Настоящее изобретение относится к способу изготовления шин для колес транспортного средства, включающий следующие этапы: изготовление конструкции каркаса; прикрепление конструкции в виде ленты к конструкции каркаса с ее внешней стороны по окружности; прикрепление тесьмы протектора и конструкции в виде ленты с ее внешней стороны по окружности; прикрепление, по меньшей мере, одной пары боковых стенок к конструкции каркаса с боковых противоположных сторон; вулканизация полученной шины.
Изготовление шин для колес транспортного средства включает формирование конструкции каркаса, в основном, состоящей из одного или более слоев каркаса, выполненных, в основном, тороидальной формы и имеющих собственные аксиально противоположные боковые кромки, прикрепленные к соответствующим нерастяжимым по окружности кольцеобразным усиливающим элементам, называемым "бортовые дорны".
К конструкции каркаса, с ее внешней стороны по окружности, прикреплена конструкция в виде ленты, включающая одну или более полос в виде ленты в виде замкнутого кольца, в основном, состоящего из текстильных или металлических кордов, соответственно ориентированных относительно друг друга и кордов, принадлежащих лежащим ниже слоям каркаса.
Тесьма протектора, в настоящее время включающая в себя полосу эластомерного материала соответствующей толщины, прикрепляется к конструкции каркаса с его внешней стороны по окружности. Необходимо отметить, что в соответствии с целями настоящего изобретения под термином "эластомерный материал" подразумевается резиновая смесь в своей полноте, то есть узел, выполненный из базового полимера, соответствующим образом амальгамированного минеральными наполнителями и/или добавками любого другого типа.
И наконец, к противоположным сторонам изготавливаемой шины прикреплена пара боковых стенок, каждая из которых закрывает боковой участок шины, включенный между так называемой плечевой областью, расположенной близко к соответствующей боковой кромке тесьмы протектора, и так называемым бортом, расположенным на соответствующем бортовом дорне.
При использовании традиционных способов производства перечисленные выше компоненты шины сначала выполняются отдельно друг от друга для их последующей сборки во время этапа изготовления шины.
Например, для изготовления слоя или слоев каркаса, которые должны быть связаны с бортовыми дорнами для формирования конструкции каркаса, прежде всего необходимо изготовление прорезиненной ткани, включающей продольно расположенные сплошные текстильные или металлические корды, путем экструзии и/или каландрования. Эта прорезиненная ткань подвергается операции поперечного нарезания для получения отрезков заранее определенных размеров, которые последовательно соединены вместе для получения сплошного полуфабрикатного изделия в виде тесьмы, имеющего поперечно расположенные параллельные корды.
Затем это изготовленное изделие должно быть нарезано на куски, длина которых соотнесена с окружной протяженностью изготавливаемого каркаса.
Недавно были предложены способы производства, при использовании которых вместо изготовления полуфабрикатов конструкция каркаса выполняется непосредственно во время этапа изготовления шины.
Например, в патенте US 5453140, приведенном в настоящем документе как пример, наиболее соответствующий уровню техники, раскрываются способ и устройство, в соответствии с которыми конструкция каркаса выполняется путем укладывания единичной сплошной нити в соответствии с чередующимися траекториями нанесения, размещенными последовательно бок о бок в направлении по окружности на тороидальной опоре, имеющей форму, соответствующую внутренней форме изготавливаемой шины.
Более детально, тороидальная опора предварительно покрывается слоем сырой резины, выполняющим двойную функцию, то есть качественной адгезии с наносимой нитью, чтобы удерживать ее отдельные наносимые секции в фиксированном положении, и образования воздухонепроницаемой внутренней обкладки в готовой шине.
Отдельная нить, смотанная непосредственно с катушки, захватывается скользящими элементами, ведущими ее к перемещаемому направляющему элементу, работающему на тороидальной опоре. Перемещаемый направляющий элемент перемещается по траектории скольжения, имеющей участок поступательного перемещения и участок возвратного перемещения, взаимосвязанные и образующие бесконечную линию, лежащую в плоскости, радиальной по отношению к тороидальной опоре. Каждый из участков поступательного и возвратного перемещения расположен, в основном, С-образно вокруг контура тороидальной опоры.
Таким образом, каждый раз, когда направляющий элемент закрывает один из участков поступательного или возвратного перемещения траектории скольжения, происходит нанесение нити на тороидальную опору, обеспечивая таким образом формирование наносимой секции, расположенной U-образно вокруг контура поперечного сечения самой тороидальной опоры.
При мгновенном вмешательстве между формированием наносимой секции и формированием последующей наносимой секции тороидальная опора подвергается вращению в соответствии с заранее определенным углом наклона, подготавливая устройство к образованию новой наносимой секции, расположенной по окружности бок о бок с ранее нанесенной секцией.
Захватывающие приспособления с использованием вилкообразных элементов захватывают нить в краевой области только что сформированной наносимой секции, чтобы предотвратить протягивание вдоль последней направляющим элементом во время первоначального этапа формирования последующей наносимой секции. Удерживающие приспособления с использованием прижимных элементов подходящим образом действуют в области передачи между двумя последовательными наносимыми секциями, создавая адгезию их краевых ободных лент с боковой поверхностью тороидальной опоры.
Шины, получаемые с помощью такого способа изготовления, имеют конструкцию каркаса, в которой корды, образующие слой или слои каркаса, состоят из одного нитеобразного элемента, образующего множество последовательных секций, расположенных поперечно относительно шины, параллельно расположенных бок о бок в направлении по окружности и нанесенных соответственно в противоположных направлениях, образуя чередующиеся секции.
При изготовлении конструкции каркаса, как видно из патентов ЕР 0664231 и ЕР 0664232, также обеспечивается нанесение секций, образуемых отдельным нитеобразным элементом, расположенных в чередующейся последовательности в аксиально противоположных позициях относительно одного или более кольцеобразных анкерных элементов, составляющих вышеуказанные бортовые дорны.
В соответствии с настоящим изобретением при изготовлении шины были обнаружены различные преимущества, достижимые в том случае, если слой или слои каркаса выполнены путем нанесения, по меньшей мере, одного элемента в виде полосы, в основном, включающего слой сырого эластомерного материала, включающего два или более параллельных нитеобразных элемента, расположенных продольно, чередующимися последовательными секциями, расположенными поперечно относительно шины.
Более детально, настоящее изобретение относится к способу изготовления шины для колес транспортного средства, отличающемуся тем, что изготовление конструкции каркаса включает формирование, по меньшей мере, одного слоя каркаса с помощью следующих этапов: подготовка, по меньшей мере, одного сплошного элемента в виде полосы, включающего множество продольных и параллельных нитеобразных элементов, по меньшей мере, частично покрытых, по меньшей мере, одним слоем сырого эластомерного материала; нанесение элемента в виде полосы на тороидальную опору чередующимися наносимыми секциями, каждая из которых расположена, в основном, U-образно вокруг контура поперечного сечения тороидальной опоры, чтобы образовывать два боковых участка, расположенных в основном в плоскостях, ортогональных геометрической оси вращения тороидальной опоры на расстоянии друг от друга в аксиальном направлении, и вершинный участок, расположенный радиально с внешней стороны между боковыми участками, причем вершинные участки каждой наносимой секции расположены последовательна бок о бок вдоль окружной протяженности тороидальной опоры, в то время как каждый боковой участок каждой наносимой секции частично перекрывается боковым участком, по меньшей мере, одной последовательно наносимой секции.
Более детально, боковые участки при взаимном перекрывании приводятся к взаимному сведению по отношению к геометрической оси вращения тороидальной опоры.
Благоприятно, если взаимное перекрывание боковых участков наносимых секций постепенно сокращается, начиная с максимальной величины на радиально внутренних краях вышеуказанных боковых участков вплоть до нулевой величины в областях передачи между вышеуказанными боковыми участками и вершинными участками.
Предпочтительно, чтобы боковые участки при взаимном перекрывании удерживались соединенными друг с другом в краевой области изгиба, где элемент в виде полосы сложен сам с собой.
При предпочтительном решении отдельные наносимые секции последовательно наложены на тороидальную опору в соответствии с углом распределения по окружности, соответствующем ширине элемента в виде полосы.
В соответствии с возможным альтернативным вариантом осуществления отдельные наносимые секции последовательно уложены на тороидальной опоре в соответствии с углом распределения по окружности, который соответствует ширине элемента в виде полосы. Предпочтительно, если элемент в виде полосы имеет ширину, соответствующую размеру доли окружной протяженности тороидальной опоры, измеренному в ее экваториальной плоскости.
В соответствии со следующей особенностью настоящего изобретения изготовление вышеуказанного, по меньшей мере, одного слоя каркаса далее включает последовательный этап прижима элемента в виде полосы на боковых участках наносимых секций, чтобы образовать области большей ширины, близкие к внутренним окружным кромкам конструкции каркаса.
Вышеуказанный этап прижима предпочтительно осуществляется на элементе в виде полосы непосредственно во время этапа нанесения путем осуществления прижимного действия самого элемента в виде полосы в его секции против верхнего потока тороидальной опоры.
Согласовано с вышеуказанным этапом прижима осуществляется перемещение в стороны друг от друга нитеобразных элементов, содержащихся в элементе в виде полосы.
Во время этапа нанесения, по меньшей мере, одна наносимая секция, включающая исходный край элемента в виде полосы, может удерживаться на тороидальной опоре с помощью всасывающего эффекта, создаваемого через саму тороидальную опору.
Конкретно, образование каждой наносимой секции включает следующие этапы: направление элемента в виде полосы на распределительном элементе, перемещаемом вокруг контура поперечного сечения тороидальной опоры; перемещение распределительного элемента, в основном, радиально от геометрической оси вращения тороидальной опоры для образования первого бокового участка наносимой секции элемента в виде полосы; вращение тороидальной опоры относительно распределительного элемента в соответствии с углом наклона, соответствующем половине угла распределения наносимых секций согласовано с образованием вышеуказанного первого бокового участка; перемещение распределительного элемента, в основном, в направлении параллельно геометрической оси вращения тороидальной опоры для формирования вершинного участка наносимой секции элемента в виде полосы; перемещение распределительного элемента, в основном, радиально близко и геометрической оси вращения тороидальной опоры для образования второго бокового участка наносимой секции элемента в виде полосы; вращение тороидальной опоры относительно распределительного элемента в соответствии с вышеуказанным углом наклона, согласовано с формированием второго бокового участка.
Предпочтительно, во время формирования первого бокового участка каждой наносимой секции осуществляется этап удерживания элемента в виде полосы в области изгиба, образованной между вышеуказанным первым боковым участком и вторым боковым участком ранее сформированной наносимой секции.
Этот этап удерживания элемента в виде полосы осуществляется, например, путем нанесения удерживающего элемента рядом со вторым боковым участком после перемещения распределительного элемента радиально близко к геометрической оси вращения тороидальной опоры, так что элемент в виде полосы повернут назад вокруг удерживающего элемента, образуя, таким образом, область изгиба как результат перемещения распределительного элемента радиально от геометрической оси вращения тороидальной опоры.
Также предпочтительно обеспечить, чтобы удерживающий элемент был аксиально отведен от области изгиба после начала формирования вершинного участка наносимой секции.
Может быть также обеспечено достижение этапа прижима вышеуказанных боковых участков наносимых секций относительно боковых стенок тороидальной опоры.
Этот этап прижима предпочтительно осуществляется повторно на первом и втором боковых участках, принадлежащих двум смежным наносимым секциям.
Предпочтительно, выполнение конструкции каркаса далее включает этап прикрепления, по меньшей мере, одной нерастяжимой кольцеобразной конструкции к области, близкой к каждой из внутренних окружных кромок слоя каркаса, полученного на этапе нанесения.
Выполнение конструкции каркаса может далее включать этап поворота назад краевых ободных лент краевых участков вокруг соответствующих нерастяжимых кольцеобразных конструкций.
В соответствии со следующей новаторской особенностью настоящего изобретения, которая может также быть предпочтительно принята независимо от перечисленных выше новаторских особенностей, выполнение каждой нерастяжимой кольцеобразной конструкции включает следующие этапы: нанесение, по меньшей мере, одного нитеобразного элемента в виде концентричных витков внутри полости пресс-формы для образования нерастяжимой по окружности кольцеобразной вставки для ее расположения, в основном, параллельно соседним поверхностям слоя каркаса; размещение кольцеобразного анкерного элемента внутри полости пресс-формы в позиции, аксиально близкой к нерастяжимой по окружности кольцеобразной вставке; инжекцию сырого эластомерного материала в полость пресс-формы для получения наполнителя, внутренне соединенного с кольцеобразным анкерным элементом и нерастяжимой по окружности кольцеобразной вставкой.
Вышеуказанному этапу нанесения может благоприятно предшествовать этап прорезинивания, при котором вышеуказанный нитеобразный элемент покрывается, по меньшей мере, одним слоем сырого эластомерного материала.
Предпочтительно также обеспечение этапа магнитного удерживания нерастяжимой по окружности кольцеобразной вставки в заранее определенной позиции внутри полости пресс-формы.
Инжекция сырого эластомерного материала может благоприятно осуществляться с помощью, по меньшей мере, одного окружного отверстия доступа или полого пространства в полость пресс-формы.
В соответствии с возможным вариантом осуществления выполнение конструкции каркаса далее включает этап формирования второго слоя каркаса таким же образом, как формирование первого слоя каркаса.
В соответствии со следующей особенностью настоящего изобретения, которая также используется независимо от представленных выше утверждений, прикрепление конструкции в виде ленты включает следующие этапы: формирование, по меньшей мере, одной непрерывной тесьмы в виде ленты, включающей, по меньшей мере, один слой сырого эластомерного материала, по меньшей мере, частично включающий множество продольных параллельных кордов; нарезание вышеуказанной сплошной тесьмы в виде ленты под заранее определенным наклоном относительно ее продольного выступа для образования отрезков ленты, имеющих заранее определенный размер по ширине, измеренный перпендикулярно направлению нарезания; укладывание отрезков ленты последовательно с подгонкой по окружности на конструкцию каркаса для образования, по меньшей мере, одной первой сплошной полосы в виде ленты, имеющей вышеуказанные корды, расположенные поперечно в соответствии с наклоном, соответствующим наклону нарезания вышеуказанных отрезков.
Возможно, что перед вышеуказанным этапом нарезания сплошная тесьма в виде ленты может пройти этап каландрования, чтобы придать вышеуказанным отрезкам размер по окружности, соответствующий размеру доли окружной протяженности полосы в виде ленты.
Прикрепление конструкции в виде ленты далее предпочтительно включает этап формирования, по меньшей мере, одной второй полосы в виде ленты путем намотки, по меньшей мере, одного сплошного нитеобразного элемента в витках, расположенного аксиально бок о бок и по окружности относительно первой полосы в виде ленты.
При необходимости намотанные витки, образованные длинномерным элементом, могут быть расположены бок о бок по отношению друг к другу в соответствии с переменным аксиальным углом распределения, который, например, больше ближе к экваториальной плоскости тороидальной опоры по сравнению с противоположными боковыми кромками конструкции в виде ленты.
Преимущественно прикрепление тесьмы протектора может включать этап окружной намотки, по меньшей мере, одного сплошного листа сырого эластомерного материала вокруг конструкции в виде ленты в виде множества радиально наложенных витков.
Предпочтительно вышеуказанный лист эластомерного материала бывает получен одновременно с прикреплением конструкции в виде ленты.
Ширина листа эластомерного материала может преимущественно постепенно уменьшаться согласовано с формированием каждого витка, наматываемого вокруг конструкции в виде ленты.
В соответствии со следующей независимой особенностью настоящего изобретения каждая из вышеуказанных боковых стенок предпочтительно выполняется с помощью инжекции эластомерного материала в пресс-форму.
Более детально, выполнение каждой из вышеуказанных боковых стенок может включать следующие этапы: инжекцию первого эластомерного материала в первую полость, образованную в вышеуказанной пресс-форме для формирования радиально внешнего участка этой боковой стенки; образование второй полости в пресс-форме, которая частично ограничена радиально внешним участком боковой стенки; инжекция второго эластомерного материала во вторую полость пресс-формы для образования радиального внутреннего участка боковой стенки.
Образованию слоя каркаса может предшествовать этап нанесения на тороидальную опору покрытия из, по меньшей мере, одного воздухонепроницаемого эластомерного материала.
Этот этап нанесения покрытия преимущественно осуществляется с помощью намотки, по меньшей мере, одной тесьмы из воздухонепроницаемого эластомерного материала в виде витков, расположенных бок о бок вдоль контура поперечного сечения тороидальной опоры.
Вдобавок к формированию воздухонепроницаемого слоя или вместо этого формирования перед этапом вулканизации могут осуществляться следующие этапы: снятие шины с тороидальной опоры; введение воздухопровода в конструкцию каркаса.
Во время вышеуказанного этапа вулканизации может быть выполнен этап растягивания вышеуказанных слоев каркаса и полос в виде ленты для достижения расширения шины по линейным параметрам от 2 до 5%.
Последующие особенности и преимущества будут лучше поняты из подробного описания предпочтительного, но не исключительного варианта осуществления способа изготовления шины для колес транспортного средства в соответствии с настоящим изобретением. Это описание будет представлено далее со ссылкой на прилагаемые чертежи, представленные в качестве неограничивающего примера, на которых:
- фиг.1 представляет собой фрагмент пространственного изображения разреза шины, полученной в соответствии с настоящим изобретением;
- на фиг. 2 и 3 схематично показано устройство для изготовления слоя каркаса, соответственно, на различных рабочих этапах, видимое в направлении, ортогональном диаметральной плоскости сечения тороидальной опоры, несущей шину во время этапа изготовления;
- на фиг. 4 схематично показано изготовление элемента в виде полосы, предназначенного для формирования слоя или слоев каркаса;
- на фиг.5 показано поперечное сечение варианта выполнения вышеуказанного элемента в виде полосы;
- фиг.6 представляет собой фрагмент изображения в перспективе со схематичным показом последовательности нанесения элемента в виде полосы с целью формирования слоя каркаса шины в соответствии с настоящим изобретением;
- фиг.7 представляет собой фрагмент диаметрального сечения нерастяжимой кольцеобразной конструкции, предназначенной для введения в борт шины во время этапа формовки при изготовлении шины;
- фиг. 8 представляет собой фрагмент изображения в перспективе нерастяжимой кольцеобразной конструкции, прикрепленной сбоку к слою каркаса;
- на фиг. 9 схематично показано выполнение сплошной тесьмы и нарезание вышеуказанной на отрезки заранее определенной формы и размеров с целью изготовления первой полосы в виде ленты;
- на фиг. 10 представлено поперечное сечение вышеуказанной сплошной тесьмы в виде ленты;
- фиг.11 представляет собой фрагмент изображения в перспективе, показывающий нанесение отрезков тесьмы с подгонкой по окружности на конструкцию каркаса для формирования первой полосы в виде ленты;
- фиг. 12 представляет собой схему, относящуюся к изготовлению прорезиненного нитеобразного элемента, предназначенного для изготовления второй полосы в виде ленты;
- фиг.13 представляет собой фрагмент изображения в перспективе разреза, показывающий этап формирования вышеуказанной второй полосы в виде ленты с помощью сплошного нитеобразного элемента;
- фиг. 14 представляет собой схему, показывающую формирование сплошного эластомерного листа, предназначенного для изготовления тесьмы протектора;
- фиг.15 представляет собой фрагмент изображения в перспективе разреза, показывающий тесьму протектора, выполненную путем намотки сплошного листа в виде ряда витков с наложением;
- на фиг.16 схематично показано формирование боковых стенок шины в поперечном сечении;
- фиг.17 представляет собой фрагмент изображения в перспективе, показывающий прикрепление боковых стенок к шине во время этапа ее изготовления;
- фиг.18 представляет собой фрагмент изображения в перспективе разреза, показывающий вышеуказанную шину, оснащенную нерастяжимой кольцеобразной конструкцией, выполненной в соответствии с возможным альтернативным вариантом выполнения настоящего изобретения;
- фиг.19 представляет собой поперечное полусечение, показывающее шину в соответствии с настоящим изобретением, установленную на соответствующем ободе и в условиях скользящего пробега.
В соответствии со ссылкой на прилагаемые чертежи и конкретно на фиг.1 и 17 шина для колес транспортного средства, выполненная по способу в соответствии с настоящим изобретением, в основном, обозначена позицией 1.
Шина 1, в основном, включает конструкцию каркаса 2, имеющую, по меньшей мере, один слой 3 каркаса, в основном, в соответствии с тороидальной формой и скрепленный по своим противоположным окружным кромкам с парой нерастяжимых кольцеобразных конструкций 4, которые, когда шина собрана, расположены в области, обычно называемой "бортом".
К конструкции каркаса 2 в окружной внешней позиции прикреплена конструкция 5 в виде ленты, включающая одну или более полос 6, 7 в виде ленты. Тесьма 8 протектора наложена по окружности на конструкцию 5 в виде ленты, а продольный и поперечный срезы 8а выполнены в вышеуказанной тесьме 8 протектора после операции формовки, которая осуществляется согласовано с вулканизацией шины, и расположены так, чтобы образовывать необходимый "рисунок протектора".
Шина также включает пару так называемых "боковых стенок" 9, прикрепленных по бокам к противоположным сторонам конструкции 2 каркаса.
Конструкция 2 каркаса может также быть покрыта по своим внутренним стенкам слоем 18 воздухонепроницаемого эластомерного материала, так называемой "обкладкой", в основном, состоящей из слоя эластомерного материала, непроницаемого для воздуха, пригодного для обеспечения герметизации накачанной шины.
Сборка перечисленных выше компонентов, а также изготовление одного или более из вышеуказанных компонентов осуществляется с помощью тороидальной опоры 11, схематично показанной на фиг.2 и 3, имеющей конфигурацию внутренних стенок шины, подлежащей изготовлению.
В предпочтительном варианте решения тороидальная опора 11 имеет уменьшенные размеры по сравнению с размерами готовой шины, в соответствии с линейными параметрами, предпочтительно от 2 до 5% при измерении, как указано, вдоль окружности самой опоры в ее экваториальной плоскости Х-Х, которая совпадает с экваториальной плоскостью самой шины.
Тороидальная опора 11, которая подробно не описана и не проиллюстрирована, так как она не имеет большого значения для целей настоящего изобретения, может, например, состоять из разъемного барабана или надувной камеры, усиленной соответствующим образом, чтобы она могла поддерживать необходимое соответствие по тороидальной форме в условиях накачивания.
Приняв во внимание вышеуказанные утверждения, можно заявить, что изготовление шины 1 сначала включает формирование конструкции 2 каркаса, начиная с возможного формирования воздухонепроницаемой обкладки 10.
Эта обкладка 10 может быть преимущественно выполнена с помощью окружной намотки вокруг тороидальной опоры 11, по меньшей мере, одной тесьмы 12 из воздухонепроницаемого эластомерного материала, получаемого из экструдера и/или каландра, расположенного близко к самой тороидальной опоре. Как видно из фиг.1, намотка тесьмы 12, в основном, имеет место в виде окружных витков, последовательно расположенных бок о бок в соответствии с очертаниями поперечного сечения внутренней поверхности тороидальной опоры 11.
С целью описания термин "очертание поперечного сечения" в данном документе означает конфигурацию, представленную полусечением тороидальной опоры 11, разделенной на секции вдоль плоскости, радиальной по отношению к ее геометрической оси вращения, которая не показана на чертежах, которые совпадают с геометрической осью вращения изготавливаемой шины.
Согласовано с намоткой тесьмы 12 может осуществляться прикрепление пары дополнительных кольцеобразных элементов 12а близко к внутренним окружным кромкам конструкции каркаса во время этапа его изготовления. Каждый из этих дополнительных кольцеобразных элементов 12а может быть получен, например, путем намотки тесьмы 12 в виде витка, расположенного аксиально бок о бок с соответствующим витком, расположенным на внутреннем периметре кромки обкладки 10, образованной или предназначенной к образованию на тороидальной опоре 11. В качестве альтернативного варианта дополнительные кольцеобразные элементы 12а могут быть выполнены, по меньшей мере, из одной дополнительной тесьмы, полученной из соответствующего экструдера, расположенного на тороидальной опоре 11.
В соответствии с настоящим изобретением слой 3 каркаса выполнен непосредственно на тороидальной опоре 11 путем нанесения на нее в соответствии с чередующимися траекториями, по меньшей мере, одного элемента 13 в виде полосы, предпочтительно имеющего ширину от 3 до 15 мм, как становится яснее на основе нижеследующего.
Как показано на фиг.4, подготовка элемента 13 в виде полосы, в основном, подразумевает, что два или более нитеобразных элементов 13а, а предпочтительно от трех до десяти нитеобразных элементов 13а, подаваемых с соответствующих катушек 14, должны направляться через первый экструдер 15, связанный с первым экструзионным устройством 16, осуществляющим подачу сырого эластомерного материала через сам экструдер.
Отмечается, что в настоящем изобретении термин "экструдер" означает часть экструзионного устройства, также определяемую в данной конкретной области термином "экструзионная головка", оснащенную так называемым "мундштуком", через которую проходит обрабатываемый продукт, на выходном отверстии имеющую форму и размер в соответствии с геометрическими и пространственными признаками, придаваемыми самому продукту.
Эластомерный материал и нитеобразный элемент 13а внутренне соединяются друг с другом внутри экструдера 15, создавая, таким образом, сплошной элемент 13 в виде полосы на его выходе, причем этот элемент выполнен, по меньшей мере, из одного слоя эластомерного материала 13b, в толщину которого включены сами нитеобразные элементы.
В зависимости от требований можно направлять нитеобразные элементы 13а в экструдере 15 таким образом, что они не были включены как неотъемлемая часть в слой эластомерного материала 13b, а появлялись на одной или обеих его поверхностях.
Каждый из нитеобразных элементов 13а может состоять, например, из текстильного корда, предпочтительно имеющего диаметр от 0,6 до 1,2 мм, или металлического корда, предпочтительно имеющего диаметр от 0,3 до 2,1 мм.
Преимущественно при необходимости нитеобразные элементы 13а могут быть расположены в элементе 13 в виде полосы таким образом, что они могут дать слою 3 каркаса, полученному таким образом, неожиданные качества компактности и однородности. С этой целью нитеобразные элементы 13а могут быть, например, расположены соответственно с плотностью большей, чем шесть нитеобразных элементов на сантиметр при измерении по окружности на слое 3 каркаса близко к экваториальной плоскости Х-Х шины 1. В любом случае предпочтительно, чтобы нитеобразные элементы 13а были расположены в элементе 13 в виде полосы в соответствии с расстоянием между их центрами не менее 1,5 диаметра самих нитеобразных элементов, чтобы обеспечить соответствующую операцию прорезинивания между соответствующими нитями.
Сплошной элемент 13 в виде полосы, выходящий из экструдера 15, может быть преимущественно направлен дополнительно через первое аккумулирующее компенсирующее устройство 17 на устройство 18 для нанесения, схематично представленное на фиг.2 и 3.
Устройство 18 для нанесения, в основном, содержит первые направляющие элементы 19, состоящие, например, из пары валиков, установленных на стационарных осях вращения, приспособленных для захвата сплошного элемента 13 в виде ленты, производимого экструдером 15. Вниз по потоку первых направляющих элементов 19 элемент 13 в виде полосы входит в захват со вторыми направляющими элементами 20, состоящими из следующих валиков, например, установленных на каретке 21, совершающей возвратно-поступательное перемещение в направлении, ориентированном поперечно к экваториальной плоскости Х-Х тороидальной опоры 11. Присоединенный с возможностью скольжения относительно перемещаемой каретки 21 в направлении, в основном, перпендикулярном направлению перемещения самой каретки, имеется, по меньшей мере, один распределительный элемент 22, состоящий, например, из следующего валика.
Компоненты, предназначенные для взаимного соединения и перемещения распределительного элемента 22 и перемещаемой каретки 21, не показаны на прилагаемых чертежах, так как они могут быть выполнены любым способом, удобным специалисту, и в любом случае они не важны для целей настоящего изобретения.
С помощью комбинации между поперечным перемещением каретки 21 и радиальным перемещением распределительного элемента 22 радиальный элемент поддается перемещению с помощью возвратно-поступательного движения вдоль траектории "t", проходящей, в основном, U-образно вокруг контура поперечного сечения тороидальной опоры 11.
Тороидальная опора 11 может быть приведена в угловое вращение при пошаговом перемещении синхронно с перемещением распределительного элемента 22 таким образом, что элемент 13 в виде полосы наносится на тороидальную опору в виде последовательно наносимых секций 23, 24, поперечных шине, расположенных параллельно бок о бок в направлении по окружности и нанесенных согласно соответствующим противоположным направлениям, чтобы получить чередование.
Более детально, каждая из наносимых секций 23, 24 расположена U-образно вокруг контура поперечного сечения тороидальной опоры 11, чтобы образовывать два боковых участка 23а, 23с, 24а, 24с, в основном, расположенных в плоскостях ортогонально геометрической оси вращения самой тороидальной опоры и расположенных на расстоянии в аксиальном направлении, и вершинный участок 23b, 24b, расположенный радиально с внешней стороны относительно боковых участков 23а, 23с, 24а, 24с.
Для удобства описания наносимые секции, полученные в результате перемещения справа налево наносимого элемента 22 со ссылкой на фиг.2 и 3, будут далее называться первыми наносимыми секциями 23. Секции, полученные при перемещении распределительного элемента в противоположном направлении, будут вместо этого называться вторыми наносимыми секциями 24.
Более детально, последовательность нанесения элемента 13 в виде полосы на тороидальную опору 11 такова.
Началом, как предполагается, является первоначальная ситуация, когда, как показано на фиг.2, распределительный элемент 22 расположен в своей левой позиции в конце хода по траектории перемещения "t". Начиная с этой позиции, распределительный элемент 22, в основном, перемещается радиально от геометрической оси вращения тороидальной опоры 11 для образования первого бокового участка 23а первой наносимой секции 23.
Клейкость формирующего слоя 13b из сырого эластомерного материала, покрывающего нитеобразные элементы 13а, обеспечивает устойчивую адгезию элемента 13 в виде полосы на поверхности тороидальной опоры 11, даже при отсутствии обкладки 18 на самой тороидальной опоре. В случае, когда, как схематично показано на фиг.2 и 3, тороидальная опора имеет боковые участки 11а с вогнутым профилем, расположенные в областях, соответствующих боковым стенкам изготавливаемой шины, описанная выше адгезия имеет место, как только элемент 13 в виде полосы вступает в контакт с самой тороидальной опорой во внешней радиальной области контура ее поперечного сечения.
В дополнение или вместо вышеуказанного использования естественной клейкости эластомерного материала удерживание элемента 13 в виде полосы на тороидальной опоре 11 может достигаться за счет осуществления всасывающего действия, получаемого через одно или более соответствующих отверстий 28, расположенных на самой тороидальной опоре.
На первоначальном этапе перемещения распределительного элемента 22 от геометрической оси вращения тороидальной опоры 11 элемент 13 в виде полосы складывается сам относительно себя, образуя область 25 изгиба, представляющую переход между первым боковым участком 23а наносимой секции 23, которая должна быть сформирована, и вторым боковым участком 24b, принадлежащим ранее сформированной наносимой секции 24. Во время образования первого бокового участка 23а элемент 13 в виде полосы удобно удерживается в вышеуказанной области 25 изгиба с помощью удерживающего элемента 26 (фиг.3), осуществляющего захват в самой области изгиба, как более понятно описано ниже.
Согласовано с формированием первого бокового участка 23а тороидальная опора 11 осуществляет вращение вокруг своей геометрической оси вращения относительно распределительного элемента 22 в соответствии с углом наклона, который соответствует половине угла распределения по окружности наносимых секций 23, 24. Следовательно, формируемый первый боковой участок будет иметь соответствующее наклонное положение относительно направления перемещения, осуществляемого распределительным элементом 22 от геометрической оси вращения самой опоры.
В варианте выполнения, который схематично представлен на фиг.2, где угол распределения по окружности отдельных наносимых секций 23, 24 соответствует ширине элемента 13 в виде полосы, угол вращения тороидальной опоры 11 будет соответствовать половине ширины самого элемента в виде полосы.
В любом случае, угол распределения по окружности наносимых секций 23, 24 может соответствовать ширине элемента 13 в виде полосы. В этом случае угол перемещения тороидальной опоры 11 будет, в любом случае, соответствовать половине вышеуказанного угла распределения по окружности. Необходимо отметить, что в соответствии с целями настоящего изобретения, если нет другого утверждения, термин "окружной" относится к окружности, лежащей в экваториальной плоскости Х-Х, близко к внешней поверхности тороидальной опоры 11.
Когда опорный элемент 22 приближается к вершине своего хода от геометрической оси вращения тороидальной опоры 11, перемещаемая каретка 22 перемещается в направлении слева направо, как показано на фиг.2. При этих обстоятельствах распределительный элемент 22 перемещается в направлении, в основном, параллельном геометрической оси вращения тороидальной опоры 11, так, что в положении, радиально внешнем по отношению к последней, имеет место образование вершинного участка 23b наносимой секции 23, которая находится в процессе изготовления.
Когда каретка 21, в основном, завершила ход перемещения, распределительный элемент 22 перемещается, в основном, радиально близко к геометрической оси вращения тороидальной опоры 11. При этих обстоятельствах формируется второй боковой участок 23с первой наносимой секции 23.
Согласовано с формированием второго бокового участка 23с тороидальная опора 11 осуществляет вращение по отношению к распределительному элементу 22 в соответствии с угловым шагом, идентично осуществляемым ранее.
Когда распределительный элемент 22 близок к завершению хода перемещения близко к геометрической оси вращения тороидальной опоры 11, следующий удерживающий элемент (не показан), идентичный упомянутому ранее удерживающему элементу 26 и зеркально расположенный по отношению к нему, размещен рядом со вторым боковым участком 23b, который был только что сформирован, как показано штриховой линией на фиг.3, в связи с удерживающим элементом 26, расположенным на боковой противоположной стороне.
Предпочтительно, чтобы удерживающий элемент 26 затем перемещался в боковом направлении близко к тороидальной опоре 11, чтобы обеспечить прохождение распределительного элемента 22 во время его перемещения вверх, в результате чего согласовано с формированием первого бокового участка 24а новой второй наносимой секции 24 элемент 13 в виде полосы был повернут назад вокруг удерживающего элемента, формируя, таким образом, новую область 25 изгиба.
Одновременно с формированием первого бокового участка 24а второй наносимой секции 24 тороидальная опора 11 выполняет новый этап углового перемещения, который, будучи добавлен к угловому этапу, осуществляемому во время нанесения второго бокового участка 23b первой наносимой секции 23, подготавливает распределительный элемент 22 к формированию вершинного участка 24b второй наносимой секции 24 на расстоянии от сформированной ранее наносимой секции 23 в соответствии с необходимым углом распределения по окружности.
Удерживающий элемент 26 отводится аксиально от области 25 изгиба после начала формирования вершинного участка 24b. Реально, на этом этапе существует уверенность, что элемент 13 в виде полосы вошел в контакт с поверхностью тороидальной опоры 11 в точке вниз по потоку только что сформированного первого бокового участка 24а и что он не подвержен нежелательным перемещениям, которые могли бы нарушать геометрию нанесения самого элемента в виде полосы.
Когда удерживающий элемент 26 выведен из области 25 изгиба, вышеуказанные участки 23с, 24а наносимых секций 23, 24 могут подвергаться прижиму относительно боковых стенок тороидальной опоры 11. Для этого имеется пара прижимных валиков 27 или эквивалентные им приспособления, работающие с противоположных сторон тороидальной опоры 11, причем каждый устроен так, чтобы повторно действовать на первом и втором боковых участках, принадлежащих двум смежным наносимым секциям.
Только один из этих прижимных валиков 27 схематично показан на фиг.5.
Описанная выше последовательность работы устройства 18 для нанесения такова, что в полученном слое 3 каркаса вершинные участки 23b, 24b каждой наносимой секции 23, 24 расположены последовательно бок о бок вдоль окружного выступа тороидальной опоры 11, в то время как каждый боковой участок 23а, 23с, 24а, 24с каждой наносимой секции 23, 24 расположен с наложением на боковой участок, по меньшей мере, одной последовательной наносимой секции. Более конкретно, первый боковой участок 23а, 24а каждой наносимой секции 23, 24 частично наложен на второй боковой участок 23с, 24с ранее сформированной наносимой секции 23, 24.
Как ясно показано на фиг.6, боковые участки 23а, 24с при взаимном наложении перемещаются друг к другу, в основном, в направлении геометрической оси вращения тороидальной опоры 11 в соответствии с углом δ, величина которого соотнесена с шириной "L" элемента 13 в виде полосы, и, в любом случае, с углом распределения по окружности наносимых секций 23, 24, а также с разностью между максимальным радиусом R' и минимальным радиусом R для измерения соответственно в точке максимального расстояния и в точке минимального расстояния геометрической оси вращения тороидальной опоры 11.
Благодаря взаимному сведению между первыми и вторыми смежными боковыми участками 23а, 24с и 24а, 23с их взаимное наложение постепенно сокращается от максимальной величины на радиально внутренних краях вышеуказанных боковых участков, где вышеуказанные участки встречаются в области 25 изгиба, до нулевой величины в области перехода между боковыми участками и вершинными участками 23b, 24b.
Необходимо отметить, что из-за различия между минимальным и максимальным радиусами R и R' средняя плотность расположения нитеобразных элементов 13а, то есть количество нитеобразных элементов, присутствующих в окружном сечении на данной длине, будет иметь тенденцию к постепенному увеличению по мере перемещения ближе к геометрической оси вращения тороидальной опоры 11. Это увеличение толщины пропорционально соотношению между максимальным радиусом R' и минимальным радиусом R.
Тем не менее, в шине, выполненной в соответствии с настоящим изобретением, взаимное наложение боковых участков 23а, 24с и 24а, 23с дает уменьшение вдвое толщины, измеряемой вдоль внутренних окружных кромок полученного каркаса 3, то есть в области 25 изгиба.
При этих обстоятельствах области 25 изгиба должны быть соединены друг с другом в направлении по окружности, обеспечивая одинаковое распределение нитеобразных элементов 13а вдоль внутренних окружных кромок слоя 3 каркаса, только если соотношение между максимальным диаметром R' и минимальным диаметром R соответствует 2.
Когда, наоборот, как это обычно происходит, величина соотношения между максимальным радиусом R' и минимальным радиусом R составляет менее 2, области изгиба 25 будут иметь тенденцию к расположению в соответствии с углом распределения по окружности больше, чем ширина элемента 13 в виде полосы, таким образом, создавая пустые пространства между одной областью 25 изгиба и другой.
Если присутствие пустых пространств нежелательно, то, следовательно, чтобы добиться максимальной структурной однородности слоя 3 каркаса близко к внутренним окружным кромкам слоя 3 каркаса, настоящее изобретение обеспечивает этап прижима для его последовательного выполнения на элементе 13 в виде полосы в областях по его продольной протяженности, соответствующих боковым участкам 23а, 23с, 24а, 24с, чтобы образовать области увеличенной ширины L' на выступе элемента в виде полосы, причем эти области расположены на внутренних окружных кромках сформированного слоя 3 каркаса.
Вышеуказанное прижимное действие может осуществляться с помощью прижимного валика 29, установленного, например, на перемещаемой каретке 21 и приспособленного для избирательного приведения в действие с помощью привода 30 для прижима элемента 13 в виде ленты относительно одного из валиков, являющегося частью второго транспортирующего блока 20.
Привод 30 последовательно приводится в действие во время нанесения элемента 13 в виде полосы, чтобы вызвать сдавливание его в секциях продольного выступа, предназначенных для формирования боковых участков 23а, 23с, 24а, 24с. Толчок, производимый приводом 30, может быть удобно измерен с тем, чтобы получить постепенно возрастающее сдавливающее действие, например, при перемещении близко к областям 25 изгиба, и постепенно уменьшающееся действие при отдалении от них. Сдавливающее действие вызывает уменьшение толщины слоя 13 эластомера и увеличение ширины элемента 13 в виде полосы при последующем перемещении нитеобразных элементов 13а на расстояние друг от друга.
Путем благоприятного измерения толкающего действия, осуществляемого приводом, ширина элемента 13 в виде полосы может увеличиваться до величины L', подразумевая соответствие каждой области 25 изгиба соседним областям изгиба.
Путем соответствующей ориентации геометрической оси вращения тороидальной опоры 11 относительно направления движения перемещаемой каретки 21 вершинные участии 23b, 24b наносимых секций 23, 24 могут получить желательный наклон предпочтительно от 0 до 15 градусов, а более предпочтительно 3 градуса относительно радиальной плоскости, проходящей по самой геометрической оси. Необходимо также отметить, что из-за этапов вращения, осуществляемых тороидальной опорой 11 согласовано с формированием каждой наносимой секции 23, 24, боковые участии 23а, 23с, 24а, 24с самой наносимой секции будут наклонены под углом α/2 относительно радиальной плоскости, пересекающей сами боковые участии, причем первые боковые участки 23а, 24а имеют противоположное направление наклона по отношению ко вторым боковым участкам 23с, 24с.
Выполнение конструкции 2 каркаса, в основном, включает этап прикрепления нерастяжимой кольцеобразной конструкции 4 к области, близкой к каждой из внутренних окружных кромок слоя 3 каркаса, полученного ранее описанным способом, для создания областей каркаса, известных как "борта", которые специально предназначены для обеспечения анкеровки шины по отношению к соответствующему установочному ободу; в соответствии с предпочтительным вариантом выполнения шины слой ее каркаса бывает получен описанным выше способом.
Каждая из этих нерастяжимых кольцеобразных конструкций 4 (фиг.7) включает кольцевой анкерный элемент 31, относящийся к типу, называемому "бортовой дорн", который может быть изготовлен, например, из одной или более металлических проволок, изогнутых вместе или намотанных в виде витков бок о бок для получения контура, в основном, круглого или квадратного поперечного сечения.
В соответствии с предпочтительным вариантом выполнения, который должен быть преимущественно связан с настоящим изобретением, нерастяжимая по окружности кольцеобразная вставка 32 комбинируется с бортовым дорном 31 и она приблизительно расположена в плоскости, параллельной соседним поверхностям слоя 3 каркаса вдоль радиального выступа, определяемого разностью между минимальным внутренним радиусом и максимальным внешним радиусом самой кольцеобразной вставки, предпочтительно вдвое превышающей величину радиального выступа бортового дорна 31 или, в любом случае, больше, чем последний.
В первом варианте выполнения, показанном на фиг.1, 8, 15, 17 и 19, нерастяжимая кольцеобразная вставка 32 расположена аксиально с внешней стороны относительно бортового дорна 31. Другими словами, кольцеобразная вставка 32 расположена по отношению к бортовому дорну 31 сбоку на противоположной стороне относительно экваториальной плоскости Х-Х.
При возможном альтернативном решении, показанном на фиг.18, нерастяжимая кольцеобразная вставка 32, наоборот, расположена аксиально внутри относительно бортового дорна 31, то есть на стороне, обращенной к экваториальной плоскости Х-Х. В этом случае, кольцеобразная вставка 32 предпочтительно, в основном, находится в контакте с соседним слоем 3 каркаса.
Кольцеобразная вставка 32 выполнена, по меньшей мере, из одной металлической проволоки, намотанной с образованием ряда, в основном, концентричных витков 32а. Витки 32а могут быть образованы непрерывной спиралью или концентричными кольцами, образованными из соответствующих металлических проволок.
Преимущественно при использовании шины нерастяжимая кольцеобразная вставка 32 приспособлена для эффективного противодействия тенденции борта и вращению вокруг контура поперечного сечения бортового дорна 31 под влиянием скользящих толчков, направленных параллельно оси вращения шины 1. Эта тенденция к вращению особенно очевидна, когда шина используется в условиях частичного или полного выкачивания текучей среды.
Предпочтительно для выполнения каждой кольцеобразной конструкции 4 сначала первая нерастяжимая кольцеобразная вставка 32 изготавливается в полости 34 пресс-формы, образованной в пресс-форме 34а, 34b путем нанесения, по меньшей мере, одного нитеобразного элемента в виде концентричных витков 32а, расположенных бок о бок в соответствии с окружностями постепенно возрастающего диаметра вокруг их геометрической оси намотки, соответствующей оси вращения шины.
Эта операция может благоприятно осуществляться путем намотки нитеобразного элемента в спиралеобразном гнезде, расположенном в первой щеке 34а пресс-формы 34а, 34b, которая может быть с этой целью приведена во вращение вокруг собственной геометрической оси.
Этапу нанесения нитеобразного элемента может благоприятно предшествовать этап прорезинивания, при котором нитеобразный элемент предпочтительно из металлического материала покрывается, по меньшей мере, одним слоем сырого эластомерного материала, который вдобавок к обеспечению качественного сцепления резины и металла на самом нитеобразном элементе обеспечивает его адгезию для устойчивого размещения в вышеуказанном спиралевидном гнезде.
Первая щека 34а может также быть выполнена из магнитного материала или подвергаться воздействию электромагнитного поля, чтобы притягивать и удерживать нитеобразный элемент относительно самого себя, таким образом, обеспечивая устойчивое позиционирование витков 32а, из которых он выполнен.
Бортовой дорн 31 тогда расположен внутри полости 34 пресс-формы, и последующее закрывание полости 34 пресс-формы осуществляется путем перемещения первой щеки 34а близко ко второй соответствующей щеке 34b. Полость 34 пресс-формы затем заполняется сырым эластомерным материалом, пригодным для создания наполнителя 33, внутренне соединенного с бортовым дорном 31 и нерастяжимой по окружности кольцеобразной вставкой 32.
Предпочтительно наполнение полости 34 пресс-формы осуществляется путем инжекции сырого эластомерного материала, по меньшей мере, через один кольцеобразный инжектор, включающий отверстие доступа или полое пространство 35, в основном, проходящее в окружном направлении через все тело пресс-формы. Таким образом достигается быстрое и равномерное наполнение полости 34 пресс-формы без риска явления расслоения, которое могло бы иметь место в эластомерном материале, если бы последний должен был проходить через каналы допуска с уменьшенным поперечным сечением. Необходимо отметить, что полое пространство допуска 35 может состоять из множества щелей, равномерно распределенных по телу пресс-формы вдоль ее полости 34, чтобы в любом случае обеспечить быстрое и однородное наполнение самой полости пресс-формы.
Расположение нерастяжимых кольцеобразных конструкций 4 может преимущественно иметь место близко к тороидальной опоре 11, чтобы вышеуказанные конструкции были захвачены и прикреплены в боковом направлении к слою 3 каркаса с помощью соответствующих механических манипуляционных приспособлений, которые не описаны в настоящем документе, так как не имеют значения для целей настоящего изобретения.
Предпочтительно, чтобы после завершения прикрепления нерастяжимых кольцеобразных конструкций 4 либо слой или слои каркаса, либо в пределах объема настоящего изобретения боковые участии 23а, 23с, 24а, 24с имели соответствующие краевые ободные ленты, радиально выступающие по направлению к геометрической оси вращения тороидальной опоры 11 относительно нерастяжимых кольцеобразных конструкций. Эти краевые ободные ленты, в основном, находящиеся близко к вышеуказанным областям 25 изгиба, повернуты назад вокруг соответствующих нерастяжимых кольцеобразных конструкций 4, как представлено на фиг.8.
Этот этап поворота назад может, например, осуществляться с помощью надувных камер или эквивалентных им приспособлений, связанных с тороидальной опорой 11. Расстояние, на которое выступают вышеуказанные краевые ободные ленты, и соответственно ширина повернутой назад ободной ленты могут быть легко установлены заранее путем соответствующей регулировки хода радиального перемещения распределительного элемента 22 или радиального позиционирования удерживающего элемента 26, чтобы менять ширину боковых участков 23а, 23с, 24а, 24с в радиальном направлении.
Выполнение конструкции 2 каркаса может включать формирование, по меньшей мере, одного дополнительного слоя каркаса, не показанного на прилагаемых чертежах. Этот дополнительный слой каркаса может быть выполнен непосредственно с наложением на слой 3 каркаса и на нерастяжимые кольцеобразные конструкции 4 так же, как первичный слой каркаса, предпочтительно с наносимыми секциями 23, 24, образующими первый слой 3 каркаса.
В шинах радиального типа конструкция 5 в виде ленты в настоящее время прикрепляется к конструкции 2 каркаса.
Преимущественно, если в соответствии с изобретательским замыслом, прикрепление конструкции 5 в виде ленты осуществляется непосредственно на конструкции 2 каркаса, то в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения может быть сделано, как описано ранее.
Для этой цели, как схематично показано на фиг.9 и 10, обеспечивается образование, по меньшей мере, одной сплошной тесьмы 36 в виде ленты, которая включает множество продольных параллельных кордов 36а, например, из металлического материала, по меньшей мере, частично включенных в один или более слоев сырого эластомерного материала 36b.
Образование сплошной тесьмы 36 в виде ленты может осуществляться, например, с помощью направления кордов 36а, подаваемых с соответствующих катушек 37, через второй экструдер 38, в который попадает эластомерный материал, поступающий со второго экструзионного устройства 39. Сплошная тесьма 36 в виде ленты, выходящая из второго экструдера 38, после прохождения через первые каландровые валики 40, направляется через нарезной станок 41, нарезающий ее в соответствии с заданным углом α относительно ее продольной протяженности для образования отрезков 42 ленты, ширина которых, измеренная перпендикулярно направлению нарезания, соответствует ширине, по меньшей мере, одной первой полосы 6 в виде ленты, которая должна быть получена на конструкции каркаса 2.
Отрезки 42 отдельно и последовательно укладываются на конструкцию 2 каркаса с подгонкой по окружности и бок о бок вдоль соответствующих соединительных кромок 42а, параллельных кордам 36а и соответствующих противоположным продольным кромкам тесьмы 36 в виде ленты.
Следовательно, узел из отрезков 42 образует первую полосу 6 в виде ленты, имеющую сплошное окружное протяжение. Как схематично показано на фиг.11, в первой полосе 6 в виде ленты корды 36а будут расположены поперечно в соответствии с наклоном, соответствующим наклону нарезания отрезков 42.
В предпочтительном случае этот наклон имеет величину, соответствующую 80 градусам и в любом случае составляющую от 45 до 90 градусов относительно окружной протяженности, возможно, с противоположной ориентацией относительно лежащего ниже слоя 3 каркаса.
Для того чтобы первая полоса 6 в виде ленты, состоящая из отрезков 42 равной протяженности, была бы равномерна в окружном направлении, сплошная тесьма 36 в виде ленты, выходящая из второго экструдера 38, должна иметь поперечную протяженность, измеренную параллельно направлению нарезания, равную размеру доли поперечной протяженности первой полосы в виде ленты. При альтернативном варианте вышеуказанная поперечная протяженность может быть несколько меньше величины вышеуказанного размера доли, будучи при этом соответственно увеличенной с помощью каландрования, осуществляемого с помощью валиков 40.
Как вывод, с помощью соответствующего воздействия на валики 40 каландра ширина сплошной тесьмы 36 в виде ленты может корректироваться таким образом, что полученные отрезки 42 будут иметь протяженность, соответствующую размеру доли в окружном направлении полосы 6 в виде ленты, которую необходимо изготовить, без необходимости замены экструдера 38.
Необходимо отметить, что с помощью операции каландрования достигается увеличение расстояния между отдельными кордами 36а, согласованное с увеличением ширины сплошной тесьмы 36 в виде ленты, причем отдельные корды 36а, в любом случае, остаются расположенными на том же расстояние друг от друга.
Описанная выше рабочая последовательность может быть повторена таким же образом, если необходимо формирование одной или более дополнительных первых полос в виде ленты, не показанных на прилагаемых чертежах, корды которых будут наклонены перекрестно относительно кордов 36а первой полосы 6 в виде ленты и/или соседних полос.
По способу, который известен сам по себе, формированию первой полосы или полос 6 в виде ленты может предшествовать прикрепление двух вставок 43 в виде полос, пригодных для поддерживания противоположных боковых кромок первых полос в виде ленты так, что последние могут, в основном, сохранять контур плоского поперечного сечения.
Следовательно, по меньшей мере, одна вторая полоса 7 в виде ленты образована предпочтительно путем намотки, по меньшей мере, одного сплошного длинномерного элемента 44 в виде витков, расположенных аксиально бок о бок и расположенных по окружности относительно первой полосы 6 в виде ленты.
При необходимости намотанные витки, образованные длинномерным элементом 44, могут быть расположены бок о бок при переменном угле распределения по оси, который, например, является большим близко к экваториальной медианной плоскости X-Х шины по отношению к противоположным боковым кромкам конструкции 5 в виде полосы.
Как схематично показано на фиг.12, для подготовки сплошного длинномерного элемента 44 один или более отдельных кордов 44а, подаваемых с соответствующих катушек 45, параллельно соединены друг с другом и прорезинены путем прохождения через третий экструдер 46, снабжаемый эластомерным материалом с третьего экструзионного устройства 47.
Длинномерный элемент 44, полученный таким образом, имеет один или более отдельных кордов 44а, покрытых эластомерным материалом соответствующей толщины, и готов к намотке вокруг первой полосы 6 в виде ленты после прохождения через устройство 48 для хранения.
При благоприятном варианте осуществления настоящего изобретения вышеуказанные корды представляют собой хорошо известные металлические корды типа НЕ (высокое общее удлинение), использование и признаки которого уже были подробно представлены, например, в патенте ЕР 0461462 от имени того же заявителя.
Более подробно, эти корды состоят из заданного числа стренг, причем каждая стренга выполнена из заданного числа отдельных проволок диаметром не менее 0,10 мм и не более 0,40 мм, предпочтительно от 0,12 до 0,35 мм. Проволоки в стренге и стренги в корде вместе намотаны по спирали в одном направлении, причем угловые шаги намотки проволок и стренг одинаковы или даже различны.
Предпочтительно эти корды выполнены из проволоки из высокоуглеродной стали (НТ), то есть с содержанием углерода не менее 0,9%.
При специальном варианте осуществления настоящего изобретения, особо благоприятном в случае с грузовыми шинами, вышеуказанная спиралевидная намотка слоя предпочтительно выполняется из одного корда, известного как корд 3•3•0,20 НЕ НТ, расположенного в виде спирали от одного края ленты до другого: такое определение относится к металлическому корду, выполненному из 3 стренг, каждая из которых состоит из четырех отдельных проволок диаметром 0,20 мм, намотанных в одном направлении в качестве стренг; затем, как известно, сокращение НЕ означает "высокую степень удлинения", а сокращение НТ означает "высокое натяжение".
Эти корды имеют предельное удлинение от 4 до 8% и хорошо известное типичное поведение в условиях натяжения, так называемое "поведение пружины".
При альтернативном варианте осуществления настоящего изобретения, особенно принятом для автомобилей, вышеуказанная намотка осуществляется при текстильных кордах предпочтительно из материала, дающего усадку при нагревании, например, такого как НЕЙЛОН 6 или НЕЙЛОН 66.
Затем тесьма 8 протектора прикрепляется к конструкции 5 в виде ленты, полученной описанным выше способом.
Более подробно, в соответствии со следующей особенностью настоящего изобретения тесьма 8 протектора формируется непосредственно вокруг конструкции 5 в виде ленты путем намотки по окружности, по меньшей мере, одного сплошного листа 49 сырого эластомерного материала вокруг конструкции в виде ленты в виде множества радиально наложенных витков, как схематично показано на фиг.15.
Сплошной лист эластомерного материала может быть преимущественно изготовлен с помощью четвертого экструдера 50 с подачей через четвертое экструзионное устройство 51. Лист 49, выходящий из четвертого экструдера 50, может быть далее захвачен блоком 52 каландра, непосредственно за которым может быть расположена тороидальная опора 11, несущая изготавливаемую шину, чтобы обеспечить непосредственную намотку листа эластомера вокруг конструкции 5 в виде ленты.
С помощью соответствующего нарезного приспособления, связанного с блоком 52 каландра, и/или с помощью перекрывающего приспособления, работающего на выходе четвертого экструдера 50 (оба не показаны, так как они могут быть выполнены любым способом, удобным специалисту), ширина листа 49 эластомера может быть благоприятно постепенно уменьшена согласовано с формированием каждого наматываемого витка "S" так, что ширина листа эластомера постепенно сокращается от оси вращения шины 1. Со ссылкой на фиг.15 можно легко сделать вывод, что в радиальном направлении внешние витки "S" имеют меньшую ширину, чем внутренние витки, что придает полученной тесьме 8 протектора желаемый поперечный профиль.
После выполнения тесьмы 8 протектора или дополнительно перед этим рабочим этапом осуществляется крепление боковых стенок 9 способом, схематично представленным на фиг.16 и 17. В показанном варианте выполнения каждая боковая стенка 9 изготовлена с помощью инжекции эластомерного материала в другую пресс-форму 53, из которой вышеуказанная боковая стенка извлекается и последовательно крепится сбоку к конструкции 2 каркаса с помощью механических манипуляционных приспособлений или аналогичных устройств.
В показанном варианте осуществления настоящего изобретения каждая боковая стенка 9 имеет радиальный внешний участок 9а и радиальный внутренний участок 9b, выполненные из различных типов эластомерного материала и внутренне соединенные с помощью процесса переформования. Для этой цели пресс-форма 53, в основном, имеет внешнюю щеку 53а и пару внутренних щек 53b, которые взаимозаменяемы, и только одна из которых показана на чертежах.
Внешняя щека 53а сначала соединена с первой внутренней щекой (не показана) для образования первой полости внутри пресс-формы 53, причем в этой полости путем инжекции первого эластомерного материала формируется радиальный внешний участок 9а боковой стенки 9. Внутренняя щека пресс-формы 53 затем заменяется второй внутренней щекой 53b такой формы, что в пресс-форме образуется вторая полость, частично ограниченная ранее отформованным радиальным внешним участком 9а. Это второе гнездо предназначено для приема радиального внутреннего участка 9b, который выполнен с помощью инжекции второго эластомерного материала.
Каждая из боковых стенок 9, сформированных вышеуказанным способом, крепится сбоку к конструкции 2 каркаса, как описано выше.
Шина 1, изготовленная таким способом, теперь готова для снятия с тороидальной опоры 1 для последующего этапа вулканизации, который может осуществляться любым известным и традиционным способом.
В соответствии с возможным альтернативным способом осуществления настоящего изобретения воздухопровод закрытой трубчатой секции может быть преимущественно связан с шиной 1 дополнительно к обкладке 10 или вместо нее перед этапом вулканизации, причем этот воздухопровод введен в каркас 2 после снятия шины с тороидальной опоры 11. Этот воздухопровод, не показанный в прилагаемых чертежах, будет накачан после введения шины в вулканизационную форму, чтобы обеспечить внутреннее давление, необходимое для качественной адгезии шины по отношению к стенкам формы и, конкретно, относительно частей формы, предназначенных для получения продольных и поперечных вырезов 8а рисунка протектора.
В соответствии со следующим предпочтительным признаком настоящего изобретения во время этапа вулканизации слои 3 каркаса и полосы 6, 7 подвергаются растягиванию для достижения их предварительного натяжения, обеспечивая расширение шины в соответствии с линейной протяженностью, измеренной в окружном направлении в экваториальной плоскости Х-Х самой шины, просто как указание, от 2 до 5%. Этот этап растягивания может быть достигнут путем воздействия давления накачивания вышеуказанного трубопровода или надувной камеры другого типа, используемой с устройстве для вулканизации.
Настоящее изобретение позволяет достичь важных преимуществ.
Описываемая шина может быть получена путем изготовления различных компонентов непосредственно на тороидальной опоре, на которой постепенно формируется эта шина, или, в любом случае, очень похожим путем. Таким образом, все проблемы, связанные с изготовлением, хранением и манипулированием полуфабрикатами, которые распространены при производственных процессах традиционного типа, будут устранены.
Необходимо конкретно отметить, что формирование слоя или слоев каркаса путем нанесения элемента в виде полосы, образованного из нескольких кордов, включенных в один эластомерный слой, позволяет достичь важных преимуществ. Прежде всего, по сравнению со способом, описанном в упомянутом выше патенте US 5453140, время изготовления каждого слоя каркаса может быть значительно уменьшено благодаря одновременному нанесению такого количества нитеобразных элементов, которое содержится в элементе 13 в виде полосы. Использование элемента 13 в виде полосы также устраняет необходимость предварительного нанесения обкладки 10 на тороидальную опору. Слой 13b эластомера, используемый при формировании элемента 13 в виде полосы, может сам обеспечивать качественную адгезию элемента 13 по отношению к тороидальной опоре 11, обеспечивая, таким образом, устойчивое позиционирование отдельных наносимых секций 23, 24.
Точность позиционирования, касающаяся наносимых секций и включенных в них нитеобразных элементов, далее повышается за счет того, что элемент в виде полосы имеет важную структурную однородность, которая делает его нечувствительным к вибрациям или подобным колебаниям, которые могут передаваться устройством 28 для нанесения. В связи с этим необходимо отметить, что нанесение отдельного нитеобразного элемента, как описано в патенте US 5453146, затрудняет достижение точного нанесения каждой нитеобразной секции исключительно из-за вибраций и/или колебаний, которым подвергается вышеуказанная нить во время этапа нанесения.
Более того, одновременное нанесение множества нитеобразных элементов в соответствии с настоящим изобретением позволяет устройству 28 для нанесения работать при более низких скоростях, когда касается нанесения отдельной нити, что является еще одним преимуществом, касающимся точности, не снижая при этом производительности.
Помимо этого, нанесение элемента в виде полосы непосредственно на вершину тороидальной опоры с профилем, в основном, идентичным профилю готовой шины, позволяет получать такие плотности, которые недоступны при известных из уровня техники способах, обеспечивая нанесение слоя каркаса в форме цилиндрического рукава и последующее придание вышеуказанному тороидальной формы, что будет, следовательно, вызывать утонение кордов слоя каркаса, расположенных на вершине готовой шины.
В дополнение к вышесказанному, элемент в виде полосы может быть устойчиво прикреплен к тороидальной опоре за счет эффекта вакуума, получаемого с помощью возможных всасывающих воздухопроводов 28, причем это устойчивое крепление не может быть достигнуто при известных процессах осуществления.
Наклон боковых участков 23а, 23с, 24а, 24с обеспечивает расширение, которому подвергается шина во время этапа растяжения после вулканизации. Во время этого этапа боковые участии имеют тенденцию и ориентации в плоскости, радиальной по отношению к шине вместе с вершинными участками 23b, 24b, которые выступают между боковыми участками.
Взаимное наложение боковых участков, перемещающихся близко к оси вращения шины, значительно усиливает конструкцию близко к бортам, где обычно требуется большая прочность конструкции.
Внимание также привлекает оригинальный характер конструкции нерастяжимых кольцеобразных конструкций 4, расположенных на бортах. Конкретно, благодаря присутствию нерастяжимых по окружности кольцеобразных вставок 32 в сочетании с обычными бортовыми дорнами 31 эффективно предотвращается тенденция борта к вращению за счет воздействия скользящих толчков. В известном уровне техники это явление приводит шину к соскальзыванию с соответствующей защитной перемычки, расположенной в ободе, особенно, если шина подвергалась скользящим толчкам при условии частичного выкачивания воздуха. Путем установки кольцеобразных вставок 32 этот недостаток устраняется, а шина может быть использована в условиях практически полного выкачивания воздуха без нежелательного удаления борта из его гнезда.
Поведение борта шины в соответствии с настоящим изобретением во время пробега при скольжении схематично показано на фиг.19, где показано поперечное полусечение шины 1, связанной со стандартным установочным ободом 54, который на каждом из бортов шины имеет гнездо 55 для борта, аксиально ограниченное фланцем 56, образующим боковую кромку обода и защитную перемычку 57. Для ясности штриховка сечения шины 1 на фиг.19 не нанесена.
Как ясно видно из вышеуказанного чертежа, наличие нерастяжимой кольцеобразной вставки 32 предотвращает вращение борта шины под воздействием скользящего толчка N, направленного параллельно оси шины, поворачивающейся на своей точке опоры относительно защитной перемычки 57, расположенной в ободе 54. В этой ситуации скользящий толчок N, действующий вдоль слоя 3 каркаса вплоть до обода 31 борта создает радиальный компонент N1, который имеет тенденцию перемещать борт от гнезда 55 для борта, и противодействует нерастяжимости по окружности кольцеобразной конструкции 4, а также аксиальный компонент N2, который имеет тенденцию проталкивать борт относительно окружного фланца 56, обеспечивая поддержку устойчивого позиционирования последнего.
Таким образом, шина, имеющая борта, выполненные в соответствии с настоящим изобретением, выдерживает так называемый "тест кривой J" без снятия борта из своего гнезда вплоть до давлений накачивания 0,5 бар, в то время как при известном уровне техники шины, которые не могут противодействовать смещениям бортов от их гнезд при давлениях ниже 0,8-1,0 бар, считаются приемлемыми.
Необходимо также отметить, что кольцеобразные вставки 32 обеспечивают дополнительную защиту конструкции для шины на бортах.
Изобретение относится к способам изготовления покрышек пневматических шин. Способ изготовления шины предусматривает изготовление каркаса, который включает формирование одного слоя каркаса в виде полосы, последняя включает множество продольных и параллельных нитеобразных элементов, частично покрытых слоем эластомерного материала, дальнейшее нанесение полосы на тороидальную опору, к которой прикрепляют конструкцию в виде ленты, полосу протектора и пару боковых стенок с окружной внешней стороны каркаса. Осуществляют вулканизацию шины. Сплошной элемент в виде полосы наносят на тороидальную опору посредством чередующихся наносимых секций, каждая из которых расположена U-образно вокруг контура поперечного сечения тороидальной опоры для образования двух боковых участков, расположенных в плоскостях, ортогональных геометрической оси вращения тороидальной опоры и вершинных участков. Боковые участки расположены на расстоянии друг от друга в аксиальном направлении. Вершинные участки расположены радиально с внешней стороны между боковыми участками и нанесены последовательно бок о бок вдоль окружной протяженности тороидальной опоры. В то время каждый боковой участок каждой наносимой секции частично перекрыт боковым участком одной последующей наносимой секции. Изобретение предусматривает два других варианта выполнения способа. Способ обеспечивает изготовление шины, у которой не происходит смещения бортов из своих гнезд при накачивании шины вплоть до 0,5 бар. 3 с. и 35 з.п.ф-лы, 19 ил.
| US 3240250 А, 15.03.1966 | |||
| US 3356553 А, 05.12.1967 | |||
| US 5453140 А, 26.09.1995 | |||
| Аэроионизатор | 1978 |
|
SU719633A1 |
| US 4240863 A, 23.12.1980 | |||
| Способ размножения копий рисунков, текста и т.п. | 1921 |
|
SU89A1 |
| Способ наложения отдельных слоев на наружный периметр барабана | 1985 |
|
SU1517754A3 |
| Агрегат для наложения полосового материала на сборочный барабан | 1988 |
|
SU1578026A1 |
