
技术实现要素：
因此，本发明的目的是限制橡胶条带在卷绕到旋转的模子上时的流动效应，并且防止在前边缘和后边缘的焊接处出现缺陷，或者至少使任何误差都在预定的公差范围内。
为此，本发明涉及一种用于将橡胶条带卷绕到旋转的模子上的方法，其中：
-形成预定长度的条带，
-称为前边缘标记的第一标记置于条带的第一端部，称为后边缘标记的第二标记置于条带的第二端部，
-朝向模子纵向地驱动条带，
-所述第一端部布置在模子上，
-驱动模子以将条带卷绕到模子上，
其特征在于：
-在第一步骤中，同步条带和模子的驱动，使得后边缘标记和前边缘标记的位移速度基本上相同，从而不改变条带的长度，
-在第二步骤中，根据在第一步骤结束时模子的角位置以及后边缘标记的位置来控制条带和模子的驱动，使得后边缘标记和前边缘标记的位移速度相对于彼此而变化，以补偿条带的长度变化。
在该第二步骤中，后边缘标记的位置的位移速度相对于前标记的位置的位移速度而变化；借助于该第二步骤，在切割条带的时刻与条带置于模子上的时刻之间发生的条带长度变化通过拉伸条带或使其收缩来补偿。
优选理想的是，确保在该第二步骤结束时，待施用的条带的剩余长度对应于模子上所参考的条带的中性纤维的长度，以便在完成施用之前消除残余应变。
因此，一旦条带已经卷绕到模子上，则条带的前边缘和后边缘就位于所期望的位置，这防止它们分的太开、防止重叠或者可选地防止边缘之间存在厚度差异。
因此，每次进行卷绕操作时，都可以通过高质量的焊接来焊接后边缘和前边缘。
根据本发明的特定实施方案，
-条带通过切割橡胶的连续卷材以形成相继的上游条带和下游条带而形成，并且
-同时标记下游条带的上游端部和上游条带的下游端部，使得施加到下游条带的上游端部的标记对应于下游条带的后边缘标记，施加到上游条带的下游端部的标记对应于上游条带的前边缘标记。
这使得可以简单快速地重复标记操作。
根据本发明的一个特定实施方案，在条带的第一端部布置在模子的称为参考位置的第一预定位置上的情况下，第一步骤的结束是通过在模子上的称为检测位置的第二预定位置处检测前边缘标记来确定。
所述检测位置和所述参考位置在所述模子上以10°和90°之间的预定角a分隔开。
通过选择这个角度范围，可以确保在第一步骤结束时，橡胶条带能够很好地粘附至旋转的模子，并且在第二步骤中不可能脱开。
为了使条带和模子的驱动同步，这可以确保条带的长度在第一步骤中不变化，其中：
-n为所述模子的预定旋转角速度，
-e1为条带的在后边缘标记和前边缘标记之间的长度，
-d为在后边缘标记和前边缘标记之间延伸的扇形角，一旦整个条带已经卷绕到模子上，则获得期望的所述扇形角，
在第一步骤中后边缘标记的位移速度v1由以下公式确定：
v1＝n*e1/(360-d)。
优选地，在条带的第一端部布置在模子的称为参考位置的第一预定位置上的情况下，第二步骤的结束对应于这样的时间点，在该时间点模子已经经过预定的附加扇形角b，并且仍然需要在返回到参考位置之前经过预定的附加扇形角c。
角b优选地在90°和260°之间。
该角度范围的选择使得可以确保与第二步骤的持续时间相对应的扇区足够大，以使得能够在第二步骤中通过收缩或者拉伸条带而校正条带的长度变化。
角c优选地在90°和180°之间。
该角度范围的选择使得可以确保在第二步骤结束时与条带的要卷绕到模子上的剩余部分的长度相对应的扇区足够大，以在卷绕操作结束之前消除条带中的残余应变。
为了相对于后边缘标记的位移速度来改变前边缘标记的位移速度，以有效地补偿在第二步骤中条带的长度变化，其中：
-n为所述模子的预定旋转角速度，
-e2为对应于条带的在第二步骤中要绕模子卷绕的剩余部分的长度的变量，
-ω为第一步骤结束时所述模子的旋转角度，
-l0为条带的中性纤维的长度，
在第二步骤中后边缘标记的位移速度v2由以下公式确定：
v2＝n*[e2-(c*l0/360)/(360-ω-c-d)]。
以这种方式，在该第二步骤结束时，条带的待施用的剩余长度对应于模子上参考的中性纤维的长度，即等于(c*l0/360)的长度，这使得可能在施用结束之前消除残余应变。
在第三步骤中，有利地同步条带和模子的驱动，以消除条带中的残余应变。
为了在第三步骤中有效地消除条带中的残余应变，其中：
-n为所述模子的预定旋转角速度，
-l0为条带的中性纤维的长度，
在第三步骤中条带的驱动速度v3由以下公式确定：
v3＝n*l0/360。
为了在条带到模子上的卷绕结束时检查后边缘标记和前边缘标记达到所期望的预定位置，在所述第三步骤结束时，确定所述前边缘标记和所述后边缘标记的位置，并且将分隔所述前边缘标记和所述后边缘标记的扇形角与所期望的角d相比较。
本发明还涉及一种用于将橡胶条带卷绕到旋转的模子上的设备，其包括：
-用于形成预定长度的条带的装置
-用于将称为前边缘标记的第一标记施加至条带的第一端部以及将称为后边缘标记的第二标记施加至条带条的第二端部的装置，
-第一装置，其用于朝向模子纵向地驱动条带，
-夹持装置，其能够将条带的第一端部布置在模子上，
-第二装置，其用于驱动所述模子以便将所述条带卷绕到所述模子上，
其特征在于，进一步包括：
-同步装置，其在第一步骤中使第一驱动装置和第二驱动装置同步，使得后边缘标记和前边缘标记的位移速度基本上相同以便不改变条带的长度，
-控制装置，其在第二步骤中根据在第一步骤结束时模子的角位置以及后边缘标记的位置来控制第一驱动装置和第二驱动装置，使得后边缘标记和前边缘标记的位移速度相对于彼此而变化，以补偿条带的长度变化。
根据本发明的优选实施方案，所述控制装置进一步包括用于检测所述前边缘标记的位置的传感器和用于检测所述模子的角位置的传感器。
根据本发明的优选实施方案，所述控制装置进一步包括用于所述后边缘标记的实时位置的传感器。
根据本发明的优选实施方案，所述控制装置包括控制器，所述控制器根据从检测传感器、从角位置传感器以及从用于后边缘标记的实时位置的传感器所接收的数据来控制第一和第二驱动装置的速度。
用于所述后边缘标记的实时位置的所述传感器有利地布置在所述夹持装置上。
附图说明
通过阅读附图的以下描述将更好地理解本发明，附图以示例的方式提供且并不意味着限制，其中：
图1为根据本发明的特定实施方案的用于卷绕橡胶条带的设备的侧视图；
图2为已经通过图1中的设备进行标记后的橡胶条带的立体图；
图3为示出了根据本发明的设备的橡胶条带和旋转的模子的示意图；
图4为示出了卷绕到旋转的模子上的图3中的橡胶条带的示意图；
图5至图12以不同的操作配置示出了图1中的设备。
具体实施方式
在图1中示出了根据本发明的特定实施方案的用于卷绕橡胶条带的设备20。
该设备20包括用于形成预定长度的橡胶条带24的装置22。
成形装置22包括卷筒26，橡胶卷材28从该卷筒展开。例如，选择构成卷材28的橡胶，使得橡胶条带24可以用作施加到轮胎坯件上的胎面。
设备20此外还包括夹持装置30，该夹持装置30能够抓住卷材28的下游端部e1，如稍后将看到的那样，该下游端部e1对应于所期望形成的预定长度的橡胶条带24的前边缘。
该夹持装置30包括沿着轨道33移动的传送器32，并且例如装备有吸盘34，吸盘34执行抓取卷材28的下游端部的任务。然而，也可以考虑其他夹持装置例如夹具。
为了展开卷筒26，传送器32抓住卷材28的下游端部e1并将其传送到装备有辊子38的成形装置22的定心装置36，所述辊子38将卷材28引导到切割系统42的真空台40，其将在下面进行描述。
在根据本发明的方法的这个阶段，设备20处于图5所示的配置中。
然后传送器32继续将下游端部e1驱动到与真空台40相邻的传送带44。
传送带44沿纵向方向延伸并且如同传送器32那样形成第一驱动装置45的一部分，该第一驱动装置45向旋转的模子46驱动卷材28(将从中形成条带24)，条带24旨在卷绕到该旋转的模子46上。
以基本上相同的速度运动的传送带44和传送器32将卷材28朝向模子46移动，直到使卷材28的下游端部e1与切割系统42的刀片47分隔开的距离基本上等于所需形成的橡胶条带22的所需(因此是预定的)长度l0。
该长度l0与未来条带24的中性纤维的长度相对应，如图2所示。
然后启动真空台40以通过抽吸来保持位于刀片47下方的那部分卷材28就位，从而完成整齐的切割。
应该注意的是，刀片47设置成与标记施加装置50的两个标记辊子48基本上等距离地定位。
事实上，在旨在从卷材28形成两个相继的条带(上游条带52和下游条带24(参见图8至图12))的切割之前，标记施加装置50借助于标记辊子48同时标记未来下游条带24的上游端部e2和未来上游条带52的下游端部。
在根据本发明的方法的这个阶段，设备处于图6所示的配置中。
施加到下游条带24的上游端部的标记被称为下游条带24的后边缘标记f2，而施加到上游端部52的下游端部的标记被称为上游条带的前边缘标记f1。
由于本发明的方法的循环特征，应该理解的是，在图5至图12中，条带24已经预先标记过，并且其前边缘或其下游端部e1包括前边缘标记f1。
两个标记辊子48以恒定的距离g分隔开。
因此，如图2所示，其中示出了标记之后的卷材28的一部分，下游条带46的后边缘标记f2和上游条带44的前边缘标记f1以距离g分隔开。
距离g根据形成卷材28的橡胶的厚度而选择。对于橡胶厚度的多个范围，距离g优选相同，使得设备20可以用于形成各种范围的轮胎的胎面。在这种情况下，所选择的距离g将与该范围内的最大橡胶厚度相关联。对于所设想的施用，卷材28的厚度通常约为3cm至4cm。
一旦标记已被执行，则切割系统42被激活以切割卷材28，使得图2中以虚线示出的切割线一方面基本上总是处于到上游条带52的前边缘标记f1的相同距离处，另一方面处于到下游条带24的后边缘标记f2的相同距离处。
优选地，如图3所示，切割是对角地进行的，以便增加条带的前边缘和后边缘之间的接触表面积，并且因此在该方法结束时获得更强的焊接。对于所设想的施用，对角切割部分的长度通常约为10厘米。
在根据本发明的方法的这个阶段，设备处于图7所示的配置中。
在切割之后，传送带44和传送器32(它们的吸盘34始终保持下游端部e1)朝向模子46驱动条带24。模子46在此具有圆形截面。
然后通过传送器32将条带24布置在称为参考位置r的模子的第一预定位置上。
在根据本发明的方法的这个阶段，设备处于图8所示的配置中。
一旦条带24已经放置在模子46上，则传送器32就放开条带24的下游端部e1并且抓住条带24的上游端部e2。
在根据本发明的方法的这个阶段，设备处于图9所示的配置中。
然后开始借助第二驱动装置54驱动模子46，以便将条带24卷绕到模子46上。
在该第一步骤中，同步装置55使第一驱动装置45和第二驱动装置54同步，使得条带24的后边缘标记f2和前边缘标记f1的位移速度基本相同。
换言之，同步装置54一方面使传送带44和传送器32的前进速度同步(以相同的速度前进)，另一方面使模子46的旋转速度同步。
这样，在该第一步骤中不修改条带24的长度。
更确切地说，在第一步骤中，其中：
-n为模子46的预定旋转角速度，
-e1为后边缘标记f2和前边缘标记f1之间的条带24的长度，
-d为在后边缘标记f2和前边缘标记f1之间延伸的扇形角，一旦整个条带24已经卷绕到模子46上，则获得期望的所述扇形角，
后边缘标记f2的位移速度v1，换言之在第一步骤中传送带44和传送器32的前进速度，由以下公式确定：
v1＝n*e1/(360-d)。
举例来说，对于所设想的施用，速度v1约为60米/分钟。
角d在图3中更具体地示出。它是取决于标记之间的距离g和卷材28的厚度的常数。实际上，角d是一旦条带24已经置于模子46上与在条带24的外周上参考的距离g相对应的扇形角。
第二步骤的结束通过检测在模子46上的第二预定位置(称为检测位置t)处的前边缘标记f1来确定。第一步骤的结束由图10示出。
检测位置t处的前边缘标记f1的检测由设置在设备20的固定部分(未示出)上的检测传感器56执行。
检测位置t和参考位置r优选在模子46上以10°和90°之间的预定角a分隔开。这个角度范围确实可以确保条带24在下一步骤中不会从模子46脱开。
一旦前边缘标记f1到达检测位置t，在第二步骤中，控制装置55(在此其在本发明的实施方案中与同步装置55合并)根据在第一步骤结束时模子46的角位置和后边缘标记f2的位置来控制第一驱动装置45和第二驱动装置54。
在第一步骤结束时模子46的角位置对应于在检测位置t处检测到后边缘标记f2的时间点时模子46的角位置。
使用该参数是因为由于在条带24被切割时和其置于模子46上时之间的条带24长度的改变，使得通常接近于角a的这个角位置而略有不同。
在大多数情况下，可以观察到，当条带24在其被切割之后收缩时，第一步骤结束时模子46的角位置比角a大几度，这是因为模子必须比条带24保持其初始长度l0的情况下更多地转动。
举例来说，通过角位置传感器60测量在第一步骤结束时模子46的角位置。
角位置传感器60优选地在检测传感器56检测到前标记f1已经到达检测位置t的时间点测量模子的旋转角度ω，该角度相对于参考位置r来测量。
因此在一个时间点测量模子46的角位置。
另一方面，后边缘标记f2的位置通过实时位置传感器62(例如安装在传送器32上的摄像机)实时获得，即尽可能地持续获得。
第二步骤中的控制是这样进行的，使得后边缘标记f2和前边缘标记f1的位移速度相对于彼此而变化，以补偿条带24的长度变化。在大多数情况下，因为观察到条带24被切割后收缩，因此条带24在第二步骤中被拉伸。
为此，控制装置55包括控制器64，该控制器64根据从检测传感器56、用于模子46的角位置的传感器60和用于后边缘标记f2的实时位置的传感器62接收的数据来控制第一驱动装置45和第二驱动装置54的速度。
如图11所示，第二步骤在模子46已经经过预定的附加扇形角b并且仍然需要在返回到参考位置r之前经过预定的附加扇形角c的时间点结束。
角b优选地在90°与260°之间。
该角度范围的选择使得可以确保对应于第二步骤的性能的扇区足够大，从而可以有效地校正条带24的长度变化。
更准确地说，在第二步骤中，其中：
-e2为对应于条带24的要在第二步骤中绕模子46卷绕的剩余部分的长度的变量，
在第二步骤中后边缘标记f2的位移速度v2由以下公式确定：
v2＝n*[e2-(c*l0/360)/(360-ω-c-d)]。
应注意的是，e2也对应于条带24的在后边缘标记f2和参考位置r之间的部分的长度，如图10所示。
以这种方式，在该第二步骤结束时，待施用的条带的剩余长度对应于模子上参考的中性纤维的长度，即等于(c*l0/360)的长度，这使得可能在施用结束之前消除残余应变。
速度v2的计算例如由发送与第一驱动装置45和第二驱动装置54对应的控制信号的控制器64执行。
应注意到，该相同的控制器64优选地负责计算速度v1并发送对应于第一和第二驱动装置45、54的控制信号。
在完成第二步骤时，条带24的长度已经被校正，以便确保一旦整个条带24已经卷绕到模子46上，前边缘f1和后边缘f2位于焊接前所需的位置。
然而，为了消除在第二步骤中由于其伸长而导致的条带24中的残余应变，提供了第三步骤，在该第三步骤中，控制装置55使第一驱动装置45和第二驱动装置54的速度同步，以便在卷绕操作结束之前消除条带24中的残余应变。
在第三步骤开始时，如图11所示，模子46仍然需要经过扇形角c。
角c优选地在90°和180°之间。
该角度范围的选择使得可以确保，在第二步骤结束时(在第三开始时)，对应于条带24的剩下用于绕模子46卷绕的部分的长度的扇区足够大，使得在卷绕操作结束之前可以消除条带24中的残余应变。
更确切地说，在第三步骤中，
-e3对应于条带24的剩余的要在第三步骤中绕模子46卷绕的部分的长度，
在第三步骤中驱动条带的速度v3由以下公式确定：
v3＝n*e3/c，其中e3＝c*l0/360
应该指出的是，e3也对应于条带24的在后边缘标记f2和参考位置r之间的部分的长度，如图11所示。
速度v3的计算例如由控制器64执行，控制器64发送与第一驱动装置45和第二驱动装置54对应的控制信号。
在第三步骤结束时，如图12所示，整个条带24绕模子46卷绕。
为了在焊接之前检查前边缘标记f1和后边缘标记f2确实已经到达期望位置(执行该步骤的装置未示出)，在第三步骤结束之后，确定前边缘标记f1和后边缘标记f2的位置，并将分隔它们的扇形角与所期望的角d进行比较。
该检查步骤例如通过检查装置66执行，该检查装置66装备有检查传感器68，检查传感器68能够检测前边缘标记f1和后边缘标记f2的位置并且测量分隔它们的扇形角，比较器70能够比较将它们分隔开的扇形角与所期望的角d。
例如，在附图中所示的实施方案中，一旦条带24已卷绕，就使模子经过附加扇形角，以便在传感器68前方移动前边缘标记f1和后边缘标记f2。
通常，本发明不限于所给出的实施方案，并且其他实施方案对于本领域技术人员而言将是清楚的。
例如可以设想，多个控制器(而不是单个控制器)在第一步骤、第二步骤和第三步骤中执行速度的计算，和/或提供分离的控制装置用于在这些步骤的每个中控制第一和第二驱动装置。同步和控制装置也可以分离。