将橡胶条安装至轮胎毛坯的设备、装置和方法.pdf

本发明涉及将橡胶条(B)安装至轮胎毛坯(16)的设备(12)、装置和方法。设备(12)包括具有挤压口(34)的橡胶挤压机(28)，所述挤压口用于使得橡胶条(B)成形并且用于将所述橡胶条(B)从所述挤压机(28)中送出。所述挤压口(34)由安装为在所述挤压机(28)上旋转的辊子(36)限定。设备(12)进一步包括用于将所述辊子(36)推挤至所述毛坯(16)的推挤装置(58)，从而使得所述辊子(36)构成将所述橡胶条(B)安装至所述毛坯(16)的安装器。挤压机(28)安装为绕轴线(29)枢转，以形成杠杆，在该杠杆上所述推挤装置(58)起到将辊子(36)推挤至橡胶条的作用。通过本发明可以简化轮胎毛坯的生产过程并减小生产轮胎的成本。

1、  一种用于将橡胶条(B)安装至轮胎毛坯(16)的设备(12)，这种类型的设备包括至少一台具有挤压口(34)的橡胶挤压机(28)，所述挤压口用于使得橡胶条(B)成形并且用于将所述橡胶条(B)从所述挤压机(28)中送出，所述挤压口(34)由安装为在所述挤压机(28)上旋转的辊子(36)限定，所述设备的特征在于，进一步包括用于将所述辊子(36)推挤至所述毛坯(16)的推挤装置(58)，从而使得所述辊子(36)形成将所述橡胶条(B)安装至所述毛坯(16)的安装器。

2、  根据权利要求1所述的设备(12)，其特征在于，所述辊子(36)通常是回转体的形式，所述回转体通过使得凸曲线围绕形成辊子(36)旋转轴线的轴线(T)旋转而产生，从而使得辊子(36)直径大致在辊子(36)中间达到最大。

3、  根据权利要求1或2所述的设备(12)，其特征在于，所述挤压口(34)形成橡胶流动通道(50)的开口端(34)，所述通道(50)具有至少一个用于以局部方式对橡胶流动进行制动的局部制动突起(52)。

4、  根据前述权利要求中任一项所述的设备(12)，其特征在于，所述挤压机(28)安装为绕轴线(29)枢转，以形成杠杆，在该杠杆上所述推挤装置(58)起到对所述辊子(36)施加力的作用。

5、  根据权利要求4所述的设备(12)，其特征在于，用于将所述橡胶条(B)按压至所述毛坯(16)的压具装置(54)固定至所述挤压机(28)，从而使得该压具装置与所述辊子(36)一起被推挤至所述毛坯(16)。

6、  根据权利要求4或5所述的设备(12)，其特征在于，所述挤压机的所述枢轴(29)由形成机器人组件(18)的一部分的支撑件(20)所支承。

7、  根据前述权利要求中任一项所述的设备(12)，具有两台挤压机(28)，每台都具有辊子(36)以及用于将所述辊子(36)推挤至所述毛坯的推挤装置(58)，所述两台挤压机(28)被放置于所述毛坯中轴中平面(M)的两侧，从而使得对于通常是回转体形式的所述毛坯(16)，可能将橡胶条(B)安装至关于所述毛坯(16)中轴中平面(M)对称的所述毛坯(16)的两部分(P₁、P₂)。

8、  一种将橡胶条(B)安装至轮胎毛坯(16)的装置(10)，所述装置的特征在于包括根据前述权利要求中任一项所述的设备(12)以及所述毛坯(16)的旋转支承件(14)。

9、  一种通过至少一台具有挤压口(34)的橡胶挤压机(28)将橡胶条(B)安装至轮胎毛坯(16)的方法，所述挤压口用于使得所述橡胶条(B)成形并且为所述橡胶条(B)提供从挤压机(28)的出口，所述挤压口(34)由安装为在所述挤压机(28)上旋转的辊子(36)限定，所述方法的特征在于所述辊子(36)被推挤至所述毛坯(16)，从而使得所述辊子(36)形成用于将所述橡胶条(B)安装至所述毛坯(16)的安装器。

10、  根据权利要求9所述的方法，其特征在于，因为由旋转支撑件(14)支撑所述毛坯，所以所述旋转支撑件(14)和所述辊子(36)的旋转速度互相同步。

11、  根据权利要求10所述的方法，其特征在于，对于沿着圆形路径安装至所述轮胎毛坯(16)从而使得橡胶条(B)沿着所述路径呈现不同半径的径向内外边缘的橡胶条(B)，所述旋转支撑件(14)和所述辊子(36)的旋转速度互相同步，从而使得所述辊子(36)的圆周速度与所述橡胶条(B)内边缘的圆周速度大致相等。

12、  根据权利要求9至11中任一项所述的方法，其特征在于，对于包括用于挤压橡胶的蜗杆螺钉(46)的所述挤压机(28)，通过使得所述蜗杆螺钉(46)沿与其挤压方向相反的方向转动，所述橡胶条(B)的一段在该段被安装至所述轮胎毛坯(16)后被切掉。

13、  根据权利要求9至12中任一项所述的方法，其特征在于，在将橡胶条(B)的一段安装至所述轮胎毛坯(16)之前或之后，在与挤压和橡胶条安装方向相反的方向使得辊子(36)转动。

14、  根据权利要求9至13中任一项所述的方法，其根据权利要求8所述的装置实施，所述装置包括根据权利要求7所述的设备，所述方法的特征在于，将橡胶条(B)同时安装至所述毛坯(16)的每一部分(P₁、P₂)。

将橡胶条安装至轮胎毛坯的设备、装置和方法
技术领域
本发明涉及将橡胶条安装至轮胎毛坯的设备、装置和方法。
本发明尤其适用于摩托车轮胎，但不局限于摩托车轮胎。
背景技术
众所周知将橡胶条安装至轮胎毛坯是通过一种装置实现的，该装置包括，在第一位置处的至少一台用于生产橡胶条的橡胶挤压机，以及在第二位置处的用于将橡胶条安装至毛坯的毛坯旋转支撑件。
装置中的挤压机具有挤压口(用于橡胶条成型以及用于将橡胶条从挤压机中送出)，有利地该挤压口由安装为在挤压机上旋转的辊子限定。
在某些情形下，在生产完成之后并在安装至毛坯之前，橡胶条会临时存储在存储卷轴上。在其他情形下，橡胶条被直接由第一位置转移到第二位置而不经过中间存储，可能会经过用于调节传送速度的装置。
在上面提到的所有情形中，橡胶条被挤压并被安装于两个不同的位置，因此使得必须首先将挤压后的橡胶条从生产位置移动到安装位置，其次在将橡胶条安装至毛坯之前，在橡胶条上涂覆提高橡胶条在毛坯上的粘附力的物质。
发明内容
本发明的目的是简化轮胎毛坯的生产过程，特别是通过避免对于在两个位置之间移动并涂覆橡胶条的任何需要，从而尽可能地减小生产轮胎的成本。
为此目的，本发明提供了一种用于将橡胶条安装至轮胎毛坯的设备，这种类型的设备包括至少一台具有挤压口的橡胶挤压机，该挤压口用于使得橡胶条成形并且用于将所述橡胶条从挤压机中送出，该挤压口由安装为在挤压机上旋转的辊子限定，该设备的特征在于，进一步包括用于将辊子推挤至毛坯的推挤装置，从而使得辊子形成将橡胶条安装至毛坯的安装器。
这样的设备使得在单一位置处同时挤压橡胶条并将其安装至轮胎毛坯成为可能。用于将辊子推挤至毛坯的装置使得直接在挤压机的出口将橡胶条安装至毛坯成为可能。不再需要将橡胶条从一个位置移动到另一位置。
此外，由于橡胶条在离开挤压机时相对较热，在形成安装器的辊子作用下它容易与毛坯粘合。因此不需要在橡胶条上涂覆用于提高粘附力的物质。
根据本发明设备的可选特征，辊子通常是回转体的形式，该回转体通过使得凸曲线围绕形成辊子旋转轴线的轴线旋转而产生，从而使得辊子直径大致在辊子中间达到最大。
在将橡胶条安装至毛坯的过程中，辊子的凸形状起到排出任何可能进入橡胶条和毛坯之间的空气的作用。
根据本发明设备的另一可选特征，挤压口形成橡胶流动通道的开口端，所述通道具有至少一个用于以局部方式对橡胶流动进行制动的局部制动突起。
橡胶以粘弹性状态在通道中流动，因此它对于趋向于减缓与通道轮廓接触的橡胶流动的边缘效应敏感。局部的制动突起起到在通道中心对橡胶流动进行制动的作用，以形成相对较平的橡胶前部。
根据本发明设备的其他可选特征：
挤压机安装为绕轴线枢转，以形成杠杆，在该杠杆上推挤装置起到对辊子施加力的作用。
用于将橡胶条按压至毛坯的压具装置被固定至挤压机，从而使得该压具装置与辊子一起被推挤至毛坯，这些压具装置起到确保橡胶条完美地安装至轮胎毛坯的作用。
挤压机的枢轴由形成机器人组件的一部分的支撑件所支承。这种组件使得本发明的设备适应于具有不同几何特征的轮胎。机器人组件起到使得挤压机相对毛坯移动的作用，从而可以适应不同类型的毛坯。
该设备包括两台挤压机，每台都具有辊子以及用于将辊子推挤至毛坯的推挤装置，两台挤压机被放置于毛坯中轴中平面的两侧，从而使得对于通常是回转体形式的毛坯，可能将橡胶条安装至关于毛坯中轴中平面对称的毛坯的两部分。
本发明还提供一种将橡胶条安装至轮胎毛坯的装置，该装置的特征在于包括如上文定义的设备以及毛坯的旋转支撑件。
本发明还通过至少一台具有挤压口的橡胶挤压机提供一种将橡胶条安装至轮胎毛坯的方法，该挤压口用于使得橡胶条成形并且为所述橡胶条提供从挤压机的出口，所述挤压口由安装为在挤压机上旋转的辊子限定，该方法的特征在于辊子被推挤至毛坯，从而使得辊子形成用于将橡胶条安装至毛坯的安装器。
这种方法使得当毛坯在支撑件上旋转时，橡胶条被安装至毛坯。
根据本发明方法的可选特征，对于由旋转支撑件支撑的毛坯，旋转支撑件和辊子的旋转速度互相同步。
这特别使得旋转支撑件和辊子的旋转速度在其它因素中成为轮胎和挤压机流量的几何参数的函数成为可能。通过使得旋转支撑件和辊子的旋转速度同步，辊子的速度因而与毛坯的旋转速度相适应。
根据本发明方法的可选特征，对于沿着圆形路径安装至轮胎毛坯从而使得橡胶条沿着所述路径呈现不同半径的径向内外边缘的橡胶条，旋转支撑件和辊子的旋转速度互相同步，从而使得辊子的圆周速度与橡胶条内边缘的圆周速度大致相等。
因此将橡胶条安装至已经通常是与轮胎最终形状大致相符的环形形状的毛坯上成为可能。在具有该形状的毛坯上，以及更特别的在形成轮胎侧壁的毛坯的一部分上，橡胶条沿着圆形路径安装至所述部分以使得橡胶条呈现不同半径的径向内边缘和径向外边缘。由于通过辊子安装的橡胶相对较热并处于粘弹性状态，与橡胶条径向内边缘的圆周速度大致相等的辊子的圆周速度导致橡胶条沿着它的径向外边缘被伸展，因而保证安装的橡胶条是平的并且不出现皱纹。
根据本发明方法的另一可选特征，对于包括用于挤压橡胶的蜗杆螺钉的挤压机，通过使得蜗杆螺钉沿与其挤压方向相反的方向转动，橡胶条的一段在该段被安装至轮胎毛坯后被切掉。
通过沿与蜗杆螺钉的挤压方向相反的方向使用蜗杆螺钉，不需要依靠额外的装置来切掉橡胶条。
有利的是，在将橡胶条的一段安装至轮胎毛坯之前或之后，在与挤压和橡胶条安装方向相反的方向使得辊子转动。
辊子的在与挤压方向相反方向的旋转起到优化橡胶前部形状的作用。
本发明也提供利用上述装置的上述方法，该装置包括一种设备，该设备包括两台挤压机，每台都具有辊子以及用于将辊子推挤至毛坯的推挤装置，两台挤压机被放置于毛坯中轴中平面的两侧，从而使得对于通常是回转体形式的毛坯，可能将橡胶条安装至关于所述毛坯中轴中平面对称的毛坯的两部分，该方法的特征在于橡胶条同时被安装至毛坯的每一部分。
附图说明
通过阅读以下完全由非限制性实施例给出并且以附图为参考的描述可以更好的理解本发明，其中：
图1是本发明装置的立体图；
图2是图1中箭头I所示部分的细节视图，显示了推挤装置；
图3是图1中箭头II所示部分的细节视图，显示了压具装置；
图4是用于将橡胶条安装至图1中所示的装置的设备的挤压机辊子的剖视图；以及
图5是沿图4中箭头V看去的视图，显示了挤压机辊子。
具体实施方式
图1显示本发明用于将橡胶条安装至轮胎毛坯的装置。该装置通篇用附图标记10表示。
装置10包括设备12，其中设备12用于将橡胶条B与支承未处理的轮胎毛坯16的旋转支撑件14一起安装，轮胎毛坯16通常是环形，与经过硫化的轮胎的形状接近。
一旦经过硫化，以图1中的例子显示的毛坯16就会构成摩托车轮胎。
毛坯16通过旋转支撑件14绕其轴线旋转。
设备12包括机器人组件18。该机器人组件18支承置于平面S两侧的两个支撑件20。
图1显示了具有轴线X、Y、Z的参考系，所述轴线X、Y、Z成对互相正交，从而使得支撑件20可以通过常规的电机-驱动装置22平行于X轴移动，通过常规的电机-驱动装置24平行于Y轴移动，通过常规的电机-驱动装置26绕平行于Z轴的轴线移动。
值得注意的是平面S与X、Z平面平行。
设备12还具有两台放置在平面S两侧的挤压机28。每台挤压机28都绕轴线29枢转安装，由相应的支撑件20支承以形成杠杆。轴线29大致平行于X轴延伸。
每台挤压机28包括用于向挤压机28供给橡胶的供给装置30。这些供给装置30包括用于为未挤压橡胶块导向的导向装置31以及用于将未挤压橡胶块引入挤压机28中的引入装置32。
每台挤压机28也具有挤压头33。在图3和图4中更加具体地示出了挤压头33。
挤压头33包括用于使橡胶条B成形的挤压口34，其同样作为所述橡胶条B从挤压机28中出来的出口。
挤压口34由辊子36限定。如图1所示，辊子36安装为在挤压机28上旋转，并由驱动装置38驱动为绕轴线T旋转。这些驱动装置38特别包括电机40。
挤压口34也由用于调节橡胶条B轮廓的调节装置42限定。特别地，这些调节装置42包括可移动刀片44。
如图4所示，以常规方式，每一台挤压机28包括安装为在主体48上旋转的蜗杆螺钉46。蜗杆螺钉46使得橡胶可以沿着橡胶流动通道50加压和加热。挤压口34形成通道50的开口端，橡胶通过该开口端被挤压。通道50具有至少一个用于局部对橡胶制动的局部制动突起52。特别地，通道50具有单个的局部制动突起52，其也在图5中示出。
在图5中，可以看出辊子36通常为回转体的形式，该回转体通过使得凸曲线围绕轴线T旋转而获得。辊子36的直径大致在辊子36的中间达到最大。
在图1和图3所示的例子中，挤压头33同样具有将橡胶条B按压至毛坯16的压具装置54。通过例子，这些压具装置54包括两个小轮56。
如图1和图2所示，与每一挤压机28有关的推挤装置58作用在形成杠杆的挤压机28上以将小轮36推挤至轮胎毛坯16。以这种方式，轮36构成将橡胶条B按压至毛坯16的安装器。
由于压具装置54被固定至挤压机28的头部33，它们与辊子36一起被装置58推挤至毛坯16。
推挤装置58的布置方式使得两台挤压机28可以对应于未来轮胎的侧壁将两条橡胶条B按压至毛坯16的两部分P₁和P₂。该两部分P₁和P₂关于毛坯16的中轴中平面M对称，如图1所示。
如图2所示，推挤装置58包括形成的组件，该铰链臂60具有连接到支撑件20的第一末端62以及连接到挤压机28的末端的第二末端64，该挤压机28位于轴线29的与头部33所处侧面相反的侧面。
装置10的每一挤压机28使得橡胶条B可以在该方法的作用下按压至毛坯16，对于该方法，与本发明有关的主要方面在以下描述。
首先，支撑件14被置于接近设备12，从而使得毛坯部分地在挤压机28之间延伸，设备12的平面S与毛坯16的中轴中平面M重合。
随后辊子36被按压至毛坯16，从而使得该辊子36形成将橡胶条B安装至毛坯16的安装器。橡胶条B随后安装至毛坯16的一部分(例如侧壁)，如下面所述。
支撑件14和旋转辊子36的旋转速度互相同步。挤压的橡胶条B通过以未示出的传统装置对辊子36进行加热而选择性地被加热。
此后，橡胶条B围绕圆形路径沉积在轮胎毛坯16上。由于其路径是圆形的，橡胶条B呈现具有不同半径的径向内边缘和径向外边缘。优选地，支撑件14与辊子36的旋转速度同步，从而使得辊子36的圆周速度与橡胶条B内边缘的圆周速度大致相等。
在橡胶条B的一段被安装至轮胎毛坯16后，通过使得螺钉46沿与挤压橡胶的方向相反的方向转动而使得该段被切下。优选地，为了在橡胶条B被切下之后优化橡胶前部的形状，使得辊子36沿与挤压和安装橡胶条B的方向相反的方向旋转。
值得注意的是在将橡胶条B的该段安装至轮胎毛坯16之前，同样可能使得辊子36沿与其挤压方向相反的方向转动。
同样值得注意的是两条橡胶条B可以同时安装至毛坯16的两部分P₁和P₂上。
在此所描述的本发明的实施形式涉及生产摩托车轮胎毛坯。对于这种特殊的应用，本发明使得沿着圆形路径安装橡胶条变得非常容易，所以沿着该路径，橡胶条呈现不同半径的边缘，因为橡胶被安装至毛坯时仍然是热的，所以这一点变为可能。该优点在考虑摩托车的轮胎毛坯的通常为环形的形状时特别有用，特别是毛坯顶部(crest)通常为圆的形状，这限制橡胶条遵循圆形路径的安装，如上所述。
容易理解的是本发明并不局限于上述实施例，它可以用于制造任何形式的外胎，例如用于私家车、有篷货车或真正的重型货车。
此外，橡胶条B可以沿着环形或其它形状的路径沉积于毛坯16的任何位置，例如在毛坯16的胎冠上(未来的轮胎胎面)。