專利名稱：輪胎的零角度加強(qiáng)件和制作這種加強(qiáng)件的切割裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種輪胎，尤其是涉及一種輪胎的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。
眾所周知，輪胎一般由簾子繩、部件或簾子布來加固。不管何種加固材料，在本發(fā)明中統(tǒng)一稱為簾子線。這些簾子線的方向和標(biāo)準(zhǔn)參考面間的夾角是一個(gè)重要的結(jié)構(gòu)參數(shù)，這個(gè)參考面就是垂直于輪胎旋轉(zhuǎn)軸的中間面，專業(yè)人員熟知這一點(diǎn)。本專利特指上述夾角為零度的輪胎加固件。
從目前的工藝發(fā)展水平可知有許多采用零度角簾子線來加固輪胎側(cè)壁或輪周的實(shí)例。例如歐洲專利申請0676304號(hào)或日本專利公開號(hào)JP62/231802可看出，采用零度簾子線來加固輪胎有許多優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明的目的不是重復(fù)這些優(yōu)點(diǎn)。然而這種方法最大的不足是在輪胎生產(chǎn)的不同階段簾子線本身不適合成形加工。為了解決成形問題，一種常用的方法是將簾子線在零度時(shí)切割成段，兩次切割間的簾子線部分稱為“簾子線段”。簾子線段長度L是輪胎的一個(gè)尺寸參數(shù)，德國專利1091890號(hào)就是關(guān)于這項(xiàng)技術(shù)的。該專利技術(shù)闡述一種生產(chǎn)輪胎的方法，這種輪胎有十字形的輪胎殼，并且在輪胎殼上附著一層零度簾子線層。這些簾子線不是沿圓周連續(xù)分布的，沿圓周分布的加固層由一定數(shù)量的簾子線段組成。簾子線帶是這樣形成的重復(fù)放置簾子線，每次在兩根相鄰的簾子線之間使重復(fù)放置的簾子線有一周向的偏移，以使分離的簾子線段的切口位置交錯(cuò)成行。我們指定相鄰參考面的橫向位置與輪胎的厚度尺寸相應(yīng)。對于輪周簾子線層，橫向位置定義為相對于參考面的軸向偏移，而對于輪壁，該偏移則是徑向的。更一般的，在連續(xù)幾層簾子線層的生產(chǎn)過程中，“橫向”則指同一層中的相鄰關(guān)系。因此在成形過程中，簾子線段的兩端相互分離，而相鄰的簾子線段們保留橫向重迭。可以通過尺寸的調(diào)整來調(diào)節(jié)上述橫向重迭的程度。通過硫化作用使加固結(jié)構(gòu)和輪胎粘合在一起，產(chǎn)生周向張力。
這個(gè)眾所周知的原理非常有趣，然而實(shí)際應(yīng)用中并末獲得成功。原因在于，據(jù)此原理在對簾子線進(jìn)行零度定位時(shí)速度極慢。因?yàn)檎麄€(gè)加固結(jié)構(gòu)必須一根根放置簾子線，而且在放置簾子線的過程中逐漸橫移。即在制作過程中，必須旋轉(zhuǎn)末經(jīng)處理的輪胎，同時(shí)橫向移動(dòng)簾子線導(dǎo)向裝置，并使它們相互協(xié)調(diào)才能得到期望的在未處理的輪胎上纏繞簾子線效果合適的定位距離和簾子線密度。如果想要一層簾子線加固，例如在裝配過程中在末處理輪胎上纏繞一層簾子線層，則必須預(yù)先在這層簾子線層上切割好需要的切口。因此在這種情況下很難保證所有簾子線都準(zhǔn)確地切割。
還有以下一個(gè)問題也末解決預(yù)先在平行簾子線層上嚴(yán)格確定切口位置并在所有希望得到切割簾子線段的位置上準(zhǔn)確切割。對于這個(gè)問題，要考慮相對于切割刀具的簾子線實(shí)際相對定位公差。
如果人們切割的不是一根簾子線，而是一層簾子線時(shí)，這個(gè)問題則變得尤為困難。在這種情況下，不可能夾持待切簾子線的所有側(cè)面，那么簾子線有可能會(huì)移位。在這種情況下，如果參考上面引用的德國專利1091890的

圖1，在工業(yè)應(yīng)用中實(shí)際結(jié)果是無法完成切割。甚至更嚴(yán)重的是，由于切割損傷是隨機(jī)的，輪胎就會(huì)呈非均勻狀態(tài)。
本發(fā)明的目的就是解決這些問題。因此，本發(fā)明的目的在于提供一種輪胎的零角度加固件，其優(yōu)點(diǎn)是可以在很短的時(shí)間完成輪鼓上的輪胎的加工工序。
本發(fā)明目的在于提供一種在一層平行簾子線層上作切割裝置，可用于將一層簾子線層裝配到未經(jīng)處理的輪胎上構(gòu)成零度角的加固層。并保證所有期望的切割能真正實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明提出一種適合切割平行簾子線層的切割裝置。包括用來給平行簾子線層一確定方向的參考工作臺(tái)，和相對于上述確定方向橫向定位的、寬度為C的刀片。該切割裝置還有以下部分用來使刀片切割平行簾子線層的裝置，用來使刀片相對工作臺(tái)橫向移動(dòng)小于2C的距離的裝置和用來使平行簾子線層相對工作臺(tái)縱向移動(dòng)的裝置。
在每兩個(gè)切口之間留有一個(gè)小于切口寬度的間隔，這樣做的目的在于使切口間沒切割的簾子線數(shù)小于切口處切割的簾子線數(shù)。例如，想要留4根簾子線的區(qū)域不切割，刀片C的寬度即切口寬度至少要有6個(gè)簾子線的寬度。然后，簾子線層相對于刀片縱向偏移幾分之一間距，該間距隨簾子線段的長度L而定。典型地，這個(gè)偏移量相當(dāng)于間距的一半。在縱向位置上用相同的方法加工切口，但與橫向切口不同的是，每次切口相對上一次交錯(cuò)排列并稍有重疊，這正是本發(fā)明的一個(gè)重要方面。
本發(fā)明用于輪胎的加固結(jié)構(gòu)由相互平行且平行一給定方向α、大致呈直線的簾子線段組成，每個(gè)簾子線段有兩個(gè)端頭，簾子線段按下列方法重復(fù)布置長度為M的一個(gè)或幾個(gè)中間簾子線段，在兩邊水平放置一長度L(L＜M)的側(cè)向簾子線段，每個(gè)放置的側(cè)向簾子線段部分和中間簾子線段共同伸展，且部分沿α方向伸展超過中間簾子線段的一個(gè)端頭，每個(gè)側(cè)向簾子線段的伸展部分位于圓周上每個(gè)中間簾子線段的一側(cè)，在中間簾子線段的側(cè)面各自平行于α方向，每個(gè)伸展部分本身與另一中間簾子線段相鄰。
從某些方面來說，對零角度簾子線加固情況，輪胎設(shè)計(jì)者很容易過多地估計(jì)簾子線數(shù)。中間簾子線段沒有固定的分割長度。典型地，這個(gè)長度減為一半，用這種方式生產(chǎn)的零角度簾子線加固法類似阻止沿圓周延伸的作用，好象中間簾子線段不存在一樣。在側(cè)面簾子線段間中間簾子線段的存在與合適的力傳送并不沖突。
下面重新考慮這個(gè)問題如何保證所有位于刀片下的簾子線都被切割下來?？梢园l(fā)現(xiàn)在本發(fā)明范圍內(nèi)，如果一些簾子線有橫向移位而末被切割，那么結(jié)果很簡單將缺少一根中間簾子線段，這樣將增加長度為L的側(cè)面簾子線段數(shù)量(特別由于缺少中間簾子線段)。用這種方法制造的輪胎可以發(fā)現(xiàn)成形時(shí)簾子線仍然保持均勻，甚至如果沒有很好地控制切割簾子線數(shù)目或者甚至側(cè)面簾子線段間存在中間簾子線段，簾子線同樣非常均勻。
通過下面的描述和所附插圖說明的幫助，人們就能很好地理解這項(xiàng)發(fā)明。從一些具體實(shí)施例里可看到本發(fā)明的全部。下面所有的解釋都圍繞零角度加固輪胎問題。但當(dāng)成形之類的問題出現(xiàn)時(shí)，這項(xiàng)發(fā)明也可應(yīng)用，這項(xiàng)發(fā)明可以涉及更寬的角度范圍，比如α從0°到20°。
圖面簡單說明圖1為本發(fā)明的切割裝置示意圖。
圖2為顯示圖1后一操作階段的同一切割裝置示意圖。
圖3為顯示在圖1后面另一操作階段的同一切割裝置示意圖。
圖4為本發(fā)明的另一種切割裝置圖。
圖5為和本發(fā)明有關(guān)的輪胎剖面圖。
圖6為本發(fā)明加工而成的一平行簾子線層示意圖。
本發(fā)明切割裝置1的基本組成部分如圖1所示，其中包括工作臺(tái)10。簾子線層3是由嵌放在混練橡膠31中的平行簾子線30組成。該簾子線層3是鋪開的，沿著導(dǎo)向通道11平放在工作臺(tái)10上。它沿著由擋板12所確定的方向移動(dòng)(圖2Y方向)，Y箭頭方向和簾子線30平行。
切割裝置1包括有寬度為C的刀片2，即圖1中起始位置處的實(shí)線部分和在橫向移動(dòng)后的位置上的虛線部分。切割裝置還包括壓桿14(其右端在圖中呈虛線)，壓桿14用來在刀片2動(dòng)作時(shí)把簾子線層鎖固在導(dǎo)向通道11上。通過選擇適當(dāng)?shù)牡镀?的寬度C，該切割裝置可以同時(shí)切割一組相鄰的簾子線。
下面所要解釋的是由于刀片和簾子線層的相對運(yùn)動(dòng)，也就是垂直簾子線層的橫向運(yùn)動(dòng)和平行簾子線層的縱向運(yùn)動(dòng)，可以在全部預(yù)期的位置上加工切口32。
幾個(gè)切口32很好地橫向排成一排(也就是說沿一定方向，比如垂直簾子線30的方向或無論如何也要遠(yuǎn)遠(yuǎn)偏離平行簾子線層的方向)。假如要加工這些切口，可以橫向(Z向)移動(dòng)刀片2，經(jīng)過幾個(gè)連續(xù)的切割位置，而此時(shí)簾子線層3保持靜止不動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明，兩個(gè)連續(xù)切割位置間的橫向位移為C+B，使得B小于刀片寬度C值(如圖1)。有關(guān)寬度C和距離B的大小選擇將在下面給出。
另外，工作臺(tái)10上有正對刀片2的切口槽13，刀片2可移近和移開工作臺(tái)，如圖1x方向所示。由于切口槽13的存在，可使刀片和刀刃行進(jìn)深入工作臺(tái)10臺(tái)面11一點(diǎn)。這個(gè)動(dòng)作就象剪切機(jī)一樣把加固簾子線切斷。
簾子線層3的向前運(yùn)動(dòng)是間歇運(yùn)動(dòng)。在運(yùn)動(dòng)時(shí)，刀片2的方向差不多垂直Y方向。壓桿14沿圖1R方向升起后，簾子線層3相對工作臺(tái)縱向移動(dòng)(圖2Y方向)距離M，距離M是根據(jù)所要的簾子線段的長度L事先選擇的。如圖3所示在下一個(gè)切割位置上，壓桿14又降下來固定住簾子線層，再進(jìn)行新的切割。在簾子線層3移動(dòng)之前，這些切口的第一刀應(yīng)在相對于上次切口的最后一刀橫向移動(dòng)一定位置完成。根據(jù)本發(fā)明，更精確地說，這個(gè)位置定在上兩個(gè)切割位置切口32之間的間隔中間比較合適。通過將刀片2每一次橫向移動(dòng)(B+C)的相同距離，可以切割出橫向排成一排的幾個(gè)切口，此處B小于C。
沿著整個(gè)簾子線層，可使切口大致排列在橫向上的一條直線上，在圓周方向上稍微有些重疊。
圖4說明本發(fā)明的切割裝置變化后不在Z方向上移動(dòng)刀片也可同時(shí)切割幾個(gè)切口。圖中的設(shè)備設(shè)計(jì)成和上面所描述的分布一樣。切割裝置1是由一定數(shù)量的刀片組成，以進(jìn)行必要的基本切口加工。該設(shè)備能夠在沿簾子線層的Y方向上移動(dòng)L位移量。
本發(fā)明提供一種切割裝置，這種切割裝置一次切割便得到幾排橫向排列的切口。在加固簾子線方向上可看到兩排切口有輕微的重疊。這樣的設(shè)備適用于切割一層平行簾子線層，包括有用來給平行簾子線層一確定方向的參考工作臺(tái)；相對于上述確定方向橫向定位且橫向分離的第一組刀片，還有相對于第一組刀片交錯(cuò)排列的另一組刀片，這組刀片部分延伸超出到第一組刀片一邊，還有使刀片切割簾子線層的裝置。
圖4中的切割裝置1由第一排刀片21，22和第二排刀片23、24組成，相對于第一排刀片的橫向偏移量(Z向)使刀片23位于刀片21和22間隔的中心處。第二排刀片相對于第一排的縱向偏移量(y方向)是M。刀片的方向基本垂直于y方向。
所有的刀片都固定在一塊平臺(tái)上，這個(gè)平臺(tái)在圖中沒畫出來(為使圖清楚)。這個(gè)平臺(tái)可以沿x方向移近或移開工作臺(tái)，其作用完全等價(jià)于上述的x方向的移動(dòng)。由于切口槽的存在，這個(gè)移動(dòng)使刀片可深入工作臺(tái)10的臺(tái)面11一點(diǎn)。
切割裝置的基本動(dòng)作過程如下首先簾子線層3靜止不動(dòng)，壓桿14(沿R方向)降下來把簾子線層鎖固到導(dǎo)向通道11上。平臺(tái)帶動(dòng)刀片21、22、23、24降下來(x方向)加工出和刀片一樣多的切口32。然后平臺(tái)升起，同時(shí)簾子線層向前移動(dòng)一定距離，其長度與簾子線段的長度有關(guān)(如圖6)然后再停止并固定。這個(gè)動(dòng)作過程循環(huán)往復(fù)就可以沿著整個(gè)簾子線層長度方向上加工出切口來。用這種方法可以加工出半成品，這種方法應(yīng)用在輪胎裝配機(jī)等輔助設(shè)備上。大家知道，這些機(jī)器包括輔助設(shè)備被用在輪胎裝配過程中纏繞預(yù)定數(shù)量的加固簾子線層。
現(xiàn)在介紹如何選擇參數(shù)C和B，這些值取決于所生產(chǎn)輪胎的結(jié)構(gòu)。例如假設(shè)輪胎加固件須有幾組零度角長度為L的4個(gè)簾子線段。這樣刀片的寬度就可以定出來即使刀片能切斷6根簾子線而不是4線。一般來說，如果n是一組同一簾子線段中簾子線的標(biāo)準(zhǔn)值(本例n＝4)，那么刀片寬度就可以計(jì)算出來，即能切斷每組兩邊的至少一根額外的簾子線。如圖中所示，本發(fā)明中C相當(dāng)于4＋2＝6根簾子線的寬度，一排中每兩個(gè)刀片的距離根據(jù)一組中簾子線的數(shù)目n定出來，在這個(gè)例子里，最小值就定為4，這個(gè)數(shù)值影響距離B的選擇，參數(shù)B應(yīng)與簾子線數(shù)n相等。距離M為兩排刀片間的距離或切割裝置每次切割向前的移動(dòng)距離，相當(dāng)于每個(gè)簾子線段長度L的一半。
也可以只用一排刀片。這種情況下，帶動(dòng)刀片的平臺(tái)必須能橫向移動(dòng)以完成交錯(cuò)切割，所以參考圖4可設(shè)計(jì)出一種裝置，這種裝置只包括刀片21、22。從更普遍的意義來說，刀片的數(shù)目只要滿足在一次切割運(yùn)動(dòng)中能切割一排全部切口的要求即可。
這種切割裝置只適合一層平行簾子線層，包含有用來給平行簾子線層一確定方向的參考工作臺(tái)，有寬度為C的一組刀片21、22，刀片間的橫向間隔小于C，刀片21、22相對于上述確定方向橫向放置；還包括使刀片切割平行簾子線層的裝置，使刀片相對工作臺(tái)橫向移動(dòng)小于C的距離的裝置和使相對工作臺(tái)10縱向移動(dòng)平行簾子線層的裝置。實(shí)際上在兩次切割中，刀片需要相對于簾子線層做橫向和縱向移動(dòng)。
毫無疑問還可以想到許多如上所說的有關(guān)簾子線層切割的變化情況。還可使用兩排以上刀片。例如可以用同樣的方法使用兩排刀片進(jìn)行切割，這樣每次平臺(tái)向工作臺(tái)移動(dòng)就可切割出兩倍的切口來，從而在機(jī)器動(dòng)作速度不變的情況下，達(dá)到加快簾子線層加工的目的。圖5所示是成形和硫化作用后的輪胎剖面圖，在圖中可見在零角度由簾子線組成的加固件的外觀。從圖中可看到輪胎5包含有沿?fù)屋喨?1覆蓋的兩個(gè)交錯(cuò)的外胎簾子線層50，還有在裝配輪胎過程中通過纏繞一周所加的簾子線層而成的簾子線帶6。
圖6顯示本發(fā)明加工成的預(yù)切簾子線層，它與在輪胎內(nèi)的加固層形狀相同。若在簾子線層預(yù)割期間所有的簾子線都被切割，那么簾子線層按下列布置重復(fù)而成長度為L/2(這兒僅一根)的中間簾子線段60橫向放于長度大于L的側(cè)向簾子線段61的兩側(cè)，側(cè)向簾子線段在(i)區(qū)正對中間簾子線段定位。在(ii)區(qū)只有中間簾子線段的一個(gè)端頭向圓周方向伸展，伸出部分分別記為601和602。在每個(gè)側(cè)向簾子線段61在(ii)區(qū)的部分是(i)區(qū)部分的補(bǔ)充部分。每個(gè)側(cè)向簾子線段61在(ii)區(qū)的延伸部分位于圓周上每個(gè)中間簾子線段60的一側(cè)且分別位于中間簾子線段的兩側(cè)每個(gè)延伸部分本身與另一個(gè)中間簾子線段側(cè)向相鄰。
在成形過程中，切口的側(cè)面L1，L2將互相脫開，這樣圖5中就可以看到外胎層50。在圖5中，虛線表示側(cè)面L1和L2位置的形成線。在輪胎裝配時(shí)，根據(jù)定位層的直徑，這些形成線相交于C點(diǎn)。由于簾子線段組G1、G2段與相鄰的中間段沿相反方向運(yùn)動(dòng)，中間段60將承受剪力。每個(gè)中間段60將位于下列兩個(gè)限制區(qū)內(nèi)端頭60的極限位置在端頭611所在的直線上，端頭602的極限位置在端頭612所在的直線上。一般來說，如圖5和6所示，端頭601、602的最后位置常常處于接近該極限位置的中間位置。
如果有的預(yù)切割操作沒完成，那么從本發(fā)明可看出局部地方將沒有中間簾子線段60，而其中有的相鄰組卻比預(yù)期的要多一根簾子線，所以在所給例子里計(jì)算C、B值時(shí)應(yīng)用5代替4。即使如此對輪胎質(zhì)量都毫無影響。所以這項(xiàng)發(fā)明提出一種技術(shù)，這種技術(shù)拓寬了刀片的位置公差或刀片相對于簾子線的位置公差范圍。根據(jù)剛才給出的原理加工而成的輪胎加固件可用在輪胎結(jié)構(gòu)的任何位置，比如輪胎側(cè)壁或其它部位，剛才引用的例子只是最普通的應(yīng)用。
權(quán)利要求
1.輪胎的加強(qiáng)件，其特征在于它包括相互平行且平行于給定方向(α)的呈直線的簾子線段，每個(gè)簾子線段有兩個(gè)端頭，簾子線段按下列方式排列在長度為(M)的一個(gè)或幾個(gè)中間簾子線段(60)兩邊是長度大于(M)的長為(L)的側(cè)向簾子線段(61)，側(cè)向簾子線段(61)在第一區(qū)域與中間簾子線段共同延伸，而在第二區(qū)域在(α)方向則超出中間簾子線段的一個(gè)端頭，每個(gè)側(cè)向簾子線段(61)在第二區(qū)域的超出部分位于圓周上每個(gè)中間簾子線段的一側(cè)且相應(yīng)地平行于該中間簾子線段的該側(cè)面的方向(α)，每個(gè)延伸的超出部分與另一個(gè)中間簾子線段的側(cè)面相鄰。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪胎的加強(qiáng)件，其特征在于所述的側(cè)向簾子線段由同一長度的相鄰的簾子線段組(G1、G2)排列構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的輪胎的加強(qiáng)件，其特征在于所述的每個(gè)排列只包含有單個(gè)的中間簾子線段(60)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的輪胎的加強(qiáng)件，其特征在于所述的側(cè)向簾子線段長度(L)是中間簾子線段長度(M)的兩倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的輪胎的加強(qiáng)件，其特征在于所述的方向(α)是與垂直于輪胎旋轉(zhuǎn)軸的中間面成0°到20°的角。
6.一種用于切割單層平行簾子線層的切割裝置，其特征在于其包括用來給平行簾子線層一確定方向的參考工作臺(tái)(10)；包括寬度為(C)的單個(gè)刀片(2)，該刀片(2)相對于上述確定方向橫向安裝；還包括使該刀片切割平行簾子線層的裝置；使該刀片相對工作臺(tái)橫向移動(dòng)小于寬度(C)的兩倍的距離的裝置以及使平行簾子線層相對工作臺(tái)縱向移動(dòng)的裝置。
7.一種用于切割單層平行簾子線層的切割裝置，其特征在于其包括用來給平行簾子線層一確定方向的參考工作臺(tái)(10)；包括寬度為(C)的一組刀片(21、22)，刀片之間的橫向距離小于寬度(C)，且刀片(21、22)相對上述確定方向橫向安裝；還包括使刀片切割平行簾子線層的裝置，使刀片相對工作臺(tái)橫向移動(dòng)小于(C)的距離的裝置和使平行簾子線層相對工作臺(tái)(10)縱向移動(dòng)的裝置。
8.一種用于切割單層平行簾子線層的切割裝置，其特征在于其包括用來給平行簾子線層一確定方向的參考工作臺(tái)(10)，第一組刀片(21、22)相對于上述確定方向橫向安裝且相互間隔；還包括至少另一組刀片(23、24)，該組刀片(23、24)相對于第一組刀片(21、22)交錯(cuò)安裝，第二組刀片(23、24)部分延伸超出所述的第一組刀片，以及使刀片切割平行簾子線層的裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的用于切割單層平行簾子線層的切割裝置，其特征在于每組刀片橫向排成一直線，并垂直于所述的確定方向。
全文摘要
本發(fā)明提供一種輪胎的零角度加固件以及用于生產(chǎn)輪胎的可在平行簾子線層上加工切口的切割裝置，包括有用來給平行簾子線層一確定方向的參考工作臺(tái)10，還有具有給定寬度C的刀片2，刀片2相對于上述確定方向橫向定位，另外還包括以下裝置用來使刀片切割平行簾子線層的裝置，用來使刀片2相對于工作臺(tái)10橫向移動(dòng)的裝置，用來使平行簾子線層相對工作臺(tái)10縱向移動(dòng)的裝置。
文檔編號(hào)B60C9/18GK1134368SQ96103499
公開日1996年10月30日 申請日期1996年3月18日 優(yōu)先權(quán)日1995年3月16日
發(fā)明者克洛德·萊斯科菲特 申請人:米什蘭集團(tuán)總公司