具有可互換寬度元件的無套筒的輪胎成型鼓的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及具有可互換寬度元件的無套筒的輪胎成型鼓。公開了一種輪胎成型鼓和形成輪胎胎體的方法。輪胎成型鼓具有由徑向和軸向可移動的多個分段組成的中心段。輪胎成型鼓的在中心段上的套筒被去除，并且替而具有位于輪胎成型鼓的中心段的外端或肩部上的兩個密封部。該成型鼓還包括軸向可移動的肩部段。所述肩部段包括徑向可擴(kuò)展的胎圈鎖。所述方法采用下列步驟：施加一個或多個胎體層；鎖定胎圈鎖；以及，在軸向向內(nèi)地移動胎圈鎖的同時，徑向向外地移動中心段。
【專利說明】具有可互換寬度元件的無套筒的輪胎成型鼓
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種輪胎成型鼓，更具體地涉及一種沒有中心套筒的輪胎成型鼓。
【背景技術(shù)】
[0002]輪胎的制造通常涉及一種輪胎成型鼓，其中，若干輪胎部件依次被施加到鼓上，形成圓柱形形狀的輪胎胎體。輪胎成型過程的這個階段通常被稱為輪胎成型過程的“第一階段”。然后，通常將輪胎胎體從輪胎成型鼓移除并且送到第二階段的、可擴(kuò)展的輪胎成型鼓，在該可擴(kuò)展的輪胎成型鼓，胎體擴(kuò)展成用于容納輪胎的其余部件諸如帶束層包和橡膠胎面的環(huán)形形狀。然后，將完成的環(huán)形形狀未硫化的輪胎胎體或生輪胎從第二階段鼓移除并且隨后|吳制并硫化成成品輪胎。
[0003]因此，現(xiàn)有技術(shù)過程需要兩個輪胎成型鼓以及胎體從一個鼓到另一鼓的轉(zhuǎn)移。此夕卜，在將輪胎胎圈精確地定位和錨固在未硫化的輪胎胎體上，尤其是在輪胎胎圈從第一階段鼓到第二階段鼓的運(yùn)輸期間，問題常常出現(xiàn)。胎圈定位的變化會導(dǎo)致輪胎中的簾布層變形。
[0004]對于第一和第二階段輪胎成型，輪胎制造商最近已經(jīng)開始移動朝向利用單輪胎成型鼓。這需要輪胎成型鼓能夠軸向擴(kuò)展和收縮以及徑向擴(kuò)展/收縮。此外，重要的是，在包括輪胎成型的整個輪胎成型過程期間維持主動胎圈鎖，使得簾布層簾線長度得到維持，從而實(shí)現(xiàn)良好的輪胎均勻性。
[0005]輪胎制造商通常使用撓性圓柱形橡膠處理的中心套筒作為在輪胎成型鼓上的最外面的元件。中心套筒用作施加的表面和用于輪胎的最里面的部件(內(nèi)襯)的固定點(diǎn)。其中中心套筒包繞徑向可擴(kuò)展分段的“肩部”的部分還充當(dāng)靠著生輪胎的胎圈區(qū)域的氣動密封部，使得在全階段輪胎成型過程中能夠充氣(成型)生輪胎。中心套筒通常還具有一系列孔以便提供真空以將內(nèi)襯固定到鼓以及提供空氣以使生輪胎成型。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)橡膠中心套筒存在一些缺點(diǎn)。輪胎成型鼓通常具有寬范圍的寬度可調(diào)整性，而現(xiàn)有技術(shù)橡膠中心套筒具有非常有限的寬度操作范圍，通常小于30_。因此，套筒限制輪胎成型鼓的作用，導(dǎo)致需要在適當(dāng)位置利用另一個具有不同的寬度中心套筒的鼓來更換該鼓。更換鼓的必要性需要存儲不同寬度尺寸的鼓，并且在更換鼓期間損失生產(chǎn)率。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)中心套筒的第二個缺點(diǎn)在于，在輪胎成型循環(huán)期間，鼓寬度隨著生輪胎成型直徑的增加而逐漸縮小。這種縮小的寬度作用可導(dǎo)致套筒因壓縮而聚束或屈曲(buckling)。由于屈曲直徑大于輪胎的胎圈直徑，所以有必要加寬輪胎成型鼓的寬度，以便從鼓中卸下成品輪胎。
[0008]現(xiàn)有技術(shù)中心套筒的第三個缺點(diǎn)在于，它們在輪胎成型鼓上是最高程度的維護(hù)部件，當(dāng)它們破損或起泡時，需要頻繁的更換。
[0009]現(xiàn)有技術(shù)中心套筒的第四個缺點(diǎn)在于，套筒的使用導(dǎo)致使鼓擴(kuò)展所需的力的量的增加。
[0010]現(xiàn)有技術(shù)中心套筒的第五個缺點(diǎn)在于，套筒的使用可導(dǎo)致在胎體的充氣期間不均勻的空氣流分布，導(dǎo)致輪胎不均勻性。
[0011]因此，期望的是提供克服上述缺點(diǎn)的輪胎成型鼓。
[0012]定義
為便于理解本公開，定義下列各項(xiàng):
“三角膠芯”意指徑向位于胎圈上方并且置于簾布層和簾布層反包之間的彈性填料。
[0013]“軸向的”和“軸向地”意指與輪胎成型鼓的縱向旋轉(zhuǎn)軸線平行或?qū)?zhǔn)的線或方向。
[0014]“胎圈”意指輪胎的包括通常被稱為“胎圈芯部”的環(huán)形抗拉構(gòu)件的部分，其由簾布層簾線包繞并且成型為帶有或不帶有其它增強(qiáng)元件如胎圈芯包布、胎跟加強(qiáng)層、三角膠芯、護(hù)趾膠和胎圈包布以便適配于輪輞設(shè)計(jì)。
[0015]“帶束層結(jié)構(gòu)”或“加強(qiáng)帶束”意指由平行簾線構(gòu)成的至少兩個環(huán)形層或簾布層，簾線經(jīng)過編織或未經(jīng)編織，位于胎面下方，非錨定于胎圈上，并且具有相對于輪胎赤道面角度在從17°至27°的范圍內(nèi)的左右簾線。
[0016]“胎體”意指輪胎簾布層材料的未硫化的層壓制件和被切割至適合于拼接的長度或已經(jīng)拼接成圓柱形的或環(huán)形的形狀的其它輪胎部件。在將胎體硫化以制造模制輪胎之前，可將附加部件添加到胎體。
[0017]“外殼”意指輪胎胎體以及除胎面外相關(guān)聯(lián)的輪胎部件。
[0018]“胎圈包布”表示置于胎圈外側(cè)的狹窄的帶形材料，用以保護(hù)簾布層免受輪輞干擾，將撓曲分布在輪輞上方，以及用以密封輪胎。
[0019]“周向的”意指垂直于軸向沿環(huán)形胎面表面的周長延伸的線或方向。
[0020]“簾線”意指組成輪胎內(nèi)簾布層的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)線束之一。
[0021]“赤道面(EP)”意指垂直于輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線并且穿過其胎面中心的平面。
[0022]“內(nèi)襯”意指形成無內(nèi)胎輪胎的內(nèi)表面的彈性體或其它材料的一層或多層，其含有輪胎內(nèi)的充氣流體。
[0023]“插件”意指被用來作為通常位于輪胎的側(cè)壁區(qū)域中的加強(qiáng)構(gòu)件的彈性構(gòu)件。
[0024]“簾布層”意指具有涂覆有橡膠的平行的簾線的連續(xù)層。
[0025]“徑向的”和“徑向地”意指在徑向地朝向或遠(yuǎn)離輪胎成型鼓的旋轉(zhuǎn)軸線的方向。
[0026]“子午線輪胎”意指帶束或周向地限制的充氣輪胎，其中，至少一層簾布層具有相對于輪胎的赤道面以65°與90°之間的簾線角度從胎圈延伸至胎圈的簾布層簾線。
[0027]“肩部”意指正好在胎面邊緣下方的側(cè)壁的上部。
[0028]“胎側(cè)”意指輪胎在胎面與胎圈之間的部分。
[0029]“胎面”意指當(dāng)結(jié)合至輪胎胎體時包括輪胎的在輪胎正常充氣并在標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載下時與道路形成接觸的那部分的橡膠部件。
[0030]“胎面寬度”意指胎面表面在軸向方向上即在平行輪胎旋轉(zhuǎn)軸線的平面內(nèi)的弧長度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0031]本發(fā)明提供如下方案:
1.一種輪胎成型鼓，其特征在于，包括:可旋轉(zhuǎn)的鼓，其具有中心段與第一肩部段和第二肩部段，所述中心段是徑向可擴(kuò)展的，其中，所述中心段不具有中心套筒，其中，所述中心段具有第一端和第二端，其中，所述第一端和第二端每個具有肩部，其中，所述中心段還包括第一肩部密封部和第二肩部密封部，所述第一肩部密封部和第二肩部密封部具有第二自由端和接納在夾具中的第一端，所述第二自由端在所述中心段的第一端和第二端上可滑動，使得所述肩部密封部在所述中心段的肩部上延伸。
[0032]2.根據(jù)方案I所述的輪胎成型鼓，其特征在于，所述中心段分段還包括第一半體和第二半體，其中，所述第一半體可滑動地安裝在所述第二半體內(nèi)。
[0033]3.根據(jù)方案I所述的輪胎成型鼓，其特征在于，所述第一半體和所述第二半體均由一個或多個安裝塊形成，其中，各安裝塊具有用于接納一個或多個桿的凹部。
[0034]4.根據(jù)方案3所述的輪胎成型鼓，其特征在于，所述桿可拆卸地固定到安裝塊。
[0035]5.根據(jù)方案3所述的輪胎成型鼓，其特征在于，各安裝塊具有通過凹部分開的至少三個桿，其中，所述第一半體的所述桿對齊以便接納進(jìn)入到所述第二半體的凹部中。
[0036]6.根據(jù)方案3所述的輪胎成型鼓，其特征在于，至少一個桿具有多個孔。
[0037]7.根據(jù)方案3所述的輪胎成型鼓，其特征在于，所述安裝塊具有徑向高度H并且與具有不同徑向高度的安裝塊是可互換的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0038]將以舉例方式并且參照附圖描述本發(fā)明，其中:
圖1a是示出本發(fā)明的輪胎成型鼓的透視圖，具有安裝在鼓的胎冠部分上的兩個肩部
套筒；
圖1b是示出在成型鼓的左手側(cè)和右手側(cè)的外覆蓋層移開時圖1a的輪胎成型鼓的透視圖。
[0039]圖2是示出在徑向擴(kuò)展的位置中的圖1的輪胎成型鼓的前橫截面圖；
圖3是圖1的輪胎成型鼓的中心段的近視圖；
圖4是僅示出在徑向擴(kuò)展的位置中的中心段的透視圖；
圖5是單中心段分段的透視圖；
圖6是圖8的單中心段分段的底視圖；
圖7是具有拼接板的單中心段分段的透視圖；
圖8是示出底部彈簧的圖7的單中心段分段的底視圖；以及 圖9是示出拼接條的中心段的一部分的近視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0040]參考附圖，圖示出本發(fā)明的示例性輪胎成型鼓5。更具體地，如圖1a和圖1b中所示，輪胎成型鼓5具有通過中心段20聯(lián)結(jié)一起的左手側(cè)7和右手側(cè)9。中心段20被進(jìn)一步劃分成右手側(cè)22b和左手側(cè)22a，它們軸向且徑向地可移動，如下文將更詳細(xì)地描述的。與中心段20相鄰的是第一和第二胎圈鎖定機(jī)構(gòu)25a、b，它們也徑向地可移動，如圖2中所示。與胎圈鎖定機(jī)構(gòu)相鄰的是第一和第二肩部段29。胎圈鎖定機(jī)構(gòu)和肩部均軸向地可移動并且由中心螺釘機(jī)構(gòu)121驅(qū)動。因此，鼓的左手側(cè)和右手側(cè)均軸向地可移動。將在下面更詳細(xì)地描述這些部件。
[0041]中心段 如圖1-5中所示的輪胎成型鼓的中心段20進(jìn)一步包括位于鼓的外圓周的多個中心分段22a、b。各個中心分段還可分成左手側(cè)22a和右手側(cè)22b，盡管不需要。如圖3中所示，左手側(cè)中心分段22a具有一個或多個指狀突起部或桿24a，且具有位于指狀突起部之間的凹部26a。桿24a在指狀部24b之間形成的凹部26b中滑動。右手側(cè)鏡像相對。因此，右手側(cè)中心分段22b具有在位于指狀部24a之間的凹部26a中滑動的一個或多個指狀的突起部或桿24b。指狀突起部或桿24a中的每一個接納在安裝塊40a、b的相應(yīng)的凹部42a、b中。因此，中心段左手側(cè)和右手側(cè)像疊合的手的手指那樣互相交叉或聯(lián)鎖，以便致動鼓20的中心段。
[0042]如圖5中所示，圖示出右手中心分段22b。右手中心分段被示出為具有三個指狀突起部，成形為桿24b。各個桿24b被接納在安裝塊40b的凹部42b中。指狀突起部24b經(jīng)夾具44b固定在安裝塊40b的凹部42b內(nèi)。多個安裝塊40a、b被布置在環(huán)形布置中的相對端上。安裝塊連同指狀桿形成鼓的外徑向表面。分段被重新設(shè)計(jì)成使得內(nèi)襯代替中心套筒被直接施加到指狀部類桿的外部徑向表面。因此，不存在在鼓的外徑向表面的部分或全部上延伸的中心套筒。分段的至少一個指狀部(參見圖7)配備有連接至真空源的孔80以使得能夠利用真空將內(nèi)襯的引導(dǎo)邊緣固定至鼓。優(yōu)選地，左分段和右分段中的每個的指狀部配備有孔80?？?0還可以用來輸入空氣以對輪胎充氣進(jìn)入到螺旋管中。
[0043]為了具有不同尺寸的中心段，安裝塊的徑向高度H可根據(jù)需要增加或減少。具有相同尺寸的指狀突起部可以與不同徑向尺寸的安裝塊互換使用，以便形成不同直徑的鼓。指狀突起部的可互換性減少需被保持在庫中的零件量。
[0044]如圖3中所示，左手中心分段22a具有三個指狀突起部24a，這些突起部以相互交叉或聯(lián)鎖的方式可滑動地接納在在指狀部24b之間形成的三個細(xì)長槽26b中。同樣地，右手中心分段22b具有三個指狀的突起部24b，這些突起部可滑動地接納在在位于指狀部24a之間的三個相對的細(xì)長槽26a中。因此，中心分段22a、b相互配合以便隨著指狀部在凹部內(nèi)滑動而軸向擴(kuò)展或收縮。
[0045]圖4示出在收縮位置中的中心段。圖2示出在徑向擴(kuò)展的位置中的中心段20。中心段20可在約20至約50mm的范圍內(nèi)徑向地?cái)U(kuò)展。隨著各個中心分段22a、b徑向地?cái)U(kuò)展，在中心分段的指狀部之間的間隙增加。
[0046]圖7進(jìn)一步示出輪胎成型鼓的可選特征。圖9示出彈性拼接板100。拼接板具有用于執(zhí)行拼接的平坦表面。拼接板的第一端102是鉸鏈?zhǔn)降摹Ｆ唇影宓牡诙?04連接至彈簧106。拼接板的第二端104可以與位于如圖9中所示的中心段的第二半體上的固定拼接板110接合。固定拼接板110支撐彈性拼接板100。
[0047]肩部密封部
本發(fā)明的輪胎成型鼓不具有中心套筒，也不具有從中心段的一端延伸至另一端的套筒或任何種類的橡膠部件，也不具有位于鼓的中心段的中心的套筒。本發(fā)明的輪胎成型鼓去除了中心套筒，并且包括第一和第二肩部密封部60a、b。肩部密封部的目的是在生輪胎的胎圈與輪胎成型鼓之間維持氣動密封部，使得能夠在全階段輪胎成型過程中實(shí)現(xiàn)生輪胎的充氣和成型。第一和第二肩部密封部60a、b位于形成中心段的分段22a、b的軸向外端處。各中心密封部優(yōu)選地具有整體環(huán)形形狀，具有第一端62a、b，其固定在位于與中心段分段相鄰的密封夾具(未示出)中。優(yōu)選地，密封部的第一端62a、b具有用于與密封夾具的內(nèi)突起的匹配容納的外胎圈突起63。肩部密封部均還包括為自由的或不受拘束端的第二端64a、b。因此，肩部密封部并不經(jīng)受顯著縮短中心套筒的壽命的軸向拉伸。自由端64a、b座靠在中心分段22a、b的外表面23a、b上(圖6),并且當(dāng)鼓徑向擴(kuò)展時，自由端64a、b將相對于中心段滑動。外表面23a、b具有比中心段的中心較小的外徑，形成徑向臺階使得當(dāng)安裝肩部密封部時，肩部密封部形成與鼓的中心段齊平的表面。
[0048]肩部密封部優(yōu)選地模制成如圖4中所示的L形狀。肩部密封部可由橡膠或聚亞安酯或其它柔性聚合物制成。
[0049]胎圈鎖機(jī)構(gòu)
與中心段20相鄰的是第一和第二環(huán)形胎圈鎖定機(jī)構(gòu)25。圖2示出在縮回位置中的胎圈鎖定機(jī)構(gòu)25。
[0050]肩部段和肩部夾具鎖
輪胎成型鼓5的左和右手肩部段29被限定為位于中心段的中心線的軸向外部的鼓部件，包括密封夾具和胎圈鎖機(jī)構(gòu)。輪胎成型鼓的左和右手肩部段在支承套筒上軸向地可滑動。肩部段29由安裝在沿著傳動螺桿121行進(jìn)的螺母130上的驅(qū)動銷125致動。當(dāng)中心螺釘旋轉(zhuǎn)時，螺母130軸向向內(nèi)/向外移動，促使驅(qū)動銷125和各個肩部段以對應(yīng)的方式軸向內(nèi)側(cè)/向外移動。此外，驅(qū)動銷也與分體式中心分段的機(jī)械配合，促使分體式中心分段22a、b軸向地延伸或收縮。
[0051]驅(qū)動軸
中心驅(qū)動軸120被設(shè)置以便輪胎成型鼓5繞其縱向軸線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。中心軸120連接到驅(qū)動裝置(未示出)。設(shè)置在中心驅(qū)動軸120內(nèi)的是中心螺釘121。中心螺釘121在各端處由軸承123支撐。在中心螺釘121的一側(cè)上的螺紋是左旋的并且在相對側(cè)上的螺紋是右旋的。在左手側(cè)上的是連接至螺紋螺釘121的一端的內(nèi)側(cè)(inboard)螺母125，并且同樣地，在相對的右手側(cè)上的是連接至中心螺釘121的外側(cè)(outboard)滾珠螺母125。
[0052]反包囊袋(bladder)
上囊袋150從胎圈鎖機(jī)構(gòu)25軸向向外延伸至輪胎成型鼓的相應(yīng)的端。上囊袋150延伸過下囊袋152，其安裝在鼓的肩部區(qū)域并且軸向向外地延伸至輪胎成型鼓的相應(yīng)的端。上和下囊袋用作反包囊袋，其用來充氣并且因此使得簾布層的反包端纏繞三角膠芯和胎圈核心。
[0053]雖然為了示出本發(fā)明的目的，已經(jīng)示出某些典型實(shí)施例和細(xì)節(jié)，但是對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，顯而易見的是，在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，可在本發(fā)明中作出各種改變和修改。
【權(quán)利要求】
1.一種輪胎成型鼓，其特征在于，包括:可旋轉(zhuǎn)的鼓，其具有中心段與第一肩部段和第二肩部段，所述中心段是徑向可擴(kuò)展的，其中，所述中心段不具有中心套筒，其中，所述中心段具有第一端和第二端，其中，所述第一端和第二端每個具有肩部，其中，所述中心段還包括第一肩部密封部和第二肩部密封部，所述第一肩部密封部和第二肩部密封部具有第二自由端和接納在夾具中的第一端，所述第二自由端在所述中心段的第一端和第二端上可滑動，使得所述肩部密封部在所述中心段的肩部上延伸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪胎成型鼓，其特征在于，所述中心段分段還包括第一半體和第二半體，其中，所述第一半體可滑動地安裝在所述第二半體內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪胎成型鼓，其特征在于，所述第一半體和所述第二半體均由一個或多個安裝塊形成，其中，各安裝塊具有用于接納一個或多個桿的凹部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的輪胎成型鼓，其特征在于，所述桿可拆卸地固定到安裝塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的輪胎成型鼓，其特征在于，各安裝塊具有通過凹部分開的至少三個桿，其中，所述第一半體的所述桿對齊以便接納進(jìn)入到所述第二半體的凹部中。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的輪胎成型鼓，其特征在于，至少一個桿具有多個孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的輪胎成型鼓，其特征在于，所述安裝塊具有徑向高度H并且與具有不同徑向高度的安裝塊是可互換的。
【文檔編號】B29D30/24GK103660336SQ201310355012
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月15日
【發(fā)明者】D.R.韋弗, D.A.倫德爾 申請人:固特異輪胎和橡膠公司