用于使片材具有用于拼接的均匀 拉伸边缘的设备和方法 本发明涉及用于制备为拼接特别是轮胎衬里层的弹性体片材的边缘的方法和设备的技术。
迄今为止，轮胎衬里层一直是施加到轮胎鼓轮并且端边缘搭接起来以提供拼接。但这一直以来并不能令人满意，因为搭接会导致很重的搭接点，从而导致轮胎的不平衡。为了避免这种情况，一直是将两层轮胎衬里层材料包绕在轮胎转鼓上。而这样做是不经济的，因为这样所需的轮胎衬里层材料的长度是所需的两倍。另一种方法是用一个连接带将两端边缘连接起来。这样，轮胎的平衡又受到不良的影响。当使轮胎衬里层的端边对着拼接时，施加到轮胎胶面转鼓上的润滑剂会陷在轮胎衬里层的端边之间的角落里，而这会导致轮胎衬里层上出现裂纹，而裂纹会导致轮胎损坏。
曾经尝试这样制备轮胎衬里层的拼接边缘，即压轧轮胎衬里层的一段，然后将该段切除就导致经压轧过的端边。在另一种制备加强地弹性体材料的边缘的现有技术的方法和设备中，夹在隔开的夹具之间的材料段由一楔形件拉伸，而一个刀片则被插过该楔形件以切割该材料。拉伸是在片材的弹性范围内，并加热以便减缓其弹性恢复力，从而在拼接过程中保持边缘具有减小的厚度。对于将经切割的段输送到另一个位置也没有予以规定。
本发明提供了一种用于以这样的方式拉伸一段片状弹性体材料，例如轮胎的衬里层，超出该材料的弹性限度，使得在材料的整个宽度上受到均匀拉伸的设备。待拼接的端边在衬里层上具有均匀的厚度，从而导致均匀的拼接。材料的拉伸是在材料的竖向位置上完成的，这便于夹具有与材料的脱开，从而使材料可以被转送到一水平输送机上，在那里厚度减小的片段可以被切割掉，通过将材料拉伸超过其弹性限度可能导致的拉伸段的波纹已经被发现在切割和拼接后会产生一个良好的拼接。
本发明的一个内容是，提供一种用于减小片材的厚度并将其切割的设备，其包括一个用于夹固片材的第一部分的第一夹固组件，一个毗邻该第一夹固组件设置并用于夹固片材的第二部分的第二夹固组件，用于致动第一夹固组件和第二夹固组件以便夹固住片材的第一部分和第二部分的装置和用于分离开第一夹固组件和第二夹固组件以便将第一夹固组件和第二夹固组件之间的一段片材拉伸一预定距离以便将该片材段接伸超出材料的弹性限度的装置以及一个用于切割该段的切割器。
本发明的另一个内容是，提供一种用于减小片材厚度并将其切割的方法，其包括用第一夹固组件在片材的第一位置处夹固住片材的第一部分，用第二夹固组件毗邻片材的第一位置处的第二位置处夹固住片材的第二部分，通过分离第一夹固组件和第二夹固组件至足以拉伸片材超出材料的弹性限度的距离以使第一部分和第二部分之间的一段片材具有减小的厚度的方式拉伸第一位置和第二位置之间的一段片材，和切割第一位置和第二位置之间的片段以使片材的边缘具有减少的厚度。
本发明的其他好处和优点对于阅读和理解了下面详细说明而又熟悉本发明所属技术领域的技术人员就是显而易见的。
本发明的某些部件和部件的某些结构布置上采取具体的形式，其中一个较佳实施例将在下面的说明书中详细描述并在作为说明书一部分的附图中展示出，其中：
图1是一个拉伸和切割组件10的示意侧视立面图，该组件是用于扁长形片体形式的弹性材料，例如轮胎衬里层12，的拉伸和切割。
图2、3和4是夹固设备在不同操作位置的详视图。
图5是示意侧视立面图，示出用于夹固衬里层的夹固棒。
图6是沿图5中载面6-6截取的剖视图，示出在科2所示初始夹固时的位置上的夹同棒及衬里层。
图7和8是类似图5和6的视图，示出处在图3拉伸状态下的衬里层。
图9和10是类似图5和6的视图，示出处在图4所示状态下的夹固棒的位置。
图11是沿图12中截面11-11截取的拉伸组件的仰视剖视图。
图12是沿图2中截面12-12截取的立面图。
图13和14是夹固棒之一的视图。
图15是衬里层的端边之一在切割后的截断侧视图。
图16是拼接在轮胎胶面转鼓上的衬里层的断面剖视图。
参见图1，图中示出一个切割和拉伸组件10用于拉伸和切割一个可以存储在一个放片轴上的衬里层12。衬里层12绕过一个辊16通过一个环形段18到达安装在一个框架22上的拉伸组件20。皮带输送机24安装在框架22上用于在一个切割器26下方沿水平方向将衬里层12输送到一个测量设备28处。在输送机24上方的测量设备上安装有一个第一光眼30和一个第二光眼32。测量设备28连接到用于致动输送机24和拉伸组件20的控制器上。当衬里层12的端部34通过第二光眼32下方时，所产生的信号会使皮带输送机24停下，衬里层12的一段36就处在拉伸组件20中的拉伸位置上。
参见图1、2、11和12，这样图更加详细地示出拉伸组件20。一个支承板38由臂40连接到框架22上。一个第一夹固组件42在上部位置44处安装到该支承板38上。第二夹固组件46具有可滑动地安装在装接到支承板38上的轨条50上的轴座48，以便可以相对于第一夹固组件垂直运动。第二夹固组件46由一个活塞式液压缸组件52的活塞装接着以便第二夹固组件46相对于第一夹固组件42垂直运动。活塞式液压缸组件52的液压缸54可以与空气压力源，例如工厂空气连通。第一夹固组件42和第二夹固组件46在它们的每一端部都具有水平支承件60和62用于它们的端部处支承夹固棒56和58。外夹固棒58安装在水平支承件60和62之间的固定位置上，而内夹固棒57则可滑动地安装着以便朝着和背离外夹固棒58移动。安装在水平支承件60、61上的活塞液压缸组件64连接到内夹固棒56上并与空气压力源连通以使内夹固棒相对于外夹固棒58运动。这在图2和3中作了图示，其中夹固棒56和58被分离在图2所示位置上，并在图3所示位置上拉在一起以夹固住衬里层12。
如图5和6图示的那样，内夹固棒56和外夹固棒58每个都有用于啮合衬里层12并在衬里层的整个宽度上施加均匀压力的托板66。如图13和14所示，托板66具有高密度或中等密度泡沫橡胶构成的缓冲件68和由非粘性红橡胶构成的最好具有扣住衬里层的滚花表面的抗粘表面层70。表面层70可具有0.0625英寸(0.158厘米)的厚度，而高密度或中等密度的闭合气孔泡沫橡胶缓冲层具有0.1877英寸(0.476厘米)的厚度。
在操作中，衬里层12从放片轴14放出绕过辊16并通过环形段18在第一夹固组件42和第二夹固组件46的内夹固棒56和外夹固棒58之间输送。衬里层12在输送机24上移动到衬里层的端部34置于第二光眼32下方的位置。在此位置，在第二光眼32和第一夹固组件42的内夹固棒56和外夹固棒58之间的距离等于轮胎胶面转鼓72的周边，衬里层12将如图16所示绕在该转鼓上并拼接起来。然后致动活塞式液压缸64以便将内夹固棒56拉来与外夹固棒58啮合，如图3、5和6所示。接着致动活塞式液压缸组件52以便使第二夹固组件46向下移动到图3、7和8所示位置，这就将衬里层12拉伸超出弹性限度。第二夹固组件46被固持在图3、7和8所示位置足够长时间以使材料定形。对于由拉伸前的厚度为0.028英寸(0.071厘米)的绿丁基橡胶构成的衬里层12可以持续2分钟。在释放了活塞52的压力后此衬里层具有一个1英寸(2.54厘米)长，0.012英寸(0.030厘米)厚的颈部，因此将下或第二夹固组件4 6拉回到图4、9和10所示位置。所产生的被拉伸超出弹性限度的拉伸段约为1英寸(2.54厘米)长，0.012英寸(0.030厘米)厚。拉伸段36还具有图4、9和10所示的波纹构形。此构形据信是由材料超出弹性限度的拉伸及材料不能弹性地恢复到其扁平的初始表面构形的能力引起的。
在内夹固棒56和外夹固棒58，托板66的缓冲件68和滚花表面70相互作用下，衬里层12就在其整个宽度上得到均匀地夹固，因此拉伸就是均匀的。
在拉伸衬里层后，致动连接到内夹固棒56上的活塞式液压缸64以便释放外夹固棒58上顶压着内夹固棒56的压力。然后致动水平输送机24将衬里层12带到图1所示的左边一般距离，其距离使得位于第一光眼30下方的端部34发出一个停下输送机的信号，从第一光眼30到第二光眼32的距离等于从切割器26到第一夹固组件42的距离。当衬里层到达其端部34处于第一光眼30下方的位置时，第一光眼30和切割器26之间的距离与衬里层绕在其上的鼓轮72的周边相等。停下输送机24并降下可以是热刀片的切割器26以便切割厚度减小的端部36，从而提供如图15所示的波纹构形的锥形端部74。接着，可以是1.5英寸(3.81厘米)长的锥形端部74就在衬里层12包绕在轮胎胶面转鼓72上时搭接到一个类似的锥形端部75上形成一个拼接部，如图16所示。已经发现，虽然锥形端部74和75在拉伸状态下具有波纹构形，但通过这两个锥形端部的搭接所形成的拼接部不会受到该构形的不良影响，因此不需要特殊的缝接。
如果希望拉伸衬里层12的段36的量少于图3所示的，则第二夹固组件46在伸长状态下的位置可以借助螺接在一个安装在支承板38上的凸耳80内的调节螺针78来缩短。参见图3，调节螺钉78可以转动而升高从而减小了夹固组件46向下的移动，如图3所示。
拉伸组件20的位置可以与垂直方向构形成一角度或处于水平构形，但是在图示实施例中所示的垂直构形情况下，衬里层12不大可能在被释开以便在输送机上移动时挂在内夹固棒56和外夹固棒58上。
切割器26也可以定位于第一夹固组件42和第二夹固线件46之间以便加割段36，不过这样该设备就需要辅助的输送机以便将衬里层12的引导端34带到轮胎胶面转鼓72上。
本发明已参照一个较佳实施例作了描述。显然，其他人在阅读和理解了此说明书后是可以想到各种变更和改变的。申请人想要包括所有落入各权利要求或其等价物的范围内的这种变更和改变。