[0001] 本发明涉及一种在压延生产线中对齐细丝的工艺流程，其中沿经向延伸并以帘布层形式对齐的多根细丝被橡胶覆盖以制造用于生产轮胎的增强橡胶帘布层。本发明还涉及使用这种工艺流程的引导保持机器。

[0002] 在轮胎领域，要求轮胎表现出各种性能(例如，降低的滚动阻力、更好的耐磨性、在干湿条件下相当的抓地力、足够的里程等)。因此，轮胎由具有不同类型的橡胶配混物的增强橡胶帘布层组成，其中细丝或条带的增强件嵌在橡胶材料中。细丝的性质和橡胶的性质根据所需的最终特性进行选择。如本文所用，术语“细丝”非限制性地包括金属型(例如钢丝线、膜或缆线)、合成型或织物型增强元件(或“增强件”)。

[0003] 为了生产增强橡胶帘布层，已知在两个未硫化橡胶层之间压延金属增强件以生产增强橡胶帘布层。作为示例，如图1所示，增强橡胶片材10具有多根有共同几何形状的连续金属丝线12。丝线12彼此平行铺设并在橡胶层14的相对端之间纵向延伸。压延之后，丝线12彼此均匀间隔开并且还均匀定位，使得每根丝线的中心C12沿着通过橡胶层14的厚度所限定的纵向轴线X保持在同一直线上。优选地，以如下方式确保丝线12的纵向和垂直对齐：使得在每个丝线中心C12与橡胶层14的纵向轴线X之间测量的位移D12的最大公差不超过正在组装的特定橡胶层(它们被“对齐”并处于“对齐”状态)的预定公差。将所得的帘布层切割成一定尺寸并组装以形成轮胎坯料。

[0004] 为了供应轮胎坯料制造机器(例如形成压延生产线的压延机)，已知的筒子架系统支撑成均匀排保持的多个线轴，其中每个线轴支撑细丝缠绕材料(或“细丝”)。为了获得良好品质的帘布层，在将多根细丝供给至橡胶产品时必须对其进行引导和保持。因此，将每根细丝移动到已知的引导辊和施加辊以便在所有细丝以预定间隔对齐的状态下定位在帘布层中(如图1所示)。这种引导辊包括沿轴向方向以预定间距形成的周向凹槽。引导辊在一定压力下与施加辊接触，所述施加辊具有与引导辊的凹槽相对应的周向凹槽。以橡胶材料覆盖已经对齐的细丝的状态来安装细丝。存在实现这种对齐的几种解决方案，包括公开文件WO2007/010599(涉及一种在压延生产线中对齐增强件的方法)、公开文件WO2017/072948(涉及一种用于在帘布层生产系统(其具有至少两个筒子架系统)中更换细丝的装置)和公开文件EP3124196(涉及一种具有可移动增强件施加装置的金属增强件覆盖装置)所公开的解决方案。

[0005] 此外，还有用于将弹性体施加到已知基材(例如金属和/或织物基材)上的压延机。由Rodolfo Comerio Srl提出的这种机器包括一组滚筒，该组滚筒具有位于基材的两侧并为基材限定间隙的第一工作滚筒(“第一滚筒”)和第二工作滚筒(“第二滚筒”)。为了调节间隙，第一调节装置作用在第一滚筒上以使其沿着调节方向远离或朝向第二滚筒移动。该组滚筒还包括至少第一相对滚筒，该第一相对滚筒用于在第一工作滚筒的表面上压延和铺展弹性体。与第一工作滚筒相邻布置的第一相对滚筒沿与第一工作滚筒相反的方向旋转。为了调节第一相对滚筒与第一工作滚筒之间存在的间隙，第二调节装置作用于第一相对滚筒以将第一相对滚筒的推力沿预定方向朝向第一工作滚筒施加。第一和第二工作滚筒在基材上施加推力以将弹性体施加到基材上并将弹性体联接至基材。这种机器还包括用于使第一工作滚筒沿调节方向滑动并以流体静力方式支撑由第一相对滚筒施加的推力的流体静力支撑件(参见公开文件EP3345736B1)。

[0006] 所提出的解决方案均未公开：在引导辊上通过安装的准备梳状器来引导和保持细丝，确保将细丝快速置于引导辊的凹槽中(即细丝“防跳”保持功能)。此外，所提出的解决方案均未公开这样的一个或多个移动引导辊，其通过朝向相应的施加辊移动，从而允许通过捕获(或“禁锢”)来形成细丝的防跳箱，并且无论牵引力如何，都能保持以所需的间距定位。因此，所公开的发明结合了两种功能的益处，目的是在压延工艺流程之前和期间促进对细丝的准备并控制对细丝的布置。

[0037] 现在参考附图(其中相同的数字标识相同的元件)，本发明的引导保持机器(或“机器”)100的实现模式表示为具有随机器提供的一个或多个准备梳状器200(准备梳状器200的实施方案在图2中示出并且在以下说明中进行描述)。机器100可以是压延系统(或“系统”)300的一部分，该压延系统300执行压延周期以形成增强橡胶帘布层(例如，如图1所示的帘布层10)。此类系统的示例由图6表示并与之相关地进行描述。

[0038] 从机器100出来的帘布层包括不同类型的橡胶配混物，其中增强细丝嵌在橡胶材料中。合适的细丝的示例非限制性地包括UHT型的微10合金碳钢丝线(0.9％碳和0.2％铬)，其抗拉强度(Rm)约为3650MPa(断裂力为258N)并且总断裂伸长(At)为2.3％(Rm和At根据1984年的ISO 15 6892在张力下测得)。每根细丝可以是具有大于100μm的横截面尺寸(直径或厚度)的任何独立钢增强件。细丝可以具有任何合适的横截面几何形状。

[0039] 在由系统300执行的压延周期中使用的橡胶帘布层包括用于压延帘布层的常规橡胶基组合物，并且其厚度可以适合于将要放置其的产品(例如，在带束层中)。橡胶层可以由二烯弹性体(即至少部分源自二烯单体的任何弹性体)制成。该二烯弹性体可以选自聚丁二烯(BR)、天然橡胶(NR)、合成聚异戊二烯(IR)、丁二烯共聚物、异戊二烯共聚物和这些弹性体的混合物，这些共聚物选自丁二烯‑苯乙烯共聚物(SBR)、异戊二烯‑丁二烯共聚物(BIR)、异戊二烯‑苯乙烯共聚物(SIR)和异戊二烯‑丁二烯‑苯乙烯共聚物(SBIR)。为橡胶帘布层所选择的橡胶组合物可以包含一种或多种二烯弹性体和一种或多种常用于制造轮胎的橡胶基质中的添加剂。这样的填料非限制性地包括炭黑、二氧化硅、偶联剂、抗老化剂、抗氧化剂、增塑剂、增量油、具有高玻璃化转变温度(30℃以上)的增塑树脂、改善原料组合物的加工性的试剂、增粘树脂、抗硫化返原剂、亚甲基受体和供体、增强树脂、已知的金属盐型粘合促进剂体系、和交联或硫化体系。本领域技术人员了解如何调整橡胶组合物的配方以获得特定轮胎的所需性能。

[0040] 参考图2至图6，机器100包括带凹槽的滚筒组，其将多根细丝50施加至布置在系统300的压延机的压延辊302(图7至图11所示)上的橡胶帘布层。压延机选自商购可得的压延机，包括由专利EP3345736公开以及由Rodolfo Comerio Srl提出的类型。将细丝50施加到橡胶帘布层上，使得它们以预定的密度彼此平行地对齐(参见图3、图4和图5)。

[0041] 机器100的滚筒组包括引导辊102，所述引导辊102具有预定直径和由引导辊旋转所围绕的纵向轴线。多个周向凹槽102a限定在引导辊的周向表面102b上，对应于在引导保持工艺流程期间必须对齐的细丝50的数量(参见图4和图5)。在这样的工艺流程中，细丝50在它们被施加到等待在压延滚筒302上的橡胶帘布层之前到达引导辊102。

[0042] 机器100的滚筒组还包括施加辊104，所述施加辊104具有预定直径和由引导辊旋转所围绕的纵向轴线。多个周向凹槽104a限定在施加辊的周向表面104b上，对应于引导辊102的凹槽数量(参见图4和图5)。

[0043] 应理解，图中所示的凹槽102a、104a的数量是作为示例给出的，并不限于所示出的凹槽的数量。凹槽102a、104a的数量、密度和/或几何形状可以根据细丝的特性和/或橡胶帘布层的性质进行调整。

[0044] 再次参考图2至图6，引导辊102可相对于施加辊104在打开位置和关闭位置之间移动，在打开位置中细丝50被供给至引导辊(参见图4)，在关闭位置中所供给的细丝在辊102、104的相应凹槽102a、104a之间被引导并保持对齐(参见图5)。在打开位置，将两个辊102、
104定位成使得供给至机器100的细丝50容易地置于引导辊102的凹槽102a中。在关闭位置，两个辊102、104面对面地定位在细丝50的两侧以在引导辊102的凹槽102a和施加辊104的凹槽104a之间转移细丝，这种转移是在不损失细丝对齐的情况下完成的。引导辊102的打开和关闭可以通过已知的方式(例如，通过旋转关闭装置或其已知的等效装置)来实现。引导辊的打开和/或关闭可以被自动或手动执行，以确保在压延周期的引导保持工艺流程期间细丝50的定位。

[0045] 为了确保将细丝50对齐地引入引导辊102，随机器100提供至少一个准备梳状器(或“梳状器”)200。参考图2，每个梳状器200包括在两个相对端202a、202b之间具有预定长度的支撑件202。支撑件202在前表面202c和顶表面202d之间具有预定宽度，多个齿204从顶表面202d延伸。这些齿204具有预定的均匀高度并且沿着支撑件202的长度对齐并是平行的。齿204根据引导保持工艺流程并在与引导辊102的相关凹槽102a相对应下以合适的间距定位。在梳状器的一些实施方案中，齿204以至少0.7mm且至多1.4mm的间距定位(也对应于引导辊102的相关凹槽102a)。

[0046] 细丝50从包括机器100和至少一个梳状器200的系统300的供应筒子架304被引入到梳状器200中。供应筒子架304支撑成均匀排保持的多个线轴305，并且每个线轴305支撑细丝50。每根细丝50以已知的方式由引导件从线轴305被运送到供应筒子架的出口304a。供应筒子架304选自商购可得的供应筒子架。

[0047] 在图6的系统300的实施方案中，细丝50从供应筒子架304的出口304a被转移到包括至少一个梳状器200的准备区308。应理解，准备区308可以布置在沿着供应筒子架304的出口304a与机器100之间的路径的任何位置，并且一个或多个梳状器200可以相对于机器100被安装成将细丝50直接引导至引导辊102的相应凹槽102a。例如，一个或多个梳状器可以被安装成切向地邻接引导辊102的周向表面102b。

[0048] 参考图3，该图3表示在引导保持工艺流程期间由梳状器200所实现的细丝50与机器100的引导辊102的凹槽102a对齐的俯视图。梳状器200的功能是准备在引导辊102的外部以所需的间距定位(“定位”)的细丝50。梳状器200的功能还在于，伴随来自供应筒子架304的在该定位下的细丝50到引导辊102。在该工作位置，相对于引导辊102的凹槽102a固定地安装的一个或多个梳状器200允许将细丝50引导至引导辊的凹槽并在细丝的使用期间保持该定位。通过相对于引导辊102安装的梳状器(或多个梳状器)200对细丝50的引导和保持确保了细丝在引导辊102的相应凹槽102a中的快速且准确的定位。

[0049] 参考图4和图5，这些图表示机器100的引导辊102相对于施加辊104在打开位置(图4)和关闭位置(图5)的示意性俯视图。在打开位置，在引导保持工艺流程期间，将细丝50分别供给至引导辊102的凹槽102a。在关闭位置，引导辊102朝施加辊104更靠近地移动以在引导辊102和施加辊104的相应凹槽102a、104a之间捕获(或“捕捉”)细丝50。在该操作位置，引导辊102移动到足够靠近施加辊104以形成防止细丝50离开施加辊的凹槽104a的防跳笼(或“箱”)。引导辊102因此用于以必要的约束将细丝50引导并保持在施加辊104上。因此，无论牵引力如何，都保持细丝50以期望的间距定位。

[0050] 再次参考图2至图6并且还参考图7至图11，给出了示例性引导保持工艺流程的详细描述。这种引导保持工艺流程在由系统300实施的压延周期期间进行。应理解，该工艺流程可以容易地适用于包括一个或多个梳状器200的系统300的所有实施方案。

[0051] 在本发明的引导保持工艺流程开始时，引导保持工艺流程包括将细丝50供给至一个或多个梳状器200的步骤。在图7至图11所示的工艺流程的实施方案中，以已知的方式从供应筒子架304的出口304a到系统300的准备区308进行细丝50的供给(参见图7中的箭头A)。移动梳状器200'和固定梳状器200”(每个都具有如图2所示相同构造)在准备区308对齐安装(即，两个梳状器的齿204对齐以允许细丝50穿过两个梳状器)。在该步骤期间，固定梳状器200”首先准备以期望的间距定位的细丝50，使得移动梳状器200'可以伴随在该定位下的细丝到引导辊102。

[0052] 引导保持工艺流程还包括将来自供应筒子架304的细丝50输送到机器100的引导辊102的步骤(参见图8)。该步骤包括将移动梳状器200'和细丝50同时拉向机器100的步骤(参见图8中的箭头B)。在该拉移期间，细丝50在其所保持的定位下被引导至机器100。同时，固定梳状器200”继续在上游准备细丝，以便在整个引导保持工艺流程中保持细丝定位。将对移动梳状器200'的拉移实现为直至到达安装它的引导辊102。在该工艺流程的实施方案中，移动梳状器200'被安装成与引导辊的周向表面102b相切(参见图9)。在该工艺流程的实施方案中，移动梳状器200'被安装成与引导辊的周向表面102b垂直(参见图11)。在两个实施方案中，移动梳状器200'的齿204之间的间距与引导辊102的相应凹槽102a对齐。

[0053] 引导保持工艺流程还包括作为对齐的一部分的以下步骤：将细丝50插入机器100的引导辊102的相应凹槽102a中(参见图9)。该步骤在细丝50经由移动梳状器200'而保持在其位置的情况下进行(参见图3，其表示在该步骤期间进行的定位的图)。在该步骤期间，将细丝50首先插入位于移动梳状器200'的上表面202d一侧的凹槽102a中。在移动梳状器200'被安装成与引导辊102的周向表面102b相切的实施方案中，引导辊在该步骤期间保持在打开位置(参见图4)。在该步骤期间，施加辊104必须与移动梳状器200'的上表面102d相对(参见图10)。

[0054] 引导保持工艺流程进一步包括将引导辊102从打开位置(如图4所示)移动到关闭位置(如图5所示)的步骤(参见图11中的箭头C)。在该步骤期间，将细丝50捕获(或“捕捉”)在引导辊102和施加辊104之间以防止细丝跳离。然后将细丝50转移、对齐并定位在引导辊102的凹槽102a和施加辊104的凹槽104a中，使得各根细丝进入施加辊104的相应凹槽104a并同时保持对齐(参见图11中的箭头D)。可取的是将移动梳状器200'保持在安装位置(切向或垂直)。

[0055] 在一些实施方案中，本发明的引导保持工艺流程可以包括将移动梳状器200'返回到准备区308的步骤。该步骤在压延周期结束之后进行。在该步骤期间，移动梳状器200'返回到其紧邻固定梳状器200”的初始位置，同时等待压延周期的开始。

[0056] 引导保持工艺流程可以是压延周期的一部分，该压延周期进一步包括将对齐的细丝50从机器100引入到压延机的压延滚筒302的步骤(参见图11)。在该步骤期间，橡胶帘布层已经置于压延滚筒302的工作表面上，该压延滚筒302等待生产由细丝50增强的帘布层。机器100确保细丝50的准确定位以在压延周期结束时形成这种帘布层。在压延周期结束时，可以生产一个或多个帘布层，该帘布层可以例如用作胎体帘布层或用作旨在增强轮胎胎冠的低于胎面的缓冲帘布层。

[0057] 在压延周期结束时，成品可用于下游工艺流程(例如，可以是装盘工艺流程、成型工艺流程和/或其他工艺流程)。包括梳状器200(包括一个或多个移动梳状器200'和一个或多个固定梳状器200”)的机器100确保了在轮胎坯料的最终组装之前的连续的增强橡胶帘布层的平面性。

[0058] 本发明的引导保持工艺流程(以及该工艺流程是其中一部分的压延工艺流程的周期)可以由PLC控制并且可以包括管理信息的预编程。例如，可以使用供给至梳状器200和机器100的细丝的性质来限定工艺设置。还可以使用在压延滚筒302处等待的橡胶帘布的性质来限定工艺设置。

[0059] 可以为所有生产模式建立监测系统。监测系统的至少一部分可以设置在诸如移动网络设备(例如，移动电话、手提电脑、联网便携式设备(包括“增强现实”和/或“虚拟现实”设备、联网便携式服装、和/或任何组合和/或等效设备))的便携式设备中。

[0060] 在形成本发明的某些模式中，机器100(和/或包括机器10的系统，包括系统300)可以接收这样的语音命令或其他音频数据，其例如表示进行的引导保持工艺流程相对于预期状态而言的当前状态。响应可以以听觉、视觉、触觉(例如，使用触觉界面)和/或虚拟和/或增强的形式生成。

[0061] 在实施方案中，该工艺流程可以包括以下步骤：训练机器100(或训练包括机器100的系统(包括系统300))识别离开供应筒子架304的细丝50的代表性特征(例如，直径和抗拉强度值)并且将它们与目标值进行比较。该步骤可以包括训练机器100识别比较的值之间的非等值的步骤。每个训练步骤都包括通过机器学习所生成的分类。这种分类可以非限制性地包括细丝材料的参数、生产的帘布层的参数、压延周期的持续时间和在进行的周期结束时预期的值(例如，帘布层中对齐的细丝之间的空间的值等)。

[0062] 包括梳状器200的机器100适用于处理用于多种橡胶配混物的多种细丝，而且不会降低工业生产率。

[0063] 本发明旨在减少在以下操作期间的时间和劳动力：将多根细丝插入引导辊和施加辊的凹槽中，以便在压延系统中对齐它们。本发明能够将任何类型的细丝以受控的间距进行快速且人机控制的定位，以用于执行帘布层制造的压延周期中。机器100和梳状器200一起形成这样的装置，其防止在容易人机控制地适时准备的细丝之间的间距的任何变化和任何跳离，目的在于以期望的密度形成具有期望宽度的增强帘布层。

[0064] 术语“至少一个”和“一个或多个”可以互换使用。表示为“在a至b之间”的范围包括值“a”和“b”。

[0065] 尽管已经说明和描述了所公开装置的特定实施方案，但是应理解，在不脱离本公开内容的精神和范围的情况下可以做出各种改变、添加和变型。因此，除了在所附权利要求中列出的范围之外，不应对所描述的发明的范围施加任何限制。