專利名稱：帶有移動模具的簾線包覆設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用塑性或熱塑性材料包覆絲狀元件的領(lǐng)域，特別涉及 用橡膠混合物或熱塑性材料包覆簾線。
背景技術(shù)：
在這里"簾線"(cord)應(yīng)理解為由一根或多根織物或金屬絞合線 構(gòu)成的絲狀元件，絞合線布置在一起以形成單個的、整體的簾線。簾 線也可以描述為一根織物或金屬纜。
纜線包覆設(shè)備通常包括在簾線進(jìn)入該設(shè)備后引導(dǎo)簾線的裝置、中 心腔和具有給定校準(zhǔn)截面的擠壓模，其中中心腔通過與簾線前進(jìn)方向 垂直定位的導(dǎo)管與擠壓裝置連接，擠壓裝置可以在壓力作用下輸送處 于粘性條件下的塑性或熱塑性材料，在擠壓裝置中，受壓力作用的混 合物包覆所述簾線。
材料涂抹在與中心腔水平的簾線的表面上。簾線通過移動將包覆 材料帶到出口模具(outlet die)，出口模具的校準(zhǔn)截面使簾線具有 其最后的截面形狀。
在公開W0/93/15896中以例子的形式介紹了一種這類用來制造帶 有涂層的整體簾線的設(shè)備。在現(xiàn)有技術(shù)中已有公知的類似裝置，用來 給在同一平面內(nèi)并排布置并且彼此平行的簾線涂上粘性材料層，以得 到具有涂層的簾線帶。
已知的與這種設(shè)備的性質(zhì)相關(guān)的問題是對新出現(xiàn)部分的控制。事 實(shí)上，可以觀察到如果中心腔內(nèi)的壓力水平保持恒定，則涂抹的橡膠 的數(shù)量以及被包覆的簾線的直徑會隨著速度的增加而減小。這種速度 效應(yīng)與簾線攜帶的材料相關(guān)。
因此，包覆截面比校準(zhǔn)模具的截面S略小。這樣就必須增加中心腔 內(nèi)的壓力，以在簾線的行進(jìn)速度增加時保持包覆截面的恒定。
在公開US5 169 548中以例證的目的描述了這個問題，該文獻(xiàn)公開
了一種通過控制擠壓螺桿的轉(zhuǎn)速或簾線的行進(jìn)速度來控制直徑的設(shè)
備。公開文本DE 24 57 249公開了一種裝置，其包括可以交替使用一 種或兩種涂層材料來包覆簾線的兩個共軸的模蓋(die cap)。公開文 本JP 60 110 422公開了一種裝置，其能夠通過改變簾線導(dǎo)向裝置的軸 向位置來調(diào)整中心腔的壓力。
但是，當(dāng)需要得到厚度很小的包覆層時，這些控制裝置的作用有 限，并且它們都沒有提到包覆速度增加的問題。
實(shí)際上，與出口模具的小校準(zhǔn)截面有關(guān)的壓力下降必然導(dǎo)致中心 腔內(nèi)的壓力升到很高的水平，以降低上述與速度相關(guān)的效應(yīng)。
因此，必須要提供能夠在很大的操作范圍內(nèi)調(diào)節(jié)壓力的設(shè)備，如 果需要在包覆設(shè)備中提高簾線行進(jìn)速度變化的幅度，就增加了復(fù)雜性 和成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能解決此問題的方案。
根據(jù)本發(fā)明，用塑性或熱塑性材料包覆一根或多根簾線的設(shè)備包 括位于設(shè)備入口的簾線導(dǎo)向裝置，其通向由導(dǎo)管連接至擠壓裝置的中 心腔，擠壓裝置可以在粘性條件下輸送上述壓力作用下的材料，設(shè)備 還包括用來形成具給定校準(zhǔn)截面Si的被包覆簾線的出口模具。
本設(shè)備還包括具有校準(zhǔn)截面S2的移動模具，其小于校準(zhǔn)面S,。該模 具在驅(qū)動器作用下沿簾線的行進(jìn)方向移動，驅(qū)動器穿過中心腔，并且 具有允許中心腔與移動模具的內(nèi)部空間連通的通道。這樣，當(dāng)設(shè)備工 作時，驅(qū)動器驅(qū)動該移動模具在第一位置和第二位置之間移動，在第 一位置，移動模具位于中心腔的下游，中心腔和出口模具之間，使來 自中心腔的材料能充分流動以在進(jìn)入驅(qū)動器通道之后流經(jīng)移動模具， 在第二位置，該移動模具位于所述中心腔的上游，中心腔和導(dǎo)向裝置 之間，使來自中心腔的材料能充分流動以流過出口模具。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種使用該設(shè)備的過程，該設(shè)備中的 移動模具的校準(zhǔn)截面S2小于出口模具的校準(zhǔn)截面St，當(dāng)簾線低速移動 時，移動模具被插入中心腔和出口模具之間，而當(dāng)簾線高速移動時， 移動模具從中心腔向上游移動。
低速時，由于將移動模具插入到位于中心腔和出口模具的中心腔 的下游，所以簾線攜帶材料移動的速度的影響很小，并且校準(zhǔn)截面可 以很小。
中心腔內(nèi)在壓力作用下的材料與簾線F接觸，并在移動模具的校準(zhǔn) 截面水平上形成具有所需截面的材料包覆層。
如前所述，在簾線周圍形成的包覆層截面略小于移動模具的校準(zhǔn) 截面，因此也小于出口模具的截面。這樣，在低速下，出口模具不會 影響在移動模具水平上形成的包覆層的輪廓。
在高速下，移動模具從中心腔向上游移動，不再對包覆層的形成 起作用，其特征在于出口模具的校準(zhǔn)截面大于移動模具的校準(zhǔn)截面。 與前述速度效應(yīng)相關(guān)的直徑減小更明顯，而且為了保持包覆層部分的 恒定，可以調(diào)節(jié)中心腔內(nèi)的壓力，同時保持在用于該速度的控制范圍 內(nèi)。因此，當(dāng)簾線的行進(jìn)速度增加時，就不再需要提高中心腔內(nèi)的壓 力。
因此，該設(shè)備可以在很大的速度范圍內(nèi)用處于粘性條件下的塑性 或熱塑性材料來包覆簾線。而且，當(dāng)需要生產(chǎn)較薄的包覆層時，系統(tǒng) 性能特別好。


圖1至7顯示了本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施例，其中
圖l是包覆設(shè)備的示意性截面圖，其中移動模具位于出口模具和中 心腔之間，對應(yīng)"低速"結(jié)構(gòu)，
.圖2是該包覆設(shè)備的示意截面圖，其中移動模具位于中心腔的上
游，對應(yīng)"高速"結(jié)構(gòu)，
圖3是位于包覆裝置入口處的簾線導(dǎo)向器的示意性透視圖，
圖4是被驅(qū)動器驅(qū)動的移動模具的示意性透視圖，
圖5是刮刀元件的示意性透視圖，
圖6是在支架上裝有驅(qū)動器、刮刀和簾線導(dǎo)向器的移動模具裝配體 的示意性透視圖，
圖7是如圖6所示在支架上裝有驅(qū)動器、刮刀和簾線導(dǎo)向器的移動 模具裝配體的示意性截面圖。
具體實(shí)施例方式
圖l表示如本發(fā)明所述的包覆設(shè)備。該設(shè)備包括包裹了中心腔51的 本體5，中心腔通過一根導(dǎo)管連接到擠壓裝置(未示出)。擠壓裝置的 作用是在壓力作用下給中心腔輸送粘性的塑性或熱塑性材料。這些裝 置可以用擠壓機(jī)以完全傳統(tǒng)的方式實(shí)現(xiàn)，該擠壓機(jī)包括布置在套筒中 的、轉(zhuǎn)速能決定流速和壓力的螺桿。螺桿也可以設(shè)計為影響材料的塑 性和粘性，以給中心腔輸送具有最佳特性的材料來包覆簾線。
也可以采用其它能在壓力作用下輸送材料的擠壓裝置，例如齒輪 或活塞式的容積泵。
能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的設(shè)備特別設(shè)計用于用橡膠材料覆蓋織物或金 屬簾線或纜線。但是，需要注意的是如果根據(jù)所使用材料的特性進(jìn)行 了必要的調(diào)整，則如本發(fā)明所述的裝置和過程同樣可以用于將其他類 具有粘性的、從而適于包覆操作的材料包覆到簾線上。這樣，為了用 熱塑性材料包覆簾線，就必須考慮材料特定的熱性能，以使其可以在 所需粘性條件被輸送給中心腔。
簾線F沿著箭頭方向以給定速度從本體5的一側(cè)穿到另一側(cè)，依次 穿過簾線導(dǎo)向器2、中心腔51和出口模具4。
簾線導(dǎo)向器2安裝在支架3上，支架通過多個螺栓(未示出)牢固 地連接在本體5上。其功能是將簾線定位在中心腔入口的中心，并且防 止橡膠在中心腔中的壓力作用下進(jìn)入導(dǎo)向裝置中。
簾線導(dǎo)向器通過兩個螺栓23固定在支架上，螺栓插入螺紋22中， 如圖3和圖6所示。為了便于成形，簾線導(dǎo)向器的出口21的截面基本等 于簾線的截面，大了大約0.03毫米。還需要注意的是，前述速度影響 以及簾線截面和簾線導(dǎo)向器出口截面的微小差距都有助于防止中心腔 中的橡膠從導(dǎo)向設(shè)備中流出。
圖1顯示了移動模具12的"低速"結(jié)構(gòu)，其處于中心腔51的下游以 及出口模具4的上游。在實(shí)際中，移動模具12的形狀與出口模具4的形 狀相適應(yīng)，以將一個模具裝在另一個模具中以減小裝配體的體積。
出口模具4相對于本體5固定。
簾線表面在中心腔51的水平被涂上包覆層，包覆層最后的截面形
狀由位于移動模具12的下游部分11的校準(zhǔn)截面S2確定。
為了便于說明，當(dāng)截面S是圓形，即當(dāng)需要得到具有包覆層的整體 簾線時，截面St和截面S2之間的直徑差為0. l毫米至O. 2毫米的數(shù)量級。 當(dāng)需要在簾線表面覆蓋O. l毫米的橡膠材料層時，速度范圍可以在O至 8m/s之間變化，壓力范圍可以很容易地在lMpa至20Mpa之間調(diào)整。
移動模具12被連接到移動模具12后部的驅(qū)動器驅(qū)動。驅(qū)動器穿過 中心腔51和支架3，其包括前部13、中部15和頭部17，如圖4所示。
驅(qū)動器的前部13包括通道14，其允許材料從中心腔51循環(huán)到當(dāng)設(shè) 備工作且移動模具處于"低速"結(jié)構(gòu)時被簾線F穿過的移動模具的內(nèi)部。
驅(qū)動器的中間部分15可以在支架3上以及繞著簾線導(dǎo)向器2自由滑 動。為此，沿著整個部分15都有縱向槽16以允許設(shè)計用來將簾線導(dǎo)向 器2連接于支架3的固定位置的螺栓23通過。
驅(qū)動器的后部包括頭部17，其設(shè)計用來連接至驅(qū)動機(jī)構(gòu)(未示出)， 例如氣動起重器或液壓起重器，或電動驅(qū)動器，例如直線電機(jī)。
根據(jù)本說明書，驅(qū)動器布置于移動模具12的上游。需要注意的是， 驅(qū)動器也可以位于移動模具的下游，甚至可以在中心腔壁面的側(cè)面部 分上設(shè)置一套可以移動移動模具的滑動元件。
如圖5所示，由兩個半片41和42構(gòu)成的刮刀4位于支架的前部。刮 刀的形狀與驅(qū)動器前部13、 14的外截面匹配。刮刀的作用是防止材料 滲入支架部分中，該部分是簾線導(dǎo)向器所在的部分，并且當(dāng)驅(qū)動器在 中心腔的上下游之間移動時，驅(qū)動器也在該部分中移動。
圖6中是包括容納了移動模具12和其驅(qū)動器的支架3、簾線導(dǎo)向器2 和刮刀41、 42的裝配體的示意圖，圖7表示裝配體的截面圖。
圖2顯示了處于所謂"高速"結(jié)構(gòu)中的包覆設(shè)備。移動模具12在設(shè) 備中向上游移動，移動模具的內(nèi)部安裝在簾線導(dǎo)向器末端周圍，與將 與出口模具4的內(nèi)部直接連通的中心腔51的內(nèi)部空間分開。移動模具12
不起作用。
簾線的校準(zhǔn)在具有大于移動模具的截面S,的截面S2的出口模具4的 下游部分41的水平位置進(jìn)行。
這里介紹的設(shè)備具有單獨(dú)的移動模具12和出口模具4。在不超出本 發(fā)明范圍的基礎(chǔ)上，也可以沿著簾線的行進(jìn)方向在出口模具的上游布
置多個校準(zhǔn)截面SJ^漸減小的移動模具。這種更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)可以解決使 用高粘性材料或制造很薄的包覆層所帶來的問題。
這樣就可以在很低的速度下使用具有很小截面的模具，然后在速 度增加的情況下撤掉小截面的模具。最后的校準(zhǔn)由模具的中間部分完 成。當(dāng)達(dá)到最大速度時，所有移動模具都在中心腔的上游位置不起作
用，包覆層的校準(zhǔn)通過具有大于所有移動模具的截面Si的截面Si的出口 模具4來實(shí)現(xiàn)。
本說明書涉及用來包覆單根簾線的設(shè)備。但需要注意的是，當(dāng)需 要將粘性材料涂到在相同平面中并排平行布置的一排簾線上以形成帶 有涂層的簾線帶時，本發(fā)明的原理也適用。
為此，要改變簾線導(dǎo)向器、移動模具和出口模具的截面。不采用 適用于單根簾線的圓形截面，相反，這些不同裝置的截面要在垂直于 行進(jìn)方向的簾線層平面方向上延長，形成與簾線層的寬度匹配的橢圓 形。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種使用上述裝置將塑性或熱塑性材 料包覆到一根或多根簾線上的過程。該過程包括當(dāng)簾線低速移動時， 將具有比出口模具4的校準(zhǔn)截面S,小的校準(zhǔn)截面S2的至少一個移動模具 12插入中心腔51和出口模具4之間，當(dāng)簾線高速移動時，將移動模具12 向中心腔51的上游移動。
移動模具的運(yùn)動受驅(qū)動器的控制。如前所述，驅(qū)動器自身連接到 驅(qū)動機(jī)構(gòu)，例如氣壓起重器或直線電機(jī)上，并被自動過程控制系統(tǒng)控 制。
則需要說明上述系統(tǒng)中的速度閾值，超過閾值就要移動移動模具。 對于給定的包覆厚度，材料以給定的速度和校準(zhǔn)截面進(jìn)入中心腔時的 壓力控制范圍要等于具有更大校準(zhǔn)截面和更高速度所需要的范圍。
為了防止由于模具變化導(dǎo)致的局部超過包覆厚度，第一種方法包 括保持在給定的速度和校準(zhǔn)截面下能夠獲得期望的包覆厚度的壓力水 平，影響在速度快速增加的情況下移動模具的迅速移動，以在相同的 壓力水平下達(dá)到更大的校準(zhǔn)截面和更高的速度，其對應(yīng)于的值適于獲 得與低速下的在先前結(jié)構(gòu)中得到的厚度非常接近的包覆層厚度。相反 的過程也適用于從高速轉(zhuǎn)變?yōu)榈退佟?br> 材料進(jìn)入中心腔的進(jìn)入壓力也可以作為簾線行進(jìn)速度增加的函數(shù) 而調(diào)整，直到達(dá)到最大壓力水平，然后可以改變移動模具的位置，將 壓力減小到更低的水平，只要具有用于調(diào)節(jié)可以產(chǎn)生快速變化的壓力 的裝置。
但是，需要注意的是移動模具的速度可以很快，系統(tǒng)的動力學(xué)首 先與簾線的行進(jìn)速度變化動力學(xué)相關(guān)。
這樣，如本發(fā)明所述的裝置和使用該裝置的方法就提供了可以在 很寬的速度范圍內(nèi)制造具有包覆層的簾線的設(shè)備，同時保持基本相同 的包覆厚度。當(dāng)如本發(fā)明所述的裝置與瞬間消耗有很大變化的下游工 業(yè)過程結(jié)合，并且不希望增加位于包覆設(shè)備和下游過程之間的緩沖裝 置的尺寸時，這種設(shè)備的使用特別有利。
上述設(shè)備和過程可以通過沉淀大致具有相同厚度的包覆層來包覆 一根或一排簾線，而不管簾線的行進(jìn)速度，同時可以在相對小的范圍 內(nèi)控制中心腔內(nèi)的材料的壓力。
此外，該過程還用于制造大量連續(xù)的、包覆有橡膠的簾線，例如 在車輛輪胎制造中使用的簾線。
通過根據(jù)需要改變校準(zhǔn)截面，同時保持基本恒定的簾線行進(jìn)速度 和中心腔內(nèi)的材料壓力，還可以利用同樣的設(shè)備為簾線包覆具有不同 厚度的包覆層。因?yàn)橐苿幽＞叩倪\(yùn)動幾乎是瞬間的，因此可以沿著給 定的預(yù)定義的簾線長度來生產(chǎn)具有不同包覆層厚度的簾線。
也可以交替控制移動模具的移動以獲得具有一連串相同部分的簾 線，其中包覆厚度在第一厚度和與第一厚度不同的第二厚度之間變化。
當(dāng)簾線將用于例如輪胎中的胎體增強(qiáng)簾線時，分別位于胎底部分 和胎冠部分的簾線部分必須具有不同的包覆厚度，本申請將特別有利。
權(quán)利要求
1.一種用于具有塑性或熱塑性材料的一根或多根簾線F的簾線包覆設(shè)備，包括布置于設(shè)備入口的簾線導(dǎo)向裝置(2)，其通向被一根導(dǎo)管連接至擠壓裝置的中心腔(51)，擠壓裝置可以在粘性條件下在壓力作用下輸送上述材料，還包括用于被包覆簾線的具有指定校準(zhǔn)截面S1的出口模具(4)，以及至少一個具有比校準(zhǔn)截面S1小的校準(zhǔn)截面S2的移動模具(12)，其特征在于每個移動模具(12)被驅(qū)動器(13、15、17)驅(qū)動沿著簾線F的行進(jìn)方向移動，驅(qū)動器穿過中心腔(51)，并且具有允許中心腔(51)與移動模具(12)的內(nèi)部空間連通的通道(14)。
2. 如權(quán)利要求l所述的包覆設(shè)備，其特征在于當(dāng)設(shè)備工作時，驅(qū) 動器(13、 17、 14)驅(qū)動所述移動模具在第一位置和第二位置之間移 動，在第一位置，移動模具被插入中心腔(51)的下游，中心腔(51) 和出口模具(4)之間，使來自中心腔(51)的材料能充分流動以在進(jìn) 入驅(qū)動器通道(14)后流經(jīng)移動模具(12)，在第二位置，該移動模 具位于所述中心腔(51)的上游，中心腔和導(dǎo)向裝置(2)之間，使來 自中心腔(51)的材料能充分流動以流過出口模具(4)。
3. 如權(quán)利要求l所述的包覆設(shè)備，包括多個移動模具，其特征在 于移動模具具有從出口模具(4)向上游逐漸減小的校準(zhǔn)截面Si。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的包覆設(shè)備，其特征在于模具(1、 4)的 截面(Sh S2、 Si)是圓形。
5. 如權(quán)利要求1或2所述的包覆設(shè)備，其特征在于模具(1、 4)的 截面(Sl、 S2)是橢圓形。
6. 如權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的包覆設(shè)備，其特征在于擠壓裝置 包括用來調(diào)整中心腔(51)中的材料壓力的裝置。
7. —種使用如權(quán)利要求1至6所述的設(shè)備將塑性或熱塑性材料包覆 到一根或多根簾線上的過程，其特征在于移動模具(12)的校準(zhǔn)截面 S2小于出口模具(4)的校準(zhǔn)截面Si，當(dāng)簾線低速移動時，移動模具插 入中心腔(51)和出口模具(4)之間，而當(dāng)簾線高速移動時，移動模 具(12)從中心腔(51)向上游移動。
8. 如權(quán)利要求7所述的包覆過程，其特征在于一根整體簾線通過 裝置以得到一根被包覆的整體簾線。
9. 如權(quán)利要求7所述的包覆過程，其特征在于一排在相同平面內(nèi) 彼此并排平行布置的簾線通過裝置，以得到被包覆的簾線帶。
10. 如權(quán)利要求7至9任一項(xiàng)所述的包覆過程，其特征在于塑性材 料是橡膠。
11. 一種輪胎，包括通過如權(quán)利要求7至10任一項(xiàng)所述的過程得到 的具有包覆層的簾線。
全文摘要
一種用于具有塑性或熱塑性材料的一根或多根簾線F的簾線包覆設(shè)備，包括位于設(shè)備入口的簾線導(dǎo)向裝置(2)，其通向被一根導(dǎo)管連接至擠壓裝置的中心腔(51)，擠壓裝置可以在粘性條件下在壓力作用下輸送上述材料，還包括用于被包覆簾線的具有指定校準(zhǔn)截面S₁的出口模具(4)，以及至少一個具有比校準(zhǔn)截面S₁小的校準(zhǔn)截面S₂的移動模具(12)，其特征在于每個移動模具(12)被驅(qū)動器(13、15、17)驅(qū)動沿著簾線F的行進(jìn)方向移動，驅(qū)動器穿過中心腔(51)，并且具有允許中心腔(51)與移動模具(12)的內(nèi)部空間連通的通道(14)。
文檔編號D01D11/06GK101112787SQ20071013611
公開日2008年1月30日 申請日期2007年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月27日
發(fā)明者M·德呂埃, N·若內(nèi) 申請人:米其林技術(shù)公司;米其林研究和技術(shù)股份有限公司