CN1348879A - 通过挤出一管并压平该管制造胎圈包布 - Google Patents

Abstract

用于制造轮胎的敷设一胎圈包布22的机械,具有下述部件:·一用于未硫化橡胶的10,装有能够挤出一管21的模具1,·一用作轮胎制造基准的旋转芯体30,·一辊轮40,在该模具1的下游,与该芯体30配合,在该芯体30上压平该管21由此形成一胎圈包布22。

Description

通过挤出一管并压平该管制造胎圈包布

技术领域

本发明涉及用于轮胎制造的橡胶制品敷设(laying)，特别是，本发明涉及通过卷绕胎圈包布(strip)制造轮胎，以及涉及制造胎圈包布形式的半成品。

背景技术

在已知技术中，为了制造未硫化橡胶轮胎，全部或部分橡胶制品的敷设可通过在一制造支撑件上卷绕一胎圈包布实现。例如，专利申请EP0264600提出使用用于具有很高精度的橡胶制品的容量型挤出。专利申请EP0690229提出使用用于连续挤出有很高精度的未硫化橡胶的胎圈包布的容积泵。

在轮胎工业中一个众所周知的问题是，一些可硫磺硫化橡胶混合物对于挤出是十分困难的，该混合物有易碎裂的倾向，在挤压之后没有光滑的表面，而是粒状的、不平的、粗糙的表面，它有时会具有初始的破损。使这种混合物准确、平整地形成一胎圈包布是困难的。这包括处理被挤出的半成品的困难。这还包括在制造中在一轮胎生胶块上敷设这种产品的困难，因为在未硫化状态下这种混合物的粘性通常很差。

对于在一支撑件上卷绕一胎圈包布的该技术这是非常特别的一种困难，在这种情况下，该被挤出橡胶的截面非常薄弱，而这对于为了能够在一适当的时间内敷设所需体积的橡胶，以便能够在高速下挤出胎圈包布是十分重要的。现今，对于给定的胶料配方，挤出和/或在支撑体上卷绕速率增加越多，增加的困难越大。

发明内容

本发明提出，通过首先制造的一管，该管随后被压平而构成胎圈包布。

本发明的第一方面涉及在制造轮胎中敷设包含未硫化橡胶的组件，该敷设包括在一具有接收表面的旋转支承物上卷绕一胶带实现，该方法包括下述步骤：

·通过给被挤压的未硫化橡胶一管形截面的模具挤出未硫化橡胶，形成一橡胶管，该管的壁确定一内腔，

·压平该管，由此获得被粘贴在所述接收表面上的一胶带。

本发明的第二方面涉及未硫化橡胶胶带的制造，给在挤压操作之后的胶带附加一组分。这可以包括添加纤维。它可以包括添加添加物，特别是能够转移到未硫化橡胶中的材料。该方法包括下述步骤：

·通过给被挤出的未硫化橡胶一管形截面的模具挤出未硫化橡胶，形成一未硫化橡胶管，该管的壁确定一内腔，

·伴随着挤压，将一材料以预定的量加入所述管，

·压平该管，由此获得一胶带。

在下述实例中，利用一具有卵形体的筒形模具挤出一橡胶管，该卵形体也是筒形的，并且尺寸稍小，使得在喷嘴与该卵形体之间留下一回转的空隙。不用说该筒形的形状是不受限制的，并且也可以考虑其它形状，特别是椭圆形截面。然而回转的形式有利于部件制造。

下面以非限定的方式描述本发明可能的不同的应用，这使得能够理解其整体范围和所有优点。

附图说明

图1是示出本发明第一种应用装有模具的挤压头的剖视图，

图2是与作为轮胎制造基准的旋转芯体相配合的挤压机的简图，

图3是沿图1中III-III线的局部剖视图，

图4是沿图1中IV-IV线的局部剖视图，

图5是经包括该模具中心轴线的一剖面的局部剖视图，示出了本发明在第一种应用中的模具不同的实施例，

图6是图5的一局部放大视图，

图7是经包括该模具中心轴线的一剖面的局部剖视图，示出了本发明第一种应用中模具的另一种同不实施例，

图8是图7的一局部放大视图，

图9单独示出了图7的卵形体，

图10示出了本发明第一种应用中将一胎圈包布压向该接收表面的装置，

图11是图10所描述的不同实施例的左视图，其中省略了一些细节，

图12是沿图10中A-A线的局部剖视图，

图13是沿图10中B-B线的局部剖视图，

图14示出了根据本发明的模具的第二种应用，

图15是示出本发明所获得的一卷绕胎圈包布的简图，

图16是图15的局部放大图，

图17示出了一模具的另一不同实施例，可用于本发明第一和第二种应用，

图18是图17的局部放大图，

图19示出了所述的另一不同实施例，以不同的调节方式，

图20是图19的局部放大图，

图21是本发明另一不同的卷绕胎圈包布的简图，

图22是图21的局部放大图。

具体实施方式

在图2中可见一大致为环形的芯体30，构成轮胎制造的基准。这种制造技术是已知的。为了挤压橡胶，所使用的挤压机安装在一操作机器手上，它允许在所述接收表面和该模具之间所希望的所有相对位置，模具被置于相对于该接收表面的位置，用于在该接收表面的附近挤压出管形物，该管形物在挤出后被直接压平在该接收表面上。

本发明提供一种用于敷设制造轮胎用的包含有未硫化橡胶的组件的机器，所述机械在一旋转支撑件上卷绕胶带，所述机械包括下述部件：

·装有模具1的一挤压机，该模具使被挤出的未硫化橡胶截面具有管形，

·一用作轮胎的制造基准的回转的旋转支撑件，

·一操作机械手19，允许在所述回转支承物和该模具之间所希望的所有相对位置，

·至少一滚轮40，与该旋转支承物配合，在该模具的下游将该管形件压平于该旋转支承物上。

可以看到，用于未硫化橡胶的泵10给出了挤压机的一个可能的实例。用于未硫化橡胶的该泵10由一操作机械手19支撑。该橡胶泵主要具有一供料螺旋器102、一或多个活塞101及一挤压模具1。从橡胶带2开始，该泵能够将一胎圈包布22铺设在该芯体30的表面S上，一滚轮40完成铺设。该操作机械手19能够使该挤出模具1沿轴线X朝向或离开该芯体30移动，并将其置于沿轴线Y的横向位置，并还能够绕轴线α旋转该橡胶泵。该轴线α大致经过该胎圈包布22与该表面S相接合的点。

该机器被置于一自动机器的控制之下，该自动机器可以适当地驱动它。以所示方式，说明彼此相关并由自动机器控制的某些参数：该螺旋器102的速度“V”、被机械连接的活塞101的运行速度、有效敷设半径“r”(根据轮胎区域而不同，例如胎圈或胎面，或在制造胎面的重叠卷绕情况下一卷绕与另一卷绕的不同)、该芯体30的旋转速度“N”。在此使用一容积挤压机，被挤压的未硫化橡胶的流率作为该接收表面旋转速度和该胶带敷设半径的函数而被特别控制。

在图1中，可以更详细地看到根据本发明的模具1的第一实施例，该后者具有一安装在橡胶泵上的预制模具17。滚轮40在挤出口下游处与该芯体30配合，该挤出口位于IV-IV面上。未硫化橡胶20在该橡胶泵10的压力下被输送，到达模具1。该模具1具有一喷嘴11和固定在该喷嘴上并部分地挡住该挤出口的卵形体12，由此在该喷嘴和该卵形体之间提供一空隙15，该空隙终止于适当形状的挤出截面上。

橡胶以一管21的形式被挤出。该管21的一部分210靠近该接收表面S，另一部分远离表面S。该管21由与该芯体30配合的滚轮40的作用被压平，通过粘贴该管21的侧壁形成一胎圈包布22。

该卵形体12由一尾部18延长，安装在该预制模具17的特定孔中，并由一螺帽180固定，它防止该卵形体12在橡胶输送压力作用下被推出。可以提供用于排出被封闭在该管21中气体的排气装置。为此，该尾部18具有一管子13，该管子终止于可容易地连接适合管子的连接头14。该管子13穿过该卵形体12，并开口于该挤出口。该排气可通过一降低的压促进。然而，该排气不是必需的，因为在本发明的运行中没有聚集的气体。

该卵形体最好具有径向翼板121(见图3)，将该卵形体12在该喷嘴11内对中。在一变型中，在该喷嘴内的该卵形体可在中心位置和偏心位置之间调节，可形成该管21的非轴线对称挤出。

在图1中可见，该卵形体12与该喷嘴11形成到达该该挤出口的一组合锥体。换言之，该空隙15在挤出口的尺寸最小(还见图6中的150A)。

本发明提出的该模具可容易的改装来适合需要制造的不同尺寸的胎圈包布，为了从小的胎圈包布移换到大的胎圈包布而对挤出控制的作用并不总是可能的。在图5至9所示的变型中，该挤压模具可很容易地更换，因为它是通过在该预制模具17上的一环16安装的，并且可从该剂出口的侧面进入。通过旋下该卡圈16，可很容易地取下包括该喷嘴11和该卵形体12A或12B的组件。

在未硫化橡胶挤压操作过程中，众所周知，有时具有很多经历初始硫化的固体或橡胶体，这是为什么经常在该挤出口上游提供有过滤器的原因。这种过滤器的缺点是它们产生一较大的压力降。在图7、8和9所示的不同的实施例中，提出在该挤出口上游该空隙150B最好具有最小值是非常有利的。以此方式，如果任何固体阻挡在该空隙150B处，流过该空隙150B的未硫化橡胶在到达该挤出口前能够形成连续的环，这种结构起到了一过滤器的作用，但具有很低的压力降。

在图8中可详细地看到，该卵形体具有一环，构成了与挤出口同水平面的端部上游的凸台120。而且，该卵形体12B如前述具有能够将其对中的翼板121。在该凸台120与该挤出口之间的距离，在任何阻挡在该空隙150B处的杂质的下游，再形成一连续的环是足够的，如果需要，该距离可以试验确定。

在本发明的优点中，可以说这种挤压技术没有边缘效应。由此制造的该胎圈包布不容易受到剪切力，这种剪切力通常是始于一个边缘上。对于某些橡胶混合物这是特别有利的。此外，利用本发明，可以获得好的该管21内外表面的质量，这保证了通过压平形成的胎圈包布在未硫化状态中具有良好地粘贴性能。

图10和11更详细地表示了辊压操作，它适合在该挤出口下游完成。可以看到芯体30和接收表面S。还可看到模具1，该模具1具有一喷嘴11，在其中安装一卵形体12。一滚轮40安装在一叉45上，该叉45由一铰接在一支撑件44的臂46支承。该支撑件44与该橡胶泵10构成一体，一弹簧42作用在该支撑件44与该滚轮40之间。由此该滚轮40向该芯体30施加一受控压力。可以看到安装在侧板48上的两个辅助辊轮41，每个侧板48安装在一铰接在该支撑件44上的臂47上。弹簧43类似该弹簧42功能，作用在每个臂47与该支撑件44之间。

实际上有利的是最好是辊压由三个相互联系的的滚轮完成，施加大致在径向上的力的主滚轮40和两个辅助滚轮41，根据试验选择的该力被很好地控制其大小，并且是可调的。为了施加一基本恒定的辊压压力，具有较大柔性的弹簧是有利的，甚至在橡胶敷设中在偏心情况下，或者有局部缺陷下。滚轮40首先压平从该模具1压出的管21，将该胎圈包布22的中间部分置于并粘贴于该接收表面S上。该辅助滚轮41将该胎圈包布22的边缘在该接收表面S上压平。

本发明的一个优点可以从图12和13中更好地理解。为了不同的原因，其中有高精度敷设橡胶，希望该橡胶泵10的头部位于离被制造的轮胎坯料上要敷设橡胶的点尽可能近的位置。然而，用于敷设橡胶胎圈包布的挤压机相对较大，在常规装置中挤出的截面通常是矩形，能够成型该轮胎胎圈包布的模具具有的尺寸大于希望敷设的橡胶胎圈包布的截面。

本发明由此提出一种挤压模具，它比被挤压出的胎圈包布窄。参照图12和13，可以看到，从给定直径“d”的管21到胎圈包布22的变化，胎圈包布22的宽度“L”大于该管21的直径，并基本类似该模具1的尺寸“E”。

另外，希望该胎圈包布敷设样式尽可能与模制的轮胎的形状一样，例如一些胎面，希望该未硫化橡胶的总截面尽可能接近轮胎最终胎面的样式，以避免或限制在模制时橡胶的移动。由此导致，例如，敷设该胶带堆叠以形成由小的沟槽分隔开的环花纹条(rib)。由此出现的问题是该橡胶泵10的头部，也就是成型该橡胶的模具1，因为其尺寸，可能会接触到已敷设成环形的相邻花纹条的未硫化橡胶。

图12是图10中箭头AA方向的视图，滚轮40未示出。可以看到用于挤出未硫化橡胶的喷嘴11。该管21通过压平变成一胎圈包布22。如已经强调过的，该胎圈包布22具有的宽度“L”大于该管21的直径“d”。由于本发明，可以看到能够在已制造的轮胎坯料50上敷设胎圈包布22，通过叠放形成橡胶花纹条51而不会妨碍在一偏开的横向位置已产生的堆垛。图13是图10中箭头BB方向的视图。可以理解，尽管本发明提出的具有三个滚轮40和41的辊压装置具有接近于该胎圈包布22宽度的尺寸，该辊轮轮架(辊轮40和41的支架)很容易穿进未硫化橡胶芯之间。

本发明的其它应用是可能的，可以想到注塑其它产品，例如一硫化体系，或封闭在该管21体积中的加强纤维。

图14示出了本发明的一个应用，在该管21中添加组分，使完成硫化橡胶组件，这可以是，例如，该硫化系统，和/或适当的添加剂。业已知道，一些组分可以加入该未硫化橡胶，使得该添加物不会不相容，而有好的均匀性。这种添加在敷设该胎圈包布22时，在轮胎制造中敷设具有未硫化橡胶的组件的过程中实现，该敷设是通过在具有一接收表面S的旋转支承件上卷绕一胶带实现的，该胶带如前述制造。然而也可以用这种方式制造一半成品。

可以看到该模具1B具有一喷嘴11B和一卵形体12B，该卵形体12B具有一穿过该卵形体12B并在该挤出口开口的管道13B。用适当的方式可以将一材料23引入该管21中。在该胎圈包布22成型和放置在该制造支撑件30上时，一确定量的材料23由此被连续加入该未硫化橡胶。用于根据本发明控制该机器的自动机器保证了在该材料23和该挤压橡胶20之间保持受控制的比例，这些比例不需是恒定的，该材料23的计量可以是变化的，被调整的比例随着被敷设在该轮胎上的该胎圈包布22所在位置的功能而变化。

图15和16示出了在一旋转支撑件上卷绕三圈胎圈包布22所得到的结果，例如用作轮胎制造基准的旋转芯体被叠放。缺少均匀性(该胎圈包布厚度“e”越大，它越大)在该胎圈包布起点22A敷设方位被注意到，这种不均匀性很难消除，即使通过修正该胎圈包布端部22B位置的方位。

为了克服这种困难，希望在敷设的起点和端点产生不同的胎圈包布厚度。图17-20示出了本发明另一变型，它能够准确地实现这一点。为此，所述橡胶管壁的厚度是变化的，以获得该胎圈包布厚度上的变化。

在图17中可见，该卵形体12B由一尾部18B延长，安装在该预制模具17的特定孔中，该尾部18B穿入一缸体182B，并终止于在该缸体182B中滑动而构成一活塞的圆盘181B上，一控制位移的装置183B能够对该尾部18B相对该预制模具17的相对位置起作用，例如，将给定量的油注入或抽出该腔室184B。由此在该喷嘴11中的该卵形体12B(图18)的位置可以在平行于该空隙中未硫化橡胶流动的方向上调节。此外在挤出口上游，该喷嘴11和该卵形体12B具有截圆锥表面。以此方式，通过对在该喷嘴11中的该卵形体12B位置的作用，改变该空隙的厚度，相应地改变挤压出的橡胶管的厚度。

图18示出了一管的挤出，其侧壁厚度使得，一旦在支撑面S上压平，厚度为“e2”的一胎圈包布从图17和18所示的该卵形体12B的位置获得。在图19和20中，可以看到在该喷嘴11中的该卵形体12B的另一位置，在如图所示的这些部件的布置中，该空隙较小。一旦该管在支撑面S上压平，得到一较小厚度“e1”的胎圈包布。可注意到该挤出的胎圈包布的宽度主要取决于该管的直径“d”，基本上与其厚度无关。

通过逐渐改变所述厚度，当然与挤出体积和该支撑面S旋转同步，如图21和22所示，可以获得该胎圈包布的起点22C和终点22D，它们在变大或减小尺寸的圆弧α上延伸。本发明已被说明以螺纹方式的胎圈包布敷设的操作，本发明还可在轮胎制造中用于以螺旋线方式敷设胎圈包布，及特别用于通过在轮胎制造的支撑件上直接挤压以任何方形式的橡胶产品的敷设。

Claims (18)

1.一种在轮胎制造中用于敷设含有未硫化橡胶的组件的方法，该敷设通过在具有接收表面(S)的旋转支承件上卷绕一胶带实现，包括如下步骤：

通过给被挤出的未硫化橡胶(20)一管形截面的模具(1)挤出未硫化橡胶，形成一橡胶管(21)，该管的壁限定一内腔(211)；

压平该管，由此获得粘贴于所述接收表面(S)上的一胶带(22)。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于，用于挤出橡胶的挤压机安装在一操作机械手上，它容许所述接收表面和该模具之间所希望的所有的相对位置，该模具被置于相对该接收表面的位置，用于在该接收表面附近挤出该管形物，该管形物在挤出后被直接压平在该接收表面上。

3.根据权利要求2的方法，其特征在于，使用一容积挤压机，被挤出未硫化橡胶的流率作为该接收表面旋转速度和该胶带敷设半径的函数而被控制。

4.根据权利要求1至3中任一项的方法，其特征在于，包含在该管21中气体由排气装置排出。

5.根据权利要求1至4中任一项的方法，其特征在于，该橡胶管(21)所述壁的厚度是变化的。

6.一种制造未硫化橡胶胶带的方法，具有如下步骤：

通过给被挤出的未硫化橡胶(20)一管形截面的模具(1)挤出未硫化橡胶，形成一未硫化橡胶管(21)，该管的壁确定一内腔(211)；

伴随着挤出，将一材料以一预定的量引入该管；

压平该管，由此获得一胶带(22)。

7.在制造轮胎时用于敷设含有未硫化橡胶的组件的方法，其特征在于，该敷设通过在具有接收表面(S)的旋转支承件上卷绕一胶带实现，该胶带根据权利要求6制造。

8.根据权利要求7的方法，其特征在于，该材料的计量随着在轮胎中敷设位置的功能是可变化的。

9.根据权利要求7或8的方法，其特征在于，用于挤出橡胶的一挤压机安装在一操作机械手上，它允许所述接收表面和该模具之间所希望的所有的相对位置，该模具被置于相对该接收表面的位置，用于在该接收表面附近挤出该管形物，该管形物在挤出后被直接压平在该接收表面上。

10.根据权利要求7至9中任一项的方法，其特征在于，使用一容积挤压机，被挤出的未硫化橡胶的流率作为该接收表面旋转速度和该胶带敷设半径的函数而被控制。

11.根据权利要求7至10中任一项的方法，其特征在于，该橡胶管(21)所述壁的厚度是变化的。

12.一种在制造轮胎中用于敷设含有未硫化橡胶的组件的机器，所述机器在一旋转支承件上卷绕一胶带，所述机器具有下述部件：

一台装有一模具(1)的挤压机，该模具赋予被挤出的未硫化橡胶一管形截面；

一个用作该轮胎制造基准的回转的旋转支撑件；

一操作机械手(19)，允许在所述回转支承物和该模具之间所希望的所有相对位置；

至少一滚轮(40)，与该旋转支承物配合，在该模具的下游将该管形件压平在该旋转支承物上。

13.据权利要求12的机器，其特征在于，所述挤压机是一活塞挤压机(101)。

14.根据权利要求12或13的机器，其特征在于，所述模具(1)包括一具有挤出口的喷嘴(11)和固定在该喷嘴上并部分地挡住该挤出口的卵形体(12)，在该喷嘴和该卵形体之间提供一空隙(15)，该空隙终止于适当形状的挤出截面上。

15.根据权利要求14的机器，其特征在于，在该喷嘴内的该卵形体位置可在中心位置和偏心位置之间调节。

16.根据权利要求14或15的机器，其特征在于，该空隙在该挤出口上游达到最小尺寸。

17.根据权利要求14至16中任一项的机器，其特征在于，一管子穿过该卵形体，并开口于该挤出口，具有将一材料引入所述管的装置。

18.根据权利要求14至17中任一项的机器，其特征在于，该喷嘴(11)和该卵形体(12)具有截圆锥表面，在该喷嘴中的该卵形体的位置可以在平行于该空隙中的未硫化橡胶流动的方向调节。

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