阅读说明：本技术 浮动辊组件 (Floating roller assembly ) 是由 G·J·C·范拉尔 于 2016-03-18 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种用于引导和/或偏转橡胶轮胎部件的浮动辊,其包括轴和多个刷毛,所述轴限定了所述浮动辊的旋转轴线,所述多个刷毛围绕所述轴沿周向分布,并且相对于所述旋转轴线正交地沿径向向外延伸,以形成与所述旋转轴线同中心的周向刷表面,其中所述浮动辊还包括第一边界元件和第二边界元件,所述第一边界元件和第二边界元件在与所述旋转轴线平行的轴向方向上与所述多个刷毛相邻地延伸,并且分别在周向刷表面的第一端部和第二端部处沿径向伸出到周向刷表面的外侧,以用于沿轴向方向约束周向刷表面。本发明还涉及所述浮动辊的用途和包括一个或多个所述浮动辊的轮胎成型机。(The invention relates to a dancer roll for guiding and/or deflecting a rubber tire component, comprising a shaft defining a rotational axis of the dancer roll and a plurality of bristles distributed circumferentially around the shaft and extending radially outwards orthogonally with respect to the rotational axis to form a circumferential brushing surface concentric with the rotational axis, wherein the dancer roll further comprises a first boundary element and a second boundary element extending adjacent to the plurality of bristles in an axial direction parallel to the rotational axis and protruding radially outside the circumferential brushing surface at a first end and a second end of the circumferential brushing surface, respectively, for constraining the circumferential brushing surface in the axial direction. The invention also relates to the use of said dancer roll and to a tyre building machine comprising one or more of said dancers.)

浮动辊组件

本申请是国际申请号为PCT/NL2016/050193、国家申请号为201680018372.4、申请日为2016年3月18日、名称为“偏转辊、所述偏转辊的用途以及包括所述偏转辊的轮胎成型机”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种具有用于引导和/或偏转橡胶轮胎部件的浮动辊的浮动辊组件，该橡胶轮胎部件具体地是包括加强帘线的橡胶轮胎部件。

背景技术

浮动辊通常用于轮胎成型应用，在橡胶轮胎部件的进给速度需要突然变化以适应间歇性过程的工位的紧上游，例如在一定长度的橡胶轮胎部件被进给到切割台上并被切割为较小的部件的切割工位处。浮动辊可以相对于一组固定辊快速地运动，以主要将一定长度的橡胶轮胎部件在进给到下游之前在固定辊之间积聚成环。快速运动可能导致橡胶轮胎部件相对于偏转辊不对准。

发明内容

本发明的目的是提供浮动辊组件，其中可以至少部分地解决已知浮动辊的上述缺点。

根据第一个方面，本发明提供一种浮动辊组件，其包括用于引导或偏转橡胶轮胎部件的浮动辊，其中所述浮动辊包括轴，所述轴限定了所述浮动辊的旋转轴线，其中所述浮动辊组件包括引导件，其中所述浮动辊能够沿着所述引导件在浮动方向上滑动，其中所述浮动辊能够围绕倾斜轴线倾斜，所述倾斜轴线与所述旋转轴线垂直地延伸并且与所述浮动方向垂直地延伸。

浮动辊可以修正橡胶轮胎部件相对于浮动辊的不对准，而橡胶轮胎部件不会出现严重的变形和/或不均匀的划痕。具体地，在浮动辊沿浮动方向向上和向下运动期间，浮动辊的倾斜可以补偿橡胶轮胎部件中的不对称的、倾斜的、翘曲的和/或不均匀的张力。

在优选实施例中，所述浮动辊能够相对于水平位置在零度至十五度的倾斜范围内围绕所述倾斜轴线倾斜。

在另一个实施例中，所述浮动辊还包括多个刷毛，所述多个刷毛围绕所述轴沿周向分布，并且相对于所述旋转轴线正交地沿径向向外延伸，以形成与所述旋转轴线同中心的周向刷表面，其中所述浮动辊还包括第一边界元件和第二边界元件，所述第一边界元件和第二边界元件在与所述旋转轴线平行的轴向方向上与所述多个刷毛相邻地延伸，并且分别在周向刷表面的第一端部和第二端部处沿径向伸出到周向刷表面的外侧，以用于沿轴向方向约束周向刷表面。

DE102010055168A1公开了一种用于使纸张变平的偏转辊。为此，已知的偏转辊设置有沿着轴向方向被分割成多个部分的刷毛。中心部分设置有在轴向方向上没有倾斜的刷毛，而朝向偏转辊的轴向外端的部分中的刷毛具有越来越向外地取向的倾斜度。结果，由刷毛施加到纸张上的侧向力朝向相应的轴向外端增加。DE102010055168A1规定了通常材料相对于刷毛的路径没有相对位移。根据DE102010055168A1，任何此类运动将对材料的光学和/或机械性能产生负面影响。然而，似乎与同一偏转辊相关的DE102010053397A1确认——当中立中心部分失效时——偏转辊上的物体将被不可控地沿轴向向外拉动。

本领域技术人员将不会考虑使用DE102010055168A1的偏转辊来引导和/或偏转轮胎部件。首先，轮胎部件通常不需要沿轴向方向拉伸。其次，当轮胎部件轴向移动偏离中心时，它们将不受控制地被迫向外移动，这是潜在的非常危险和不期望的情况。尽管在US1,616,363A中公开了凸缘与实心周向表面的组合，但是非常不明智的是这些凸缘与DE102010055168A1的偏转辊的向外取向的刷毛组合在一起，这是因为轮胎部件将不受控制地被简单推到凸缘的边缘之上和上方，导致对轮胎部件的显著的拉伸、变形和损坏。

要注意的是，根据本发明的刷毛与边界元件的正交取向解决了上述问题。由于它们的正交取向，刷毛相对于轮胎部件在轴向方向上或多或少地是中立的。多个刷毛可以围绕周向刷表面组合地支撑橡胶轮胎部件，同时刷毛可以单独地允许橡胶轮胎部件沿着浮动辊的轴向方向运动。具体地，各个刷毛可以显着地减少或甚至消除周向刷表面和橡胶轮胎部件之间在轴向方向上的摩擦。一旦橡胶轮胎部件与边界元件中的一个边界元件接触，则所述一个边界元件可以以最小的反作用力来停止和/或反向橡胶轮胎部件的轴向运动，从而确保橡胶轮胎部件保持容纳在相应边界元件之间的周向刷表面上。因此，浮动辊可以有效地修正不对准，而不会在周向刷表面和橡胶轮胎部件之间引起相当大的摩擦。不需要像现有技术那样产生带有冠状物的横截面轮廓，这可能会导致橡胶轮胎部件或其嵌入的加强帘线中的不均匀的拉伸和/或变形。

因此，本发明完全脱离许多现有技术的教导，即轮胎部件应当在辊上居中，相反允许轮胎部件在轴向方向上运动，由于仔细选择的边界元件和中立取向的刷毛的组合而可以容易地修正该运动。

在一个实施例中，所述刷毛以大致中立取向延伸，所述大致中立取向不使橡胶轮胎部件沿着与旋转轴线平行的轴向方向主动地转向。不同于DE102010055168A1，多个刷毛的中立取向不会在任何轴向方向上不可控制地迫使轮胎部件。因此，中立取向的刷毛不会在轮胎部件上施加任何相当大的侧向力，使得它们可以与边界元件组合使用，以便成功地阻止和反向轮胎部件的轴向运动。

在一个实施例中，所述浮动辊包括用于相对于所述轴保持并定位所述多个刷毛的刷毛保持器，其中所述多个刷毛正交地或大致正交地安装到所述刷毛保持器。因此，刷毛保持器可以相对于轴将多个刷毛保持为特定的构造。

在一个实施例中，所述多个刷毛的刷毛是柔性的、弹性的或弹性地柔性的。因此，当各个刷毛与橡胶轮胎部件接触时，每个刷毛可以与橡胶轮胎部件一起沿轴向方向运动或挠曲，同时在相应的刷毛不再与橡胶轮胎部件接触之后恢复到初始的非挠曲状态。

在一个实施例中，所述周向刷表面是直的圆柱形的，和/或在轴向方向上具有恒定的或大致恒定的直径。因为不需要使橡胶轮胎部件保持对准，所以不需要为浮动辊提供带有冠状物的周向刷表面。没有冠状物可以减少橡胶轮胎部件的不均匀拉伸，特别是嵌入在橡胶轮胎部件中的加强帘线的不均匀拉伸。结果可以是更均匀的和更小波动的橡胶轮胎部件。

在一个实施例中，所述多个刷毛中的所有刷毛具有相同的或大致相同的长度。因此，所有刷毛可以以相同的方式安装并且可以围绕浮动辊分布以形成周向刷表面。

在一个实施例中，所述第一边界元件和所述第二边界元件分别包括第一边界表面和第二边界表面，所述第一边界表面和第二边界表面相对于所述周向刷表面以竖立的或大致竖立的取向沿径向伸出到所述周向刷表面的外侧。第一边界表面和第二边界表面可以通过防止橡胶轮胎部件在浮动辊的边缘上行进而在周向刷表面上容纳橡胶轮胎部件。

在一个实施例中，所述第一边界表面和所述第二边界表面相对于所述周向刷表面周向地和/或同中心地延伸。因此，第一边界表面和第二边界表面可以沿着周向刷表面的周向在任何位置处容纳橡胶轮胎部件。

在一个实施例中，所述第一边界元件和所述第二边界元件分别包括形成所述第一边界表面的第一盘和形成所述第二边界表面的第二盘，每个盘具有周向边缘，所述周向边缘相对于所述周向刷表面同中心地延伸并且沿径向延伸到所述周向刷表面的外侧。周向边缘可以防止橡胶轮胎部件在浮动辊的边缘上行进。

在一个实施例中，所述第一边界元件和所述第二边界元件沿径向在所述周向刷表面的外侧伸出一距离，所述距离至少等于所述浮动辊被布置成用以引导和/或偏转的所述橡胶轮胎部件的厚度。优选地，所述第一边界元件和所述第二边界元件沿径向在所述周向刷表面的外侧伸出至少十毫米，优选至少二十毫米，最优选至少三十毫米。

在一个实施例中，第一边界元件和第二边界元件安装到轴。因此，第一边界元件和第二边界元件可以支撑在轴上并且相对于轴可靠地定位。

在一个实施例中，在沿径向处于所述轴的外侧或者与所述轴间隔开的位置中，所述刷毛保持器安装到所述第一边界元件和所述第二边界元件并且在所述第一边界元件和所述第二边界元件之间延伸。因此，刷毛保持器可以通过刷毛保持器间接地安装到轴。特别是在刷毛保持器与轴径向间隔开的情况下，刷毛本身不必与其源自于轴时将必须具有的长度一样长，同时仍然在给定的外径处形成周向刷表面。减少刷毛的长度可以提高它们围绕浮动辊可靠地和/或稳定地支撑橡胶轮胎部件的能力。

在一个实施例中，轴是中空轴或管。中空轴或管可以安装到外部轴，例如轮胎成型机的轴。

根据第二个方面，本发明提供一种包括上述浮动辊组件的轮胎成型机。浮动辊结合或实施在轮胎成型机中是特别有利的，因为它可以减少所述轮胎成型机上游、所述轮胎成型机下游和所述轮胎成型机中的橡胶轮胎部件的变形和/或不均匀拉伸。

说明书中所述和所示的各个方面和特征只要有可能就是能够单独地应用的。这些单独的方面，尤其是所附从属权利要求中描述的方面和特征可以作为分案申请的主题。

附图说明

以下将参考所附示意图中所示的示例性实施例来描述本发明，其中：

图1示出了根据本发明的浮动辊的等轴视图；

图2示出了根据图1中的线II-II的浮动辊的横截面；

图3示出了根据图2中的线III-III的浮动辊的横截面；

图4示出了具有多个根据图1的浮动辊的第一轮胎成型机，具体是饰边机；

图5示出了具有根据图1的浮动辊的第二轮胎成型机，具体是浮动辊组件；以及

图6A和6B示出了根据图5的浮动辊组件中的浮动辊的操作的两个步骤。

具体实施方式

图1、2和3示出了根据本发明的浮动滑轮或浮动辊1。浮动辊1可以应用、实施或用于各种轮胎成型机中，以用于引导和/或偏转橡胶轮胎部件9。图4示出了根据图1-3的多个浮动辊1在饰边机81中的示例性用途。图5示出了浮动辊1在浮动辊组件85中的可供选择的示例性用途。

橡胶轮胎部件9是从上游工位(例如挤出机或存储卷轴)供应的基本上连续的带状元件。图2中示出了橡胶轮胎部件9的横截面。在该示例性实施例中，橡胶轮胎部件9包括橡胶材料本体90和嵌入所述橡胶材料本体90中的多个加强帘线91。橡胶材料本体90具有主表面92，该主表面以在下文中更详细地描述的方式面向并接触浮动辊1。

如图1-3所示，浮动辊1包括中心轴线或轴2，其限定了浮动辊1的旋转轴线S、与旋转轴线S平行、相符或者沿着旋转轴线的轴向方向A、以及径向方向R。在本发明的上下文中，“径向”并不意味着严格地与旋转轴线S正交，而是被解释为以径向方式向外延伸或远离中心(在这种情况下，为旋转轴线S)延伸。轴2是中空的或管状的，以允许浮动辊1可旋转地安装在轮胎成型机(未示出)的轴上。作为另外一种选择，轴2可以朝向轮胎成型机伸出，轮胎成型机设置有用于可旋转地接收轴2的合适的接收器(未示出)。

浮动辊1设置有围绕旋转轴线S沿周向方向均匀分布的多个刷毛3。所有多个刷毛3具有相同的或基本上相同的长度，使得其沿径向方向R的远侧端部或自由端部一起形成用于在其上支撑橡胶轮胎部件9的周向刷表面4。周向刷表面4以第一直径D1与旋转轴线S同中心地延伸。如图2和图3的横截面所示，浮动辊1设置有用于相对于轴2保持和定位多个刷毛3的刷毛保持器5。多个刷毛3中的每个刷毛3相对于旋转轴线S正交地安装到刷毛保持器5，使得至少刷毛3的径向内部部分(靠近刷毛保持器5)与旋转轴线S正交地或基本上正交地延伸。刷毛3相对于旋转轴线具有中性取向，例如，每个刷毛3在相对于旋转轴线成直角的平面中延伸。优选地，在非弯曲或非挠曲状态下，每个刷毛3相对于旋转轴线S正交地或基本上正交地沿径向方向R向外延伸。在该示例性实施例中，刷毛3以中立的方式正交地向外延伸，并且相对于正交方向不具有特定的倾斜取向或偏移。因此，刷毛3仅被布置成被动地支撑橡胶轮胎部件9，而不主动地使橡胶轮胎部件沿轴向方向A转向。

多个刷毛3中的刷毛3在径向方向R上足够坚固或足够坚硬，用于将橡胶轮胎部件9围绕周向刷表面4以稳定的方式组合支撑在第一直径D1处或附近。然而，在橡胶轮胎部件9相对于浮动辊1在所述轴向方向A上发生位移或者不对准的情况下，多个刷毛3中的每个刷毛3在轴向方向A上足够柔性以单独地且至少部分地与橡胶轮胎部件9一起在轴向方向A上移动。因此，在橡胶轮胎部件9相对于浮动辊1在轴向方向A上开始不对准的情况下，刷毛3不会导致或显着地减小橡胶轮胎部件9与周向刷表面4之间的在轴向方向A上的摩擦量。刷毛3是弹性柔性的，在正常使用中它们仅在其弹性范围内弯曲或挠曲，并且一旦导致弯曲或挠曲的力被移除就恢复到非弯曲或非挠曲状态。实际上，这意味着只要刷毛3与橡胶轮胎部件9的主表面92接触，刷毛3就将与轮胎部件9一起沿着轴向方向A运动，但一旦接触终止，每个刷毛3就将立即和/或单独地返回到其相应的非弯曲或非挠曲状态。

如图1-3所示，浮动辊1还包括第一边界元件6和第二边界元件7，该第一边界元件6和第二边界元件7沿轴向方向A约束或包围周向刷表面4。周向刷表面4沿轴向方向A在第一边界元件6和第二边界元件7之间延伸。如图2最佳地示出，第一边界元件6在轴向方向A上与多个刷毛3相邻地延伸，并且沿径向方向R径向向外延伸到周向刷表面4的外侧的位置。第一边界元件6设置有盘形的盘状本体或盘60，其同中心地安装到轴2或相对于轴2安装。盘60具有第一周向边缘61，其以第二直径D2相对于周向刷表面4同中心地延伸并且沿径向伸出到周向刷表面4的外侧。盘60在周向刷表面4的第一端部处形成沿轴向方向A与橡胶轮胎部件9相对的第一边界表面62。第一边界表面6相对于周向刷表面4竖直地竖立起沿径向方向R与轮胎部件9的厚度至少相等的距离。在该例子中，盘60在所述厚度之上被斜切。

第二边界元件7在与旋转轴线S垂直的镜面中与第一边界元件6镜像对称。因此，第二边界元件7也包括盘70，该盘在周向刷表面4的沿轴向方向A相对于第一端部和第一边界元件6的第二端部处同中心地安装到轴2或者相对于轴2同中心地安装。第二边界元件7的盘70类似地具有在周向刷表面4的第二端部处沿轴向方向A与橡胶轮胎部件9相对的第二周向边缘71和第二边界表面72。

第一边界元件6和第二边界元件7在周向刷表面4的外侧从第一直径D1到第二直径D2径向地伸出一伸出距离X。伸出距离X至少等于浮动辊1被布置成用以引导和/或偏转的橡胶轮胎部件9的厚度。在该示例中，伸出距离X大约为三十(30)毫米。

如图2所示，在沿径向方向R处于轴2的外侧或与轴2间隔开的位置中，刷毛保持器5安装到第一边界元件6和第二边界元件7并且在第一边界元件6和第二边界元件7之间延伸。因此，刷毛3不一定必须来自轴2，而是可以在与轴2相距径向距离处支撑在或安装到刷毛保持器5上，从而减小刷毛3在径向方向R上的在其各自的基部和周向刷表面4之间的长度。

现在将参考图1、2和3描述上述浮动辊1的操作。

如前所述，如图1、2和3所示的刷毛3独立地不产生大量的对橡胶轮胎部件9在轴向方向上的运动的阻力。由于各个刷毛3的弹性柔性而导致的周向刷表面4和橡胶轮胎部件9之间的摩擦减小，允许橡胶轮胎部件9相对于浮动辊1在轴向方向A上失去对准，而不会对橡胶轮胎部件9的质量或一致性造成严重后果。具体地，一旦橡胶轮胎部件9撞击或开始抵接边界元件6、7之一的边界表面62、72，通过简单地停止和/或反向橡胶轮胎部件9在轴向方向A上的运动，边界元件6、7允许修正橡胶轮胎部件9的未对准。

再次，由于周向刷表面4和橡胶轮胎部件9之间的摩擦力最小，所以由一个边界元件6、7施加在橡胶轮胎部件9上的反作用力单独地就足以停止和/或反向橡胶轮胎部件9沿轴向方向A的运动。在橡胶轮胎部件9沿轴向方向A失去对准的过程中，刷毛3单独地接触橡胶轮胎部件9并最终单独地脱离与橡胶轮胎部件9的接触，这允许刷毛3返回到非弯曲或非挠曲状态，以便当连续长度的橡胶轮胎部件9在相反的轴向方向A上开始失去对准时，准备重新与橡胶轮胎部件9接触。

图4示出了饰边机81，以及在所述饰边机81中使用多个前述的浮动辊1。饰边机81包括用于支撑上支撑构件83和下支撑构件84的立柱82。根据图1、2和3的多个浮动辊1安装到各个支撑构件83、84以形成用于橡胶轮胎部件9的引导路径P，该引导路径在上支撑构件83和下支撑构件84处的浮动辊1之间交替地成之字形延伸。支撑构件83、84布置成沿着柱82在竖直方向上彼此往复地来回运动，以分别降低和增加饰边机81的容量。在每个浮动辊1处，橡胶轮胎部件9围绕相应的浮动辊1的周向刷表面4相对于旋转轴线S偏转至少一百八十(180)的角度而从第一输送方向偏转到相反的第二输送方向。因此，橡胶轮胎部件9的主表面92接触周向刷表面4的至少半周。

特别是在饰边机的容量增加或减少的情况下，橡胶轮胎部件9受到各种可能导致橡胶轮胎部件9失去对准的力。多个浮动辊1在饰边机81中的用途是特别有利的，原因在于多个浮动辊1能够自动地修正橡胶轮胎部件9的任何不对准，而没有显着的摩擦，从而不引起橡胶轮胎部件9或嵌入在橡胶轮胎部件9中的加强帘线91的永久拉伸和/或变形。具体地，可以减少或防止由于加强帘线91在橡胶轮胎部件9的纵向方向上的不均匀拉伸而导致的波动的发生。

图5示出了浮动辊组件85，以及上述浮动辊1在所述浮动辊组件85中作为浮动辊的用途。在轮胎构建应用中通常使用浮动辊，其正好处于工位的上游，其中在该工位处需要橡胶轮胎部件9的进给速度的突然变化以适应间歇过程，例如在切割工位处，其中在该切割工位处一定长度的橡胶轮胎部件9被供给到切割台上并切成较小的部件。浮动辊1安装到竖直延伸的引导件88、89，并且布置成沿着引导件88、89相对于一组静止辊86、87沿上下浮动方向E快速运动，以便在向下游进给之前，将一定长度的橡胶轮胎部件9短暂地聚积在静止辊86、87之间的环路L中。在浮动辊1处，橡胶轮胎部件9围绕浮动辊1的周向刷表面4相对于旋转轴线S偏转至少一百八十(180)的角度而从第一输送方向偏转到相反的第二输送方向。因此，橡胶轮胎部件9的主表面92接触周向刷表面4的至少半周。快速运动可能导致橡胶轮胎部件9相对于浮动辊1失去对准，由于摩擦减小，该失去对准可以通过浮动辊1来修正，而不会导致橡胶轮胎部件9的严重变形和/或拉伸。

传统的浮动辊只能沿上下浮动方向E运动。图6A和6B示出了根据本发明的浮动辊1的可能构造，其与传统的浮动辊相比之下，除了在浮动方向E上的向上和向下运动之外，还可绕倾斜轴线T倾斜。倾斜轴线T垂直于旋转轴线S延伸并垂直于浮动辊1的浮动方向E延伸。通过使浮动辊1围绕倾斜轴线T倾斜，可以在浮动辊1处补偿橡胶轮胎部件9中的不对称、倾斜、翘曲和/或不均匀张紧。

如图6A和6B中示意性示出，浮动辊1的轴2通过一组凹/凸的可滑动的和/或旋转的轴承98、99以可倾斜的方式安装到引导件88、89。轴承98、99的凹部安装到引导件88、89，以便沿着引导件88、89在浮动方向E上能够上下滑动。轴承98、99的凸部通过另外的旋转轴承安装到轴2，以允许轴2相对于轴承98、99的凸部围绕旋转轴线S旋转。轴承的凹部98、99相对于倾斜轴线T是同中心地成形的，而轴承98、99的凸部可滑动地放置或接纳在凹部内，以便能够围绕倾斜轴线T倾斜。结果，浮动辊1可相对于中立或水平位置在大约零(0)至十五(15)度的倾斜范围内围绕倾斜轴线T旋转或倾斜。当橡胶轮胎部件9发生不对称、倾斜、翘曲和/或不均匀张紧时，浮动辊1自动地与橡胶轮胎部件9一起倾斜，并因此有效地跟随橡胶轮胎部件9。通过具有可倾斜的浮动辊1，可以减少橡胶轮胎部件9在浮动辊1的一侧上行进的风险。

应当理解，以上的说明用来图示优选实施例的操作，而并非限制本发明的范围。从以上的讨论中，许多变型形式对于本领域技术人员而言将是明显的，且由本发明的范围所涵盖。