專利名稱：一種鎖閉輪胎硫化壓機的設備與方法
(一)發(fā)明背景1、發(fā)明領域本發(fā)明涉及用于鎖閉(locking)輪胎壓機(tire press)的設備及方法。更具體地，本發(fā)明涉及用于鎖閉輪胎壓機的設備及方法，其中使用汽缸裝置為所有的鎖閉桿提供實質上相等的壓力，以便使每一個鎖閉桿長度的公差(tolerance)不象公知技術中的鎖閉器械那么嚴重。
2、相關技術的描述在公知技術中，輪胎壓機具有一個鎖閉裝置以使得輪胎鑄模在固化循環(huán)中被固定。目前的器械使用其長度應基本上一致的鎖閉桿。因此該長度需相當精確，且非常關鍵。該尺度也非常重要，因為當輪胎壓機關合并鎖閉時，如果任何一個的鎖閉桿比另外的一個稍微長出些許，較短的桿將承受更多的力量與負荷。這將引起負荷分布不均衡而導致不平衡的應力與應變。這也最終將引起輪胎的缺陷，因為上下輪胎鑄模不再相互平行。因此，這種鎖閉桿需要重設計，以解決這種事實一些鎖閉桿可能承受比其他鎖閉桿更多的負荷。
在其他一些公知的設計中，張力(tension)被施加于鎖閉桿。然而，該鎖閉桿與輪胎壓機的指引柱是相同的裝置。在這種情況下，其內(nèi)整合有鎖閉裝置的指引柱需要被更頻繁維護。這是因為指引柱本應僅僅用于指引固化循環(huán)中上下鑄模閥門的打開與關合。當實際力量通過鎖閉裝置施加到指引柱上時，隨時間推移它可能引起指引柱的偏斜。因此，指引柱需要定期維護。
本發(fā)明提供了用于鎖閉輪胎壓機的方法與設備，它具有獨立的鎖閉桿與指引柱，不需要所有的鎖閉桿的長度一致，而且在輪胎壓機關合并鎖閉時所有鎖閉桿上的軸向力與張力均衡。
(二)發(fā)明簡述本發(fā)明的一個方面是提供一種用于輪胎壓機的新穎的改良型鎖閉裝置。輪胎壓機具有一個固定式連接于頂盤(top plate)上的上鑄模。一個下鑄模被固定式連接于底盤(bottom plate)上。輪胎壓機具有處于多數(shù)狀態(tài)的適于在輪胎壓機打開及關合時維護上下鑄模匹配程度的指引柱。處于多數(shù)狀態(tài)的鎖閉桿獨立于該指引柱之外，被定位于輪胎壓機周圍。每個鎖閉桿具有第一、第二末端。該鎖閉桿可能具有的位于鎖閉桿第一末端的用于調(diào)節(jié)各種鑄模高度的調(diào)整裝置。鎖閉工具是該輪胎壓機的一部分，它適于選擇性地接合鎖閉桿的第二末端。再之，每一個鎖閉桿具有有效連接于鎖閉工具上的汽缸裝置。該汽缸裝置可能是一個具有安置在室腔內(nèi)部的活塞的水壓汽缸。該活塞具有釋放側與擠壓側，因此當液體引入擠壓側時，一個基本相等量的張力被施加于鎖閉桿上以鎖閉輪胎壓機。當液體被引入到釋放側，鎖閉工具可以從鎖閉桿上卸除，因此輪胎壓機就能打開。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種具有帶第一末端、第二末端、表面的鎖閉桿，與鎖閉桿有效連接的鎖閉工具，及與鎖閉工具有效連接的汽缸裝置的設備，其中汽缸裝置適于使鎖閉工具伸展至鎖閉桿的表面，所述汽缸裝置也可以適于向鎖閉桿施加張力。
另外，本發(fā)明的另一個目標是提供一種其鎖閉工具是分裂式(split)鎖閉環(huán)的輪胎壓機。
本發(fā)明的另一個目標是提供一種具有相對于頂盤而活動的鎖閉桿的輪胎壓機。
再之，本發(fā)明的另一個目標提供一種輪胎壓機，其中的所述鎖閉桿在第一末端具有螺紋。
本發(fā)明的另一個目標提供一種輪胎壓機，其中的在每一個鎖閉桿上的張力基本上相等。
本發(fā)明的另一個目標提供一種含有下列步驟的鎖閉輪胎壓機的方法提供一種具有上鑄模，下鑄模，在第一末端、第二末端的鎖閉桿，該鎖閉桿具有表面、鎖閉工具及與鎖閉工具有效連接的汽缸裝置，其中所述汽缸裝置適于使鎖閉工具伸展至鎖閉桿的表面；關合輪胎壓機；使鎖閉工具鎖至所述的鎖閉桿；用汽缸裝置在鎖閉桿上施加張力；和，鎖閉輪胎壓機。
本發(fā)明的另一個目標是提供一種鎖閉輪胎壓機的方法，其中的用汽缸裝置在鎖閉桿上施加張力的步驟包含在活塞的擠壓側注射入液體的步驟。
本發(fā)明的另一個目標是提供一種給輪胎壓機解鎖的方法，它進一步包括下列步驟在活塞的釋放側注射液體；將液體移出活塞的擠壓側；解除鎖閉工具；和，將輪胎壓機解鎖閉。
本發(fā)明的另一個目標是提供一種改良的用于輪胎壓機的加載/卸載系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一個目標是提供一種體積更緊湊的、無需使用工廠的安裝地阱的、無需占用寬泛空間的輪胎壓機。
本領域普通技術人員通過對下列詳細的說明書的閱讀與理解，本發(fā)明的其他優(yōu)點及利益將變得明顯。
(三)附圖簡要說明本發(fā)明的物理形式具有不同的部分，并由它們相結合而成；它的一個優(yōu)選的實施方式將在本發(fā)明說明書中詳盡描述，并以各個部分的附圖例示；而且，其中

圖1是水壓式的(hydraulic)固化壓機的立體圖。
圖2是圖1中的輪胎壓機的頂盤內(nèi)裝有的鎖閉桿的頂端的截面圖。
圖3是鎖閉桿的第二末端的截面圖，顯示汽缸裝置及鎖閉工具(means)。
圖4是鎖閉環(huán)的俯視截面圖。
圖5是輪胎壓機的加載器、卸載器及未加工輪胎的支架的側面立視(elevational)圖。
(四)優(yōu)選實施方式的描述本發(fā)明如圖1-5所示。在此顯示的圖1-5是對本發(fā)明優(yōu)選實施方式的例示，并非為了限定本發(fā)明的目的。
圖1-4顯示了輪胎壓機10。輪胎壓機10可以表現(xiàn)為兩個具有單腔的相互獨立地工作的機器。該輪胎壓機包括一個頂盤12，該頂盤具有一個與它堅固地相連的上鑄模14。下鑄模18與底盤16固定式相連接。該下鑄模18及上鑄模14相互接觸并通過處于多數(shù)狀態(tài)的指引桿20保持相互匹配。
輪胎壓機10進一步含有處于多數(shù)狀態(tài)的鎖閉桿22，鎖閉桿穿透頂盤12。每一個鎖閉桿具有一個第一末端24，一個第二末端26及一個表面32。第二末端26可被刻上凹痕(notched)。鎖閉桿22用來使上鑄模14及下鑄模18在固化周期中保持緊密、平穩(wěn)的封閉狀態(tài)。鎖閉桿22與指引柱20相互獨立，這是有重要意義的。為了使上鑄模14，下鑄模18間獲得理想的封閉和密封效果，僅需使用鎖閉桿22。如果指引柱20在輪胎壓機10中起到鎖閉作用，指引柱20將出現(xiàn)意料外的偏斜，這將最終導致鑄模14，18在固化周期中的不完全的密封狀態(tài)。
如圖2所示，鎖閉桿22的第一末端24可含有一個調(diào)節(jié)裝置28。根據(jù)合理的工程學判斷(sound engineering judgment)選擇任何調(diào)節(jié)裝置均可。然而，如圖所示，所示調(diào)節(jié)裝置28是螺紋30。調(diào)節(jié)裝置28具有一個調(diào)節(jié)性的螺釘鏈齒輪(screw sprocket)36，后者與一個調(diào)節(jié)螺母34相連接。因為鎖閉桿22通透過頂盤12，該鎖閉桿22通過前述的調(diào)節(jié)裝置28能夠相對于頂盤12而移動。一個頂部的調(diào)節(jié)式強力墊圈(thrust washer)38和一個底部的調(diào)節(jié)式強力墊圈40如圖示。這些墊圈38，40適于在輪胎壓機10鎖閉的過程中經(jīng)受任何負擔的強力與軸向負荷。再之，一個調(diào)節(jié)螺母間隔件42及調(diào)節(jié)螺母保留環(huán)(retainingring)44起協(xié)助調(diào)節(jié)裝置28及鎖閉桿22的作用。鎖閉桿22穿過底盤16中間的孔。一個頂部的熱護罩46，中部的熱護罩50及底部的熱護罩52被用于防止過多的熱量從鑄模上散逸。再之，一個鎖閉桿抗轉支架48防止了鎖閉桿22的轉動。
如圖2所示，熱護罩46，50，52將在此進一步詳盡描述。頂部的熱護罩46被連接于頂盤12上。中部的熱護罩50被連接于鎖閉桿22上，且底部熱護罩被連接于頂盤16上。因為中部的熱護罩50連接于各個鎖閉桿22的合適的部位，所以這使得中部熱護罩50能夠自動調(diào)節(jié)至合適的高度來為鑄模提供防護。因此熱護罩調(diào)節(jié)和鎖閉桿調(diào)節(jié)是同時產(chǎn)生的。
圖4顯示鎖閉工具54。鎖閉工具54可以是分裂式鎖閉環(huán)56的形式。該分裂式鎖閉環(huán)56可以包含第一支臂58及第二支臂60。第一支臂58、第二支臂60之間有一個孔62。這些鎖閉環(huán)56的打開及鎖閉可由一個氣壓的(pneumatic)汽缸64所控制。再之，鎖閉環(huán)56可進一步含有一個近端轉換感應器(switchsensor)66，以便使第一支臂58、第二支臂60在鎖閉環(huán)56的打開及鎖閉的過程中能夠保持在適當?shù)奈恢谩?br> 圖3顯示了處于擠壓狀態(tài)(左側)及釋放狀態(tài)(右側)下的汽缸裝置90。對于本發(fā)明，該汽缸裝置可以是一個水壓式的擠壓汽缸92。該汽缸92含有內(nèi)裝有浮動(floating)活塞96的腔室(chamber)94?；钊?6具有一個擠壓側98和一個釋放側100。如圖3示，鎖閉環(huán)56適于圍繞(encircle)所述鎖閉桿22的被刻上凹痕(notched)的第二末端26。一種液體被引入到活塞96的擠壓側98，這將導致一種往下的軸向力，這種力量下壓至鎖閉環(huán)56，然后觸及并擠壓鎖閉桿22，引起了鎖閉桿22上的張力。換句話說，所述汽缸裝置適于將鎖閉工具移動或驅動至所述鎖閉桿的表面?；钊?6的沖程可是一英寸或其他的距離，這根據(jù)合理工程學判斷(sound engineering judgment)而選擇。每一個鎖閉桿22均可以使用各自的鎖閉工具54及汽缸裝置90。而且也希望汽缸裝置90具有能使活塞96向上偏移的彈簧(圖中未顯示)。
如上所述，過去的設備中鎖閉桿的長度十分重要，因為更短的鎖閉桿將比長的鎖閉桿承受更大的應力與應變。這將引來對更大更強的鎖閉桿的需求，不但其成本增加，維護也將增多。因為活塞96的可自調(diào)節(jié)的擊打幅度及對所述汽缸裝置90提供的正常壓力，不管鎖閉桿22的長度是否不相同，相等的力量將施加于每個鎖閉桿上。調(diào)節(jié)裝置28的螺紋30上的任何瑕疵和/或鎖閉桿20的長度上的不完美之處將通過水壓式汽缸92產(chǎn)生的張力而解決。
通過調(diào)節(jié)裝置28的作用，更具體地，通過連接式相互旋轉而匹配一致的多級螺母34(multiple nuts)的作用，形成了一種鏈式驅動子，最終將鎖閉桿22提高至特定鑄模所需的高度。在輪胎壓機10更換使用不同的鑄模的時候，這種裝置能提供一個正確的鑄模高度。這個過程可以通過近端的感應器(未顯示)而自動完成。在鑄模被更換過程中，輪胎壓機10的鎖閉桿22處于其最大程度的豎直的位置。當輪胎壓機10閉合于鑄型上時，鎖閉桿22受驅動而下降，直至其感覺到已經(jīng)處于鎖閉的位置。此時，近端感應器將感應鎖閉的狀態(tài)，并自動停止鑄模的高度調(diào)節(jié)。
當水壓式汽缸92被激活時，它將推動這個位置變成如圖3左側圖所示的狀態(tài)，并且向鎖閉桿22施加力量。鎖閉桿22在上鑄模14上拉出，進入下鑄模18。鎖閉桿22經(jīng)受的軸向力非常均衡，這是因為頂盤12通過三個支點被向下帶動，這些支點通過與相同水壓提供管線(supply line)相連接的水壓式汽缸92使頂盤本身處于同一水平上。水壓式油壓使水平化作用變成可能，并且提供了一個非常平等且平行的下拉力。這將導致鑄模被更加平穩(wěn)、更加平行地被擠壓。
當汽缸裝置90下壓至每一個鎖閉桿22時，在所有三個鎖閉桿22的中軸(shaft)穿過的中線在同一時刻將會有相等的下拉力。壓力被均衡地分布于每一個鎖閉桿22中。因此，獲得的一個優(yōu)點是應力的平均分布及頂盤12、底盤16的偏移的均一性。而且，當鎖閉桿22發(fā)生偏斜時，指引柱20因其獨立于鎖閉桿22之外而經(jīng)受了實際為零的軸向力。
在本發(fā)明的另一個實施方式中，可使用彈簧來與指引管82(guide tube)配合。當水壓式汽缸92將鎖閉桿22下拉時，有可能使指引管82偏移。彈簧將真正釋放指引管82，以令其與指引桿20的軸線相匹配。更具體地，一個凸緣將上升，以致于指引管82將繼續(xù)承受更小的或為零的軸向力或彎曲力。
因為指引桿22具有相等的間距，并與浮動式活塞92相連接而使用，均衡化的張力導致頂盤12、底盤16之間形成了一個完美的平行平面。每一個鎖閉桿22承受相等的偏斜，這種偏斜不超過0.005英寸。這歸因于鎖閉桿22在頂盤12、底盤16的厚度和鑄模14、18的周界上具有相等的間距；所述頂盤、底盤的厚度高至6英寸。這種構造的另外一個優(yōu)點是對于用來固定上下鑄模14、18的頂盤12和或底盤16，其不規(guī)則形狀的焊接結構支架被消除了。而且，擠壓區(qū)及加載道中的焊接也被消除了。
在剛剛對本發(fā)明進行描述后，下面將涉及本發(fā)明的操作方法。一種輪胎壓機10如前所述。該輪胎壓機10通過使上鑄模14向下鑄模18下降而關閉。鎖閉工具54鎖定于鎖閉桿22的第二末端26上。更具體地，氣壓汽缸64的存在使得分裂式鎖閉環(huán)56的第一支臂58、第二支臂60包繞了鎖閉桿22的刻有凹痕的第二末端。在鎖閉環(huán)56關閉時，鎖閉工具54被固定于鎖閉桿22的第二末端26上。隨后，諸如水的液體，被注入活塞96的擠壓側98。液體產(chǎn)生的壓力將活塞96下壓至鎖閉環(huán)56。鎖閉環(huán)56向下移動直至它與鎖閉桿22相接觸。
因此于汽缸裝置90下鎖閉桿22被施加了張力。這種結果是的輪胎壓機10被鎖閉。為了使輪胎壓機10解鎖，液體被注射到活塞96的釋放側100。然后液體被移離活塞96的擠壓側98。鎖閉環(huán)56向上移動，第一支臂58、第二支臂60可被打開。鎖閉環(huán)56打開后，輪胎壓機10被解鎖。
為了縮短輪胎壓機的總寬度，指引桿20被安裝在角落28上。最好地，將輪胎壓機10制造成體積盡可能小的款式，以便它能夠被納入到局限的工廠空間內(nèi)。指引桿20及鎖閉桿22的定位即提供了如此的一種優(yōu)勢。再之，因為本發(fā)明的輪胎壓機10的總高度被降低，不需要挖掘專用的地阱來接納該輪胎壓機10。
如圖5所示，輪胎加載器組件(loader assembly)83與頂盤12相連接，且隨著頂盤12的移動而上下運動。當加載器組件83移入到頂盤12下時，頂盤12降低位置，將輪胎置放于內(nèi)膽(bladder)裝置上，并使之進入鑄模的下半部分。該方法具有更短的壓制循環(huán)時間，無需一種用于加載器的獨立的上升裝置，而且輪胎能夠被更精確地放置于內(nèi)膽裝置上。
輪胎的卸載裝置84伸至壓機內(nèi)，沿豎直方向上升將固化輪胎移離內(nèi)膽，隨后沿著水平方向將它移到壓機后側(rear side)。然后，卸載裝置豎直方向下降，將固化輪胎放置于挪離式傳送器上，或者它可以先暫不將輪胎放在挪離式傳送器上，而是在下一個固化周期內(nèi)維持輪胎于卸載器支臂上，以使固化胎在水平位置冷卻，而不在過熱、敏感的狀態(tài)下毀壞諸如傳送器卷帶(roll)的任何物品。后來卸載器完全往下回縮(retract)，于壓機的后部，它穿過挪離式傳送器并在它下面移動。這種方式為壓機操作、鑄模更換及維護提供了更方便的途徑。它也提供了一種更溫和更精確地將輪胎置放于挪離式傳送器上的方法。
未加工輪胎的支架85從人或其他機械傳送設備上接收一種未加工或未固化的輪胎。然后支架水平旋轉至加載裝置83下的一個中心的位置。支架然后豎直移動，直至加載裝置83足以伸展并與輪胎相互連接。支架然后回縮并轉回到下一個輪胎的起始位置。這種方法減少了加載器組件的移動，使得加載器能夠更加精確地將輪胎最終置入鑄模，而且，與當加載器速降地從固定式支架上獲得輪胎相比較，這種方式向操作者提供了更多的安全性。
本發(fā)明的優(yōu)選實施方式如上所述。很顯然，本領域的普通技術人員可能在不偏離本發(fā)明大致目的的前提下，對上述方法進行改變和修正。在此希望本發(fā)明也包括在其權利要求書或相似文本的范圍內(nèi)進行的所有修正或更改。
在描述本發(fā)明后，權利要求如下
權利要求
1.一種設備，其特征為其具有一種帶第一末端、第二末端的鎖閉桿，所述鎖閉桿具有表面；與所述鎖閉桿有效連接的鎖閉工具和，與所述鎖閉工具有效連接的汽缸裝置，其中所述汽缸裝置適于使所述鎖閉工具移動至所述鎖閉桿的所述表面，所述汽缸裝置也適于向鎖閉桿施加張力。
2.根據(jù)權利要求1所述的設備，其中所述的鎖閉工具是鎖閉環(huán)，所述鎖閉環(huán)選擇性地接合于所述的鎖閉桿。
3.根據(jù)權利要求1所述的設備，其中所述的汽缸裝置是水壓式汽缸，所述水壓式汽缸具有安裝于其內(nèi)腔室的活塞，所述活塞具有釋放側與擠壓側。
4.根據(jù)權利要求1所述的設備，其中所述的鎖閉桿被安裝于頂盤內(nèi)。
5.根據(jù)權利要求4所述的設備，其中所述的鎖閉桿相對于所述的頂盤是活動的。
6.根據(jù)權利要求4所述的設備，其中所述的鎖閉桿在所述的第一末端具有螺紋。
7.根據(jù)權利要求1所述的設備，其中所述的鎖閉工具有效地連接于所述鎖閉桿的所述第二末端。
8.根據(jù)權利要求1所述的設備，其進一步包含處于多數(shù)狀態(tài)的鎖閉桿，其中所述的各個鎖閉桿上的張力基本相等。
9.根據(jù)權利要求1所述的設備，其進一步包含獨立于所述鎖閉桿之外的指引桿。
10.根據(jù)權利要求1所述的設備，其中的所述設備是輪胎壓機。
11.根據(jù)權利要求4所述的設備，其進一步包含有效地連接于所述頂盤的輪胎加載器組件。
12.根據(jù)權利要求11所述的設備，其中所述的輪胎加載器組件與所述頂盤一起上下移動。
13.根據(jù)權利要求12所述的設備，其中所述的設備進一步包含一內(nèi)膽裝置；及，一具有下半部分的鑄模，其中所述輪胎加載器組件被定位于所述頂盤的下面，以便該頂盤能夠降低位置將輪胎放置于所述內(nèi)膽裝置內(nèi)，并進入所述的鑄模的所述下半部分。
14.一種用于壓機的輪胎卸載裝置，其特征為具有卸載工具，所述卸載工具適于伸展至所述設備內(nèi)并移開相關聯(lián)的固化輪胎。
15.根據(jù)權利要求14所述的輪胎卸載裝置，其中所述的卸載工具適于在垂直方向移動固化的輪胎。
16.根據(jù)權利要求14所述的輪胎卸載裝置，其中所述的卸載工具適于在水平方向移動固化的輪胎。
17.根據(jù)權利要求14所述的輪胎卸載裝置，其中所述的卸載工具適于在水平方向和垂直方向移動固化的輪胎。
18.根據(jù)權利要求17所述的輪胎卸載裝置，其中所述的卸載工具適于在垂直方向上將固化的輪胎移離一內(nèi)膽裝置，并在水平方向將其移離該設備。
19.根據(jù)權利要求14所述的輪胎卸載裝置，其中所述的卸載工具適于在垂直方向縮回而將固化輪胎安放在一個挪離式的裝置上。
20.一種用于壓機的輪胎加載器，該輪胎加載器的特征為其具有有效地連接于該壓機上的加載工具，其中所述地輪胎加載器適于進行相對于該壓機的上下移動。
21.根據(jù)權利要求20所述的輪胎加載器，其中所述的加載工具有效地連接于頂盤，所述地加載工具適于同頂盤一起上下移動。
22.根據(jù)權利要求21所述的輪胎加載器，其中所述加載工具適于在所述頂盤下面移動，以便所述頂盤能夠降低位置而將相關聯(lián)的輪胎放置于內(nèi)膽裝置內(nèi)，并進入所述的壓機的下半個鑄模部分。
23.一種用于壓機的輪胎支架，其特征為具有適于未加工輪胎的固定工具，其中的所述的未加工輪胎支架適于水平旋轉到一個事先確定的位置。
24.根據(jù)權利要求23所述的輪胎加載器，其中所述的事先確定的位置在壓機的關聯(lián)的加載裝置下面居中。
25.根據(jù)權利要求23所述的輪胎加載器，其中所述的未加工輪胎的支架適于在垂直方向上將輪胎移動，直至所述輪胎加載裝置可以有效地連上輪胎。
26.根據(jù)權利要求25所述的輪胎加載器，其中所述未加工輪胎的支架適于向下回縮并轉回起始位置。
全文摘要
一種輪胎壓機具有一個被固定式連接于頂盤上的上鑄模和一個被固定式連接于底盤上的下鑄模。該輪胎壓機具有處于多數(shù)狀態(tài)的適于在輪胎壓機打開及關合時維護上下鑄模匹配一致的指引柱。處于多數(shù)狀態(tài)的鎖閉桿獨立于該指引柱之外，被定位于輪胎壓機周圍。該鎖閉桿可具有的位于鎖閉桿第一末端的用于調(diào)節(jié)鑄模不同高度的調(diào)整裝置。鎖閉工具適于選擇性地接合鎖閉桿的第二末端。再之，每個鎖閉桿具有有效連接于鎖閉工具上的汽缸裝置。該輪胎壓機進一步含有與所述頂盤一同上下移動的輪胎加載器組件。
文檔編號B29C33/20GK1675054SQ03819317
公開日2005年9月28日 申請日期2003年8月7日 優(yōu)先權日2002年8月16日
發(fā)明者約翰·R·科爾 申請人:約翰·R·科爾