專利名稱：胎體簾布層形成設備以及采用該設備生產充氣輪胎的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種胎體簾布層形成設備(carcass ply forming apparatus)以及采用該設備生產充氣輪胎的方法。該胎體簾布層形成設備能夠將矩形、片狀的胎體簾布層片 (carcass plypieces)高度精確地貼附在一個型芯(core)的外表面，從而借助自動化來提
高生產率。
背景技術：
近年來，為提高輪胎的均勻度，提出一種充氣輪胎的生產方法。該方法采用一種型芯，該型芯的外表面在形狀上與其中已經充有氣壓后的輪胎的內表面頗為相似(見以下專利文獻1)。在這樣的生產方法中，比方說，矩形、片狀的胎體簾布層片Cp，如圖16(b)所示， 沿輪胎圓周方向連續(xù)排布在型芯b的外表面上，從而形成胎體簾布層(carcass ply)C;其中，如圖16(a)所示，各片胎體簾布層片Cp在輪胎寬度方向上的長度L2大于其在輪胎長度方向上的長度Li。專利文獻1Japanese Laid-Open Patent Publication No. 11-254906(日本專利公告開平第11-254906號)。

發(fā)明內容
然而，在上述生產方法中，胎體簾布層片Cp是以手工方式貼附在型芯b上的，因此需要很多人工，而且難以在輪胎寬度方向上精確貼附胎體簾布層片Cp。本發(fā)明在考慮到上述情況下而成的，且本發(fā)明的一個主要目的旨在提供一種胎體簾布層形成設備，該胎體簾布層形成設備能夠將矩形、片狀的胎體簾布層片高度精確地貼附在型芯的外表面，從而借助自動化來提高生產率；以及采用該裝置生產充氣輪胎的方法。本發(fā)明的第一方面提供一種胎體簾布層形成設備，通過沿輪胎圓周方向大致連續(xù)地布置矩形、片狀的胎體簾布層片，來形成用于充氣輪胎的胎體簾布層。各胎體簾布層片在輪胎寬度方向上的長度大于其在輪胎圓周方向上的長度。所述胎體簾布層形成設備包含型芯、型芯轉動裝置和附貼裝置。所述型芯具有分別用于形成成品輪胎的胎面部分內側、側壁部分內側和卷邊部分內側的胎面內側形成表面、側壁部分內側形成表面和卷邊部分內側形成表面；型芯轉動裝置用于使所述型芯以預定的角節(jié)矩沿輪胎圓周方向轉動；附貼裝置用于將胎體簾布層片貼附在型芯的外表面。附貼裝置包含移動裝置和一對保持單元。在輪胎寬度方向上，一對保持單元在每個胎體簾布層片的長度的中間位置兩側保持該胎體簾布層片；移動裝置用于移動各保持單元。各保持單元均包含主滾輪和輔助滾輪。主滾輪能夠繞著沿輪胎圓周方向的切線的軸線轉動，并接觸各胎體簾布層片在輪胎徑向方向上的外表面；輔助滾輪能夠繞該軸線轉動，并通過接觸各胎體簾布層片在輪胎徑向方向上的內表面， 而將各胎體簾布層片保持在主滾輪和輔助滾輪之間。通過使每個胎體簾布層片的在輪胎寬度方向上介于所述主滾輪之間延伸的伸展部接觸所述型芯的外表面，并且使每個主滾輪在輪胎寬度方向上依次經過所述型芯的胎面內側形成表面、側壁部分內側形成表面和卷邊部分內側形成表面移動，所述移動裝置在使胎體簾布層片的所述伸展部的長度增加的同時， 將胎體簾布層片貼附到所述型芯的外表?；谏鲜龅谝环矫娴谋景l(fā)明第二方面，所述移動裝置包含軸向移動裝置和徑向移動裝置，所述軸向移動裝置在所述型芯沿輪胎徑向方向的外側支撐所述一對保持單元， 并使所述一對保持單元在輪胎徑向方向上朝向彼此移動或者彼此遠離；所述徑向移動單元支撐所述軸向移動單元，使得所述軸向移動單元能夠在輪胎徑向方向上向內或向外移動。基于上述第二方面的本發(fā)明第三方面，所述徑向移動裝置包含主體框、第一球狀螺母部、第一伺服電機以及第一螺桿；所述第一球狀螺母部由所述主體框支撐，以能夠繞著平行于輪胎徑向方向的軸線轉動；所述第一伺服電機使所述第一球狀螺母部繞著所述軸線轉動；并且所述第一螺桿被旋入所述第一球狀螺母部，并在該第一螺桿沿著輪胎徑向方向的內端部固定在所述軸向移動裝置上；并且，通過旋轉所述第一球狀螺母部，所述徑向移動裝置使所述一對保持單元與所述軸向移動裝置一起在輪胎徑向方向上向內或者向外移動?；谏鲜龅谌矫娴谋景l(fā)明第四方面，所述軸向移動裝置包含支撐框、第二螺桿、 一對第二球狀螺母部和第二伺服電機，所述支撐框固定在所述第一螺桿上；所述第二螺桿在其兩端處以可轉動的方式被所述支承框支撐，并沿著輪胎軸向方向延伸，而且在其兩端處分別形成有左手螺紋部和右手螺紋部；所述一對球狀螺母部中的每一個均旋擰在所述第二螺桿上，并且與相應的保持單元相連；所述第二伺服電機用于旋轉所述第二螺桿；并且， 通過旋轉所述第二螺桿，所述徑向移動裝置使所述一對保持單元在輪胎軸向方向上朝向彼此移動或者彼此遠離?；谏鲜龅谒姆矫娴谋景l(fā)明第五方面，每個保持單元均包含致動器，所述致動器用于使所述主滾輪和所述輔助滾輪朝向彼此移動或者彼此遠離。基于上述第五方面的本發(fā)明第六方面，每個保持單元均包含推動裝置，所述推動裝置用于將所述主滾輪推向所述型芯的外表面，并且吸收胎面內側形成表面、側壁部內分側形成表面和卷邊部分內側形成表面的不平整?；谏鲜龅诹矫娴谋景l(fā)明第七方面，所述推動裝置包含軸向推動單元和徑向推動單元，所述軸向推動單元沿著輪胎軸向方向施加推動力，所述徑向推動單元沿著輪胎徑向方向施加推動力?；谏鲜龅谄叻矫娴谋景l(fā)明第八方面，如果所述主滾輪在輪胎寬度方向上沿所述型芯的外表面的移動速度以S(毫米/秒)表示；所述型芯的外表面上沿輪胎寬度方向的任意兩點之間在輪胎軸向方向上的距離以x(毫米)表示；并且所述任意兩點之間在輪胎徑向方向上的距離以Y(毫米)表示，所述移動裝置移動所述主滾輪的移動時間Tn(秒)滿足以下關系式Tn = {^(X2+Y2)}/S基于上述第八方面的本發(fā)明第九方面，所述附貼裝置包含第一附貼裝置和第二附貼裝置，所述第一附貼裝置用于將第一胎體簾布層片貼附到所述型芯上，所述第二附貼裝置用于將第二胎體簾布層片貼附到在輪胎圓周方向上與所述第一附貼裝置間隔角度θ 1 的位置?；谏鲜龅诰欧矫娴谋景l(fā)明第十方面，所述型芯轉動裝置包含轉動控制器，該轉動控制器用于使所述型芯從第一附貼裝置轉向第二附貼裝置；使所述型芯以角節(jié)矩轉動，直至第二附貼裝置抵達由第一附貼裝置最初貼附的第一胎體簾布層片；以及，在第二附貼裝置抵達由第一附貼裝置最初貼附的第一胎體簾布層片時，轉動型芯，使由第一附貼裝置最后貼附的第一胎體簾布層片的下一貼附位置面對第二附貼裝置。基于上述第十方面的本發(fā)明第十一方面提供一種用于制造充氣輪胎的方法，該方法通過使用上述第一至第十方面中任意一方面所述的胎體簾布層形成設備來形成胎體簾布層。發(fā)明效果本發(fā)明的胎體簾布層形成設備通過使胎體簾布層片在輪胎寬度方向上介于主滾輪之間延伸的伸展部接觸型芯的外表面，并且使每個主滾輪在輪胎寬度方向上依次經過型芯的胎面內側形成表面、側壁部分內側形成表面以及卷邊部分內側形成表面移動，該移動裝置在使胎體簾布層片的伸展部的長度增加的同時，將胎體簾布層片貼附到型芯的外表面。因此，所述形成設備能夠在輪胎寬度方向上高度精確地貼附胎體簾布層片。此外，因該形成設備包含型芯轉動裝置，該型芯轉動裝置沿輪胎圓周方向按照預定的角節(jié)矩轉動型芯，從而該形成設備能夠高度精確地將胎體簾布層片順次貼附在型芯上，而不必沿圓周方向移動保持單元。因此，上述附貼操作可以實現(xiàn)自動化而無需人力，附貼操作的效率也得以提高。


圖1為本發(fā)明的實施例的胎體簾布層形成設備的正視圖；圖2為附貼裝置的放大正視圖；圖3為移動裝置的放大側視圖；圖4為所述移動裝置的局部放大截面圖，展示的是球狀螺母和第一帶輪；圖5為保持單元的放大立體圖；圖6為保持單元的局部放大截面圖；圖7(a)為保持單元的正視圖，其中，主滾輪和輔助滾輪大致沿輪胎軸向方向彼此接觸；圖7(b)為保持單元的正視圖，其中，致動器的桿部處于伸出狀態(tài)；圖7(c)為保持單元的正視圖，其中，主滾輪和輔助滾輪沿型芯徑向方向彼此分開；圖8(a) 8(c)分別為圖7(a) 7 (c)的側視圖；圖9(a)為保持胎體簾布層片的保持單元的正視圖；圖9(b)為向內拉胎體簾布層片的保持單元的正視圖；圖10(a)和10(b)為示意軸向推動單元的工作的正視圖；圖10(c)為示意徑向推動單元的工作的正視圖；圖11(a)為所述形成設備的正視圖，示意胎體簾布層片的伸展部接觸型芯的外表圖11(b)為所述形成設備的正視圖，其中每個主滾輪沿型芯的形成面移動；圖12(a)為所述形成設備的正視圖，其中每個主滾輪已抵達卷邊部分內側形成表
圖12(b)為所述形成設備的正視圖，示意每個保持單元移動離開型芯；圖13為示意型芯的角節(jié)矩的側視圖；圖14為示意每個主滾輪的中心沿著其移動的軌跡的正視圖；圖15(a)和(b)為本發(fā)明另一實施例中的形成設備的側視圖，示意的是附貼步驟；圖15(c)為圖15(a)中形成設備的側視圖，示意的是移動步驟；圖16(a)為胎體簾布層片的立體圖；圖16(b)為型芯的立體圖，上面布置有多條胎體簾布層片。
具體實施例方式以下，將參照附圖描述本發(fā)明的實施例。如圖1和16(a)所示，當前實施例中的胎體簾布層形成設備(以下簡稱“形成設備”)1能夠通過沿著輪胎圓周方向大致連續(xù)地布置矩形、片狀的胎體簾布層片Cp來形成充氣輪胎的胎體簾布層C。其中，矩形、片狀的胎體簾布層片Cp在輪胎寬度方向上的長度L2 大于其在輪胎圓周方向上的長度Li。在本實施例中，在每個胎體簾布層片Cp中，胎體簾線 (carcass cords)Cc是沿著輪胎寬度方向設置的。如圖1所示，作為范例，形成設備1包含型芯2、型芯轉動裝置3以及附貼裝置4。 其中，型芯2具有形成面M,該形成面M在形狀上與其中已經充有氣壓的成品輪胎的內表面頗為相似；型芯轉動裝置3能夠使型芯2在輪胎圓周方向上轉動；附貼裝置4用于將胎體簾布層片Cp貼附在型芯2的外表面。此處，表述“貼附在型芯2的外表面”，除了如本實施例所述，將胎體簾布層片Cp直接貼附在型芯2的外表面這種方式以外，還包含至少一種，比方說，通過內襯(inner lining，圖中未示出)將胎體簾布層片Cp附著在型芯2外表面的其他方式。例如，型芯2是由在輪胎圓周方向彼此能夠分離的多個分離的構件(divided pieces) 2P形成。在形成綠色輪胎(green tire)或者在硫化并形成綠色輪胎以后，型芯2 能被拆分，容易從輪胎中取出。此外，型芯2由支撐軸8支撐，支撐軸8保持水平，從而與中心軸線CL同軸。此外，型芯2的形成面M包含用于形成成品輪胎胎面部分(tread portion)內側的胎面內側形成表面(tread inner side forming surface)Ml、用于形成成品輪胎側壁部分(sidewall portion)內側的側壁部分內側形成表面M2、以及用于形成成品輪胎卷邊部分(bead portion)內側的卷邊部分內側形成表面M3。作為范例，型芯轉動裝置3包含本體部3A、電機;3B和轉動控制器3C。其中，本體部3A以可轉動的方式支撐型芯2的支撐軸8，從而保持支撐軸8的一端；電機:3B用于使支撐軸8轉動；轉動控制器3C用于控制電機;3B的轉動。因此，通過驅動電機3B，型芯轉動裝置3能使支撐軸8轉動，從而進一步帶動型芯2轉動。如圖1和2所示，附貼裝置4包含用于保持胎體簾布層片Cp的一對左、右保持單元6B和6A，以及用于驅動保持單元6B和6A的移動裝置7。移動裝置7包含軸向移動裝置56和徑向移動裝置57。其中，軸向移動裝置56在輪胎徑向的外側(在本實施例中，為高于型芯2的位置處)支撐一對保持單元6A和6B，使保持單元6A和6B能夠沿著輪胎軸向方向彼此相向或者反向移動。徑向移動裝置57包含主體框94、第一球狀螺母部72、第一伺服電機73以及第一螺桿71。其中，主體框94可以在，比方說，工廠的地板或者墻壁之類的固定部(圖中未示出)上獲得支撐；第一球狀螺母部72由主體框94支撐，從而能夠繞著平行于輪胎徑向方向的軸線轉動；第一伺服電機73用于驅動第一球狀螺母部72繞該軸線轉動；第一螺桿71旋入第一球狀螺母部72，并沿輪胎徑向延伸。此外，本實施例中的徑向移動裝置57還包含一對導桿76 ；該對導桿76在第一螺桿71的兩側延伸，平行于第一螺桿71。如圖2和3所示，主體框94包含第一基部75、軌道部86、導向部89以及第二基部74。其中，第一基部75為方管狀，固定在工廠內的固定部上，并沿輪胎的軸向(處于水平方向)延伸；軌道部86固定在第一基部75的前表面上，大致沿水平方向延伸；導向部89 由軌道部86以可滑動的方式導引；第二基部74為方柱形，通過固定在導向部89上從而被支撐，且相對于第一基部75可滑動，其長度處于水平方向上。第二基部74上設置有內支撐件88，該內支撐件88固定在第二基部74的上表面； 一對直立件78，該對直立件78固定在內支撐件88的側邊緣部；外支撐件80，該外支撐件設置在兩個豎直件78之間，并且向前和向后延伸，從而覆蓋第一、第二基部75和74的上部； 一對支承部90，該支撐部90分別能夠以可滑動的方式導引導桿76。此外，如圖4的放大圖所示，內支撐件88和外支撐件80上分別設置有沿豎直方向延伸的孔91和79。第一球狀螺母部72通過設置在外支撐件80的孔79中的軸承以可轉動的方式由外支撐件80所支撐。此外，第一帶輪81固定在第一球狀螺母部72的下端，從而能夠繞與第一球狀螺母部72相同的軸線轉動。第一帶輪81位于外支撐件80與內支撐件88之間的間隙內，因而不會與其他構件發(fā)生干涉。如圖3所示，第一伺服電機73包含本體部84和轉軸87。其中，本體部84固定在外支撐件80后邊緣部分的上表面上；轉軸87從本體部84向下突伸，繞著平行于第一螺桿71的軸線轉動。第二帶輪82固定在轉軸87上。第二帶輪82在第一伺服電機73的驅動下能在正、反方向上轉動。此外，第二帶輪82和第一帶輪81通過帶83彼此相連，帶83 用于傳輸伺服電機73的驅動力。因此，在伺服電機73的驅動下，第一球狀螺母部72能夠沿預定方向轉動。如圖2和4所示，第一螺桿71通過第一球狀螺母部72和旋入第一球狀螺母部72 中的螺紋部71a由主體框94支撐。此外，第一螺桿71和一對導桿76在其各自位于輪胎徑向方向上的內端處固定在將于后文描述的軸向移動裝置56的支撐框58上。在這樣的徑向移動裝置57中，第一螺桿71的轉動受到一對導桿76的限制。因此， 通過第一球狀螺母部72的旋轉，徑向移動裝置57能夠沿輪胎的徑向方向向內或者向外移動。因此，通過軸向移動裝置56，徑向移動裝置57能夠在徑向方向上將一對保持單元6A和 6B向內或者向外移動。接下來，如圖2所示，軸向移動裝置56包含支撐框58、第二螺桿59、一對第二球狀螺母部60A和60B、以及第二伺服電機61。其中，支撐框58固定在第一螺桿71和一對導桿76的內端，并沿輪胎的軸向延伸；第二螺桿59在其兩端處以可轉動的方式由支承框58 支撐，并沿輪胎的軸向延伸；一對第二球狀螺母部60A和60B旋在第二螺桿59上；第二伺服電機61用于使第二螺桿59繞著平行于輪胎軸向的軸線旋轉。
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如圖2和3所示，支撐框58包含本體部63、本體支承部64和本體導向部65。其中，本體部63側視時大致成矩形，并沿輪胎軸向延伸；本體支承部64自本體部63的兩端向前突出；本體導向部65固定在本體部63的下表面(在輪胎徑向方向上的內表面)，并沿輪胎的軸向延伸。第二螺桿59由支撐框58的本體支承部64所支撐，能夠繞著平行于輪胎軸向的軸線旋轉。此外，第二螺桿59、右螺紋部59A和左螺紋部59B上形成有螺紋。作為示例，第二球狀螺母部60A和60B分別旋在右螺紋部59A和左螺紋部59B上。 此外，保持單元連接部67分別設置在第二球狀螺母部60A和60B上，保持單元6A和6B分別固定在保持單元連接部67上。作為示例，如圖2和5所示，各保持單元連接部67形成為包含縱向支撐件68、橫向支撐件69、加強構件(stay member) 70和支撐盤93。其中，各縱向支撐件68從第二球狀螺母部60A或60B中相對應的那一個向下延伸；橫向支撐件69自縱向支撐件68的下端沿輪胎軸向向外側延伸；加強構件70用于加強縱向和橫向支撐件68和69 ；支撐盤93設置在橫向支撐件69與第二球狀螺母部60A或60B中相對應的那一個之間?；瑒硬?5固定在支撐盤93上，沿支撐框58的本體導向部65被導引。因此，各第二球狀螺母部60A和60B受到支撐，但不能相對于支撐框58轉動。如圖2所示，第二伺服電機61通過本體支承部64固定在第二螺桿59的一端上， 從而能使第二螺桿59在正、反方向上旋轉。因第二螺桿59在第二伺服電機61的驅動下轉動，所以這樣的軸向移動裝置56能夠通過第二球狀螺母部60A和60B分別使保持單元6A和6B在輪胎的軸向上沿著相反的方向移動，即保持單元6A和6B能夠相向而行或者彼此遠離。接下來，保持單元包含圖1中位于右側的第一保持單元6A和位于左側的第二保持單元6B。此外，各保持單元6A和6B均包含本體支承部9、軸向移動部10、主滾輪11和輔助滾輪12。其中，本體支承部9沿輪胎徑向自移動裝置7向內延伸；軸向移動部10由本體支承部9的內端所支撐，并且沿輪胎的軸向(在水平方向上)可移動；主滾輪11由軸向移動部10所支撐；輔助滾輪12被設置為能夠移向主滾輪11或者從主滾輪11移開。此外，本實施例的各保持單元6A和6B還包含致動器13 (如圖5所示)，用于使主滾輪11與輔助滾輪12相向而行或者彼此遠離。如圖5和6中的放大圖所示，本體支撐部9包含缸部16、支架15、導軌部17以及懸掛件18。其中，缸部16在其沿輪胎徑向的外端處固定在移動裝置7的支撐盤93上，并且具有桿16a，通過供以高壓流體，桿16a能夠沿輪胎的徑向向內伸展；支架15固定在缸部 16的桿16a上；導軌部17固定在支架15的內表面上；懸掛件18從支架15向內伸出。軸向移動部10包含橫向移動件21a、支架21b、支承件22、伸縮件(extension piece) 23以及臂部四。其中，橫向移動件21a由導軌部17所導引，其被支撐為能夠沿輪胎的軸向滑動；支架21b固定在橫向移動件21a上；支承件22自支架21b沿輪胎的軸向向內延伸，從而朝向型芯2的赤道線Mc傾斜；伸縮件23大致呈L形，一端固定在支架21b上，另一端自支架21b沿輪胎軸向向外伸出；臂部四固定在支架21b上，沿輪胎徑向向外延伸。如圖6中的放大圖所示，支承件22上設置有沿其厚度方向延伸的孔M。第一軸 25固定在孔M中，用于可轉動地支撐主滾輪11。第一軸25的軸線被設置成為與輪胎圓周方向的切線保持平行。第一軸25在其長度方向上的大致中部一體設置有螺紋部沈，后者旋入孔M中，并包含有螺母狀的部分。通過將螺紋部26旋入到孔M中，第一軸25被固定在支承件22中， 且不能轉動。如圖2和5所述，伸縮件23包含軸向件23a和豎直件23b。軸向件23a沿輪胎的軸向自支架21b向外延伸；豎直件23b自軸向件23a的外端沿輪胎的徑向向外延伸。第一推動部36，作為示例，由拉伸彈簧構成，其一端勾掛在本體支撐部9的懸掛件18上，另一端勾掛在豎直件2 上。因此，軸向移動部10被第一推動部36朝向型芯2的赤道線Mc推壓。如圖6所示，主滾輪11通過軸承44以可轉動的方式支撐在第一軸25上。因此， 主滾輪11被支撐的方式使得其能夠繞著沿著輪胎圓周方向的切線的軸線轉動。此外，主滾輪11中設有僅允許沿著一個方向轉動的單向離合器(one-way clutch)35。具體而言，在圖2中，第一保持單元6A的主滾輪11僅能作順時針(如箭頭Dl所示)轉動，第二保持單元6B的主滾輪11僅能作逆時針(如箭頭D2所示)轉動。此外，作為示例，主滾輪11的外表面上設置有防滑橡膠或者類似材料(圖中未示出)。此外，凸輪部27設置在第一軸25上與主滾輪11的所在端相對的一端，因而能夠繞與主滾輪11的軸線相同的軸線轉動。在俯視圖中，凸輪部27形成為大致為矩形。凸輪部27通過軸承觀以可轉動的方式被第一軸25所支撐，軸承觀不同于主滾輪11的軸承44。因此，凸輪部27和主滾輪11能夠各自獨立轉動。此外，如圖5和6所示，本實施例中的凸輪部27設置有第一突起桿31、導引部32、 移動部33和第二軸34。其中，第一突起桿31固定在凸輪部27的外表面，從該外表面向外突出；導引部32固定在凸輪部27的外表面，垂直于第一突起桿31延伸；移動部33沿導向部32的長度方向滑動；第二軸34固定在移動部33上，平行于第一軸25延伸，并可轉動地支撐輔助滾輪12。導向部32固定在凸輪部27上，在正視圖中，導向部32和凸輪部27配合形成為L 形。此外，如圖6所示，防墜落部件37設置在導向部32的一端，并垂直于導向部32的長度方向延伸，用于防止移動部33墜落。第二突起桿38設置在移動部33上，大致平行于第一突起桿31延伸。第二推動部 43，作為示例，由拉伸彈簧構成，該拉伸彈簧勾掛并且在第二突起桿38和第一突起桿31之間延伸。因此，移動部33被朝向凸輪部27、從而進一步被朝向主滾輪11推動。本實施例的輔助滾輪12形成為外徑比主滾輪11小，并且通過軸承46以可轉動的方式被第二軸；34所支撐。因第二軸34和第一軸25彼此平行延伸，所以輔助滾輪12與主滾輪11 二者均繞沿著輪胎圓周方向的切線的軸線轉動。此外，制動部47設置在輔助滾輪 12上，用于施以阻力以抵制輔助滾輪12的旋轉。制動部47包含摩擦盤47a、彈簧47b和保持盤47c。其中，摩擦盤47a與輔助滾輪12的側表面相接觸，對輔助滾輪12的轉動施以阻力；彈簧47b將摩擦盤47a壓向輔助滾輪12 ；保持盤47c用于保持彈簧47b。此外，致動器13以懸掛的方式設置在臂部四和移動部33之間。作為示例，致動器13由氣缸形成，氣缸包含管狀的缸筒51和在被供入缸體51的高壓空氣的作用下自缸體51伸出的桿部52。致動器13在其位于缸體51所在側的端部通過作為示例的銷釘M以可轉動的方式固定在，比方說，臂部四的外端處，在其位于桿部52所在側的端部處固定在移動部33上。此處將描述各保持單元6A和6B的操作。在各保持單元6A和6B中，如圖7a和8a 所示，在主滾輪11和輔助滾輪12沿輪胎的軸向并肩排列且彼此保持接觸的狀態(tài)下，當有高壓空氣被供入到致動器13的缸筒51中時，桿部52伸出。如圖7 (b)和8 (b)所示，借助桿部52的伸出，移動部33克服第二推動部43的推動力，沿導向部32滑動且被下壓。隨著移動部33的滑動，凸輪部27轉動，導向部32發(fā)生傾斜。此時，主滾輪11能在輔助滾輪12被下壓的方向上轉動，S卩就第一保持單元6A而言， 主滾輪11的轉動方向為圖中的順時針方向(箭頭Dl)；就第二保持單元6B而言，主滾輪11 的轉動方向為圖中的逆時針方向。因此，即使通過制動部47對輔助滾輪12施以阻力，主滾輪11仍然能夠轉動。結果，主滾輪11與輔助滾輪12之間不會有顯著的摩擦力出現(xiàn)，從而使輔助滾輪12能夠被壓下。如圖7(c)和8(c)所示，隨著桿部52的繼續(xù)伸出，輔助滾輪12隨著移動部33 — 起在輪胎徑向上被向內下壓，并且在輪胎徑向上與主滾輪11分開一定的間隙。然后，胎體簾布層片Cp被設置在主滾輪11與輔助滾輪12之間的間隙中。此外，在各保持單元6A和6B中，當致動器13的缸筒51中的高壓空氣被釋放時， 桿部52縮回到缸筒51中。因此，在第二推動部43的作用下，移動部33沿導向部32被提升，從而能夠在朝向凸輪部27的方向上滑動。其間，如圖9(a)所示，輔助滾輪12與移動部33 —起被提升，從而趨近于主滾輪 11。從而，在各保持單元6A和6B中，主滾輪11與胎體層Cp在輪胎徑向上的外表面Cpo接觸，輔助滾輪12與胎體簾布層片Cp在輪胎徑向上的內表面Cpi接觸，從而夾持住胎體簾布層片Cp (見圖1)。此外，如圖9 (b)所示，借助單向離合器35 (如圖6所示)，主滾輪11被禁止沿輔助滾輪12被提升的方向轉動，即就第一保持單元6A而言，主滾輪11在圖中逆時針方向上的轉動被禁止；就第二保持單元6B而言，主滾輪12在圖中順時針方向上的轉動被禁止。 而且，因為制動部47施加阻力到輔助滾輪12的轉動(如圖6所示)，輔助滾輪12與主滾輪11之間產生顯著的摩擦力。于是，在隔著胎體簾布層片Cp于主滾輪11的外圓周緩慢轉動的同時，輔助滾輪12被提升至其與主滾輪12沿輪胎軸向并肩排列時的位置。輔助滾輪 12沿主滾輪11的緩慢提升是一種理想的狀況，因為這樣可以防止胎體簾布層片Cp因被快速牽扯而導致其被保持的位置(holding position)發(fā)生偏移，也可以防止因胎體簾布層片 Cp被意外拉動所導致的褶皺的發(fā)生。須注意，制動部47的設置是選擇性的，制動部47可以被省略。圖10(a)和(b)顯示當有大于第一推動部36推動力的壓力F作用于主滾輪11時的狀態(tài)。這種情況下，在抵抗壓力F的同時，主滾輪11能夠與軸向移動部10 —起被凸輪部 27所導引，并沿輪胎軸向向外移動。當壓力F小于第一推動部36的推動力時，主滾輪11與軸向移動部10 —起沿輪胎軸向向內移動。通過這樣的第一推動部36，軸向推動單元48形成在各保持單元6A和6B 中，并且持續(xù)沿輪胎軸向向內(朝向型芯2的方向)推動主滾輪11。
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此外，如圖10(c)所示，徑向推動單元49形成在各保持單元6A和6B中，通過缸部 16在輪胎徑向上向內的按壓來沿輪胎徑向推動主滾輪11。這樣的軸向推動單元48和徑向推動單元49構成推動裝置50。當胎體簾布層片Cp如后文所述被貼附在型芯2的外表面時，推動裝置50吸收圖1中胎面內側形成表面Ml、側壁部分內側形成表面M2和卷邊部分內側形成表面M3上的不平整。以下將描述本實施例中的成形裝置1的運行。如圖11(a)所示，在主滾輪11和輔助滾輪12如上所述大致沿輪的胎軸向并肩排列的狀態(tài)下，各保持單元6A和6B保持胎體簾布層片Cp。此時，因輔助滾輪12的外徑小于主滾輪11的外徑，輔助滾輪12在輪胎的徑向上處于主滾輪11的內側，因而被防止與型芯 2發(fā)生干涉。借助移動裝置7的徑向移動裝置57，一對保持單元6A和6B能夠沿輪胎徑向向內移動，從而使胎體簾布層片Cp在主滾輪11之間延伸的伸展部62能與型芯2的外表面接觸。此外，如圖11 (a)和(b)所示，一對保持單元6A和6B在移動裝置7的軸向移動裝置56的作用下彼此分離時，兩者被徑向移動裝置57沿輪胎徑向移向型芯2的內側。于是， 各主滾輪11能夠沿著輪胎的寬度方向順次沿著型芯2的胎面內側形成表面Ml、側壁部分內側形成表面M2和卷邊部分內側形成表面M3移動。各主滾輪11隔著胎體簾布層片Cp沿著型芯2的外表面滾動。此時，在各主滾輪 11將胎體簾布層片Cp壓靠在型芯2上的同時，第一保持部6A的主滾輪11沿順時針(箭頭 Dl)順暢轉動，第二保持部6B的主滾輪11沿逆時針(箭頭擬)順暢轉動，從而將胎體簾布層片Cp貼附在型芯2上。此外，各輔助滾輪也進行旋轉，轉動的方向與相應的主滾輪11反向。通過以此方式在夾持胎體簾布層片Cp的同時進行轉動，主滾輪11和輔助滾輪12在釋放胎體簾布層片Cp的同時增加伸展部62在輪胎寬度方向上的長度，從而將胎體簾布層片 Cp高效貼附在型芯2的外表面上。此外，因制動部47的阻力作用在各輔助滾輪12的轉動上，阻礙其轉動(如圖6所示)，所以快速釋放胎體簾布層片Cp之類的問題得以被抑制。此外，借助推動裝置50，各主滾輪11能夠吸收型芯2形成表面M上的不平整性； 推動裝置50包含軸向推動單元48和徑向推動單元49。這一點甚為理想，使得各主滾輪11 得以沿輪胎寬度方向均勻一致地按壓胎體簾布層片Cp。如圖12(a)所示，當各主滾輪11抵達卷邊部分內側形成表面M3時，一片胎體簾布層片Cp的附貼得以完成。如圖12(b)所示，軸向移動裝置56和徑向移動裝置57沿輪胎軸向將所述一對保持單元6A和6B向型芯2的外側移動，沿輪胎徑向將保持單元6A和6B向型芯2的外側移動(向上)，從而使保持單元6A和6B與型芯2分離。接下來，如圖13所述，型芯2在型芯轉動裝置3 (如圖1所示)的驅動下轉動預定的角節(jié)矩(angular pitch) θ P。在本實施例中，角節(jié)矩θ P為型芯2上沿輪胎圓周方向彼此相鄰的兩片胎體簾布層片Cp環(huán)繞支撐軸8的中心軸線CL形成的圓心角。比方說，如果將被貼附的胎體簾布層片Cp的數(shù)目設定為N，則角節(jié)矩θ P被設定為360/Ν度，因而可以選擇性地被設定在0 360度范圍之內。然后，與上述情況類似，一片胎體簾布層片Cp被貼附，毗鄰上一次被貼附的胎體簾布層片。通過重復上述過程，形成設備1在輪胎圓周方向上將多片胎體簾布層片Cp連續(xù)地貼附在型芯2的外表面上，從而形成胎體簾布層。
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本實施例中這樣的形成設備1，能夠將胎體簾布層片Cp貼附在型芯2的外表面，同時在輪胎寬度方向上增加胎體簾布層片Cp在主滾輪11之間的伸展部62的長度。因此，形成設備1能夠高度精確地將胎體簾布層片Cp貼附在型芯2上，與手工操作及其相似。此外，由于形成設備1包含型芯轉動裝置3，后者能夠使型芯2沿輪胎圓周方向轉過預定的角節(jié)矩θ P，從而使形成設備1能夠順次地將胎體簾布層片Cp貼附在型芯2上，而不必沿輪胎的圓周方向移動所述一對保持單元6Α和6Β。因此，這可以抑制形成設備1尺寸的增加，同時能夠提高生產率。此外，因各主滾輪11能夠吸收胎面內側形成表面Ml、側壁部分內側形成表面Μ2和卷邊部分內側形成表面M3上的不平整，所以胎體簾布層片Cp能被高度精確且均勻一致地貼附。而且，與使用氣缸之類的快速驅動部件的情形相比，移動裝置7通過驅動第一、第二伺伺服電機73和61來移動各主滾輪11，從而使胎體簾布層片Cp能夠被大體恒速地貼附。因此，形成設備1能夠在寬度方向上以更高的精確度貼附胎體簾布層片Cp。這種情況下，在移動裝置7中，各主滾輪11在型芯2上沿輪胎寬度方向上的移動最好能夠受到控制裝置(未示出)或者類似裝置的控制。如圖14所示，各主滾輪11沿型芯2的外表面在輪胎寬度方向上的移動速度以 S (毫米/秒)表示；在主滾輪11的中軸線IlC的移動軌跡U上，任選的兩點Rl和R2之間在輪胎軸向上的距離以X(毫米)表示；該任選的兩點Rl和R2之間在輪胎徑向上的距離以 Y(毫米)表示。在這種情況下，移動裝置7移動主滾輪11的移動時間Tn(秒)優(yōu)選滿足以下關系式Tn = {^j(x2+Y2)}/S通過使移動裝置7按照上述移動時間Tn移動主滾輪11，胎體簾布層片Cp便能以大致恒定的速度被均勻一致地貼附到型芯2上，從而能以更高的精確度形成胎體簾布層C。圖15(a)至15(c)示意性地展示了另外一種實施例中的形成設備1。如圖15(a) 所示，附貼裝置4包含第一附貼裝置4A和沿型芯2的圓周方向與第一附貼裝置4A間隔開的第二附貼裝置4B。這樣的形成設備1能夠同時貼附兩條胎體簾布層片Cp，因而能夠提高生產率。此外，在本實施例中的形成設備1中，型芯轉動裝置3 (如圖1所示)能使型芯2 沿其圓周方向從第一附貼裝置4A轉向第二附貼裝置4B。此外，型芯轉動裝置3優(yōu)選通過使用轉動控制器3C(如圖1所示)來選擇性地重復附貼步驟和移動步驟。在附貼步驟中，型芯2按照固定的時間間隔每次轉過一個角節(jié)矩θ P ；在移動步驟中，附貼裝置4Α和4Β在附貼步驟結束時被移動至預定的位置處。在附貼步驟中，如圖15(a)和(b)所示，型芯2連續(xù)以角節(jié)矩ΘΡ進行轉動，直至第二附貼裝置4Β處在最初由第一附貼裝置4Α附貼的胎體簾布層片Cpl處位置。此外，在移動步驟中，如圖15(b)和(c)所示，型芯2的轉動使得第二附貼裝置4Β 面對胎體簾布層片Cp2的下一附貼位置PL1，所述胎體簾布層片Cp2為第一附貼裝置4A在附貼步驟中最后一個附貼的胎體簾布層片。如上所述，通過交替重復附貼步驟和移動步驟，形成設備1將胎體簾布層片Cp貼
附在型芯2的外表面，從而高精度、高效率的貼附胎體簾布層片Cp。
第一附貼裝置4A與第二附貼裝置4B之間的夾角θ 1可以被適宜設定。然而，如果夾角θ 1太小，耗時較長的移動步驟則需被執(zhí)行多次，因而有可能導致胎體簾布層片Cp不能被高效貼附。另一方面，如果果夾角θ 1太大，則有可能造成形成設備1尺寸上的增加。 有鑒于此，第一附貼裝置4Α與第二附貼裝置4Β之間的夾角θ 1優(yōu)選大于等于30度，更加優(yōu)選大于等于60度。此外，夾角θ 1優(yōu)選小于等于90度，更加優(yōu)選小于等于60度。盡管以上描述了本發(fā)明特定的優(yōu)選實施例，但本發(fā)明并不限于圖中所示的具體實施例。為實施本發(fā)明，各種變更都可以實施。例如，可以設置3個或者更多的附貼裝置4。
權利要求
1.一種胎體簾布層形成設備，通過沿輪胎圓周方向大致連續(xù)地布置矩形的片狀胎體簾布層片，來形成用于充氣輪胎的胎體簾布層，每一個所述胎體簾布層片沿輪胎寬度方向的長度大于沿所述輪胎圓周方向的長度，所述胎體簾布層形成設備包含型芯，所述型芯具有分別用于形成成品輪胎的胎面部分內側、側壁部分內側和卷邊部分內側的胎面內側形成表面、側壁部分內側形成表面和卷邊部分內側形成表面；型芯轉動裝置，所述型芯轉動裝置用于使所述型芯以預定的角節(jié)矩沿輪胎圓周方向轉動；附貼裝置，所述附貼裝置用于將胎體簾布層片貼附在所述型芯的外表面，其中，所述附貼裝置包含移動裝置和一對保持單元在輪胎寬度方向上，所述一對保持單元在每個胎體簾布層片的長度的中間位置兩側保持該胎體簾布層片；所述移動裝置用于移動所述保持單元；每個保持單元包含主滾輪和輔助滾輪，所述主滾輪能夠繞著沿輪胎圓周方向的切線的軸線轉動，并接觸每個胎體簾布層片在輪胎徑向方向上的外表面；所述輔助滾輪能夠繞著沿輪胎圓周方向的切線的軸線轉動，并且通過接觸每個胎體簾布層片在輪胎徑向方向上的內表面而將各胎體簾布層片保持在所述主滾輪和輔助滾輪之間；并且通過使每個胎體簾布層片的在輪胎寬度方向上介于所述主滾輪之間延伸的伸展部接觸所述型芯的外表面，并且使每個主滾輪在輪胎寬度方向上依次經過所述型芯的胎面內側形成表面、側壁部分內側形成表面和卷邊部分內側形成表面移動，所述移動裝置在使胎體簾布層片的所述伸展部的長度增加的同時，將胎體簾布層片貼附到所述型芯的外表面。
2.如權利要求1所述的胎體簾布層形成設備，其特征在于所述移動裝置包含軸向移動裝置和徑向移動裝置，所述軸向移動裝置在所述型芯沿輪胎徑向方向的外側支撐所述一對保持單元，并使所述一對保持單元在輪胎徑向方向上朝向彼此移動或者彼此遠離；所述徑向移動單元支撐所述軸向移動單元，使得所述軸向移動單元能夠在輪胎徑向方向上向內或向外移動。
3.如權利要求2所述的胎體簾布層形成設備，其特征在于，其中所述徑向移動裝置包含主體框、第一球狀螺母部、第一伺服電機以及第一螺桿；所述第一球狀螺母部由所述主體框支撐，以能夠繞著平行于輪胎徑向方向的軸線轉動；所述第一伺服電機使所述第一球狀螺母部繞著平行于輪胎徑向方向的軸線轉動；并且所述第一螺桿被旋入所述第一球狀螺母部，并在該第一螺桿沿著輪胎徑向方向的內端部固定在所述軸向移動裝置上；并且通過旋轉所述第一球狀螺母部，所述徑向移動裝置使所述一對保持單元與所述軸向移動裝置一起在輪胎徑向方向上向內或者向外移動。
4.如權利要求3所述的胎體簾布層形成設備，其特征在于所述軸向移動裝置包含支撐框、第二螺桿、一對第二球狀螺母部和第二伺服電機，所述支撐框固定在所述第一螺桿上；所述第二螺桿在其兩端處以可轉動的方式被所述支承框支撐，并沿著輪胎軸向方向延伸，而且在其兩端處分別形成有左手螺紋部和右手螺紋部；所述一對球狀螺母部中的每一個均旋擰在所述第二螺桿上，并且與相應的保持單元相連；所述第二伺服電機用于旋轉所述第二螺桿；并且通過旋轉所述第二螺桿，所述徑向移動裝置使所述一對保持單元在輪胎軸向方向上朝向彼此移動或者彼此遠離。
5.如權利要求1 4中任意一項所述的胎體簾布層形成設備，其特征在于每個保持單元均包含致動器，所述致動器用于使所述主滾輪和所述輔助滾輪朝向彼此移動或者彼此遠離。
6.如權利要求1 5中任意一項所述的胎體簾布層形成設備，其特征在于每個保持單元均包含推動裝置，所述推動裝置用于將所述主滾輪推向所述型芯的外表面，并且吸收胎面內側形成表面、側壁部內分側形成表面和卷邊部分內側形成表面的不平整。
7.如權利要求6所述的胎體簾布層形成設備，其特征在于所述推動裝置包含軸向推動單元和徑向推動單元，所述軸向推動單元沿著輪胎軸向方向施加推動力，所述徑向推動單元沿著輪胎徑向方向施加推動力。
8.如權利要求1 7中任意一項所述的胎體簾布層形成設備，其特征在于其中，如果所述主滾輪在輪胎寬度方向上沿所述型芯的外表面的移動速度以S(毫米/秒)表示；所述型芯的外表面上沿輪胎寬度方向的任意兩點之間在輪胎軸向方向上的距離以X(毫米)表示；并且所述任意兩點之間在輪胎徑向方向上的距離以Y(毫米)表示，所述移動裝置移動所述主滾輪的移動時間Tn(秒)滿足以下關系式
9.如權利要求1 8中任意一項所述的胎體簾布層形成設備，其特征在于所述附貼裝置包含第一附貼裝置和第二附貼裝置，所述第一附貼裝置用于將第一胎體簾布層片貼附到所述型芯上，所述第二附貼裝置用于將第二胎體簾布層片貼附到在輪胎圓周方向上與所述第一附貼裝置間隔角度θ 1的位置。
10.如權利要求9所述的胎體簾布層形成設備，其特征在于，其中，所述型芯轉動裝置包含轉動控制器，所述轉動控制器用于使所述型芯從所述第一附貼裝置轉向所述第二附貼裝置；使所述型芯以所述角節(jié)矩轉動，直至所述第二附貼裝置抵達由所述第一附貼裝置最初貼附的第一胎體簾布層片；以及在所述第二附貼裝置抵達由所述第一附貼裝置最初貼附的第一胎體簾布層片時，轉動所述型芯，使由所述第一附貼裝置最后貼附的第一胎體簾布層片的下一附貼位置面對所述第二附貼裝置。
11.一種充氣輪胎的制造方法，其特征在于所述方法包括使用權利要求1 10中任意一項所述的胎體簾布層形成設備來形成胎體簾布層。
全文摘要
提供一種胎體簾布層形成設備，該胎體簾布層形成設備包含型芯、型芯轉動裝置和附貼裝置。型芯用于形成成品輪胎的胎面部內側、側壁部分內側和卷邊部分內側；型芯轉動裝置用于使型芯按照角節(jié)矩(θP)轉動；附貼裝置用于將胎體簾布層片(Cp)貼附在型芯的外表面。附貼裝置包含移動裝置和一對保持單元。一對保持單元用于保持胎體簾布層片；移動裝置用于移動保持單元。每一保持單元均包含主滾輪和輔助滾輪，胎體簾布層片夾持在主滾輪和輔助滾輪之間。移動裝置使胎體簾布層片在輪胎寬度方向上介于主滾輪之間的伸展部接觸型芯的外表面，并且在增加伸展部在輪胎寬度方向上的長度的同時，將胎體簾布層片貼附到型芯的外表面。
文檔編號B29D30/38GK102189696SQ20111003785
公開日2011年9月21日 申請日期2011年1月31日 優(yōu)先權日2010年2月9日
發(fā)明者高木克人, 鬼松博幸 申請人:住友橡膠工業(yè)株式會社