Патент на изобретение №2311295

(54) СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ ШИНЫ ДЛЯ КОЛЕС ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

(57) Реферат:

Изобретение относится к шинной промышленности и может быть использовано при изготовлении пневматических шин для транспортных средств. В способе изготовления шины для колес транспортных средств шина содержит каркасную структуру, имеющую один слой каркаса, соединенный в рабочем положении с парой кольцевых усилительных конструкций, предназначенных для сопряжения с монтажным ободом. Каждая из кольцевых усилительных конструкций содержит один сердечник борта и один кольцевой элемент. Один слой каркаса заворачивают вверх на один из кольцевых элементов. Способ предусматривает перемещение каркасной структуры на барабан для второй стадии, наложение брекерной структуры на каркасную структуру в месте, радиально наружном. Способ предусматривает наложение протекторного браслета на брекерную структуру в месте, радиально наружном, и придание тороидальной формы шине. В способе осуществляют подачу одного полуфабриката на барабан для первой стадии и размещение одного разделительного элемента в месте, радиально наружном по отношению к одному полуфабрикату. Затем осуществляют подачу одного слоя каркаса на барабан для первой стадии в радиально наружном месте по отношению к одному разделительному элементу и размещение кольцевых элементов в месте, радиально наружном по отношению к слою каркаса. После этого осуществляют заворачивание слоя каркаса вверх вокруг кольцевых элементов, отвод одного разделительного элемента и наложение сердечников бортов. Изобретение предусматривает выполнение барабана первой стадии для сборки шины. Изобретение обеспечивает высокое качество изготовленных шин. 2 н. и 22 з.п. ф-лы, 19 ил.

Настоящее изобретение относится к способу изготовления шин для колес транспортных средств.

Шины для колес транспортных средств по существу содержат каркасную структуру, образованную из одного или нескольких слоев каркаса, которые в большинстве классических вариантов осуществления имеют соответствующие внутренние окружные периферийные края, загнутые вверх вокруг кольцевых вставок, обычно называемых “сердечниками борта” и представляющих собой часть кольцевых усилительных конструкций, расположенных в противоположных в осевом направлении местах в зонах, обычно называемых “бортами” шины.

В радиально наружном месте на слой или слои каркаса наложена брекерная структура, которая содержит один или несколько слоев брекера, последовательно наложенных друг на друга в радиальном направлении. На брекерную структуру в радиальном направлении наложен протекторный браслет (беговой пояс шины) из эластомерного материала. Наружные боковые стороны каркасной структуры также закрыты соответствующими боковинами, также изготовленными из эластомерного материала.

Следует указать на то, что в настоящем описании под термином “эластомерный материал” подразумевается композиция, содержащая, по меньшей мере, один эластомерный полимер и, по меньшей мере, один усиливающий (активный) наполнитель. Предпочтительно данная композиция дополнительно содержит добавки, например, такие как сшивающие агенты и/или пластификаторы. Благодаря наличию сшивающих агентов данный материал может быть подвергнут сшиванию посредством нагрева с тем, чтобы образовать конечный изготовленный продукт.

Обычно борта шины и, в частности, кольцевые усилительные конструкции, встроенные в них, выполняют с такими конструкцией и формой, какие пригодны для сопряжения с соответствующими окружными периферийными полками, расположенными на ободе, с которым шина должна быть соединена, для гарантирования прочного соединения между этими двумя компонентами колеса.

Более конкретно, соединение между каждым бортом и соответствующей окружной периферийной полкой на ободе представляет собой соединение такого типа, что борт под действием внутреннего давления в шине постоянно будет поджат к упорному буртику, образующему аксиально наружный край обода. По меньшей мере, в бескамерных шинах, то есть шинах без камер пневматических шин, каждая окружная периферийная полка, предназначенная для контактирования с шиной, имеет поверхность усеченного конуса, далее называемую “бортом обода”, имеющую протяженность, сходящуюся в направлении оси вращения при приближении ближе к экваториальной плоскости шины. Каждый борт, поджатый в аксиальном направлении от экваториальной плоскости под действием внутреннего давления шины, воздействует с приложением осевого усилия на соответствующий борт обода для обеспечения полной непроницаемости по отношению к воздуху, содержащемуся в шине.

В последнее время были предложены ободья, характеризующиеся новизной замысла и предназначенные для колес транспортных средств, при этом в данных ободьях полки, предназначенные для контактирования с бортами шин, имеют по существу V-образную форму усеченного конуса с протяженностью, в целом сходящуюся к оси вращения от экваториальной плоскости.

Способ сборки шин, который широко используется в данной области техники, широко известен как “двухстадийный процесс”. Более точно, изготовление шин сначала предусматривает укладку одного или нескольких слоев каркаса на первом барабане, обычно называемом “сборочным барабаном”, или “барабаном для первой стадии”, для образования цилиндрического рукавного элемента. Кольцевые усилительные вставки в борта устанавливают на противоположных концевых ободных лент слоя или слоев каркаса, которые затем заворачивают вверх вокруг самих кольцевых вставок с тем, чтобы заключить их в нечто вроде петли.

Каркасный рукавный элемент, собранный таким образом, затем перемещают ко второму барабану, так называемому “барабану для придания формы” или “барабану для второй стадии”, на котором полосы эластомерного материала, приспособленные для того, чтобы образовывать боковины шины, могут уже быть расположены.

Затем осуществляют придание тороидальной конфигурации каркасу для соединения его с наружным рукавным элементом или верхним рукавным элементом (как правило, подготавливаемыми отдельно), расположенным с обеспечением центрирования относительно каркасного рукавного элемента, содержащим брекерную структуру и протекторный браслет, радиально наложенный на нее.

После придания требуемой формы каркасной структуры соответствующие расширяемые части барабана для придания формы, состоящие, например, из рычажных систем или надувных мешков, обеспечивают переворачивание указанных полос из эластомерного материала для наложения указанных полос на боковые поверхности каркасной структуры.

В одностадийном процессе все вышеупомянутые предыдущие операции, то есть сборка и придание формы, выполняются на одном барабане. В этом случае с данным барабаном часто взаимодействуют вспомогательные устройства, включая, например, транспортирующие системы, предназначенные для предварительной сборки и перемещения некоторых полуфабрикатов (например, брекерной структуры и протекторного браслета) на сам барабан.

В патенте США №4214940 раскрыто устройство для заворачивания вверх, предназначенное для барабана для сборки шин. Устройство для заворачивания вверх содержит изогнутую опору, имеющую, по меньшей мере, три конических ребристых элемента, смонтированных на ней. Указанные элементы расположены с постепенным приближением к аксиальной центральной линии сборочного барабана в направлении вращения самого барабана. Нажимной ролик расположен с возможностью вращения на опоре в некотором месте между указанными коническими элементами. Опора смонтирована с возможностью поворота на приводе поворота для вращения вокруг оси, проходящей перпендикулярно относительно аксиальной центральной линии сборочного барабана. Приводное средство поворота смонтировано на параллельном направляющем средстве для перемещения в направлении, параллельном аксиальной центральной линии сборочного барабана.

В патенте США №6250356 описаны барабан для первой стадии и способ сборки, предназначенные для изготовления шин. Указанный барабан включает в себя корпус, смонтированный на центральном валу и имеющий принимающую поверхность для полуфабрикатов, подлежащих сборке, концы которой, имеющие разные диаметры, удерживают втягивающиеся средства, способные закрывать конец принимающей поверхности, имеющий меньший диаметр, и средства для расширения барабана до двух различных расширенных состояний. Способ сборки подразумевает: использование первой поверхности, имеющей концы с разным диаметром; перемещение к указанной первой поверхности второй поверхности, имеющей диаметр, почти такой же, как у конца с большим диаметром, для закрытия конца первой поверхности, имеющего меньший диаметр, и создания в общем цилиндрической полной принимающей поверхности; укладку усилительного слоя каркаса на указанную полную поверхность; укладку кольцеобразного элемента, изготовленного из резины или металла, соответственно на каждый из концов усилительного слоя каркаса; сжатие второй поверхности и расширение первой поверхности; заворачивание вверх каждого конца части каркаса, подлежащей заворачиванию вверх соответственно вокруг соответствующего кольцеобразного элемента.

Таким образом, было обнаружено, что если желательно посредством барабана для первой стадии собрать шину, имеющую слой каркаса, загнутый вверх вокруг кольцевого элемента, предпочтительно выполненного из эластомерного материала (при этом указанная шина в особенности приспособлена для соединения с ранее проиллюстрированными ободьями, выполненными в соответствии с новым замыслом), и сердечник борта, размещенный на полностью загнутой вверх части указанного слоя, поскольку не предусмотрено размещение слоя, загнутого вверх вокруг наполнительных элементов, то традиционные устройства для заворачивания вверх теряют свою эффективность. Действительно, в этом случае больше нельзя прикладывать большие осевые усилия к слою для избежания неровностей на загнутой вверх части, поскольку больше нет никакого жесткого кольцевого элемента, который, будучи зафиксированным на барабане, оказывает удерживающее воздействие на слой, что позволяет избежать любого его перемещения.

Следовательно, было целесообразно разработать устройства, возможно, внешние по отношению к корпусу барабана, которые способны заворачивать вверх слой каркаса описанным выше образом. Более точно, указанные устройства для выполнения своей задачи должны удерживать края указанного слоя отделенными от остальных полуфабрикатов, расположенных на указанном барабане для первой стадии, для обеспечения возможности заворачивания вверх самого этого слоя вокруг указанного кольцевого элемента. Кроме того, устройства для заворачивания вверх выполняют заворачивание краев указанного слоя вверх также без помощи жесткого удерживающего элемента, такого как сердечник борта.

Было установлено, что посредством использования элемента, внешнего по отношению к сборочному барабану, для отделения, по меньшей мере, части одного слоя каркаса от остальных полуфабрикатов, размещенных на указанном барабане во время сборки шины, ободные ленты указанного слоя заворачивают вверх вокруг полуфабриката (предпочтительно из эластомерного материала) только за счет удерживающей силы реакции, обусловленной указанным полуфабрикатом и прилипанием указанного слоя к зоне, не связанной с загнутой вверх частью и, следовательно, находящейся в контакте с остальными полуфабрикатами.

Кроме того, поскольку указанный элемент является внешним по отношению к барабану для придания формы, он блестяще решает проблему устранения разъясненных выше недостатков и при этом позволяет избежать необходимости изготовления особых барабанов для первой стадии, подобных предусмотренным в проиллюстрированном выше решении, раскрытом, например, в патенте США №6250356, и создает возможность очень простой модернизации уже используемых барабанов.

В соответствии с первым аспектом изобретение относится к способу изготовления шин для колес транспортных средств, причем шина содержит каркасную структуру, имеющую, по меньшей мере, один слой каркаса, соединенный в рабочем положении с парой кольцевых усилительных конструкций, предназначенных для сопряжения с монтажным ободом, каждая из которых содержит, по меньшей мере, один сердечник борта и один кольцевой элемент, при этом, по меньшей мере, один слой каркаса заворачивают вверх, по меньшей мере, на один из кольцевых элементов, при этом способ включает в себя операции, на которых осуществляют перемещение каркасной структуры на барабан для второй стадии, наложение брекерной структуры на каркасную структуру в месте, радиально наружном, наложение протекторного браслета на брекерную структуру в месте, радиально наружном, и придание тороидальной формы шине, при котором осуществляют следующие операции: подачу, по меньшей мере, одного полуфабриката на барабан для первой стадии, размещение, по меньшей мере, одного разделительного элемента в месте, радиально наружном по отношению к указанному, по меньшей мере, одному полуфабрикату, подачу указанного, по меньшей мере, одного слоя каркаса на барабан для первой стадии в радиально наружном месте по отношению к указанному, по меньшей мере, одному разделительному элементу, размещение кольцевых элементов в месте, радиально наружном по отношению к указанному слою каркаса, заворачивание слоя каркаса вверх вокруг кольцевых элементов, отвод указанного, по меньшей мере, одного разделительного элемента, наложение сердечников бортов.

Предпочтительно, два разделительных элемента размещают на полуфабрикате посредством аксиального перемещения, направленного снаружи внутрь, с противоположных концов барабана.

Кроме того, зону наслаивания в радиальном направлении на барабане между первым полуфабрикатом и слоем каркаса можно уплотнять в местах их контакта посредством нажимного устройства.

Дополнительно операция заворачивания вверх слоя каркаса вокруг кольцевых элементов может предусматривать аксиальное перемещение по меньшей мере одного разделительного элемента для подъема ободных лент слоя каркаса, обеспечивающее заворачивание каждой из ободных лент вокруг соответствующего кольцевого элемента.

Предпочтительно, в конце аксиального перемещения, по меньшей мере, одного разделительного элемента осуществляют операцию, во время которой каждый сердечник борта размещают в радиально наружном месте по отношению к каждому кольцевому элементу и в месте, находящемся по существу рядом с каждой из ободных лент и аксиально наружном по отношению к каждой из ободных лент.

Еще более предпочтительно, за операцией отвода, по меньшей мере, одного разделительного элемента выполняют операцию перемещения сердечников бортов в радиально наружное место по отношению к кольцевым элементам, в то время когда каждая ободная лента расположена между сердечниками бортов и элементами.

Возможно также осуществление операции поджима кольцевых элементов и нижележащих полуфабрикатов в направлении радиально наружу, в то время как каждый сердечник борта удерживают неподвижным в радиальном положении.

Кроме того, возможно осуществление операции поджима кольцевых элементов и нижележащих полуфабрикатов в направлении радиально наружу, в то время как каждый сердечник борта трется о соответствующую ободную ленту, выполняя сжатие и уплотнение загнутой вверх части слоя каркаса вокруг кольцевых элементов.

Предпочтительно операцию поджима в направлении радиально наружу продолжают до тех пор, пока указанные сердечники бортов и кольцевые элементы по существу не займут одинакового радиального положения, причем каждый кольцевой элемент удерживают в аксиально наружном месте по отношению к соответствующему сердечнику борта, причем каждая ободная лента завернута вокруг кольцевого элемента и сохраняет положение, радиально внутреннее по отношению к сердечнику борта.

Еще более предпочтительно операцию заворачивания вверх каждой ободной ленты вокруг соответствующего кольцевого элемента в основном выполняют посредством надувания, по меньшей мере, одного надувного мешка.

Дополнительно операцию заворачивания вверх каждой ободной ленты вокруг соответствующего кольцевого элемента можно выполнять в основном посредством нажимных роликов.

Предпочтительно кольцевой элемент имеет поперечное сечение удлиненной формы, сужающейся на одном конце.

Еще более предпочтительно кольцевой элемент выполнен из эластомерного материала.

В соответствии с другим аспектом изобретение относится к барабану для первой стадии, предназначенному для сборки шины для колес транспортных средств, содержащему, по меньшей мере, одну центральную часть, соединенную в рабочем положении с двумя боковыми частями, по меньшей мере, одно транспортирующее устройство для сердечников бортов, по меньшей мере, одно нажимное устройство, предназначенное для уплотнения различных полуфабрикатов друг относительно друга, по меньшей мере, одно устройство для заворачивания вверх, по меньшей мере, одного слоя каркаса и устройство, предназначенное для изменения в радиальном направлении поверхности указанного барабана, в котором устройство для заворачивания вверх содержит, по меньшей мере, один разделительный элемент, открытый, по меньшей мере, на одном конце и соединенный снаружи с барабаном для первой стадии.

Предпочтительно, что нажимное устройство содержит нажимной ролик, предназначенный для усиления адгезии между указанным слоем каркаса и, по меньшей мере, одним полуфабрикатом, расположенным под ним.

Еще более предпочтительно, устройство для заворачивания вверх разделено на две половины, причем каждая половина размещена в аксиально наружном месте с противоположных сторон барабана и каждая половина содержит указанный, по меньшей мере, один разделительный элемент.

Кроме того, каждая из указанных половин может быть выполнена с возможностью перемещения в аксиальном направлении и с возможностью свободного вращения вокруг оси барабана.

Дополнительно каждый разделительный элемент может иметь диаметр, который равен диаметру барабана или меньше диаметра барабана.

Предпочтительно барабан содержит расходящийся лучами корд, содержащий множество расположенных по окружности нитевидных элементов вокруг каждого разделительного элемента так, чтобы расширять или отпускать конец отверстия разделительного элемента.

Кроме того, второе нажимное устройство может быть соединено с указанным устройством для заворачивания вверх.

Предпочтительно второе нажимное устройство содержит, по меньшей мере, один надувной мешок, причем надувной мешок выполнен с возможностью расширения к поверхности барабана во время работы барабана.

Более предпочтительно, надувной мешок имеет кольцевую форму, является соосным с барабаном и имеет больший диаметр.

Дополнительно второе нажимное устройство может содержать один или несколько нажимных роликов.

Кроме того, разделительный элемент может быть изготовлен из антиадгезивного эластичного материала.

Дополнительные признаки и преимущества изобретения станут более очевидными из подробного описания некоторых предпочтительных, но не единственных вариантов осуществления способа и устройства для изготовления шин для колес транспортных средств в соответствии с настоящим изобретением.

Такое описание будет приведено ниже со ссылкой на сопровождающие чертежи, представленные в качестве неограничивающего примера, на которых:

фиг.1 представляет собой местный схематический перпендикулярный разрез, показывающий шину для колес транспортных средств, изготовленную в соответствии с изобретением;

фиг.2-13 – схематические перпендикулярные разрезы устройства по изобретению во время некоторых операций упоминаемого способа в соответствии с первым вариантом осуществления;

фиг.14-17 – схематические перпендикулярные разрезы устройства по изобретению во время некоторых операций упоминаемого способа в соответствии с дополнительным вариантом осуществления;

фиг.18 – местный вертикальный разрез устройства по изобретению;

фиг.19 – общий вертикальный разрез упоминаемого устройства.

Как показано на фиг.1, шина 1, собранная способом в соответствии с изобретением, содержит каркасную структуру, имеющую, по меньшей мере, один слой 2 каркаса, одну кольцевую усилительную конструкцию 3 для каждого борта и одну пару наполнителей 4 для указанных бортов, причем указанная каркасная структура соединена, по меньшей мере, с одной парой боковин 5, одним протекторным браслетом 6, находящимся в радиально наружном месте по отношению к ней, и одной брекерной структурой 7, размещенной между указанной каркасной структурой и протекторным браслетом. Предпочтительно для каждой кольцевой усилительной конструкции 3 предусмотрен кольцевой сердечник 8 борта (изготовленный, например, из стали в соответствии с известными методиками) и кольцевой элемент 9, контур которого в поперечном сечении по существу имеет клинообразную форму, базовая сторона которой по существу параллельна борту обода, на котором устанавливают указанную шину 1. Указанный клинообразный элемент в его аксиально наружном месте расположен рядом с указанным сердечником борта, а его сужающийся конец, принадлежащий к указанной базовой стороне, находится радиально внутри по отношению к указанному сердечнику 8 борта. Указанный слой 2 каркаса предпочтительно частично намотан вокруг указанных сердечников 8 бортов, в то же время он полностью намотан вокруг указанных кольцевых элементов или клинообразных элементов 9, при этом в конечном счете каждая концевая ободная лента 10 оказывается в контакте с радиально внутренней частью соответствующего сердечника 8 борта. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления указанные кольцевые клинообразные элементы 9 изготовлены из эластомерного материала с твердостью по шкале А Шора, составляющей от 80 до 110 единиц, предпочтительно 95 единиц.

Устройство по изобретению (фиг.18-19), предназначенное для сборки указанной шины 1, по существу состоит из барабана 20 для первой стадии, содержащего центральную часть 32, предусмотренную с жестким кожухом 33 (во всех случаях приспособленным для демонтажа его для замены на кожухи другой ширины), и две противоположные в аксиальном направлении боковые части 34, каждая из которых предусмотрена с расширяющейся в радиальном направлении вспомогательной мембраной, подобной диафрагме.

Жесткий кожух 33 телескопически закрывает аксиально внутренние концы боковых частей 34 барабана 20, так что на начальной стадии сборки на всем барабане образуется непрерывная цилиндрическая поверхность, предназначенная для наложения полуфабрикатов на нее.

Указанный барабан 20 дополнительно содержит устройства 24, приспособленные для того, чтобы нести пару указанных сердечников 8 бортов вокруг него до тех пор, пока не будет достигнуто заданное расстояние между ними, для обеспечения возможности выполнения сборочных операций, которые будут лучше описаны далее. Движение, необходимое для перемещения, обеспечивается с помощью, например, предпочтительно электрического двигателя 40, соединенного в рабочем положении с ходовым винтом 41, в свою очередь, соединенным с указанными устройствами 24.

Рассматриваемый барабан 20 дополнительно содержит первое нажимное устройство, которое посредством нажимного ролика 21 (фиг.4), воздействующего на кольцевые клинообразные элементы 9, осуществляет, как лучше проиллюстрировано ниже, усиление адгезии между слоем 2 каркаса и нижележащими боковинами 5 в местах контакта данных элементов; второе устройство 22 для заворачивания вверх в виде петли ободных лент 10 указанного слоя каркаса вокруг кольцевых клинообразных элементов 9; и третье устройство 23 для смещения клинообразных элементов 9 радиально наружу после окружения их петлями из слоя 2 каркаса, к поверхности сердечников 8 бортов, опирающихся на указанные транспортирующие устройства 24, причем указанное третье устройство является внутренним по отношению к трубчатой поверхности каждой из указанных мембран, подобных диафрагмам.

Предпочтительно указанные устройства 24, предназначенные для транспортирования сердечников 8 бортов, и указанное третье устройство 23, предназначенное для радиального расширения, выполнены таким образом для обеспечения стопорения внутренней поверхности каждого сердечника 8 борта на, по меньшей мере, одном концевом участке ободной ленты слоя 2 каркаса, загнутого вверх вокруг соответствующего клинообразного элемента 9.

В предпочтительном варианте осуществления рассматриваемый барабан выполнен с дополнительным нажимным устройством, предназначенным для воздействия, как лучше проиллюстрировано далее, на ободные ленты 10 слоя 2 каркаса, образованные вокруг указанных клинообразных элементов 9, причем указанное устройство связано в рабочем положении с указанным вторым устройством 22 для заворачивания вверх. Указанное дополнительное нажимное устройство предпочтительно выполнено в виде надувного мешка 25 кольцевой формы, соосного с указанным барабаном и имеющего диаметр, превышающий диаметр барабана, причем указанный мешок выполнен с возможностью расширения во время работы указанного барабана к поверхности барабана.

В качестве альтернативы решению, предусматривающему использование надувных мешков 25, могут быть использованы один или несколько нажимных роликов, также связанных с устройством 22.

Предпочтительно указанное второе устройство 22 в зоне, расположенной рядом с каждой боковой стенкой указанного барабана 20, выполнено с, по меньшей мере, одним трубчатым элементом 26, имеющим диаметр, который меньше диаметра указанного барабана 22 или равен диаметру указанного барабана 22, и соосным с ним, причем указанное второе устройство 22 выполнено с возможностью перемещения в аксиальном направлении в обоих направлениях барабана и с возможностью свободного вращения вокруг оси барабана.

Возможность перемещения указанного устройства 22 вокруг оси барабана является особенно предпочтительной, поскольку это создает возможность любого вращательного движения указанного барабана 20, как лучше показано далее, чтобы не нарушить целостности указанного трубчатого элемента 26, когда последний взаимодействует с одним или несколькими из полуфабрикатов во время процесса сборки шины.

Как лучше описано далее, для отделения обеих ободных лент 10 аксиально наружных концов слоя 2 каркаса указанное устройство 22 для заворачивания вверх выполнено так, что оно разделено на две части или половины, каждая из которых размещена в аксиально наружном положении с противоположных сторон по отношению к барабану (фиг.19). Предпочтительно устройство 22 для заворачивания вверх приводится в действие посредством двигателя 42, соединенного в рабочем положении с ходовым винтом 43, регулирующим перемещение указанного устройства.

Возможно, также предусмотрен “расходящийся лучами” корд, содержащий множество нитевидных элементов, расположенных по окружности вокруг указанного трубчатого элемента 26, при этом указанный корд при соответствующем приведении его в действие осуществляет расширение или отпускание конца отверстия трубчатого элемента 26, что обеспечивает возможность установки данного элемента на барабане 20 без какого-либо начального трения об уже имеющиеся полуфабрикаты.

Трубчатый элемент предпочтительно выполнен так, чтобы он обладал свойствами эластичности в радиальном направлении и по существу неэластичности в поперечном направлении. Кроме того, для изготовления трубчатого элемента 26 предпочтительно используется ткань, изготовленная из антиадгезивного материала, следовательно, трубчатый элемент обеспечивает механическую изоляцию, то есть представляет собой реальный разделительный элемент для полуфабрикатов, с которыми он входит в контакт.

Предпочтительно, но не исключительно, использование указанного третьего устройства 23 для смещения указанных клинообразных элементов 9 в направлении радиально наружу включает в себя использование, с каждой стороны барабана, первого и второго устройств для радиального расширения, обозначенных соответственно 27 и 28, которые выполнены с возможностью перемещения в аксиальном и радиальном направлениях друг относительно друга посредством соответствующих механизмов. Более точно, поршень 35, предпочтительно воздушного типа, соединен в рабочем положении с подъемным клином 36, в свою очередь, соединенным с указанными первыми устройствами 27 для радиального расширения для управления перемещением последних. Обратное движение при прекращении действия осевого усилия, обеспечиваемого поршнем 35, предпочтительно выполняется посредством упругих устройств, таких как пружинное кольцо или пружины. Перемещение указанных вторых устройств 28 для радиального расширения регулируется поршнем 37, предпочтительно воздушного типа, воздействующим на подъемный клин 38, в свою очередь, соединенным с указанными вторыми устройствами 28. В этом случае также предусмотрены упругие устройства, такие как пружинное кольцо или пружины, для обратного движения указанных устройств 28.

Первые устройства 27 для радиального расширения образованы из множества секторов, самая наружная поверхность которых, по меньшей мере, тогда, когда указанные сектора находятся в радиально наружном положении, создает посадочное место 29 с вогнутой поверхностью, в то время как указанные вторые устройства 28 для радиального расширения предпочтительно образованы из множества секторов, самая наружная поверхность которых заканчивается выпуклой верхней частью 30 (фиг.11). Кроме того, сектора указанных устройств 27 и 28 образуют, в расширенной конфигурации, вогнутую наружную поверхность, пригодную для создания соответствующего профиля для наложения наполнителей 4 и обеспечения соответствующего удерживающего воздействия в аксиальном направлении, препятствующего скольжению сердечника 8 борта и клинообразных элементов 9 к внутренней части барабана. Также следует отметить, что каждое устройство 27 для радиального расширения может быть выполнено из жесткого материала в виде цельной структуры, или в другом варианте осуществления (фиг.18) оно может быть образовано из двух частей, при этом верхняя часть 27′ предпочтительно выполнена из эластомерного материала для предпочтительно “смягчения” вогнутой поверхности указанного посадочного места 29.

В завершение, указанные устройства 27, 28 для радиального расширения содержат поверхности 31 контакта, наклоненные друг относительно друга.

Как показано на фиг.2 и 3, способ по изобретению вначале предполагает выполнение первой операции, на которой первый полуфабрикат укладывают на радиально наружную поверхность указанного барабана 20, пока устройства 23 находятся в суженной конфигурации. Указанный полуфабрикат предпочтительно содержит герметизирующий слой (то есть ту часть, которая после завершения изготовления шины будет находиться в радиально внутреннем месте и обеспечивать воздухонепроницаемость бескамерных шин) и боковины. Если требуется, каждая боковина может состоять из двух частей.

Как только указанный полуфабрикат будет уложен на барабан и, возможно, будет удерживаться на месте за счет действия разрежения, поданного с внутренней стороны барабана, половины указанного устройства 22 для заворачивания вверх перемещаются посредством указанного двигателя 42 в направлении аксиально внутрь относительно барабана 20, предпочтительно посредством возвратно-поступательного движения типа осциллирующего движения, которое создает возможность установки трубчатых элементов 26 в таком положении, в котором они будут охватывать вышеупомянутый полуфабрикат и оставлять центральную зону барабана совершенно свободной для наложения слоя 2 каркаса на ней. Установку трубчатых элементов в заданное положение выполняют в зависимости от места, в котором желательно начать последующее заворачивание слоя 2 каркаса назад на кольцевые клинообразные элементы 9. Предпочтительно, поскольку указанный трубчатый элемент 26 изготовлен из антиадгезивного текстильного материала, слой 2 каркаса, уложенный после указанного первого полуфабриката, не может прилипнуть на всей его длине к элементам, уже имеющимся на барабане, но остается большей частью отделенным от них. Как было проиллюстрировано выше, для отделения обеих аксиально наружных, концевых ободных лент 10 слоя 2 каркаса указанное устройство 22 для заворачивания вверх разделено на две части или половины: следовательно, каждая из них совершает возвратно-поступательное движение, которое также может быть не одновременным, чтобы обеспечить частичное охватывание указанного барабана указанными трубчатыми элементами 26.

Как показано на фиг.4, на последующей операции рассматриваемого способа другие полуфабрикаты укладывают на указанный барабан в радиально наружном месте, более точно, укладывают слой 2 каркаса и указанные кольцевые клинообразные элементы 9 рядом с каждой из ободных лент 10 слоя 2 каркаса. Данная операция может быть выполнена, как было показано выше, при трубчатых элементах 26, расположенных на барабане, благодаря свободному вращению указанных элементов вокруг оси самого барабана. Кроме того, если требуется, может быть предусмотрено применение нажимного ролика 21 для ускорения и усиления адгезии между слоем 2 и боковинами 5 в местах их контакта, то есть там, где указанные боковины не закрыты указанными трубчатыми элементами 26.

Впоследствии, как показано на фиг.5, дополнительное перемещение вперед (то есть в направлении аксиально внутрь) указанного устройства 22 для заворачивания вверх создает возможность подъема одной частью каждого трубчатого элемента 26 соответствующих ободных лент 10, что обеспечивает начало охватывания каждым из них соответствующего кольцевого клинообразного элемента 9.

На дальнейшей операции (фиг.6) транспортирующие устройства 24, приводимые в действие двигателем 40, осуществляют размещение каждого сердечника 8 борта в заданном положении в аксиальном направлении посредством размещения каждого из них по существу в радиально наружном месте относительно каждого клинообразного элемента 9 и в месте, находящемся по существу рядом с соответствующей ободной лентой 10 и аксиально снаружи по отношению к соответствующей ободной ленты 10, частично загнутому вверх вокруг указанного клинообразного элемента 9.

Впоследствии (фиг.7) каждый трубчатый элемент 26 “извлекают” посредством перемещения каждой половины устройства 22 внутрь в аксиальном направлении до тех пор, пока она не приблизится к поперечной оси симметрии указанного барабана, что создает возможность отделения каждой ободной ленты 10 от указанного устройства 22.

Как показано на фиг.8, каждое устройство 24 для транспортирования сердечников бортов размещает указанные сердечники бортов в месте, находящемся радиально снаружи по отношению к каждому кольцевому клинообразному элементу 9, при этом каждая ободная лента 10 указанного слоя 2 каркаса будет расположена между указанным клинообразным элементом 9 и сердечником 8 борта.

На дальнейшей операции рассматриваемого способа, как показано на фиг.9, устройства 23 приводятся в действие и поджимают указанные клинообразные элементы 9 и нижележащие полуфабрикаты в направлении радиально наружу, в то время как каждый сердечник 8 борта удерживается в неподвижном состоянии в некотором радиальном положении указанными транспортирующими устройствами 24.

Альтернативно, указанные устройства 24 также могут быть расположены на небольшом расстоянии снаружи от конечного аксиального положения сердечника 8 борта так, что во время воздействия устройств 23 в направлении радиально наружу и раннего отсоединения сердечников 8 бортов от устройств 24 сердечники 8 бортов будут немного тереться об ободные ленты 10 слоя 2 каркаса, оказывая сжимающее и уплотняющее воздействие на петлю до того, как указанные сердечники бортов займут свое конечное положение.

На последующей операции, как показано на фиг.10, по мере продолжения воздействия со стороны устройств 23, получают определенную форму полуфабрикатов, уложенных ранее для сборки шины. Более конкретно, сердечники бортов и клинообразные элементы будут по существу занимать одинаковое положение в радиальном направлении, при этом каждый клинообразный элемент будет расположен аксиально снаружи по отношению к сердечнику борта, и каждая ободная лента 10 будет полностью загнут вокруг указанного клинообразного элемента 9 и будет находиться в месте, радиально внутреннем по отношению к указанному сердечнику 8 борта.

На фиг.11 показана дальнейшая операция, на которой половины устройства 22 отводят назад в место, находящееся аксиально снаружи по отношению к указанному барабану.

На последующей операции, проиллюстрированной на фиг.12, с помощью указанных устройств 23 указанные наполнители 4 добавляют в шину, которую собирают и которая находится в вышеуказанной конфигурации.

Сборка шины затем продолжается, как показано на фиг.13, при этом осуществляются воздействие посредством осевых усилий со стороны указанных устройств 23 и надувание вспомогательных мембран на боковых частях барабана.

После сборки всей каркасной структуры ее подают к барабану для второй стадии (непоказанному), на котором последующие операции, включая наложение указанной брекерной структуры 7 и протекторного браслета 6, а также придание конечной тороидальной формы невулканизованной шине, готовой для вулканизации, выполняют в основном так, как в известных процессах придания формы, в соответствии с так называемыми технологиями “вышележащих боковин” или “нижележащих боковин”, следуя техническим требованиям для шины, которая должна быть получена (указанные операции в основном известны в данной области техники и поэтому не проиллюстрированы).

В имеющем важное значение альтернативном варианте осуществления упоминаемого способа операция, показанная на фиг.14, аналогична той, которая показана на фиг.5, но в случае, упомянутом последним, каждая половина устройства 22 также снабжена, помимо трубчатого элемента 26, надувным мешком 25, который перемещают в место, находящееся радиально снаружи по отношению к каждому кольцевому клинообразному элементу 9 и каждой ободной ленте 10.

На последующей операции, показанной на фиг.15, надувание мешка 25 обеспечивает охватывание ободной лентой 10 указанного клинообразного элемента 9, что позволяет по существу выполнить и завершить заворачивание вверх каждой ободной ленты 10.

Последующая операция проиллюстрирована на фиг.16, и здесь показано перемещение половин устройства 22 в сторону друг от друга в направлении аксиально наружу, что заставляет трубчатые элементы 26 выскальзывать и обеспечивает удаление надувных мешков 25 в спущенном состоянии.

Дальнейшая операция данного альтернативного варианта осуществления упоминаемого способа (фиг.17) предусматривает установку указанных сердечников 8 бортов указанными транспортирующими устройствами 24 в заданное место, находящееся радиально снаружи по отношению к ободным лентам 10, загнутым вокруг клинообразных элементов 9.

Впоследствии задаются такие же конфигурации, какие уже были рассмотрены выше для операций предыдущего альтернативного варианта осуществления упоминаемого способа, показанных на фиг.10, 12 и 13. В завершение, такие же замечания, какие приведены выше, можно сделать в отношении окончательной сборки брекерной структуры и протекторного браслета и придания тороидальной формы указанной шине.

Формула изобретения

1. Способ изготовления шины для колес транспортных средств, причем шина (1) содержит каркасную структуру, имеющую по меньшей мере один слой (2) каркаса, соединенный в рабочем положении с парой кольцевых усилительных конструкций, предназначенных для сопряжения с монтажным ободом, каждая из которых содержит по меньшей мере один сердечник (8) борта и один кольцевой элемент (9), при этом по меньшей мере один слой (2) каркаса заворачивают вверх по меньшей мере на один из кольцевых элементов (9), при этом способ включает в себя операции, на которых осуществляют перемещение каркасной структуры на барабан для второй стадии, наложение брекерной структуры (7) на каркасную структуру в месте радиально наружном, наложение протекторного браслета (6) на брекерную структуру (7) в месте радиально наружном и придание тороидальной формы шине (1), отличающийся тем, что осуществляют следующие операции: подачу по меньшей мере одного полуфабриката на барабан (20) для первой стадии, размещение по меньшей мере одного разделительного элемента (26) в месте, радиально наружном по отношению к указанному по меньшей мере одному полуфабрикату, подачу указанного по меньшей мере одного слоя (2) каркаса на барабан (20) для первой стадии в радиально наружном месте по отношению к указанному, по меньшей мере одному разделительному элементу (26), размещение кольцевых элементов (9) в месте, радиально наружном по отношению к указанному слою (2) каркаса, заворачивание слоя (2) каркаса вверх вокруг кольцевых элементов (9), отвод указанного по меньшей мере одного разделительного элемента (26), наложение сердечников (8) бортов.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что два разделительных элемента (26) размещают на полуфабрикате посредством аксиального перемещения, направленного снаружи внутрь с противоположных концов барабана (20).

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что зону наслаивания в радиальном направлении на барабане (20) между первым полуфабрикатом и слоем (2) каркаса уплотняют в местах их контакта посредством нажимного устройства (21).

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что операция заворачивания вверх слоя (2) каркаса вокруг кольцевых элементов (9) предусматривает аксиальное перемещение по меньшей мере одного разделительного элемента (26) для подъема ободных лент (10) слоя (2) каркаса, обеспечивающее заворачивание каждой из ободных лент (10) вокруг соответствующего кольцевого элемента (9).

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что в конце аксиального перемещения по меньшей мере одного разделительного элемента (26) осуществляют операцию, во время которой каждый сердечник (8) борта размещают в радиально наружном месте по отношению к каждому кольцевому элементу (9) и в месте, находящемся, по существу, рядом с каждой из ободных лент (10), и аксиально наружном по отношению к каждой из ободных лент (10).

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что за операцией отвода по меньшей мере одного разделительного элемента (26) выполняют операцию перемещения сердечников (8) бортов в радиально наружное место по отношению к кольцевым элементам (9), в то время когда каждая ободная лента (10) расположена между сердечниками (8) бортов и элементами (9).

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что осуществляют операцию поджима кольцевых элементов (9) и нижележащих полуфабрикатов в направлении радиально наружу, в то время как каждый сердечник (8) борта удерживают неподвижным в радиальном положении.

8. Способ по п.6, отличающийся тем, что осуществляют операцию поджима кольцевых элементов (9) и нижележащих полуфабрикатов в направлении радиально наружу, в то время как каждый сердечник (8) борта трется о соответствующую ободную ленту (10), выполняя сжатие и уплотнение загнутой вверх части слоя (2) каркаса вокруг кольцевых элементов (9).

9. Способ по п.7 или 8, отличающийся тем, что операцию поджима в направлении радиально наружу продолжают до тех пор, пока указанные сердечники (8) бортов и кольцевые элементы (9), по существу, не займут одинакового радиального положения, причем каждый кольцевой элемент (9) удерживают в аксиально наружном месте по отношению к соответствующему сердечнику (8) борта, причем каждая ободная лента (10) завернута вокруг кольцевого элемента (9) и сохраняет положение, радиально внутреннее по отношению к сердечнику (8) борта.

10. Способ по п.4, отличающийся тем, что операцию заворачивания вверх каждой ободной ленты (10) вокруг соответствующего кольцевого элемента (9) в основном выполняют посредством надувания по меньшей мере одного надувного мешка (25).

11. Способ по п.4, отличающийся тем, что операцию заворачивания вверх каждой ободной ленты (10) вокруг соответствующего кольцевого элемента (9) в основном выполняют посредством нажимных роликов.

12. Способ по п.1, отличающийся тем, что кольцевой элемент (9) имеет поперечное сечение удлиненной формы, сужающейся на одном конце.

13. Способ по п.1, отличающийся тем, что кольцевой элемент (9) выполнен из эластомерного материала.

14. Барабан для первой стадии, предназначенный для сборки шины для колес транспортных средств, содержащий по меньшей мере одну центральную часть (32), соединенную в рабочем положении с двумя боковыми частями (34), по меньшей мере одно транспортирующее устройство (24) для сердечников (8) бортов, по меньшей мере одно нажимное устройство, предназначенное для уплотнения различных полуфабрикатов друг относительно друга, по меньшей мере одно устройство (22) для заворачивания вверх по меньшей мере одного слоя (2) каркаса и устройство (23), предназначенное для изменения в радиальном направлении поверхности указанного барабана (20), отличающийся тем, что указанное устройство (22) для заворачивания вверх содержит по меньшей мере один разделительный элемент (26), открытый по меньшей мере на одном конце и соединенный снаружи с указанным барабаном (20) для первой стадии.

15. Барабан по п.14, отличающийся тем, что нажимное устройство содержит нажимной ролик (21), предназначенный для усиления адгезии между указанным слоем (2) каркаса и по меньшей мере одним полуфабрикатом, расположенным под ним.

16. Барабан по п.14, отличающийся тем, что устройство (22) для заворачивания вверх разделено на две половины, причем каждая половина размещена в аксиально наружном месте с противоположных сторон барабана (20) и каждая половина содержит указанный по меньшей мере один трубчатый разделительный элемент (26).

17. Барабан по п.16, отличающийся тем, что каждая из указанных половин выполнена с возможностью перемещения в аксиальном направлении и с возможностью свободного вращения вокруг оси барабана (20).

18. Барабан по п.16, отличающийся тем, что каждый трубчатый элемент (26) имеет диаметр, который равен диаметру барабана (20) или меньше диаметра барабана (20).

19. Барабан по п.16, отличающийся тем, что он содержит расходящийся лучами корд, содержащий множество расположенных по окружности нитевидных элементов вокруг каждого разделительного элемента (26) так, чтобы расширять или отпускать конец отверстия разделительного элемента (26).

20. Барабан по п.14, отличающийся тем, что второе нажимное устройство соединено с указанным устройством (22) для заворачивания вверх.

21. Барабан по п.20, отличающийся тем, что второе нажимное устройство содержит по меньшей мере один надувной мешок (25), причем надувной мешок (25) выполнен с возможностью расширения к поверхности барабана во время работы барабана (20).

22. Барабан по п.21, отличающийся тем, что надувной мешок (25) имеет кольцевую форму, является соосным с барабаном (20) и имеет больший диаметр.

23. Барабан по п.20, отличающийся тем, что второе нажимное устройство содержит один или несколько нажимных роликов.

24. Барабан по п.14, отличающийся тем, что трубчатый элемент (26) изготовлен из антиадгезивного эластичного материала.

РИСУНКИ