Способ и устройство для изготовления пневматических шин для колес транспортных средств
Изобретение относится к шинной промышленности и может быть использовано при изготовлении пневматических шин для транспортных средств. В способе изготовления шины для колес транспортного средства шина содержит каркасную конструкцию, имеющую один слой каркаса, соединенный с парой кольцевых армирующих конструкций, предназначенных для сопряжения с монтажным ободом. Каждая кольцевая армирующая конструкция содержит один сердечник борта и один кольцевой элемент. При выполнении способа один слой каркаса заворачивают на один из кольцевых элементов. Способ выполняют по этапам: подачу одного полуфабриката на барабан, размещение одного разделяющего элемента в положение радиально снаружи от одного полуфабриката и подачу одного слоя каркаса на барабан в радиально наружное положение относительно одного разделяющего элемента. Затем осуществляют размещение кольцевых элементов в положение радиально снаружи от слоя каркаса и обертывание слоя каркаса вокруг кольцевых элементов. После этого осуществляют удаление одного разделяющего элемента, производят укладку сердечников борта, укладку брекерной конструкции на каркасную конструкцию в радиально внешнем положении и укладку протекторного браслета на брекерную конструкцию в радиально внешнем положении. Затем осуществляют формование шины в тороидальную конфигурацию. Изобретение предусматривает выполнение барабана для изготовления шины для колес транспортного средства. Изобретение обеспечивает изготовление шин высокого качества. 2 н. и 23 з.п. ф-лы, 19 ил.
Настоящее изобретение относится к способу изготовления шин для колес транспортных средств с использованием барабана "одноэтапного" типа, то есть включающему в себя один этап.
Шины для колес транспортных средств по существу содержат каркасную конструкцию, выполненную из одного или более слоев каркаса, которые в большинстве классических вариантов выполнения имеют соответствующие внутренние кольцевые кромки, загнутые вокруг кольцевых вставок, обычно называемых "сердечниками борта шины" и являющихся частью кольцевых армирующих конструкций, расположенных друг напротив друга в осевом направлении в районах, обычно называемых "бортами" шины.
В радиально наружном положении относительно слоя каркаса или слоев каркаса накладывают брекерную конструкцию, которая содержит один или более брекерных слоев, последовательно наложенных друг на друга в радиальном направлении. На брекерную конструкцию снаружи в радиальном направлении накладывают протекторный браслет из эластомерного материала. Внешние стороны каркасной конструкции также накрывают соответствующими боковинами, которые также выполнены из эластомерного материала.
Следует отметить, что в рамках настоящего описания под термином "эластомерный материал" подразумевается состав, содержащий, по меньшей мере, один эластомерный полимер и, по меньшей мере, один усиливающий наполнитель. Предпочтительно этот состав также содержит добавки, например, такие как сшивающий и/или пластифицирующий агенты. Благодаря наличию сшивающих агентов этот материал может образовывать поперечные связи при нагреве для формирования завершенного изделия.
Обычно борта шин и, в частности, кольцевые армирующие конструкции, соединенные с ними, выполняют и конфигурируют таким образом, чтобы они сопрягались с соответствующими кольцевыми посадочными полками на ободе, с которым должна соединяться шина для обеспечения устойчивого соединения между этими двумя компонентами колеса.
Более подробно, соединение между каждым бортом и соответствующей кольцевой посадочной полкой на ободе имеет такой характер, что борт постоянно прижат давлением накачивания шины к упорному фланцу, образующему внешнюю в осевом направлении кромку обода. По меньшей мере, в бескамерных шинах, то есть шинах, не имеющих пневматических камер, каждая кольцевая посадочная полка для сцепления с шиной имеет поверхность в форме усеченного конуса, называемую далее "ребордой обода", имеющую протяженность в направлении схождения к оси вращения и к экваториальной плоскости шины. Каждый борт, отталкиваемый в осевом направлении от экваториальной плоскости под действием давления накачивания, создает осевое давление на соответствующую реборду обода для обеспечения надлежащей непроницаемости для воздуха, содержащегося в шине.
В последнее время были предложены ободы новой концепции для колес транспортных средств, в которых посадочные полки для зацепления с бортом шины имеют по существу V-образную форму усеченного конуса с протяженностью, в целом, сходящейся к оси вращения и от экваториальной плоскости.
Способ сборки шин, который широко используется согласно известному уровню техники, обычно известен как "двухэтапный процесс". Более подробно, при изготовлении шины сначала предусматривается то, что один или более слоев каркаса укладывают на первый барабан, обычно называемый "сборочным барабаном", или "барабаном первого этапа" для образования цилиндрического рукава. Кольцевые армирующие вставки в борта устанавливают на противоположные концевые ободные ленты слоя или слоев каркаса, которые затем обертывают вокруг самих кольцевых вставок таким образом, чтобы они охватывали вставки подобно петле.
Собранный таким образом каркасный рукав затем перемещают на второй барабан, так называемый "формовочный барабан" или "барабан второго этапа", на котором уже могут быть расположены полосы эластомерного материала, предназначенные для формирования боковин шины.
Затем осуществляют формование каркаса в тороидальную конфигурацию таким образом, чтобы соединить его с внешним рукавом или с рукавом короны (обычно изготовляют отдельно), находящимся в центральном положении относительно каркасного рукава и содержащим брекерную конструкцию и наложенный на нее радиально снаружи протекторный браслет.
После формования каркасной конструкции соответствующие расширяющиеся части формовочного барабана, состоящие, например, из рычажных систем или надувных подушек, совершают обертывающее действие в отношении указанных полос из эластомерного материала для наложения указанных полос на боковые поверхности каркасной конструкции.
Согласно одноэтапному способу все указанные выше процессы известного уровня техники, то есть сборку и формование осуществляют на одном барабане. В этом случае, с этим барабаном часто бывают связаны вспомогательные устройства, включающие, например, системы транспортировки для предварительной сборки и транспортировки некоторых полуфабрикатов (например, брекерной конструкции и протекторного браслета) на сам барабан.
В документе ЕР 1174253 А2 описан одноэтапный барабан для изготовления радиальной шины для сельскохозяйственных транспортных средств. Барабан имеет центральный неподвижный корпус для удерживания относительно тонкой центральной части каркаса шины и две подвижные половины, расположенные с противоположных сторон от центрального корпуса для удерживания соответственно более толстых боковых частей каркаса; каждая половина имеет соответствующее выдвигаемое устройство для захвата борта шины и имеет, по меньшей мере, вдоль выступающей наружу части соответствующего устройства для захвата борта шины диаметр, который меньше диаметра центрального корпуса, для компенсации разности толщин центральной части и боковых частей каркаса.
В патенте США №4214940 описано обертывающее устройство для барабана для сборки шин. Обертывающее устройство содержит дугообразную опору, имеющую, по меньшей мере, три установленных на ней конических элемента в форме ребра. Указанные элементы расположены вблизи осевой центральной линии сборочного барабана в направлении вращения самого барабана. Нажимной ролик с возможностью вращения установлен между указанными коническими элементами. Опора с возможностью поворота установлена на поворотном приводе для совершения вращения вокруг оси, ориентированной под прямыми углами относительно осевой центральной линии сборочного барабана. Поворотное приводное средство установлено на параллельном направляющем средстве для совершения движения в направлении, параллельном осевой центральной линии сборочного барабана.
В патенте США №6250356 описан барабан первого этапа и способ сборки для изготовления шин. Указанный барабан включает корпус, установленный на центральном валу и имеющий принимающую поверхность для собираемых полуфабрикатов, концы которого, имеющие разный диаметр, удерживают выдвижные средства, способные накрывать конец принимающей поверхности меньшего диаметра, и средства для расширения барабана в два разные положения расширения. Способ сборки предусматривает: использование первой поверхности, имеющей концы разного диаметра; перемещение к указанной первой поверхности второй поверхности, имеющей почти такой же диаметр, что и конец большего диаметра, для накрывания конца меньшего диаметра первой поверхности и создания в целом цилиндрической общей принимающей поверхности; укладку армирующего каркаса на указанную общую поверхность; укладку кольцеобразного элемента, выполненного из резины или металла, на каждый конец армирующего каркаса соответственно; сжатие второй поверхности и расширение первой поверхности; заворачивание вверх каждого конца каркасной части для обертывания вокруг соответствующего кольцеобразного элемента соответственно.
На основе приведенных выше утверждений можно сделать вывод, что обычно в конструкции борта шины применяют слой, обертываемый вокруг жесткой кольцевой вставки (указанного выше сердечника борта), которую используют для закрепления шины на ободе. Для достижения этого результата шину обычно собирают таким образом, что сам сердечник борта, будучи скрепленным со слоем каркаса, действует как элемент, вокруг которого осуществляют обертывание слоя каркаса. В частности, как уже отмечалось, при сборке шины после укладки полуфабрикатов на барабан на первом этапе или на барабан одноэтапного типа позиционирование сердечников борта осуществляют таким образом, что последние находятся в осевом направлении внутри внешних боковых кромок слоя каркаса. Обертывающее действие выполняют при помощи надувных подушек или механических устройств посредством отталкивания части слоя каркаса, находящейся снаружи от сердечника борта, к экваториальной плоскости каркаса. Заявитель данной заявки убедился, что это происходит благодаря тому факту, что сердечник борта, несмотря на нагрузку, прилагаемую расширенным барабаном и надувными подушками или осевым усилием рычага, способен удерживать на месте часть слоя каркаса, с которой он входит в контакт.
Заявитель, таким образом, осознал, что если желательно изготовить шину, имеющую слой каркаса, обернутый вокруг кольцевого элемента, предпочтительно из эластомерного материала (шину, которая, в частности, предназначена для соединения с описанными выше ободами новой концепции), и сердечник борта, помещенный на завершенную завернутую часть указанного слоя, в связи с тем, что обертывание слоя каркаса вокруг наполняющих элементов не применяется, традиционные обертывающие устройства утрачивают их эффективность. Фактически, в этом случае уже невозможно прилагать большие усилия к слою каркаса для исключения неравномерности в обернутой части, поскольку уже нет какого-либо жесткого кольцевого элемента, который, будучи блокированным на барабане, прилагает удерживающее действие к слою каркаса, исключая любое его движение.
Следовательно, по мнению заявителя, желательно создать устройства, способные обертывать слой каркаса описанным выше образом. Более конкретно, указанные устройства для выполнения их функции, по мнению заявителя, должны сохранять кромки указанного слоя каркаса отделенными от других полуфабрикатов, расположенных на указанном барабане, для получения возможности обертывать сам слой каркаса вокруг указанного кольцевого элемента. Кроме того, обертывающие устройства должны выполнять обертывание кромок указанного слоя каркаса также без помощи жесткого удерживающего элемента, такого как сердечник борта.
Заявитель выявил, что благодаря использованию элемента для отделения части, по меньшей мере, одного слоя каркаса от других полуфабрикатов, помещенных на указанный барабан при сборке шины, ободные ленты указанного слоя обертывают вокруг полуфабриката (предпочтительно, из эластомерного материала) вследствие только удерживающей реакции благодаря указанному полуфабрикату и связыванию указанного слоя каркаса с районом, не относящимся к обертываемой части и, таким образом, находящимся в контакте с другими полуфабрикатами.
Согласно первому объекту настоящего изобретения создан способ изготовления шины для колес транспортного средства, при этом шина содержит каркасную конструкцию, имеющую, по меньшей мере, один слой каркаса, соединенный с парой кольцевых армирующих конструкций, предназначенных для сопряжения с монтажным ободом, причем каждая кольцевая армирующая конструкция содержит, по меньшей мере, один сердечник борта и один кольцевой элемент, при этом, по меньшей мере, один слой каркаса заворачивают на, по меньшей мере, один из кольцевых элементов, причем способ содержит следующие этапы: подачу, по меньшей мере, одного полуфабриката на барабан, размещение, по меньшей мере, одного разделяющего элемента в положение радиально снаружи от, по меньшей мере, одного полуфабриката, подачу, по меньшей мере, одного слоя каркаса на барабан в радиально наружное положение относительно, по меньшей мере, одного разделяющего элемента, размещение кольцевых элементов в положение радиально снаружи от слоя каркаса, обертывание слоя каркаса вокруг кольцевых элементов, удаление, по меньшей мере, одного разделяющего элемента, укладку сердечников борта, укладку брекерной конструкции на каркасную конструкцию в радиально внешнем положении, укладку протекторного браслета на брекерную конструкцию в радиально внешнем положении, формование шины в тороидальную конфигурацию.
Предпочтительно два разделяющих элемента помещают на полуфабрикат посредством осевого перемещения, направленного снаружи внутрь от противоположных концов указанного барабана.
Предпочтительно радиальное наложение на барабане между первым полуфабрикатом и слоем каркаса фиксируют в точках их контакта посредством устройства приложения давления.
Предпочтительно этап обертывания слоя каркаса вокруг кольцевых элементов предусматривает осевое перемещение, по меньшей мере, одного разделяющего элемента для подъема ободных лент слоя каркаса, вызывающее обертывание каждой из ободных лент вокруг соответствующего кольцевого элемента.
Предпочтительно в конце осевого перемещения, по меньшей мере, одного разделяющего элемента выполняют этап, на котором каждый сердечник борта помещают в радиально внешнее положение относительно каждого кольцевого элемента и в положение, по существу примыкающее снаружи в осевом направлении к каждой из ободных лент.
Предпочтительно за этапом удаления, по меньшей мере, одного разделяющего элемента следует этап помещения сердечников борта в радиально внешнее положение относительно кольцевых элементов, при этом каждая ободная лента располагается между сердечниками борта и кольцевыми элементами.
Предпочтительно выполняют этап отталкивания кольцевых элементов и подстилающих полуфабрикатов в радиально наружном направлении при сохранении неподвижного положения каждого сердечника борта в радиальном направлении.
Предпочтительно выполняют этап отталкивания кольцевых элементов и подстилающих полуфабрикатов в радиально наружном направлении, при этом каждый сердечник борта прихватывает трением соответствующую ободную ленту, выполняя прижимающее и соединяющее действие в отношении части слоя каркаса, обернутой вокруг кольцевых элементов.
Предпочтительно этап приложения усилия в радиально наружном направлении продолжается до тех пор, пока сердечники борта и кольцевые элементы не займут по существу одинаковое положение в радиальном направлении, при этом каждый кольцевой элемент удерживается в наружном осевом положении относительно соответствующего сердечника борта, и каждая ободная лента обернута вокруг кольцевого элемента и остается в радиально внутреннем положении относительно сердечника борта.
Предпочтительно этап обертывания каждой ободной ленты вокруг соответствующего кольцевого элемента осуществляют главным образом посредством накачивания, по меньшей мере, одной надувной подушки.
Предпочтительно этап обертывания каждой ободной ленты вокруг соответствующего кольцевого элемента осуществляют главным образом посредством нажимных роликов.
Предпочтительно кольцевой элемент имеет сечение удлиненной конфигурации, сужающееся на одном конце.
Предпочтительно кольцевой элемент выполняют из эластомерного материала.
Предпочтительно все указанные операции выполняют на барабане.
Согласно другому объекту настоящего изобретения создан барабан для изготовления шины для колес транспортного средства, содержащий, по меньшей мере, одну центральную часть, в рабочем положении соединенную с двумя боковыми частями, по меньшей мере, одно транспортирующее устройство для сердечников борта, по меньшей мере, одно устройство приложения давления, предназначенное для соединения разных полуфабрикатов друг с другом, по меньшей мере, одно обертывающее устройство для слоя каркаса и устройство, предназначенное для изменения в радиальном направлении поверхности барабана, в котором указанное обертывающее устройство содержит, по меньшей мере, один разделяющий элемент, открытый, по меньшей мере, на одном конце и соединенный снаружи с барабаном.
Предпочтительно устройство для приложения давления содержит нажимной ролик для осуществления связывания между слоем каркаса и, по меньшей мере, одним расположенным под ним полуфабрикатом.
Предпочтительно обертывающее устройство разделено на две половины, причем каждая половина находится во внешнем в осевом направлении положении на противоположных сторонах барабана, и каждая половина содержит, по меньшей мере, один разделительный элемент.
Предпочтительно каждая из половин выполнена с возможностью перемещения в осевом направлении и свободного вращения вокруг оси барабана.
Предпочтительно каждый разделяющий элемент имеет диаметр, равный или меньший диаметра барабана.
Предпочтительно барабан имеет радиально расходящийся корд, содержащий множество нитевидных элементов, расположенных по окружности каждого разделяющего элемента, для обеспечения расширения или освобождения конца с проемом разделяющего элемента.
Предпочтительно второе устройство для приложения давления соединено с обертывающим устройством.
Предпочтительно второе устройство для приложения давления содержит, по меньшей мере, одну надувную подушку, причем надувная подушка расширяется при работе барабана в направлении поверхности барабана.
Предпочтительно надувная подушка имеет кольцевую конфигурацию, соосную с барабаном и имеющую больший диаметр.
Предпочтительно второе устройство для приложения давления содержит один или более нажимных роликов.
Предпочтительно разделяющий элемент выполнен из антиадгезионного эластичного материала.
Другие отличительные признаки и преимущества изобретения будут более понятны при ознакомлении с подробным описанием некоторых предпочтительных, но не исключительных вариантов воплощения способа и устройства для изготовления шины для колес транспортного средства согласно настоящему изобретению.
Это описание будет приведено ниже посредством неограничивающего примера со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг.1 - частичный схематический вид в ортогональном сечении, показывающий шину для колес транспортного средства, выполненную в соответствии с изобретением;
фиг.2-13 - схематические виды в ортогональном сечении устройства согласно изобретению на некоторых этапах описанного способа в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения;
фиг.14-17 - схематические виды в ортогональном сечении устройства согласно изобретению на некоторых этапах описанного способа в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения;
фиг.18 - частичный вид вертикального сечения устройства согласно изобретению;
фиг.19 - общий вид вертикального сечения описываемого устройства.
Как показано на фиг.1, шина 1, собираемая согласно способу, соответствующему изобретению, содержит каркасную конструкцию, имеющую, по меньшей мере, один слой 2 каркаса, одну кольцевую армирующую конструкцию 3 для каждого борта и одну пару наполнителей 4 для указанных бортов, причем указанную каркасную конструкцию соединяют, по меньшей мере, с одной парой боковин 5, с одним протекторным браслетом 6, расположенным радиально снаружи от нее, и с одной брекерной конструкцией 7, расположенной между указанной каркасной конструкцией и протекторным браслетом. Предпочтительно для каждой кольцевой армирующей конструкции 3 предусматривают использование кольцевого сердечника 8 борта шины (выполненного, например, из стали в соответствии с известными способами) и кольцевого элемента 9, очертания сечения которого имеют по существу клиновидную форму со стороной основания, по существу параллельной реборде обода, на котором монтируют указанную шину 1. Указанный клин в его внешнем в осевом направлении положений примыкает к указанному сердечнику борта шины, и его сужающийся конец, принадлежащий указанной стороне основания, находится в радиально внутреннем положении относительно указанного сердечника 8 борта шины. Указанный слой 2 каркаса предпочтительно частично обернут вокруг указанных сердечников 8 борта шины, при этом он полностью обернут вокруг указанных кольцевых элементов или кольцевых клиньев 9, в конечном итоге представляя каждую концевую ободную ленту 10, входящую в контакт с радиально внутренней частью соответствующего сердечника 8 борта шины. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения указанные кольцевые клинья 9 выполняют из эластомерного материала, имеющего твердость по Шору А, находящуюся в пределах 80-110 градусов, предпочтительно составляющую 95 градусов.
Устройство, соответствующее изобретению (фиг.18-19), для сборки и формования шины 1 предпочтительно состоит из барабана 20 одноэтапного типа, содержащего центральную часть 32, имеющую жесткое покрытие 33 (в любом случае предназначенным для демонтажа для замены покрытиями разной ширины), и двух противоположных в осевом направлении боковых частей 34, каждая из которых снабжена расширяющейся в радиальном направлении вспомогательной мембраной типа диафрагмы.
Жесткое покрытие 33 телескопически закрывает в осевом направлении внутренние концы боковых частей 34 барабана 20 таким образом, что на начальном этапе сборки создается непрерывная цилиндрическая поверхность по всему барабану для укладки на нее полуфабрикатов.
Указанный барабан 20 также содержит устройства 24, предназначенные для перемещения расположенной по их окружности пары указанных сердечников 8 борта, пока не будет достигнуто расстояние между ними, позволяющее выполнять операции сборки, что более подробно описано далее. Перемещение, требуемое для транспортировки, предпочтительно осуществляется при помощи, например, электродвигателя 40, в рабочем положении соединенного с приводным винтом 41, в свою очередь, соединенным с указанными устройствами 24.
Указанный барабан 20 также содержит первое устройство для приложения давления, которое при помощи нажимного ролика 21 (фиг.4), воздействующего на кольцевые клинья 9, осуществляет, как показано далее, связывание между слоем 2 каркаса и расположенными под ним боковинами 5 в точках контакта между ними; второе устройство 22 для петлеобразного обертывания ободных лент 10 указанного слоя каркаса вокруг указанных кольцевых клиньев 9; и третье устройство 23 для радиального смещения наружу клиньев 9, когда они охвачены петлями слоя 2 каркаса, к поверхности сердечников 8 борта, удерживаемых указанными транспортирующими устройствами 24, причем указанное третье устройство находится с внутренней стороны от трубчатой поверхности каждой из указанных вспомогательных мембран типа диафрагм.
Предпочтительно указанные транспортирующие устройства 24 для сердечников 8 борта и указанное третье устройство 23 для радиального расширения расположены таким образом, чтобы обеспечивать остановку внутренней поверхности каждого сердечника 8 борта, по меньшей мере, на одной оконечной части ободной ленты слоя 2 каркаса, завернутой вокруг соответствующего клина 9.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения указанный барабан имеет дополнительное устройство для приложения давления, предназначенное для воздействия, как лучше показано далее, на ободные ленты 10 слоя 2 каркаса, обернутые вокруг указанных клиньев 9, причем указанное устройство в рабочем положении связано с указанным вторым обертывающим устройством 22. Указанное дополнительное устройство для приложения давления предпочтительно имеет форму надуваемой подушки 25 кольцевой конфигурации, соосной с указанным барабаном и имеющей больший диаметр, чем последний, причем указанная подушка расширяется в ходе работы указанного барабана в направлении поверхности барабана.
В качестве альтернативы решению, предусматривающему использование надувных подушек 25, можно использовать один или более нажимных роликов, также связанных с устройством 22.
Предпочтительно указанное второе устройство 22 имеет вблизи каждой боковой стенки указанного барабана 20, по меньшей мере, один разделяющий элемент 26 с диаметром, меньшим или равным диаметру указанного барабана, и соосным с ним, причем указанное второе устройство 22 может перемещаться в осевом направлении в обоих направлениях барабана и может свободно вращаться вокруг оси барабана. Возможность движения указанного устройства 22 вокруг оси барабана особенно предпочтительна, поскольку она допускает любое вращательное движение указанного барабана 20, как лучше показано далее, без нарушения целостности разделяющего элемента 26, пока последний соединен с одним или более полуфабрикатов в процессе сборки шины.
Как более подробно описано далее, для отделения обеих ободных лент 10 внешних в осевом направлении концов слоя 2 каркаса указанное обертывающее устройство 22 разделено на две части или половины, каждая из которых находится во внешнем в осевом направлении положении на противоположных сторонах относительно указанного барабана (фиг.19). Предпочтительно указанное обертывающее устройство 22 приводится в действие электродвигателем 42, в рабочем положении соединенным с приводным винтом 43, управляющим движением указанного устройства.
Возможно также применение радиально расходящегося корда, содержащего множество нитевидных элементов, расположенных по окружности разделяющего элемента 26, причем указанный корд при надлежащем управлении осуществляет расширение или освобождение конца с проемом разделяющего элемента 26, способствуя его прохождению на барабан 20 без какого-либо первоначального истирания уже находящихся на нем полуфабрикатов.
Предпочтительно разделяющий элемент выполнен таким образом, чтобы он имел признаки эластичности в радиальном направлении и по существу неэластичности в поперечном направлении. Кроме того, для изготовления разделяющего элемента 26 предпочтительно используют ткань из антиадгезионного материала, при этом разделяющий элемент, таким образом, осуществляет физическую изоляцию, то есть является фактически разделяющим элементом для полуфабрикатов, с которыми он входит в контакт.
Предпочтительно, но не исключительно, указанное третье устройство 23 для смещения указанных клиньев 9 в радиально наружном направлении включает расположенные на каждой стороне барабана первое и второе устройства 27 и 28 для расширения в радиальном направлении, соответственно которые могут перемещаться в осевом и радиальном направлениях относительно друг друга при помощи надлежащих механизмов. Более конкретно, поршень 35 предпочтительно пневматического типа в рабочем положении соединен с подъемным клином 36, в свою очередь, соединенным с указанными первыми устройствами 27 для радиального расширения для управления движением последних. Возвратное движение при прекращении осевого усилия, создаваемого поршнем 35, предпочтительно осуществляется упругими средствами, такими как пружинное кольцо или пружины. Перемещение указанных вторых устройств 28 для радиального расширения осуществляется поршнем 37 предпочтительно пневматического типа, управляющим подъемным клином 38, в свою очередь, соединенным со вторыми устройствами 28. В этом случае также применяют упругие средства, такие как пружинное кольцо или пружины, для осуществления возвратного движения указанных устройств 28.
Первые устройства 27 для радиального расширения образованы из множества секторов, самая внешняя поверхность которых, по меньшей мере, когда указанные секторы находятся в радиально внешнем положении, образует опорную поверхность 29 с гнездом с вогнутой поверхностью, тогда как указанные вторые устройства 28 для радиального расширения предпочтительно образованы из множества секторов, самая внешняя поверхность которых заканчивается выпуклой головкой 30 (фиг.11). Секторы указанных устройств 27 и 28, кроме того, образуют в расширенной конфигурации вогнутую внешнюю поверхность, предназначенную для создания надлежащего профиля для укладки наполнителей 4 и выполнения надлежащего удерживающего в осевом направлении действия, предотвращающего скольжение сердечника 8 борта и клиньев 9 к внутренней части барабана.
Также будет понятно, что каждое устройство 27 для радиального расширения может быть выполнено из жесткого материала как цельная конструкция или, в другом варианте (фиг.18), оно может быть образовано из двух частей, причем верхнюю часть 27' предпочтительно выполняют из эластомерного материала для предпочтительного смягчения вогнутой поверхности указанной опорной поверхности 29 с гнездом. По существу указанная верхняя часть 27' позволяет образовывать непрерывную поверхность первых устройств 27 для радиального расширения, причем указанная поверхность предпочтительно предназначена для поддержания по существу герметичного уплотнения, позволяющего формовать шину в конце процесса сборки шины.
Наконец, указанные устройства 27, 28 для радиального расширения содержат поверхности 31 контакта, наклоненные относительно друг друга.
Как показано на фиг.2 и 3, согласно способу, соответствующему изобретению, в начале первого этапа, когда устройства 23 находятся в задвинутом положении, первый полуфабрикат укладывают на радиально внешнюю поверхность указанного барабана 20. Указанный полуфабрикат предпочтительно содержит герметизирующий слой (то есть ту часть, которая, когда изготовление шины завершено, находится в радиально внутреннем положении и обеспечивает воздухонепроницаемость бескамерных шин) и боковины. Каждая боковина может состоять из двух частей.
Когда указанный полуфабрикат уложен на барабан и, возможно, удерживается на месте пониженным давлением, воздействующим изнутри барабана, указанное обертывающее устройство 22, состоящее из двух половин, перемещается указанным электродвигателем 42 в осевом направлении внутрь относительно барабана 20 предпочтительно посредством возвратно-поступательного движения, в результате чего разделяющие элементы 26 располагаются так, что они охватывают указанный выше полуфабрикат, но оставляют центральный район барабана полностью свободным для укладки на него слоя 2 каркаса. Позиционирование разделяющих элементов осуществляют в зависимости от точки, в которой впоследствии желательно начать заворачивание слоя 2 каркаса на кольцевые клинья 9. Предпочтительно, поскольку разделяющий элемент 26 изготовлен из антиадгезионного эластичного материала, слой 2 каркаса, укладываемый после укладки указанного первого полуфабриката, не может прилипать по всей его длине к элементам, уже присутствующим на барабане, и остается большей частью отделенным от них. Как описано выше, для отделения обеих внешних в осевом направлении ободных лент 10 слоя 2 каркаса указанное обертывающее устройство 22 разделено на две части или половины, причем каждая из них, таким образом, осуществляет возвратно-поступательное движение, которое также может не быть одновременным для частичного охвата разделяющими элементами 26 барабана.
Как показано на фиг.4, на последующем этапе описываемого способа на указанный барабан укладывают другие полуфабрикаты, располагаемые в радиально наружном положении, более конкретно, указанный слой 2 каркаса и указанные кольцевые клинья 9, располагаемые вблизи каждой из указанных ободных лент 10 слоя 2 каркаса. Эта операция может осуществляться, как указано выше, при помощи разделяющих элементов 26, располагаемых на барабане благодаря возможности свободного вращения указанных элементов вокруг оси самого барабана. Кроме того, возможно использование нажимного ролика 21 для содействия связывания между слоем 2 и боковинами 5 в точках контакта между ними, то есть там, где боковины не накрыты разделяющими элементами 26.
Затем, как показано на фиг.5, дальнейшее движение вперед (то есть внутрь в осевом направлении) указанного обертывающего устройства 22 обеспечивает подъем одной частью каждого разделяющего элемента 26 соответствующих ободных лент 10 для начала их обертывания вокруг соответствующего кольцевого клина 9.
На следующем этапе (фиг.6) указанные транспортирующие устройства 24, приводимые в действие указанным электродвигателем 40, осуществляют позиционирование в осевом направлении каждого сердечника 8 борта посредством по существу установки каждого из них в радиально наружное положение относительно каждого клина 9 и в положение по существу примыкания в осевом направлении снаружи к соответствующей ободной ленте 10, частично обернутой вокруг указанного клина 9.
Затем (фиг.7) каждый разделяющий элемент 26 соскальзывает при движении каждой половины устройства 22 внутрь в осевом направлении, пока она не приблизится к поперечной оси симметрии указанного барабана, что вызывает отсоединение каждой ободной ленты 10 от указанного устройства 22.
Как показано на фиг.8, каждое устройство 24 для транспортировки сердечника борта устанавливает указанный сердечник борта в положение радиально снаружи от каждого кольцевого клина 9, при этом каждая ободная лента 10 указанного слоя 2 каркаса располагается между указанным клином 9 и сердечником 8 борта.
На дополнительном этапе описываемого способа, как показано на фиг.9, работают устройства 23, толкающие указанные клинья 9 и лежащие под ними полуфабрикаты в направлении радиального расширения, при этом каждый сердечник 8 борта удерживается на месте в радиальном положении указанным транспортирующим устройством 24.
В альтернативном варианте указанные устройства 24 могут также располагаться немного снаружи относительно конечного осевого положения сердечника 8 борта таким образом, что при действии устройств 23 в радиально наружном направлении и при начале отсоединения сердечников 8 борта от устройств 24 сердечники борта могут прихватывать трением ободные ленты 10 слоя 2 каркаса, выполняя прижимающее и скрепляющее действие в отношении петли до того, как указанные сердечники борта окончательно займут их гнезда.
На последующем этапе, как показано на фиг.10, когда устройства 23 продолжают их действие, получают конкретную форму предварительно уложенных полуфабрикатов, предназначенную для сборки шины. Более подробно, сердечники борта и клинья будут занимать по существу одинаковое положение в радиальном направлении, при этом каждый клин располагается во внешнем осевом положении относительно сердечника борта, и каждая ободная лента 10 будет полностью обернута вокруг указанного клина 9 и будет находиться радиально изнутри относительно указанного сердечника 8 борта.
На фиг.11 показан дополнительный этап, на котором устройство 22 его половинами отходит назад, в положение в осевом направлении снаружи от указанного барабана.
На последующем этапе, показанном на фиг.12, при помощи указанных устройств 23 в собираемую шину в показанной выше конфигурации добавляют указанные наполнители 4.
Сборка шины затем продолжается, как показано на фиг.13, при воздействии осевых усилий указанных устройств 23 и накачивания вспомогательных мембран боковых частей барабана. Последующие операции, включающие наложение указанной брекерной конструкции 7 и протекторного браслета 6 и завершающее придание тороидальной формы собранной, но невулканизированной шине, готовой к вулканизации, выполняют по существу как на известных одноэтапных сборочных и формовочных барабанах в соответствии с технологиями применения так называемых "наложенных боковин" или "подстилающих боковин" в соответствии с техническими требованиями для изготовляемых шин (указанные операции по существу известны в данной области техники и, таким образом, не показаны).
В важном альтернативном варианте описываемого способа этап, показанный на фиг.14, подобен этапу, показанному на фиг.5, но в данном случае устройство 22 на каждой его половине в дополнение к разделяющему элементу 26 также имеет надувную подушку 25, которая занимает положение радиально снаружи от каждого кольцевого клина 9 и каждой ободной ленты 10.
На последующем этапе, показанном на фиг.15, накачивание указанной подушки 25 приводит к тому, что указанная ободная лента 10 оказывается обернутой вокруг указанного клина 9, и по существу осуществляется и завершается обертывание каждой ободной ленты 10.
На последующем этапе, показанном на фиг.16, осуществляется движение половин устройства 22 друг от друга в осевом направлении наружу, что приводит к соскальзыванию разделяющих элементов 26 и отводу надувных подушек 25 в спущенном состоянии.
Дополнительный этап этого альтернативного варианта описываемого способа (фиг.17) предусматривает установку указанных сердечников 8 борта указанными транспортирующими устройствами 24 в положение радиально снаружи от указанных ободных лент 10 обернутых вокруг указанных клиньев 9.
Затем задают такие же конфигурации, как уже описано выше относительно операций предшествующего альтернативного варианта описываемого способа, показанных на фиг.10, 12 и 13; наконец можно сделать такие же замечания, как указано выше, для завершающей укладки брекерной конструкции и протекторного браслета и формирования тороидальной конфигурации указанной шины.
1. Способ изготовления шины для колес транспортного средства, при этом шина содержит каркасную конструкцию, имеющую по меньшей мере один слой каркаса, соединенный с парой кольцевых армирующих конструкций, предназначенных для сопряжения с монтажным ободом, причем каждая кольцевая армирующая конструкция содержит по меньшей мере один сердечник борта и один кольцевой элемент, при этом по меньшей мере один слой каркаса заворачивают на по меньшей мере один из кольцевых элементов, причем способ содержит следующие этапы: подачу по меньшей мере одного полуфабриката на барабан, размещение по меньшей мере одного разделяющего элемента в положение радиально-снаружи от по меньшей мере одного полуфабриката, подачу по меньшей мере одного слоя каркаса на указанный барабан в радиально-наружное положение относительно по меньшей мере одного разделяющего элемента, размещение кольцевых элементов в положение радиально-снаружи от слоя каркаса, обертывание слоя каркаса вокруг кольцевых элементов, удаление по меньшей мере одного разделяющего элемента, укладку сердечников борта, укладку брекерной конструкции на каркасную конструкцию в радиально-внешнем положении, укладку протекторного браслета на брекерную конструкцию в радиально-внешнем положении, формование шины в тороидальную конфигурацию.
2. Способ по п.1, при котором два разделяющих элемента помещают на полуфабрикат посредством осевого перемещения, направленного снаружи внутрь от противоположных концов указанного барабана.
3. Способ по п.1, при котором радиальное наложение на барабане между первым полуфабрикатом и слоем каркаса фиксируют в точках их контакта посредством устройства приложения давления.
4. Способ по п.1, при котором этап обертывания слоя каркаса вокруг кольцевых элементов предусматривает осевое перемещение по меньшей мере одного разделяющего элемента для подъема ободных лент слоя каркаса, вызывающее обертывание каждой из ободных лент вокруг соответствующего кольцевого элемента.
5. Способ по п.4, при котором в конце осевого перемещения по меньшей мере одного разделяющего элемента выполняют этап, на котором каждый сердечник борта помещают в радиально-внешнее положение относительно каждого кольцевого элемента и в положение, по существу примыкающее снаружи в осевом направлении к каждой из ободных лент.
6. Способ по п.5, при котором за этапом удаления по меньшей мере одного разделяющего элемента следует этап помещения сердечников борта в радиально-внешнее положение относительно кольцевых элементов, при этом каждая ободная лента располагается между сердечниками борта и кольцевыми элементами.
7. Способ по п.6, при котором выполняют этап отталкивания кольцевых элементов и подстилающих полуфабрикатов в радиально-наружном направлении при сохранении неподвижного положения каждого сердечника борта в радиальном направлении.
8. Способ по п.6, при котором выполняют этап отталкивания кольцевых элементов и подстилающих полуфабрикатов в радиально-наружном направлении, при этом каждый сердечник борта прихватывает трением соответствующую ободную ленту, выполняя прижимающее и соединяющее действие в отношении части слоя каркаса, обернутой вокруг кольцевых элементов.
9. Способ по п.7 или 8, при котором этап приложения усилия в радиально-наружном направлении продолжается до тех пор, пока сердечники борта и кольцевые элементы не займут по существу одинаковое положение в радиальном направлении, при этом каждый кольцевой элемент удерживается в наружном осевом положении относительно соответствующего сердечника борта, и каждая ободная лента обернута вокруг кольцевого элемента и остается в радиально-внутреннем положении относительно сердечника борта.
10. Способ по п.4, при котором этап обертывания каждой ободной ленты вокруг соответствующего кольцевого элемента осуществляют главным образом посредством накачивания по меньшей мере одной надувной подушки.
11. Способ по п.4, при котором этап обертывания каждой ободной ленты вокруг соответствующего кольцевого элемента осуществляют главным образом посредством нажимных роликов.
12. Способ по п.1, при котором кольцевой элемент имеет сечение удлиненной конфигурации, сужающееся на одном конце.
13. Способ по п.1, при котором указанный кольцевой элемент выполняют из эластомерного материала.
14. Способ по п.1, при котором все указанные операции выполняют на барабане.
15. Барабан для изготовления шины для колес транспортного средства, содержащий по меньшей мере одну центральную часть в рабочем положении, соединенную с двумя боковыми частями, по меньшей мере одно транспортирующее устройство для сердечников борта, по меньшей мере одно устройство приложения давления, предназначенное для соединения разных полуфабрикатов друг с другом, по меньшей мере одно обертывающее устройство для слоя каркаса и устройство, предназначенное для изменения в радиальном направлении поверхности барабана, в котором указанное обертывающее устройство содержит по меньшей мере один разделяющий элемент, открытый по меньшей мере на одном конце и соединенный снаружи с барабаном.
16. Барабан по п.15, в котором устройство для приложения давления содержит нажимной ролик для осуществления связывания между слоем каркаса и по меньшей мере одним расположенным под ним полуфабрикатом.
17. Барабан по п.15, в котором обертывающее устройство разделено на две половины, причем каждая половина находится во внешнем в осевом направлении положении на противоположных сторонах барабана, и каждая половина содержит по меньшей мере один разделительный элемент.
18. Барабан по п.17, в котором каждая из половин выполнена с возможностью перемещения в осевом направлении и свободного вращения вокруг оси барабана.
19. Барабан по п.17, в котором каждый разделяющий элемент имеет диаметр, равный или меньший диаметра барабана.
20. Барабан по п.17, имеющий радиально расходящийся корд, содержащий множество нитевидных элементов, расположенных по окружности каждого разделяющего элемента для обеспечения расширения или освобождения конца с приемом разделяющего элемента.
21. Барабан по п.15, в котором второе устройство для приложения давления соединено с обертывающим устройством.
22. Барабан по п.21, в котором второе устройство для приложения давления содержит по меньшей мере одну надувную подушку, причем надувная подушка расширяется при работе барабана в направлении поверхности барабана.
23. Барабан по п.22, в котором надувная подушка имеет кольцевую конфигурацию, соосную с барабаном и имеющую больший диаметр.
24. Барабан по п.21, в котором второе устройство для приложения давления содержит один или более нажимных роликов.
25. Барабан по п.15, в котором разделяющий элемент выполнен из антиадгезионного эластичного материала.
