СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ШИН ДЛЯ КОЛЕС ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ
METHOD AND DEVICE TO PRODUCE AUROMOTIVE WHEEL TIRES

Изобретение относится к способу изготовления шин для колес транспортных средств.
Изобретение также относится к устройству для изготовления шин для колес транспортных средств.
Шина для колес транспортных средств содержит, как правило, каркасную конструкцию, включающую в себя, по меньшей мере, один слой каркаса, имеющий соответствующие противоположные концевые ободные ленты, отогнутые назад вокруг кольцевых закрепляющих конструкций, каждая из которых обычно выполнена в виде по существу периферийной внутренней усилительной ленточки, на которой расположена, по меньшей мере, одна наполняющая усилительная ленточка, в радиально наружном положении.
С каркасной конструкцией связана брекерная конструкция, включающая в себя один или более брекерных слоев, расположенных радиально по отношению к слою каркаса и с наложением друг на друга, и имеющая текстильные или металлические армирующие корды, пересекающие друг друга и/или по существу параллельные периферийному направлению шины. В наружном по радиусу положении по отношению к брекерной конструкции установлен протекторный браслет из эластомерного материала, как и другие полуфабрикаты, образующие шину.
Следует отметить, в целях данного описания, что термин «эластомерный материал» обозначает состав, содержащий, по меньшей мере, один эластомерный полимер и, по меньшей мере, один упрочняющий наполнитель. Этот состав также предпочтительно содержит такие добавки, как агенты сшивания и/или пластификаторы. Благодаря присутствию агентов сшивания этот материал можно подвергнуть сшиванию нагреванием, чтобы сформировать готовое изделие.
На боковых поверхностях каркасной конструкции также установлены соответствующие боковины из эластомерного материала, каждая из которых проходит от одного из боковых краев протекторного браслета вплоть до соответствующей круговой конструкции прикрепления к бортам; причем боковины, в зависимости от разных вариантов осуществлений изобретения, могут иметь соответствующие наружные по радиусу концевые кромки, налагаемые на боковые края протекторного браслета, образуя расположение, тип которого называется «верхнележащими боковинами», или расположенные между каркасной конструкцией и боковыми краями самого протекторного браслета согласно расположению, тип которого называется «нижележащими боковинами».
В большинстве известных способов изготовления шин каркасная конструкция и брекерная конструкция выполняются отдельно друг от друга в соответствующих рабочих пунктах, с последующей их сборкой вместе.
В частности, при изготовлении каркасной конструкции сначала помещают слой (слои) каркаса на первый барабан, который обычно называют «сборочным барабаном», для образования цилиндрического рукава. Кольцевые конструкции прикрепления к бортам устанавливают или формируют на противоположных ободных лентах слоя (слоев) каркаса, которые, в свою очередь, завернуты вверх вокруг самих кольцевых конструкций и заключают их, как петля, в себе.
Одновременно на втором, или вспомогательном, барабане, выполняют внешний рукав, который содержит брекерные слои, уложенные по радиусу с наложением друг на друга (и, как вариант, на брекерных слоях в наружном по радиусу положении устанавливают протекторный браслет). Внешний рукав затем снимают со вспомогательного барабана, чтобы соединить его с каркасным рукавом. Для этого внешний рукав располагают соосно вокруг каркасного рукава, и затем каркасный слой (слои) формуют в виде тороида за счет осевого перемещения бортов вблизи друг друга и одновременного введения текучей среды под давлением в каркасный рукав, чтобы определить нанесение брекерного кольца (и, как вариант, протекторного браслета) на каркасную конструкцию шины в ее наружном по радиусу положении. Сборку каркасного рукава с внешним рукавом можно выполнить на том же барабане, который используется для сборки каркасной втулки, и такой способ называется «одноэтапным сборочным способом». Способ сборки этого типа описан, например, в патенте США №3990931.
При изготовлении некоторых типов шины, таких как шины для грузовиков и т.п., осуществляют нанесение так называемых «подбрекерных усилительных ленточек», размещаемых между каркасной конструкцией и брекерной конструкцией.
В данном описании и в формуле изобретения термин «подбрекерная усилительная ленточка» означает по существу круговую усилительную ленточку предпочтительно из эластомерного материала, расположенную между каркасной конструкцией и брекерной конструкцией шины; эти усилительные ленточки предпочтительно выполняют парами, и каждая усилительная ленточка устанавливается вблизи каждой плечевой зоны шины.
Для изготовления подбрекерных усилительных ленточек один или более отрезков с соответствующей формой поперечного сечения, нарезанных из сплошной полосы экструдированного эластомерного материала, по окружности наносят на цилиндрический рукав, сформированный на сборочном барабане. При формировании каркасной конструкции для связи с брекерной конструкцией подбрекерные усилительные ленточки подвергают растягиванию по окружности, осуществляемому расширением каркасной конструкции; при этом усилительные ленточки изменяют свою ориентацию таким образом, что после этапа придания формы они формируют по существу сплошную поверхность с наружной по радиусу частью слоя каркаса, и эта поверхность ровно прилегает к внутренней по радиусу поверхности брекерной конструкции.
Также известны способы сборки так называемого «двухэтапного» типа, согласно которому в соответствии, например, с документом ЕР 0613757 сборку каркасной конструкции и брекерной конструкции выполняют на так называемом формовочном барабане, на который переносят каркасный рукав, взятый со сборочного барабана, и затем - взятый со вспомогательного барабана внешний рукав.
В документе WO 01/08874 описан формовочный барабан, используемый при двухэтапном сборочном способе и выполненный с возможностью нанесения подбрекерных усилительных ленточек на каркасный рукав перед выполнением формовочного этапа.
В патенте США №4392899 описан вспомогательный барабан, при использовании которого можно сократить время, требуемое для сборки брекерной конструкции и протекторного браслета на вспомогательном барабане.
Настоящее изобретение направлено на важные усовершенствования производственных способов известного уровня техники в отношении как производительности, так и качества получаемой продукции.
В этой связи можно отметить, что для операций, выполняемых на основном сборочном и/или формовочном барабане для изготовления каркасной конструкции, требуемое время цикла является более длительным по сравнению со временем, требуемым для операций, выполняемых на вспомогательном барабане для изготовления брекерной конструкции и, возможно, протекторного браслета. В частности, было обнаружено, что одна из причин увеличения общего времени цикла, т.е. времени, необходимого для завершения сборочного цикла шины, и также геометрических дефектов конструкции шины, которые могут отрицательно сказаться на качестве готовой продукции, заключается в необходимости выполнения подбрекерных усилительных ленточек на каркасной конструкции.
Согласно настоящему изобретению установлено, что значительные преимущества в отношении производительности и качества готовой продукции можно получить, если подбрекерные усилительные ленточки соединить с брекерной конструкцией до сборки брекерной конструкции с каркасной конструкцией, и тем самым сократить как время сборки на основном барабане, так и время ожидания завершения сборки компонентов шины на вспомогательном барабане.
В частности, согласно первому объекту настоящего изобретения создан способ изготовления шин для колес транспортных средств, при котором: располагают каркасную конструкцию, содержащую, по меньшей мере, один слой каркаса, на основном барабане; собирают брекерную конструкцию, включающую в себя, по меньшей мере, один брекерный слой, на вспомогательном барабане; снимают брекерную конструкцию со вспомогательного барабана; переносят брекерную конструкцию в соосно центрированное положение относительно каркасной конструкции и придают каркасной конструкции тороидную конфигурацию для обеспечения взаимодействия брекерной конструкции с каркасной конструкцией; при этом при сборке брекерной конструкции, по меньшей мере, одну подбрекерную усилительную ленточку связывают с, по меньшей мере, одним брекерным слоем во внутреннем по радиусу положении.
Предпочтительно, при связывании, по меньшей мере, одной подбрекерной усилительной ленточки с брекерной конструкцией наносят упомянутую, по меньшей мере, одну подбрекерную усилительную ленточку на расширяемую основу и расширяют по радиусу расширяемую основу для взаимного соединения брекерной конструкции с, по меньшей мере, одной подбрекерной усилительной ленточкой.
Предпочтительно, нанесение, по меньшей мере, одной подбрекерной усилительной ленточки выполняют путем спиральной скрутки, по меньшей мере, одного удлиненного элемента из эластомерного материала на расширяемой основе.
Предпочтительно, по меньшей мере, одной подбрекерной усилительной ленточке придают угловое вращение одновременно с радиальным расширением.
Предпочтительно, каждую подбрекерную усилительную ленточку ориентируют таким образом, что внутренняя по оси часть усилительной ленточки по существу параллельна внутренней поверхности брекерной конструкции.
Предпочтительно, сборку брекерной конструкции на вспомогательном барабане выполняют после радиального расширения и одновременно с взаимным соединением путем намотки, по меньшей мере, одного брекерного слоя вокруг расширяемой основы, на которой находится, по меньшей мере, одна подбрекерная усилительная ленточка.
Предпочтительно, перед радиальным расширением брекерную конструкцию, снятую с вспомогательного барабана, помещают в соосно центрированное положение по отношению к расширяемой основе.
Предпочтительно, соединение выполняют путем сближения, по меньшей мере, одной подбрекерной усилительной ленточки и брекерной конструкции за счет радиального расширения расширяемой основы.
Предпочтительно, перед переносом и после связывания брекерную конструкцию прижимают к, по меньшей мере, одной подбрекерной усилительной ленточке, находящейся на расширяемой основе.
Предпочтительно, дополнительно наносят протекторный браслет вокруг брекерной конструкции, установленной на вспомогательном барабане.
Предпочтительно, протекторный браслет наносят путем спиральной скрутки, по меньшей мере, одного удлиненного элемента из эластомерного материала.
Предпочтительно, дополнительно наносят протекторный браслет в наружном по радиусу положении на брекерную конструкцию, которая собрана с собираемой шиной, которой придана тороидная форма, путем спиральной скрутки, по меньшей мере, одного удлиненного элемента из эластомерного материала.
Предпочтительно, перед переносом брекерной конструкции выполняют загибание боковых кромок протекторного браслета на наружных по оси частях, по меньшей мере, одной подбрекерной усилительной ленточки, связанной с брекерной конструкцией.
Предпочтительно, укладку слоя каркаса выполняют при помощи намотки слоя вокруг основного барабана.
Согласно второму объекту настоящего изобретения создано устройство для изготовления шин для колес транспортных средств, содержащее: основной барабан для установки на нем каркасной конструкции, содержащей, по меньшей мере, один слой каркаса; вспомогательный барабан, несущая поверхность которого предназначена для установки на ней брекерной конструкции; переносящий элемент, выполненный с возможностью перемещения между основным барабаном и вспомогательным барабаном; захватные устройства, связанные с переносящим элементом, для снятия брекерной конструкции со вспомогательного барабана; и устройства для нанесения, по меньшей мере, одной подбрекерной усилительной ленточки на брекерную конструкцию, когда брекерная конструкция находится в положении, в котором она отстоит по оси от каркасной конструкции.
Предпочтительно, устройства для нанесения содержат: расширяемую основу; устройства для намотки подбрекерных усилительных ленточек на расширяемой основе; и исполнительные элементы, которые расширяют по радиусу расширяемую основу между первым рабочим состоянием, в котором основа имеет уменьшенный диаметр, и вторым рабочим состоянием, в котором она имеет увеличенный диаметр.
Предпочтительно, устройства намотки содержат, по меньшей мере, одно устройство, подающее удлиненный элемент из эластомерного материала, для нанесения подбрекерных усилительных ленточек путем спиральной скрутки удлиненного элемента.
Предпочтительно, расширяемая основа содержит надуваемую диафрагму, причем исполнительные элементы предназначены для введения текучей среды под давлением в надуваемую диафрагму.
Предпочтительно, надуваемая диафрагма имеет противоположные концевые ободные ленты, взаимодействующие с соответствующими противоположными по оси прикрепляющими выступами.
Предпочтительно, расширяемая основа содержит барабан, имеющий распределенные по периферии отверстия, через которые подвижные по радиусу секторы действуют по команде от исполнительных элементов.
Предпочтительно, расширяемая основа в поперечном направлении отстоит от вспомогательного барабана.
Предпочтительно, расширяемая основа образует несущую поверхность вспомогательного барабана.
Предпочтительно, устройство дополнительно содержит прижимающие элементы, действующие на расширяемой основе и прижимающие брекерную конструкцию к, по меньшей мере, одной подбрекерной усилительной ленточке.
Предпочтительно, устройство дополнительно содержит устройства для нанесения протекторного браслета на брекерную конструкцию в наружном по радиусу положении.
Предпочтительно, устройства для нанесения протекторного браслета действуют на вспомогательном барабане.
Предпочтительно, упомянутые устройства содержат подающее устройство для подачи удлиненного элемента из эластомерного материала для нанесения протекторного браслета путем спиральной скрутки удлиненного элемента.
Предпочтительно, устройства для нанесения протекторного браслета действуют на основном барабане.
Предпочтительно, упомянутые устройства содержат подающее устройство для подачи удлиненного элемента из эластомерного материала для нанесения протекторного браслета путем спиральной скрутки удлиненного элемента.
Предпочтительно, устройство дополнительно содержит гибочные устройства, действующие на расширяемой основе и сгибающие концевые ободные ленты протекторного браслета на наружных по оси частях, по меньшей мере, одной подбрекерной усилительной ленточки, связанной с брекерной конструкцией.
Дополнительные признаки и преимущества изобретения станут более очевидными из последующего подробного описания предпочтительного, но не исключительного, варианта осуществления способа и устройства для изготовления шин для колес транспортных средств согласно изобретению.
Описание далее излагается со ссылкой на прилагаемые чертежи, иллюстрирующие не ограничивающий пример, на которых:
Фиг.1 - схематический вид сбоку с частичным сечением устройства для изготовления шин в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения;
Фиг.2 - устройство с Фиг.1 в конце изготовления брекерной конструкции и удлиненных подбрекерных элементов;
Фиг.3 - схематический вид устройства согласно предыдущим чертежам во время переноса брекерной конструкции в положение, определенное для нанесения подбрекерных усилительных ленточек;
Фиг.3а - вид в увеличенном масштабе части Фиг.3;
Фиг.4 - иллюстрация нанесения подбрекерных усилительных ленточек на брекерную конструкцию;
Фиг.4а - вид в увеличенном масштабе части Фиг.4;
Фиг.5 - вид устройства согласно предыдущим чертежам на этапе прокатки протекторного браслета;
Фиг.6 - иллюстрация переноса брекерной конструкции, имеющей подбрекерные усилительные ленточки в положении, соосном с каркасным рукавом, ранее сформированном на сборочном барабане;
Фиг.7 - схематический вид устройства для изготовления шин в соответствии с альтернативным вариантом осуществления настоящего изобретения, по завершении изготовления подбрекерных усилительных ленточек;
Фиг.8 - схематический вид устройства с Фиг.7 во время расширения расширяемой основы;
Фиг.9 - схематический вид устройства с Фиг.7 после нанесения брекерной конструкции и протекторного браслета;
Фиг.10 - вид устройства согласно Фиг.7 на этапе прокатки протекторного браслета; и
Фиг.11 - схематический вид в поперечном сечении части шины, полученной в соответствии с настоящим изобретением.
На Фиг.1-10 устройство для изготовления шин для колес транспортных средств, выполняющее способ согласно настоящему изобретению, обозначено целиком ссылочной позицией 1.
Изобретение направлено на изготовление шин, которые на Фиг.11 целиком обозначены ссылочной позицией 2, в частности для грузовиков, и содержащих каркасную конструкцию по существу тороидной формы, брекерную конструкцию 4, имеющую по существу цилиндрическую форму и проходящую по окружности вокруг каркасной конструкции 3; протекторный браслет 5, установленный на брекерной конструкции 4 в наружном по окружности положении, и пару боковин 6, нанесенных сбоку каркасной конструкции 3 на противоположных сторонах и проходящих вплоть до внутреннего по радиусу края самой каркасной конструкции.
Каркасная конструкция 3 содержит пару кольцевых закрепляющих конструкций 7, встроенных в борта, и каждая из них, например, состоит из по существу круговой кольцевой усилительной ленточки 8, так называемого «сердечника борта», на которой находится эластомерный наполнитель 9 в наружном по радиусу положении.
Вокруг каждой кольцевой закрепляющей конструкции расположены завернутые вверх ободные ленты 10а одного или более слоев 10 каркаса, содержащих текстильные или металлические корды, проходящие поперек окружности шины 2 с заданным, как вариант, наклоном - от одной кольцевой закрепляющей конструкции 7 к другой.
Также обеспечивают вспомогательные усилительные ленточки 11, например, типа так называемых «подбрекерных усилительных ленточек», которые наносят между каркасной конструкцией 3 и брекерной конструкцией 4, каждая из которых находится вблизи одного из противоположных краев 4а самой брекерной конструкции. Каждая подбрекерная усилительная ленточка 11 имеет внутреннюю по оси часть 11а, расположенную между слоем 10 каркаса и брекерной конструкцией 4 и суживающуюся к экваториальной плоскости шины 2, и наружную по оси часть 11b, расположенную между слоем 10 каркаса и соответствующей боковиной 6 и суживающуюся к оси вращения шины 2.
Брекерная конструкция 4, в свою очередь, может содержать один или более брекерных слоев 12а, 12b, имеющих металлические или текстильные корды, расположенные с соответствующим наклоном к окружности шины 2 согласно соответственно перекрестным ориентациям между одним брекерным слоем и другим; и также, как вариант, наружный брекерный слой (не показан), который обычно называют 0-градусным слоем, содержащим один или более кордов, по окружности намотанных в спирали, расположенные по оси вблизи друг друга вокруг брекерных слоев 12а, 12b. Каждая боковина 6 и протекторный браслет 5 по существу имеют, по меньшей мере, один слой эластомерного материала соответствующей толщины. К протекторному браслету 5 может также относиться так называемый подслой (не показан) эластомерного материала с соответствующим составом и физико-химическими свойствами, действующий как межсоединение между самим протекторным браслетом 5 и находящейся под ним брекерной конструкцией 4.
Отдельные компоненты каркасной конструкции 3 и брекерной конструкции 4, такие как кольцевые закрепляющие конструкции 7, слои 10 каркаса, брекерные слои 12а, 12b и другие возможные усилительные элементы, образующие упомянутый внешний брекерный слой, поступают в устройство 1 в виде полуфабрикатов, изготовленных на предыдущих рабочих этапах, для их соответствующей сборки друг с другом.
Устройство 1 содержит основной барабан 13, на котором выполняют сборку, по меньшей мере, части компонентов, формирующих каркасную конструкцию 3 шины 2.
Более подробно на основном барабане 13 устанавливают, по меньшей мере, слой 10 каркаса, подаваемый в виде полосы от соответствующего подающего устройства, которое не показано, т.к. может быть выполнено известным образом.
Слой 10 каркаса располагают на первичном барабане 13 намоткой, выполняемой вокруг самого барабана, чтобы сформировать цилиндрический рукав, на противоположных концевых ободных лентах которого затем устанавливают кольцевые закрепляющие конструкции 7. Затем можно выполнить поворот вверх концевых ободных лент 10а слоя 10 каркаса вокруг кольцевых закрепляющих конструкций 7. Также можно предусмотреть нанесение боковин 6 на основном барабане 3, предпочтительно, до нанесения слоя каркаса и одновременно с возможным нанесением внутреннего по радиусу эластомерного слоя, обычно называемого «внутренней облицовкой».
Устройство 1 также содержит вспомогательный барабан 14, который установлен предпочтительно соосно с основным барабаном 13 и имеет множество подвижных по радиусу круговых секторов 14b, образующих снаружи, в расширенном положении, несущую поверхность 14а, на которой находится брекерная конструкция 4.
Более подробно брекерную конструкцию 4 получают намоткой одного или более брекерных слоев на вспомогательном барабане 14; причем эти брекерные слои 12а, 12b на Фиг.11 выполнены, например, из полуфабриката в виде полосы, поступающей из соответствующих подающих устройств, которые тоже не показаны, т.к. их можно выполнить известным образом.
Со вспомогательным барабаном 14 может быть взаимосвязано еще одно подающее устройство, которое направляет некоторую длину полосы эластомерного материала соответствующего поперечного сечения, которую наносят на брекерную конструкцию в наружном по радиусу положении, чтобы сформировать протекторный браслет 15, как показано на Фиг.2 и 9.
Как вариант протекторный браслет 5 можно также выполнить спиральной скруткой, по меньшей мере, одного предпочтительно непрерывного удлиненного элемента эластомерного материала, т.е. намоткой удлиненного элемента, поступающего из соответствующего подающего устройства, такого как экструдер, в по существу круговые витки.
Намотку выполняют в положении, радиально наружном по отношению к брекерной конструкции 4, собранной на вспомогательном вращающемся барабане 14, при этом регулируемое осевое движение самого вспомогательного барабана и/или устройства подачи удлиненного элемента распределяет витки способом, предназначаемым для придания протекторному браслету 5 заданной окончательной формы.
Устройство 1 дополнительно содержит переносящий элемент 15, который перемещается между основным барабаном 13 и вспомогательным барабаном 14 в направлении их взаимного центрирования, и переносит брекерную конструкцию 4 вместе с возможно нанесенным на нее протекторным браслетом 5 на конструкцию 3 каркаса в виде цилиндрического рукава на основном барабане 13, как показано, например, на Фиг.5.
Для этого переносящий элемент 15 можно обеспечить, например, подвижными по радиусу захватными элементами 16, которые снимают брекерную конструкцию 4 со вспомогательного барабана после возможного его сокращения в радиальном направлении и удерживают его в соосно центрированном положении относительно каркасной конструкции 3 в конце поступательного перемещения к основному барабану 13.
В соответствии с известным способом, когда брекерная конструкция 4 находится в центрированном положении по отношению к каркасной конструкции 3, две противоположные половины 13а основного барабана 13 удерживают каркасную конструкцию 3 у соответствующих кольцевых закрепляющих конструкций 7 и перемещаются в осевом направлении вблизи друг друга одновременно со впуском текучей среды в слой (слои) 10 каркаса, чтобы придать каркасной конструкции 3 тороидную форму.
В результате радиального расширения слоя 10 каркаса он сцепляется с внутренней поверхностью брекерной конструкции 4, удерживаемой переносящим элементом 15.
Согласно предпочтительному варианту осуществления создание каркасной конструкции 3 и описанный выше этап формирования выполняют на одном и том же основном барабане 13 после так называемого «одноэтапного» способа сборки, хотя также можно каркасную конструкцию 3 выполнить на отдельном сборочном барабане, отделенном от основного барабана 13, и потом расположить ее на самом основном барабане, который будет выполнять функции формующего барабана после так называемого «двухэтапного» способа сборки.
В этом случае также нужно предусмотреть получение протекторного браслета 5 спиральной скруткой, по меньшей мере, одного удлиненного элемента из эластомерного материала, т.е. намоткой множества по существу круговых витков удлиненного элемента; причем упомянутый удлиненный элемент подается из соответствующего подающего устройства, такого как экструдер, в наружном по радиусу положении по отношению к брекерной конструкции; причем брекерную конструкцию собирают на изготавливаемой шине, которой придают тороидальную форму упомянутым формующим барабаном.
Во время спиральной скрутки изготавливаемая шина продолжает вращаться на самом формующем барабане для осуществления упомянутой намотки, причем в результате регулируемого осевого движения шины и/или устройства подачи удлиненного элемента происходит распределение витков таким образом, чтобы придать протекторному браслету 5 требуемую окончательную форму.
Устройство 1 также содержит устройства для нанесения, по меньшей мере, одной подбрекерной усилительной ленточки 11 на брекерную конструкцию 4.
Эти устройства 17 для нанесения предпочтительно работают вблизи вспомогательного барабана 14, причем в любом случае - отдельно от основного барабана 13, чтобы соотнести подбрекерные усилительные ленточки 11 с брекерной конструкцией 4 при сборке самой брекерной конструкции, когда та все еще отстоит по оси от каркасной конструкции 3.
Устройства 17 для нанесения имеют расширяемую основу 18 и исполнительные элементы, которые расширяют по радиусу расширяемую основу между первым рабочим состоянием, в котором она имеет уменьшенный диаметр, и вторым рабочим состоянием, в котором она имеет увеличенный диаметр.
В частности, расширяемая основа 18 предпочтительно содержит надуваемую диафрагму 19, противоположные концы ободной ленты которой предпочтительно герметично расположены вдоль круговых кромок соответствующих противоположных по оси прикрепляющих выступов 20, которые выполнены с возможностью перемещения вблизи друг друга и друг от друга. Целесообразно, чтобы надуваемая диафрагма 19 имела слой вулканизированного эластомерного материала, содержащего текстильные или металлические армирующие корды, каждый из которых проходит между противоположными краями надуваемой диафрагмы 19, между одним и другим прикрепляющими выступами 20.
Прикрепляющие выступы 20 предпочтительно взаимодействуют при помощи соответствующих осевых зацепляющих групп 20а, которые взаимно сопрягаются и подают по существу непрерывную опорную поверхность для надуваемой диафрагмы 19, когда надуваемая основа находится в первом рабочем состоянии. Осевые зацепляющие группы 20а свободно скользят относительно друг друга, таким образом, что выступы приближаются по оси друг к другу и отдаляются друг от друга.
Эти исполнительные элементы (подробно не показаны, т.к. их можно выполнить любым удобным способом) подают текучую среду под давлением в надуваемую диафрагму 19 одновременно с перемещением прикрепляющих выступов 20 вблизи друг друга.
Как вариант, расширяемая основа 18 может содержать барабан механического типа, цилиндрическая примыкающая поверхность которого имеет распределенные по окружности отверстия, через которые действуют подвижные в радиальном направлении секторы, управляемые исполнительными элементами, имеющими соответствующие рычажные шарнирные системы.
К расширяемой основе 18 также относится подающее устройство или эквивалентные устройства, работающие вблизи вспомогательного барабана 14, для намотки подбрекерной усилительной ленточки или ленточек 11 на расширяемой основе 18. На Фиг.3а наглядно показано, что каждая подбрекерная усилительная ленточка 11 имеет по существу треугольное или трапециевидное поперечное сечение, более крупная сторона которого прилегает к поверхности расширяемой основы 18, а две меньшие (внутренняя по оси и внешняя по оси соответственно) стороны взаимно сходятся в радиальном направлении от расширяемой основы 18. Меньшие стороны, внутренняя по оси и внешняя по оси соответственно, на круговом продолжении подбрекерной усилительной ленточки 11 соответственно стягивают внутреннюю по оси часть 11а, предназначенную для соединения с брекерной конструкцией 4, и внешнюю по оси части 11b, предназначенную для соединения с соответствующей боковиной 6 шины.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения подбрекерные усилительные ленточки можно нанести на расширяемую основу 18 в виде уже структурированных и имеющих нужный размер полуфабрикатов, как показано на Фиг.3а.
Как вариант, каждую подбрекерную усилительную ленточку 11 можно выполнить спиральной скруткой, по меньшей мере, одного предпочтительно непрерывного удлиненного элемента из эластомерного материала, т.е. намоткой удлиненного элемента, подаваемого из соответствующего подающего устройства, такого как экструдер, в виде по существу круговых витков. Обмотку выполняют в положении, радиально наружном по отношению к постоянно вращающейся расширяемой основе 18, при этом в результате регулируемого осевого движения расширяемой основы и/или работы устройства, подающего удлиненный элемент, происходит распределение витков таким способом, который придает подбрекерной усилительной ленточке 11 нужную окончательную форму.
Как показано на Фиг.2 и 7, подбрекерные усилительные ленточки 11 одновременно наносят на расширяемую основу 18, когда та находится в первом рабочем состоянии меньшего по диаметру габарита, причем надуваемая диафрагма 19 по существу растянута в цилиндрическую форму, упираясь в осевые зацепляющие группы 20а.
По завершении нанесения выполняют расширение по радиусу расширяемой основы 18.
Для этого прикрепляющие выступы 20 приближают друг к другу с одновременным впуском текучей среды под давлением в надуваемую диафрагму 19, при действии упомянутых исполнительных элементов; в результате чего диафрагма принимает тороидную форму, как показано на Фиг.4 и 8.
Для содействия радиальному расширению диафрагмы 19 подбрекерные усилительные ленточки подвергают удлинению в круговом направлении растяжения, которому они подвергаются, за счет увеличения диаметра.
Одновременно, за счет расширения надуваемой диафрагмы, которое придает ей форму тороида, каждую подбрекерную усилительную ленточку 11 подвергают угловому повороту, чтобы ее внутренняя по оси сторона меньшей протяженности, образующая внутреннюю по оси часть 11а, ориентировалась по существу параллельно геометрической оси расширяемой основы 18.
В варианте осуществления согласно Фиг.1-5 расширяемая основа 18 образует компонент, отличающийся от вспомогательного барабана 14 и располагающийся в положении, отделенным от него осевым интервалом.
Таким образом, нанесение подбрекерных усилительных ленточек 11 на расширяемую основу 18 можно целесообразным образом выполнить одновременно со сборкой брекерной конструкции 4 и, возможно, протекторного браслета 5 на вспомогательном барабане 14 (см. Фиг.2).
Брекерную конструкцию 4, имеющую, возможно, протекторный браслет 2 и сформированную на вспомогательном барабане 14, затем снимают переносящим устройством 15 и помещают соосно вокруг расширяемой основы 18, на которой находятся подбрекерные усилительные ленточки 11, как это показано на Фиг.3.
Затем используют исполнительные элементы, которые выполняют расширение расширяемой основы 18, в результате чего происходит взаимное соединение между брекерной конструкцией 4 и подбрекерными усилительными ленточками 11, как это показано на Фиг.4.
В конце радиального расширения и одновременно с упомянутым соединением подбрекерные усилительные ленточки 11 предпочтительно обеспечивают соответствующие внутренние по оси части, расположенные по существу параллельно внутренней поверхности брекерной конструкции 4, для получения единообразной связи между подбрекерными усилительными ленточками 11 и брекерной конструкцией 4.
В конце радиального расширения, когда подбрекерные усилительные ленточки 11 уже соотнесены с брекерной конструкцией 4, можно выполнить этап, согласно которому брекерную конструкцию 4 прижимают к подбрекерным усилительным ленточкам 11 на расширяемой основе 18, чтобы обеспечить взаимодействие этих компонентов.
Эту операцию можно выполнить при помощи роликов 21 или иных целесообразных устройств, которые могут непосредственно воздействовать на брекерную конструкцию 4 или протекторный браслет 5, нанесенный на упомянутую брекерную конструкцию, причем в последнем случае они также одновременно прижимают протекторный браслет 5 к брекерной конструкции 4.
Можно также предусмотреть гибочные устройства, работающие на расширяемой основе, которые загибают боковые кромки 5а протекторного браслета 5, чтобы те сцепились с соответствующими внешними по оси частями 11b подбрекерных усилительных ленточек 11, соотнесенных с брекерной конструкцией.
В частности, эти гибочные устройства можно выполнить в виде самих роликов 21 или эквивалентных элементов, используемых для прижатия брекерной конструкции 4 и/или протекторного браслета 5, которые в осевом и/или радиальном направлении перемещаются сообразно форме, которую придают протекторному браслету 5.
По завершении возможных этапов прижатия или загиба переносящий элемент 15 снимает брекерную конструкцию 4 вместе с подбрекерными усилительными ленточками 11 и протекторным браслетом 5 с расширяемой основы 18, чтобы перенести этот узел на основной барабан 13 для сборки его с каркасной конструкцией 3, которая тем временем сделана или установлена на ней любым удобным способом. Для этого половины 13а первичного барабана 13 взаимно приближают с одновременным вводом текучей среды в слой 10 каркаса, чтобы придать каркасной конструкции 3 форму тороида. Последующее расширение по радиусу слоя 10 каркаса сцепляет его с внутренней поверхностью брекерной конструкции 4, фиксируемой переносящим элементом 15. На этапе прокатки, выполняемом как вариант, выполняется завершающее нанесение вершин боковых кромок 5а протекторного браслета 5 на наружных по радиусу концах боковин 6.
В альтернативном варианте осуществления изобретения, показанном на Фиг.6-10, расширяемая основа 18 и вспомогательный барабан 14 по существу интегрированы друг с другом. Несущая поверхность 14а вспомогательного барабана 14 представлена самой расширяемой основой 18 и, в частности, внешней поверхностью надуваемой диафрагмы 19.
В этом случае последовательность сборки шины 2 сначала предусматривает нанесение подбрекерных усилительных ленточек 11 на находящуюся в первом рабочем состоянии расширяемую основу 18 (см. Фиг.7); и затем - радиальное расширение самой основы, чтобы подготовить подбрекерные усилительные ленточки 11 для соединения с брекерной конструкцией 4 (см. Фиг.8).
Это соединение выполняют одновременно с выполняемой после радиального расширения сборкой брекерной конструкции 4 посредством намотки брекерного слоя или слоев 12а, 12b непосредственно вокруг расширяемой основы 18, находящейся во втором рабочем состоянии (см. Фиг.9).
Затем можно выполнить нанесение протекторного браслета 5 и также упоминаемые выше, выполняемые как вариант, прижатие и загибание конструкции (см. Фиг.10), чтобы обусловить перенос брекерной конструкции 4 вместе с подбрекерными усилительными ленточками 11 и протекторным браслетом 5 в соосное положение на основной барабан 13, на котором тем временем выполнена или установлена каркасная конструкция 3.
Этапом придания каркасной конструкции 3 формы тороида и, выполняемым как вариант, конечным этапом прокатки завершают изготовление шины 2 после выполнения связи между каркасной конструкцией 3 и брекерной конструкцией 4.
Данное изобретение обеспечивает ряд важных преимуществ.
Нанесение подбрекерных усилительных ленточек 11 на брекерную конструкцию 4 позволяет уравнять сроки, нужные для операций, выполняемых на основном барабане 13 и на вспомогательном барабане 14 соответственно, в целях изготовления шины.
По сравнению с известным уровнем техники время, нужное для нанесения подбрекерных усилительных ленточек 11 и также для выполнения, по меньшей мере, части операций прижатия и загибания конструкции боковых кромок 5а протекторного браслета 5, вычитается из рабочих операций, выполняемых на основном барабане 13. Поэтому можно обеспечить важные преимущества по производительности устройства 1.
Помимо этого также обеспечиваются важные преимущества с точки зрения качества продукции.
В частности, на этап формирования каркасной конструкции 3 не влияет наличие подбрекерных усилительных ленточек 11, которые, в известном уровне техники, могут отрицательно сказываться на должном расширении слоя или слоев 10 каркаса.
Также устраняется риск создания деформаций и/или внутренних напряжений в каркасной конструкции 3 из-за напряжений, возникающих согласно известному уровню техники, при нанесении подбрекерных усилительных ленточек 11 на слои 10 каркаса.
Следует отметить, что в известном уровне техники подбрекерные усилительные ленточки 11, укладываемые на каркасную конструкцию 3 цилиндрической формы, должны, на этапе формирования, подвергаться процентному удлинению, которое будет легко доходить до значений порядка 100% и выше.
Напряжения, вызываемые этим удлинением, могут нарушить должное расширение каркасной конструкции 3, при этом обусловив возникновение локализованного утонения и/или нарушения кордов.
Настоящее изобретение устраняет все упоминаемые выше проблемы и также обеспечивает возможность укладки подбрекерных усилительных ленточек 11 на расширяемую основу 18, которая, в первом рабочем состоянии, имеет размер, приближающийся к конечному диаметру в расширенном состоянии, в результате чего усилительные ленточки подвергаются меньшей деформации.
Также возможность выполнения этапов прижатия и загибания конструкции концевых ободных лент протекторного браслета 5 перед его соединением с каркасной конструкцией 3 позволяет оптимизировать распределение времени для операций, выполняемых на основном барабане 13 и вспомогательном барабане 14 соответственно, в зависимости от потребностей, при этом исключая возможность аномальных напряжений каркаса, которые могут быть причиной нежелательных деформаций упомянутого каркаса.
Также следует отметить, что изобретение можно внедрить путем модифицирования уже имеющегося устройства для изготовления шин, без необходимости новой разработки и конструирования всего устройства.