[发明专利]将丝线嵌埋到橡胶成型元件中的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及车辆轮胎的技术领域，更加具体而言，涉及轮胎的制造领域，所述轮胎包括多个纤维，所述纤维在给定方向上注入到制成所述轮胎的多个橡胶部件的其中一个当中。

背景技术

公开出版物EP 1 213 130提供了这种类型的轮胎的一种特定概念，其中短的增强纤维或者插入件以定向的方式嵌埋到胎面内，从而在给定方向上提高轮胎这一部分的机械性能。

公开出版物US 7 005 022提出了一种制造包括定向纤维的这种类型的部件的方法，其首先需要挤出成型元件，该成型元件由包括各向同性定向的短纤维的橡胶材料制成，接着在第二阶段中，利用近似梳子形的穿刺装置在给定方向上刺穿成型元件，以便通过夹带了纤维的针的效应而在刺穿方向上对一些纤维进行定向。

该第一种类型的方法实现了部分结果，但是并未使得所有的纤维在所需方向上进行定向。

公开出版物EP 1 213 383提出了将所述插入件植入到轮胎胎面结构的橡胶部件中的另一种装置。

该设备包括中空的针，所述中空的针能够刺入橡胶部件，并且增强纤维通过该中空的针来行进；活动支架，该活动支架能够执行往复运动并且支撑所述针；切割刀片，其用来将待植入的纤维切断；以及至少两个夹持装置，其用来保持并调节纤维的位置。

这种设备的优点在于使得所有纤维或者增强插入件在精确并受控的方向上进行植入。

然而，注意到设置在该设备中的夹持装置的目的是推动并保持纤维，以便在每次循环中迫使纤维沿着针的内部行进。

这种操作模式的效果是使得纤维在受压的情况下设置。

尽管存在导向装置，这种压缩很可能引起纤维在纤维自由行进的路径的那些部分上发生褶皱，特别是在所述纤维是几乎对这种负载没有抵抗的纺织纤维的时候尤是如此。

在现有技术的公开出版物中还描述了其他方法和设备，其目的是将丝线嵌埋到主要用在航空工业的合成材料当中。

公开出版物US 5 186 776描述了一种类似的设备，其中与之前所描述的设备一样，利用止回系统来推动丝线，该止回系统定位在将丝线分配到针的管道内的装置的出口处，所述针联接到超声激励装置。

公开出版物US 5 642 679描述了一种设备，该设备的用途是将连续的丝线插入穿过多个复合材料层，从而将它们联结在一起。这种设备并不期望使得丝线在针的内部行进，并且也不提供切割装置，正如在后文中看到的那样，每次所述针被嵌埋到材料中的时候，所述切割装置能够产生起始尾部。

发明内容

本发明的目的在于提供一种直接将丝线在给定方向上嵌埋到橡胶部件当中的这种类型的设备的新颖的使用手段。

用于在给定方向上将丝线嵌埋到橡胶成型元件中的设备，包括：

-连续供给丝线的装置，

-活动支架，该活动支架能够在升高位置和降低位置之间以直线往复运动的方式沿着结构行进，且该活动支架包括顶部和底部，管道形成在该顶部和底部之间以用来对丝线进行导向，

-中空的针，所述针包括通道，所述丝线能够在该通道中行进，所述针在所述管道的延长段上通过该针的其中一个端部而固定到所述活动支架的底部，且所述针在其另一端上包括尖端，该尖端能够刺入所述橡胶成型元件，

-设置在所述结构上的切割装置，该切割装置包括旋转刀片，该旋转刀片包括切割线，当所述针处在升高位置的时候，该切割线能够在所述针的往复运动的每个循环中在离开所述针的尖端给定距离(d)处切断所述丝线。

该设备的特征在于，所述切割装置包括桨板，该桨板设置在所述刀片的切割线后方并且用于在所述丝线已经被刀片切割之后紧接着碰撞丝线离开所述针。

一种实施根据本发明的设备的方法，包括以下步骤：

A-当所述针处在成型元件的表面上方的升高位置的时候，在所述针的尖端的一侧上释放给定长度的丝线，从而形成尾部，

B-降低所述针，以使得所述针的尖端刺入成型元件给定深度，

C-在使得丝线沿着所述针的内部行进的同时，将所述针从成型元件中抽取出来，

D-将所述针的尖端在成型元件的表面的上方升高给定高度，从而释放所述针的尖端和成型元件的表面之间的一定长度的丝线，该长度小于所述针刺入所述成型元件的深度，

E-在与所述成型元件的表面齐平的高度上切断丝线，从而释放给定长度的新的尾部，该给定长度小于所述针刺入成型元件的深度。