СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ШИН ДЛЯ КОЛЕС ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ
METHOD OF PRODUCING AUTOMOTIVE TIRES

Настоящее изобретение относится к способу производства шин для колес транспортных средств.
Изобретение относится также к устройству для сборки каркасной конструкции шины для колес транспортных средств, применяемому при реализации вышеописанного способа.
Шина для колеса транспортного средства обычно содержит конструкцию каркаса, содержащую, по меньшей мере, один слой каркаса, состоящий из армирующего корда, погруженного в эластомерную основу. Слой каркаса имеет концевые края, соответственно взаимодействующие с кольцевыми закрепляющими конструкциями. Последние размещаются в зонах шины, обычно обозначаемых наименованием «борты» и обычно состоящих каждый из кольцевого по существу периферийного вкладыша, на который наложен, по меньшей мере, один заполняющий вкладыш в его внешнем радиальном положении. Такие кольцевые закрепляющие конструкции обычно обозначаются как «сердечники борта шины» и предназначены для удержания шины, прочно закрепленной в закрепляющем гнезде, специально предусмотренном в ободе, предупреждая таким образом в процессе эксплуатации выход из такого гнезда внутреннего в радиальном направлении концевого края шины.
На бортах могут быть предусмотрены специальные армирующие конструкции, предназначенные для улучшения передачи крутящего момента на шину.
Во внешнем в радиальном направлении положении относительно слоя каркаса помещается брекерная конструкция, содержащая один или больше брекерных слоев, причем брекерные слои располагаются один поверх другого и имеют текстильный или металлический армирующий корд с перекрестной ориентацией и/или по существу параллельно направлению круговой протяженности шины.
Между каркасной конструкцией и брекерной конструкцией может быть помещен слой эластомерного материала, известного как «подложка», причем этот слой предназначен для того, чтобы сделать внешнюю в радиальном направлении поверхность каркасной конструкции как можно более однородной для последующего наложения брекерной конструкции.
Во внешнем в радиальном направлении положении относительно брекерной конструкции накладывается нитяная полоса, также выполненная из эластомерного материала.
Между нитяной полосой и брекерной конструкцией может помещаться так называемый «подстилающий слой» эластомерного материала, который обладает свойствами, подходящими для устойчивого объединения самой нитяной полосы.
На боковых поверхностях каркасной конструкции соответствующие боковые стенки также наносят эластомерный материал, причем в каждом случае он располагается от одного из боковых краев нитяной полосы вверх к соответствующей кольцевой закрепляющей конструкции к бортам.
Что касается зоны шины, обозначенной как «борт», то она образуется свободной концевой частью слоя каркаса, специально завернутой вверх и вмещающей в себя кольцевую закрепляющую конструкцию, или сердечник борта шины и заполняющий вкладыш в ней. Соединение сердечника борта шины со слоем каркаса содержит, в частности, этап, предшествующий загибу вверх свободной концевой части слоя каркаса, когда заполняющий вкладыш сердечника борта шины накладывают или натягивают на концевой край слоя каркаса.
В патенте США № 4508586 описан способ, при котором завертывание вверх свободной концевой части слоя каркаса и одновременное натяжение заполняющего вкладыша сердечника борта шины на концевой край слоя каркаса осуществляются с использованием воздушной трубы, специально помещенной в аксиально внешнем положении относительно формующей опоры, на которой размещается слой каркаса. Такая воздушная труба, будучи надутой, поднимает свободную концевую часть слоя каркаса таким образом, что он может быть затем завернут вверх под воздействием осевого давления, которое прикладывает к надутой воздушной трубе специальный напорный элемент.
В заявке на патент США № 2005/0150587 А1 описывается способ, сходный с описанным выше, в котором специально сконструированная и сформированная воздушная труба используется для завертывания вверх свободной концевой части слоя каркаса при одновременном натяжении заполняющего вкладыша сердечника борта шины на концевой край слоя каркаса, без необходимости в использовании любого напорного элемента.
В заявке на патент США № 2006/0102272 А1 описывается способ типа, рассмотренного выше, в котором для того, чтобы осуществить завертывание вверх свободной концевой части слоя каркаса при одновременном натяжении заполняющего вкладыша сердечника борта шины на концевой край слоя каркаса, на его свободном конце вместо воздушной трубы применяется механическая рука с прижимными валками.
Следует отметить, что в описанных выше способах, в которых натяжение заполняющего вкладыша на концевой край слоя каркаса осуществляется одновременно с завертыванием свободной концевой части слоя каркаса, сохранение положения сердечника борта шины на концевом крае слоя каркаса во время завертывания свободной концевой части слоя каркаса обеспечивается только за счет липкости резиновой смеси при резиновой смеси ткани, из которой изготовлен слой каркаса. Такая липкость не всегда достаточна для того, чтобы гарантировать сохранение нужной концентричности между сердечником борта шины и формующей основой каркасной конструкции, когда во время натягивания заполняющего вкладыша сердечник борта шины подвергается заметным напряжениям.
Кроме того, следует отметить, что указанные напряжения особенно высоки при сборке шин с высокими эксплуатационными характеристиками пониженного типа, в которых используются особенно низкие и/или толстые заполняющие вкладыши. Это связано с высокой конструкционной жесткостью таких заполняющих вкладышей, то есть с высоким сопротивлением, которое такие вкладыши оказывают деформации. При таких обстоятельствах описанные выше традиционные способы не всегда обеспечивают должного натягивания заполняющих вкладышей. В частности, заполняющий вкладыш может не приставать равномерно к слою каркаса, образуя таким образом нежелательные воздушные каналы между заполняющим вкладышем и слоем каркаса, которые ухудшают рабочие характеристики шины.
Было обнаружено, что существует возможность поддержания нужной концентричности между сердечником борта шины и формующей основой при завертывании свободной концевой части слоя каркаса в дополнение к должному натяжению заполняющих вкладышей также и в случае особенно низких и/или толстых заполняющих вкладышей, путем выполнения этапа натягивания заполняющего вкладыша в то время, когда специальный элемент позиционирования сердечника борта шины удерживает сердечник борта шины в контакте с концевым краем слоя каркаса, перед осуществлением завертывания свободной концевой части слоя каркаса.
Поэтому в первом своем аспекте настоящее изобретение относится к способу изготовления шины для колес транспортных средств, включающему этап сборки на формующей опоре каркасной конструкции, содержащей, по меньшей мере, один слой каркаса и на, по меньшей мере, одном концевом крае, по меньшей мере, одного слоя каркаса, по меньшей мере, одну кольцевую закрепляющую конструкцию, содержащую, по меньшей мере, один по существу периферийный кольцевой вкладыш и, по меньшей мере, один заполняющий вкладыш, связанный с указанным, по меньшей мере, одним по существу периферийным вкладышем, причем этап сборки указанной каркасной конструкции содержит этапы:
позиционирования, по меньшей мере, одной кольцевой закрепляющей конструкции на, по меньшей мере, одном слое каркаса путем перемещения, по меньшей мере, одного по существу периферийного кольцевого вкладыша в контакт с, по меньшей мере, одним концевым краем, по меньшей мере, одного слоя каркаса;
натягивания, по меньшей мере, одного заполняющего вкладыша на, по меньшей мере, один концевой край, по меньшей мере, одного слоя каркаса;
завертывания, по меньшей мере, одного концевого края таким образом, чтобы сформировать завернутую концевую часть, по меньшей мере, одного слоя каркаса, содержащего, по меньшей мере, одну кольцевую закрепляющую конструкцию;
при этом этап натягивания, по меньшей мере, одного заполняющего вкладыша на, по меньшей мере, один концевой край, по меньшей мере, одного слоя каркаса осуществляют в то время, когда, по меньшей мере, один по существу периферийный кольцевой вкладыш удерживается в положении контакта с, по меньшей мере, одним концевым краем, по меньшей мере, одного слоя каркаса с помощью, по меньшей мере, одного позиционирующего элемента.
Преимущественно способ согласно настоящему изобретению допускает изготовление шин, обладающих высокой эффективностью, даже шин с высокими эксплуатационным характеристиками пониженного типа, в которых положение сердечника борта шины соответствует заданному и очерченному на стадии проектирования, причем такое положение не меняется под воздействием напряжений, которым подвергается сердечник борта шины во время этапов натягивания заполняющего вкладыша и завертывания свободной концевой части слоя каркаса. По существу, согласно настоящему изобретению фактическое постоянство положения сердечника борта шины во время натягивания заполняющего вкладыша обеспечивается тем фактом, что такое натяжение имеет место в то время, когда сердечник борта шины удерживается в положении контакта с концевым краем слоя каркаса посредством специальных элементов позиционирования сердечника борта шины. Фактическое постоянство положения сердечника борта шины во время завертывания свободной концевой части слоя каркаса, с другой стороны, обеспечивается тем фактом, что сердечник борта шины пристает к слою каркаса благодаря липкости резиновой смеси ткани, образующей слой каркаса, как резиновой смеси сердечника борта шины, так и резиновой смеси заполняющего вкладыша. Поэтому согласно настоящему изобретению можно обеспечить нужную концентричность между сердечником борта шины и формующей основой во время натягивания заполняющего вкладыша и завертывания свободной концевой части слоя каркаса, даже в случае особенно низких и/или толстых заполняющих вкладышах, таких как те, которые используются при сборке шин с высокими эксплуатационными характеристиками пониженного типа.
Во втором своем аспекте настоящее изобретение относится к устройству для сборки каркасной конструкции шины для колес транспортных средств на формующей опоре, причем каркасная конструкция содержит, по меньшей мере, один слой каркаса и на, по меньшей мере, одной концевом крае, по меньшей мере, одного слоя каркаса, по меньшей мере, одну кольцевую закрепляющую конструкцию, содержащую, по меньшей мере, один по существу периферийный кольцевой вкладыш и, по меньшей мере, один заполняющий вкладыш, связанный с, по меньшей мере, одним по существу периферийным кольцевым вкладышем, причем устройство содержит:
по меньшей мере, один позиционирующий элемент, по меньшей мере, одной кольцевой закрепляющей конструкции на, по меньшей мере, одном концевом крае, по меньшей мере, одного слоя каркаса;
по меньшей мере, один натягивающий элемент, по меньшей мере, одного заполняющего вкладыша на, по меньшей мере, одном концевом крае, по меньшей мере, одного слоя каркаса;
по меньшей мере, один формующий элемент завернутой концевой части, по меньшей мере, одного слоя каркаса;
при этом, по меньшей мере, один натягивающий элемент выполнен с возможностью воздействия на, по меньшей мере, один заполняющий вкладыш, в то время как, по меньшей мере, один позиционирующий элемент удерживает, по меньшей мере, один по существу периферийный кольцевой вкладыш в положении контакта с, по меньшей мере, одним концевым краем, по меньшей мере, одного слоя каркаса.
Преимущественно такое устройство обеспечивает выполнение способа согласно настоящему изобретению и, таким образом, достижение преимуществ, упомянутых выше.
В настоящем описании и в последующей формуле изобретения термины «радиальный» и «аксиальный» и выражения «внутренний/наружный в радиальном направлении» и «внутренний/наружный в аксиальном направлении» используются как указание на радиальное направление и на аксиальное направление в формующей опоре.
Настоящее изобретение в, по меньшей мере, одном из упомянутых выше аспектов может иметь, по меньшей мере, один из следующих предпочтительных признаков.
В предпочтительных вариантах реализации натяжение заполняющего вкладыша осуществляется путем продвижения заполняющего вкладыша против формующей основы, в то время как по существу периферийный кольцевой вкладыш удерживается путем прижима к формующей опоре, по меньшей мере, одним позиционирующим элементом. Преимущество заключается в том, что за счет этого предотвращается нежелательное движение кольцевой закрепляющей конструкции относительно формующей основы во время натягивания заполняющего вкладыша и последующего завертывания свободной концевой части слоя каркаса.
Согласно первому варианту настоящего изобретения натяжение заполняющего вкладыша осуществляется путем приложения определенного нажима на, по меньшей мере, часть боковой поверхности, по меньшей мере, одного заполняющего вкладыша посредством, по меньшей мере, одного прижимного элемента.
Предпочтительно часть боковой поверхности заполняющего вкладыша, к которой первоначально прикладывается нажим, является наружной в радиальном направлении частью, и этап продвижения заполняющего вкладыша содержит этап аксиального продвижения прижимного элемента для приложения нажима ко все большей части боковой поверхности заполняющего вкладыша, начиная от наружной в радиальном направлении части вдоль всей радиальной протяженности боковой поверхности.
Преимущество заключается в том, что таким образом получается эффективное скрепление заполняющего вкладыша со слоем каркаса, с ясными преимуществами в отношении качества и рабочих характеристик шины.
В особенно предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения прижимной элемент имеет определенный профиль.
Предпочтительно такой определенный профиль является профилем, сопряженным с профилем боковой поверхности заполняющего вкладыша в то время, когда заполняющий вкладыш натягивают на концевой край слоя каркаса. Преимущественно такое размещение допускает получение в течение очень короткого времени по существу равномерного натягивания заполняющего вкладыша на слой каркаса.
Согласно второму варианту реализации настоящего изобретения часть боковой поверхности заполняющего вкладыша, к которой первоначально прикладывается нажим, является внутренней в радиальном направлении частью, и этап продвижения заполняющего вкладыша содержит этап аксиального продвижения прижимного элемента для приложения указанного нажима к другой части боковой поверхности заполняющего вкладыша, начиная от внутренней в радиальном направлении части для продолжения на наружной в радиальном направлении части боковой поверхности относительно внутренней в радиальном направлении части.
Преимущественно такое решение является особенно удобным, поскольку допускает осуществление того же способа и использование того же устройства при изменении размеров заполняющего вкладыша и подгонки.
Предпочтительно нажим создается множеством прижимных элементов, расположенных рядом друг с другом по окружности и имеющих заданный профиль.
В предпочтительных вариантах реализации настоящего изобретения прижимные элементы содержат валки с вогнутым профилем. Предпочтительно такой вогнутый профиль имеет радиус изгиба, превышающий 3 мм по сравнению с радиусом формующей основы, и более предпочтительно меньше 5 мм по сравнению с радиусом формующей основы.
В определенных вариантах реализации настоящего изобретения заполняющий вкладыш имеет высоту не более 30 мм, предпочтительно не более 25 мм.
В других определенных вариантах реализации настоящего изобретения заполняющий вкладыш имеет высоту не менее 7 мм.
Предпочтительно заполняющий вкладыш имеет высоту в пределах от 7 до 30 мм, предпочтительно от 7 до 25 мм.
Предпочтительно заполняющий вкладыш имеет по существу треугольную форму с основанием, имеющим длину менее 12 мм.
В предпочтительных вариантах реализации устройства согласно настоящему изобретению элемент, натягивающий заполняющий вкладыш, механически связан с позиционирующим элементом кольцевой закрепляющей конструкции и механически отделяется от элемента, формующего завернутую концевую часть слоя каркаса. Таким путем существует возможность осуществления натягивания в то время, когда позиционирующий элемент осуществляет удержание кольцевой закрепляющей конструкции в положении на концевом краю слоя каркаса и перед приведением в действие формующего элемента.
Предпочтительно элемент, натягивающий заполняющий вкладыш, связан с возможностью скольжения с позиционирующим элементом кольцевой закрепляющей конструкции. Преимущество заключается в том, что натяжение заполняющего вкладыша осуществляется поэтому под воздействием натягивающего элемента относительно позиционирующего элемента кольцевой закрепляющей конструкции в то время, когда последний действует на удержание кольцевой закрепляющей конструкции в положении на концевом краю слоя каркаса.
Предпочтительно ход элемента, натягивающего заполняющий вкладыш, контролируется гидравлическим цилиндром или любым другим подходящим устройством, которое в любом случае обеспечивает нажим на натягивающий элемент, достаточный для деформации заполняющего вкладыша.
Предпочтительно элемент, натягивающий заполняющий вкладыш, связан с возможностью отделения с позиционирующим элементом кольцевой закрепляющей конструкции, так чтобы его можно было снять для выполнения любых этапов по техническому обслуживанию и/или замены. Такое устройство допускает дополнительное применение множества натягивающих элементов, различающихся между собой размерами и профилем поверхности и предназначенных для вхождения в контакт с заполняющим вкладышем, так чтобы помещать наиболее подходящий натяжной элемент на устройстве согласно размерам и профилю заполняющего вкладыша, предназначенного для натягивания.
Как уже упоминалось выше, в первом предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения элемент, натягивающий заполняющий вкладыш, содержит прижимной элемент, прижимающий заполняющий вкладыш к формующей опоре.
В первом предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения указанный прижимной элемент имеет определенный профиль, предпочтительно профиль, сопрягающийся с профилем боковой поверхности заполняющего вкладыша в то время, когда заполняющий вкладыш натягивают на концевой край слоя каркаса.
Во втором предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения элемент, натягивающий заполняющий вкладыш, содержит, по меньшей мере, один нажимной элемент, механически связанный с прижимным элементом заполняющего вкладыша.
Предпочтительно нажимной элемент содержит соответствующий рычаг, поворачивающийся к прижимному элементу на оси вращения, по существу перпендикулярной к радиальной плоскости формующей основы, и соответствующий ролик, соединенный с возможностью вращения с рычагом, причем рычаг далее упруго связан с прижимным элементом для сохранения контакта с заполняющим вкладышем во время натягивания заполняющего вкладыша.
Более предпочтительно нажимной элемент содержит тяговую пружину, помещенную между указанным рычагом и указанным прижимным элементом. Конечно, существует возможность применения для выполнения той же функции упругого средства, иного чем тяговая пружина.
Дальнейшие признаки и преимущества настоящего изобретения проявятся более ясно из следующего подробного описания некоторых предпочтительных вариантов реализации устройства и способа согласно настоящему изобретению, выполненного со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг.1 - схематический вид с частичным вырезом продольного разреза части первого варианта реализации устройства, которое осуществляет способ согласно настоящему изобретению, причем устройство находится в его первой эксплуатационной конфигурации;
фиг.2 - схематический вид устройства с фиг.1 в его второй эксплуатационной конфигурации;
фиг.3 - схематический вид с частичным вырезом продольного разреза части второго варианта реализации устройства, которое осуществляет способ согласно настоящему изобретению, причем устройство находится в его первой эксплуатационной конфигурации;
фиг.4 - схематический вид устройства с фиг.3 в его второй эксплуатационной конфигурации;
фиг.5 - схематический вид устройства с фиг.3 в его третьей эксплуатационной конфигурации;
фиг.6 - схематический вид сбоку части устройства с фиг.3; и
фиг.7 - схематический вид, иллюстрирующий этап способа согласно настоящему изобретению, следующий за этапом, проиллюстрированным на фиг.2 и 5.
На фиг.1 и 2 ссылочной позицией 100 обозначен в целом первый иллюстративный вариант реализации устройства, применяемого при способе изготовления шины для колес транспортных средств, согласно первому варианту реализации настоящего изобретения. В частности, устройство 100 применяется в этапы сборки каркасной конструкции шины для размещения одной или более закрепляющих конструкций 10 (которые далее обозначаются как сердечники бортов шины) в той области каркасной конструкции, которая должна образовать борт шины. Такие кольцевые закрепляющие конструкции 10 предназначены для удержания шины, хорошо закрепленной на закрепляющем гнезде, специально выполненном на ободе колеса.
Построение каркасной конструкции шины содержит предварительный этап размещения слоя 2 каркаса на по существу цилиндрической формовочной опоре 50 и после этого этап связывания каждой кольцевой удерживающей конструкции 10 с концевым краем 2а слоя 2 каркаса.
В варианте реализации, проиллюстрированном на фиг.1-2, кольцевая закрепляющая конструкция 10 связывается с концевым краем 2а слоя 2 каркаса на боковом уступе 51 формовочной основы 50, причем такая формовочная основа 50 установлена с возможностью вращения на оси вращения X-X вполне обычным образом.
Конструкция формовочной основы 50 здесь не описана подробно, поскольку это может быть сделано обычным образом специалистом в данной области техники.
Как показано на фиг.1 и 2, каждая кольцевая армирующая конструкция 10 содержит, по меньшей мере, один по существу периферийный кольцевой вкладыш 11, на который в наружном радиальном направлении наложен, по меньшей мере, один заполняющий вкладыш 12.
Как показано на фиг.1 и 2, устройство 100 содержит элемент 110, скользящий параллельно оси вращения Х-Х формовочной основы 50 и, таким образом, двумя противоположными путями в направлении, обозначенном на фиг.1 и 2 стрелкой F, так чтобы подойти близко к формовочной опоре 50 или отойти от нее. Перемещение кольца 110 по направлению к формовочной опоре 50 или от нее осуществляется совершенно обычным образом, известным специалисту в данной области техники.
Кольцо 110 предназначено для приведения кольцевой закрепляющей конструкции 10 в контакт с концевым краем 2а слоя 2 каркаса. В частности, как показано на фиг.1 и 2, кольцо 110 воздействует на по существу периферийный кольцевой вкладыш 11 кольцевой закрепляющей конструкции 10, продвигая его к уступу 51 формовочной основы 50 и таким образом позиционируя кольцевую закрепляющую конструкцию 10 в нужном положении на концевом краю 2а слоя 2 каркаса. В настоящем описании кольцо 110 будет также обозначаться как «удерживающее кольцо сердечника борта шины».
Удерживающее кольцо 110 сердечника борта шины содержит трубчатую часть 111, проходящую параллельно оси Х-Х вращения формовочной основы 50, и кольцевую часть 112, проходящую перпендикулярно упомянутой оси Х-Х вращения. Направляющие 113 скольжения, проходящие параллельно оси Х-Х вращения формовочной основы 50, помещаются на наружной в радиальном направлении кольцевой поверхности трубчатой части 111 удерживающего кольца 110 сердечника борта шины.
Согласно настоящему изобретению устройство 100 на фиг.1 и 2 содержит элемент 120, установленный с возможностью скольжения на специальных направляющих 123, на направляющих 113 скольжения удерживающего кольца 110 сердечника борта шины.
В конкретном варианте реализации, проиллюстрированном на фиг.1 и 2, элемент 120 выполнен в форме кольца 121, хотя существует возможность предусматривать другие варианты реализации, такие как, например, множество элементов, размещенных рядом друг с другом по окружности таким образом, чтобы по существу ограничивать круг.
Кольцо 121 должно скользить относительно удерживающего кольца 110 сердечника борта шины в направлении, обозначенном на фиг.1 стрелкой G, для продвижения заполняющего вкладыша 12 кольцевой закрепляющей конструкции 10 к уступу 51 формовочной основы 50, достигая таким образом натягивания заполняющего вкладыша 12 на концевой край 2а слоя 2 каркаса, по существу так, как показано на фиг.2. В настоящем описании кольцо 121 будет обозначаться как «натяжное кольцо заполняющего вкладыша».
В конкретном варианте реализации, проиллюстрированном на фиг.1 и 2, перемещение натяжного кольца 121 заполняющего вкладыша управляется поршнем 131 гидравлического цилиндра 130, соответствующим образом размещенного рядом с формовочной основой 50, например на опорной скобе 61 опорной рамы 60. Поршень 131 жестко связан с натяжным кольцом 121 заполняющего вкладыша и пересекает отверстие 62, выполненное в боковой стенке опорной рамы 60, и отверстие 115, выполненное на кольцевой части 112 удерживающего кольца 110 сердечника борта шины и аксиально совмещенное с отверстием 62.
Конечно, вместо гидравлического цилиндра 130 может использоваться любое другое подходящее устройство, которое в любом случае обеспечивает нажим, достаточный для деформирования заполняющего вкладыша 12 кольцевой закрепляющей конструкции.
Как показано на фиг.2, натяжное кольцо 121 заполняющего вкладыша воздействует на заполняющий вкладыш 12 кольцевой закрепляющей конструкции 10 в то время, когда удерживающее кольцо 110 сердечника борта шины продвигает по существу периферийный кольцевой вкладыш 11 кольцевой удерживающей конструкции 10 к уступу 51 формовочной основы 50.
Предпочтительно натяжное кольцо 121 заполняющего вкладыша связывается с возможностью отделения с удерживающим кольцом 110 сердечника борта шины таким образом, чтобы его можно было снять для выполнения этапов по техническому обслуживанию и/или замене.
Натяжное кольцо 121 заполняющего вкладыша предпочтительно имеет боковую поверхность 125 с определенным профилем. Более предпочтительным является сопряжение профиля боковой поверхности 125 с соответствующей боковой поверхностью 12а заполняющего вкладыша 12, когда такой вкладыш натягивают на концевой край 2а слоя 2 каркаса так, чтобы воздействовать по всей кольцевой и радиальной протяженности боковой поверхности 12а во время натягивания заполняющего вкладыша 12.
Далее со ссылкой на фиг.1 и 2 будет описан предпочтительный вариант реализации способа, который может быть реализован с помощью устройства 100, описанного выше.
На первом этапе способа, проиллюстрированном на фиг.1, кольцевая закрепляющая конструкция 10 продвигается удерживающим кольцом 110 сердечника борта шины к уступу 51 формовочной основы 50. В частности, удерживающее кольцо 110 сердечника борта шины воздействует путем нажима на по существу периферийный кольцевой вкладыш 11 до приведения его в контакт с концевым краем 2а слоя 2 каркаса, предварительно помещенного на формовочную основу 50. Радиальное положение по существу периферийного кольцевого вкладыша 12 на концевом крае 2а слоя каркаса задается на этапе проектирования.
На этом этапе концевая часть 2b концевого края 2а удерживается смещенной в направлении оси Х-Х вращения формовочной основы 50 с помощью специальных элементов (не показаны) таким образом, чтобы допустить тесное приближение удерживающего кольца 110 сердечника борта шины к формовочной опоре 50. Кроме того, на этом этапе натяжное кольцо 121 заполняющего вкладыша удерживается в положении, аксиально отделенном от заполняющего вкладыша 12.
На следующем этапе, проиллюстрированном на фиг.2, в то время, когда удерживающее кольцо 110 сердечника борта шины продолжает воздействовать путем нажима на по существу периферийный кольцевой вкладыш 11 для удержания его в положении на уступе 51 формовочной основы 50, натяжное кольцо 120 заполняющего вкладыша аксиально продвигается гидравлическим цилиндром 130 посредством его поршня 131 к уступу 51 формовочной основы 50. На этом этапе осуществляется натяжение заполняющего вкладыша 12 на концевой край 2а слоя 2 каркаса.
В частности, такое натяжение имеет место путем приложения сначала определенного нажима на наружную в радиальном направлении часть боковой поверхности 12а заполняющего вкладыша 12 и затем путем аксиального продвижения натяжного кольца 121 в направлении формовочной основы 50 с приложением такого нажима ко все большей части боковой поверхности 12а заполняющего вкладыша 12, начиная от наружной в радиальном направлении части вдоль всей радиальной протяженности боковой поверхности 12а.
Упомянутый этап допускает устойчивое закрепление кольцевой закрепляющей конструкции 10 на концевом краю 2а слоя 2 каркаса. Такое устойчивое закрепление обеспечивается липкостью резиновой смеси слоя 2 каркаса как с резиновой смесью по существу периферийного кольцевого вкладыша 11 кольцевой закрепляющей конструкции 10, так и с резиновой смесью натяжного заполняющего вкладыша 12.
На фиг.3-5 показана последовательность рабочих этапов при альтернативном варианте реализации устройства согласно настоящему изобретению, обозначенного в целом ссылочной позицией 200. В таком варианте реализации элементы, идентичные описанным ранее со ссылкой на устройство 100 с фиг.1 и 2, обозначаются такими же ссылочными позициями.
Устройство 200 с фиг.3-5 отличается от устройства 100 с фиг.1-2 только тем, что натяжение заполняющего вкладыша 12 на концевой край 2а слоя 2 каркаса осуществляется элементом 220, отличающимся от натяжного кольца 120 заполняющего вкладыша, применяемого в устройстве 100 с фиг.1 и 2. Кроме этого, устройство 200 полностью идентично устройству 100 с фиг.1 и 2.
В частности, в устройстве 200 с фиг.3 натяжной элемент 220 заполняющего вкладыша содержит прижимное кольцо 221, связанное с возможностью скольжения с удерживающим кольцом 110 сердечника борта шины путем, полностью сходным с натяжным кольцом 121 заполняющего вкладыша устройства с фиг.1 и 2, и множество нажимных элементов (только один из которых проиллюстрирован на фиг.3-5), размещенных рядом друг с другом по окружности (фиг.6), причем каждый из них упруго связан с прижимным кольцом 221.
В частности, каждый прижимной элемент 222 содержит соответствующий рычаг 223, поворачивающийся на прижимном кольце 221 на специальном штифте 224, имеющем ось вращения, по существу перпендикулярную радиальной плоскости формующей основы 50. Рычаг 223 дополнительно упруго связан с прижимным кольцом 221 тяговой пружиной 225, действующей вдоль заданного направления, ограниченного в радиальной плоскости для удержания рычага 223 прижатым к части 111 удерживающего кольца 110 сердечника борта шины. По существу рычаг 223, при растяжении в направлении, противоположном тому, в котором действует упругое возвратное напряжение, создаваемое пружиной 225, может перемещаться по часовой стрелке вокруг штифта 224 в радиальной плоскости формующей основы 50.
Каждый прижимной элемент 222 также содержит ролик 226, связанный с возможностью вращения с соответствующим рычагом 223. Ролик 226 предпочтительно имеет вогнутый профиль с радиусом кривизны, превышающим 3 мм и более предпочтительно меньше 5 мм по сравнению с радиусом формовочной основы 50.
Предпочтительно связь между роликами 226 и рычагами 223 и между рычагами 223 и прижимным кольцом 221 является неразделяемой.
Способ, осуществляемый устройством 200 с фиг.3-5, является полностью подобным тому, который осуществляется устройством 100 с фиг.1-2, описанным выше, при единственном различии, заключающемся в том что, как показано на последовательности фиг.3-5, натяжение заполняющего вкладыша 12 на концевой край 2а слоя 2 каркаса в этом случае происходит под воздействием качения роликов 226 на боковой поверхности 12а заполняющего вкладыша 12, начиная от внутренней в радиальном направлении части такой боковой поверхности 12а до продолжения по наружной в радиальном направлении части боковой поверхности 12а относительно внутренней в радиальном направлении части. Такое качение имеет место под воздействием аксиального движения прижимного кольца 221, которое, при его приведении в действие гидравлическим цилиндром 130 посредством поршня 131, прижимается к уступу 51 формовочной основы 50. Во время этого качения ролики 226 остаются прижатыми к заполняющему вкладышу 12 упругим возвратным действием, развиваемым пружиной 225.
Также в этом случае, как показано, в частности, на фиг.4 и 5, ролики 226 воздействуют на заполняющий вкладыш 12 кольцевой закрепляющей конструкции 10 в то время, когда удерживающее кольцо сердечника борта шины продвигает по существу периферийный кольцевой вкладыш 11 кольцевой закрепляющей конструкции 10 к уступу 51 формующей основы 50.
На этапе сборки каркасной конструкции шины этапы позиционирования кольцевой закрепляющей конструкции 10 на концевом крае 2а слоя 2 каркаса и натягивания заполняющего вкладыша 12 повторяются несколько раз, если с концевым краем 2а слоя 2 каркаса связано более одной кольцевой закрепляющей конструкции 10.
Более того, кроме тех, которые описаны выше, могут быть выполнены дальнейшие рабочие этапы, при которых специальные армирующие конструкции (не показаны) связываются со слоем 2 каркаса в наружном и/или внутреннем положении в радиальном и/или аксиальном направлении относительно каждой кольцевой закрепляющей конструкции 10.
Как в случае использования устройства 100 с фиг.1-2, так и в случае использования устройства 200 с фиг.3-5, после этапа натягивания заполняющего вкладыша 12 и в дополнение к этапу укладки армирующих конструкций применяется рабочий этап, на котором концевой край 2а слоя 2 каркаса заворачивают на себя таким образом, чтобы сформировать завернутую концевую часть 20 слоя 2 каркаса, содержащую кольцевую закрепляющую конструкцию 10 и, дополнительно, армирующие конструкции (см. фиг.7).
Такой этап может осуществляться обычным образом, например, путем использования воздушной трубы 140 обычного типа, и фигурного кольца 150, также обычного типа, подвижных в направлении Е, параллельном оси Х-Х вращения формующей основы 50 (см. фиг.7). В частности, воздушная труба 140, будучи надутой, поднимает часть свободного конца 2b концевого края 2а слоя 2 каркаса. В этот момент фигурное кольцо 150 продвигает воздушную трубу 140 в направлении уступа 51 формующей основы 50, формируя таким образом завернутую концевую часть 20 слоя 2 каркаса и, таким образом, борт шины.
Поэтому согласно настоящему изобретению элемент 140, который осуществляет завертывание концевой части слоя 2 каркаса, оперативно отделен от элемента 120, 220, который осуществляет натяжение заполняющего вкладыша 12 на кольцевую закрепляющую конструкцию 10.
Этап пропуска нажимного элемента (не показан) на завернутый конец 20 слоя 2 каркаса также предпочтительно выполняется для уплотнения борта шины.
Использование устройства 100 и 200 согласно настоящему изобретению особенно удобно в случае, если заполняющий вкладыш нужно натянуть особенно низко, при высоте не более 30 мм, более предпочтительно не более 25 мм и даже еще более предпочтительно не меньше 7 мм.
Кроме того, предпочтительно, что заполняющий вкладыш имеет по существу треугольную форму с основанием длиной не менее 12 мм.
Конечно, сказанное применимо и в случае, если применяются заполняющие вкладыши, которые имеют высоту и форму, отличные от упомянутых выше.
Из приведенного описания ясно, что различные варианты реализации способа и устройства, описанных выше, обеспечивают изготовление высокоэффективных шин, даже шин с высокими эксплуатационными характеристиками пониженного типа, в которых положением сердечника борта шины является то, которое требуется и определяется на стадии проектирования, в которых положение сердечника борта шины соответствует заданному и очерченному на стадии проектирования, причем такое положение не меняется под воздействием напряжений, которым подвергается сердечник борта шины во время этапов натягивания заполняющего вкладыша и завертывания свободной концевой части слоя каркаса. Это происходит благодаря тому факту, что этап натягивания заполняющего вкладыша осуществляется перед этапом завертывания и, в частности, в то время, когда сердечник борта шины удерживается в положении контакта с концевым краем слоя каркаса специальным элементом позиционирования сердечника борта шины.