輪胎成形設備和相關方法
2023-05-26 16:04:11 3
專利名稱：輪胎成形設備和相關方法
技術領域：
本發明總地涉及用於成形輪胎的設備和方法，且更具體地涉及用於在鼓上成形輪胎的設備和方法。
背景技術：
輪胎可通過將數個輪胎部件放在第一鼓上以在輪胎形成操作的第一階段中形成圓柱形輪胎胎體來製造。然後通過將輪胎胎體從第一鼓轉移到第二鼓上，輪胎胎體可在輪胎成形操作的整個第二階段中運轉，在所述第二鼓處輪胎胎體可膨脹為環面形且在此處施力口另外的部件，例如帶束層包裝和橡膠胎面。膨脹的胎體然後被模製且硫化為成品輪胎。不幸的是此製造過程是耗時的且要求兩個不同的鼓，這增加了輪胎成形操作的複雜性。為解決此複雜性，已開發了單階段鼓和相關的方法。在已知類型的涉及單階段鼓的操作中，多個材料層施加到具有可軸向和徑向移動的肩部和中心部分的鼓上。這些部分的移動允許輪胎胎體的層的成形和輪胎胎體在同一個鼓上的膨脹。然而，此類型的操作存在缺點。例如，帶有單階段鼓的設備要求在胎體徑向膨脹之前將輪胎胎體的三角膠芯胎圈部件在其他層之上縫合，這增加了複雜性和完成操作所要求的時間。另外，要求複雜的控制來協調肩部和中心部分的軸向和徑向移動以防止空氣截留在輪胎胎體內。再另一方面，此類型的操作涉及橡膠層的拉伸和鬆弛，這可能導致橡膠的永久變形。此變形在一些情況中導致不可預測的橡膠層端部的布置，這可能對於輪胎一致性是有害的。因此，存在對於處理與常規的輪胎成形設備和方法相關的這些和其他缺點的輪胎成形設備和方法的需求。
發明內容
在一個實施例中提供了用於形成輪胎的方法。該方法包括將至少一個胎體層布置在可圍繞旋轉軸線旋轉的鼓上，以因此形成具有相對的第一側端和第二側端的圓柱形的未硫化輪胎胎體。第一胎圈和三角膠芯組件定位為靠近未硫化的輪胎胎體的第一側端。第二胎圈和三角膠芯組件定位為靠近未硫化的輪胎胎體的第二側端。方法包括將未硫化的輪胎胎體的第一側端圍繞第一胎圈和三角膠芯組件反包，且將未硫化的輪胎胎體的第二側端圍繞第二胎圈和三角膠芯組件反包。在未硫化的輪胎胎體的第一和第二側端圍繞第一和第二胎圈和三角膠芯組件分別反包時，輪胎胎體的位於第一和第二胎圈和三角膠芯組件之間的部分相對於旋轉軸線徑向向外移動。在具體實施例中，方法包括在未硫化的輪胎胎體的第一和第二側端分別圍繞第一 和第二胎圈和三角膠芯組件反包期間和在輪胎胎體的在第一和第二胎圈和三角膠芯組件之間的部分徑向向外移動期間，維持第一和第二胎圈和三角膠芯組件的恆定定向。方法可包括控制通常可促動的機構以將第一和第二側端分別圍繞第一和第二胎圈和三角膠芯組件反包，且將輪胎胎體的位於第一和第二胎圈和三角膠芯組件之間的部分相對於旋轉軸線徑向向外移動。另外地或替代地，方法可包括在將輪胎胎體的位於第一和第二胎圈和三角膠芯組件之間的部分相對於旋轉軸線徑向向外移動時，以鼓支承未硫化的輪胎胎體的基本上整個圓周。另外，方法可包括以鼓的可相互移動的多個搭接段支承未硫化的輪胎胎體的基本上整個圓周。再另外，方法可包括當未硫化的輪胎胎體的直徑隨著輪胎胎體的位於第一和第二胎圈和三角膠芯組件之間的部分相對於旋轉軸線的徑向向外移動而增加時，將多個搭接段相對彼此周向滑動。在另一個特定的實施例中，方法包括當將輪胎胎體的位於第一和第二胎圈和三角膠芯組件之間的部分相對於旋轉軸線徑向向外移動時，將第一側端縫合到未硫化的輪胎胎體的另一個部分。方法可包括在將未硫化的輪胎胎體的第一和第二側端反包之前，軸向向內移動第一和第二胎圈和三角膠芯組件。方法可另外包括在將未硫化的輪胎胎體的第一和
第二側端反包之前，將未硫化的輪胎胎體的第一和第二側部分與第一和第二胎圈和三角膠芯組件分別接合。在另一個實施例中，提供了用於成形輪胎的方法。方法包括將至少一個胎體層布置在可圍繞旋轉軸線旋轉的鼓上以因此形成具有相對的第一側端和第二側端的圓柱形的未硫化輪胎胎體。第一胎圈和三角膠芯組件定位為靠近未硫化的輪胎胎體的第一側端，且第二胎圈和三角膠芯組件定位為靠近未硫化的輪胎胎體的第二側端。方法包括將未硫化的輪胎胎體的第一側端圍繞第一胎圈和三角膠芯組件反包，且將未硫化的輪胎胎體的第二側端圍繞第二胎圈和三角膠芯組件反包。在未硫化的輪胎胎體的第一和第二側端圍繞第一和第二胎圈和三角膠芯組件分別反包時，輪胎胎體的位於第一和第二胎圈和三角膠芯組件之間的部分相對於旋轉軸線徑向向外移動。方法包括在未硫化的輪胎胎體的第一和第二側端圍繞第一和第二胎圈和三角膠芯組件分別反包期間和在輪胎胎體的在第一和第二胎圈和三角膠芯組件之間的部分徑向向外移動期間，維持第一和第二胎圈和三角膠芯組件的恆定定向。方法進一步包括當未硫化的輪胎胎體的直徑隨著輪胎胎體的位於第一和第二胎圈和三角膠芯組件之間的部分相對於旋轉軸線的徑向向外移動而增加時，將鼓的多個搭接段相對彼此周向滑動。在再另一個實施例中，提供了用於成形具有至少一個胎體層和第一和第二胎圈和三角膠芯組件的輪胎的全階段高冠鼓，其中鼓可圍繞旋轉軸線旋轉。鼓具有一對相對的軸向可移動的轂，和在兩個轂之間延伸的且構造為在其上支承至少一個胎體層的支承結構。支承結構包括一對胎圈殼體，每個殼體構造為在其上支承第一或第二胎圈和三角膠芯組件中的一個。鼓的膨脹裝置構造為接合支承結構和至少一個胎體層的第一和第二側端，以在胎體層的一部分徑向向外相對於旋轉軸線移動時將第一和第二側端圍繞第一和第二胎圈和三角膠芯組件分別反包。支承結構可包括多個搭接段，所述搭接段構造為支承至少一個胎體層的基本上整個圓周。另外，多個搭接段可包括位於距旋轉軸線第一徑向距離處的第一組搭接段，和位於距旋轉軸線第二徑向距離處的第二組搭接段，其中第一徑向距離與第二徑向距離不同。搭接段可以以級聯的方式圍繞鼓的圓周布置。鼓也可包括沿鼓的旋轉軸線延伸的軸，帶有包括凸輪和一對運行地連接到凸輪的提升器的膨脹裝置，使得軸的旋轉有效地使凸輪旋轉以因此將提升器相對於旋轉軸線徑向向外移動。鼓也可以具有氣動元件，所述氣動元件運行地聯接到該對相對的軸向可移動的轂，且構造為將軸向向外的力相對於鼓的中心線施加到轂上。在一個實施例中，膨脹裝置包括第一和第二反包元件，所述反包元件構造為接合至少一個胎體層的第一和第二側端，第一和第二反包元件運行地連接到轂而使得轂的軸向移動有效地促動第一和第二反包元件以因此將第一和第二側端反包。
被合併入說明書且形成此說明書的一部分的附示了本發明的實施例，且與以上給出的本發明的總體描述和以下給出的實施例的詳細描述一起用於解釋本發明的原理。圖I是輪胎成形設備的剖開的橫截面視圖。圖2是圖I的設備的部分立體圖。 圖3是圖I和圖2的輪胎成形設備的鼓的部分立體圖。圖4A和圖4B是圖3的鼓的一對外盤的立體圖。圖5A和圖5B是圖3的鼓的一對凸輪盤的立體圖。圖6A是圖3的鼓的部分橫截面視圖，圖中圖示了示例性的輪胎成形過程的一個步驟。圖6B是類似於圖6A的視圖，圖中圖示了示例性的輪胎成形過程的另一個步驟。圖6C是類似於圖6A的視圖，圖中圖示了示例性的輪胎成形過程的另一個步驟。圖6D是類似於圖6A的視圖，圖中圖示了示例性的輪胎成形過程的另一個步驟。圖6E是類似於圖6A的視圖，圖中圖示了示例性的輪胎成形過程的另一個步驟。圖6F是類似於圖6A的視圖，圖中圖示了示例性的輪胎成形過程的又一個步驟。圖7是圖3的鼓的鏈節組件成形部分的立體圖。圖8A是圖3的鼓的葉元件的頂視圖。圖8B是圖8A的葉元件的側視圖。圖9A是圖3的鼓的支承結構的一部分的部分分解立體圖。圖9B是圖3的鼓的支承結構的組裝的部分的立體圖。圖IOA是圖3的鼓的端視圖，圖中圖示了根據本發明的一個實施例的示例性的支
承結構。圖IOB是類似於圖IOA的視圖，圖中圖示了處於徑向膨脹狀態的鼓。圖IlA是根據本發明的另一個實施例的支承結構的一部分的部分視圖。圖IlB是圖IlA的支承結構的組裝的部分的立體圖。圖IlC是圖IlB的支承結構的組裝的部分的端視圖。圖12A是圖3的鼓的端視圖，圖中圖示了根據本發明的另一個實施例的支承結構。圖12B是類似於圖12A的視圖，圖中示出了圖12A的鼓處於徑向膨脹的狀態。定義
「三角膠芯」意味著位於胎圈徑向上方且在帘布層與反包帘布層之間的彈性體填料。「軸向」和「軸向地」意味著平行於輪胎的旋轉軸線的線或方向。「胎圈」意味著周向的大體上不可延伸的金屬絲組件，所述組件形成了胎圈區的核心，且與將輪胎保持到輪輞相關。「胎圈和三角膠芯組件」意味著預成形的結構，所述結構包括胎圈和三角膠芯並形成輪胎胎體的一部分。「胎體」意味著除帶束層結構、胎面、底胎面以及帘布層上的側壁橡膠之外的輪胎結構，但是包括胎圈。「周向」意味著沿垂直於軸向方向的環形胎面的表面的外周延伸的線或方向。「簾線」表示構成輪胎中的帘布層的加強線束之一。「內部」意味著朝向輪胎內側定位。「內襯」意味著覆蓋了胎體的內側且當輪胎組裝時面向氣室的模製的橡膠層。「天然橡膠」意味著從橡膠漿中得到的彈性烴類聚合物，包括稱為聚異戊二烯的提純的形式。「外部」意味著朝向輪胎外部定位。「帘布層」或「多個帘布層」意味著塗敷有橡膠的壓延的織物線，所述織物線在胎圈之間纏繞以形成輪胎的常規胎體。「充氣輪胎」意指具有大體環面形狀的、通常為開口圓環面形狀的層疊的機械裝置，其具有胎圈和胎面且由橡膠、化學品、織物和鋼或其他材料製成。當安裝在機動車輛的車輪上時，輪胎通過其胎面提供牽引力且包含支承車輛載荷的流體。「徑向」和「徑向地」意味著向著和離開輪胎的旋轉軸線的方向。「側壁」意味著輪胎的在胎面和胎圈區之間的部分。
具體實施例方式現在參考附圖，且特別地參考圖I至圖3，提供設備10的示例性實施例用於成形輪胎，例如子午線乘用車輪胎。設備10包括可圍繞旋轉軸線20a旋轉的鼓20。鼓20安裝在沿軸線20a延伸的中心軸24上，且中心軸通過從動支承件30聯接到驅動器(未示出)以進行旋轉。鼓20包括沿軸線20a可移動的一對相對的外側組件36、40，和在外側組件36、40之間延伸的支承結構44。外側組件36、40和支承結構44聯合地限定了支承表面，所述支承表面構造為在其上接收多個材料層L和其他部件，所述多個材料層L和其他部件形成了圓柱形的輪胎胎體45。支承結構44構造為由於外側組件36、40的軸向移動而軸向收縮和膨脹，且也構造為徑向膨脹，如在下文中進一步詳述。中心軸24形成了鼓芯組件48的一部分，所述鼓芯組件48還包括圍繞軸線20a可旋轉的芯軸50、內軸161以及外軸54，如在圖I中圖示。內軸161傳輸來自外部馬達的旋轉輸入。此旋轉與芯軸50的旋轉獨立。外軸54圍繞與旋轉軸線20a偏置的旋轉軸線54a旋轉，且包括控制外軸54的旋轉運動的離合器56。離合器56將內軸161的旋轉聯接到外軸54。可選地，鼓20還可包括第二外軸(未示出)，其由相應離合器驅動且控制鼓20的軸向膨脹或收縮。帶有各自離合器的示例性的一對外軸在美國專利No. 6，827，119中公開，其公開全部明示地合併入本文中。外側組件36、40可軸向地移動以便將支承結構44選擇地收縮或膨脹。為此目的，外側組件36、40形成各自轂156、158的一部分，各自轂156、158可相對於彼此滑動。更具體地，外側組件36形成第一轂156的一部分，而外側組件40形成第二轂158的一部分。第一轂156具有布置在第二轂158的第二接合部分158a內的第一接合部分156a，以便允許第一轂156和第二轂158的相對於彼此可滑動的移動，且因此允許第一外側組件36和第二外側組件40的相對於彼此的可滑動的移動。為此目的，第二轂158包括空氣入口 160，所述空氣入口 160選擇性地從外側空氣源(未示出)接收加壓空氣和/或向外側空氣源排出加壓空氣，且將所述加壓空氣供給到加壓空氣的共同室159內，這允許第二轂158相對於第一轂156的向外和向內的移動。替代地，鼓20可包括與入口 160協作的專用的排放口或出口(未示出)，使得空氣的通過入口 160和通過出口(即到共同室159的流入和從共同室159的流出)的選擇性流動，使轂156、158的相互移動成為可能。繼續參考圖I至圖3，在一個具體實施例中，轂156、158被向內偏置(S卩，在共同室159內不存在空氣時)。在此實施例中，空氣通過空氣入口 160選擇性地被供給到轂156、158內，以向外推轂156、158，同時它們的軸向位置被轂156、158與鼓20的其他部件的聯接所限制。例如，鼓20可包括一個或多個軌鎖定件(未示出)，所述軌鎖定件可選擇性地將轂156、158在中心軸24上的位置固定。在此實施例中，軌鎖定件可另外地設計為通常處於鎖定狀態，且進一步構造為被氣動地解鎖。通過合適地選擇的部件例如為中心軸24的一個或多個導軌232,有助於第一轂156和第二轂158的滑動移動。
外軸54具有一對相互間隔開的花鍵齒輪組件163，且所述花鍵齒輪組件163包括各齒輪164。齒輪164操作地聯接到總的以附圖標號170指示的膨脹裝置的中心部分的各協作部件。膨脹裝置170構造為接合支承結構144以及未硫化的輪胎胎體45的由支承結構44支承的第一側端和第二側端45a。特別地，膨脹裝置170構造為在將輪胎胎體45的中心部分(即在胎圈和三角膠芯組件180之間)相對於旋轉軸線20a徑向向外移動時將側端45a圍繞靠近端部45a的各自多個胎圈和三角膠芯組件180向上翻(即反包，turn-up)，如在下文中更完整地解釋。繼續參考圖I至圖3，第一和第二外側組件36、40包括用於支承構成輪胎胎體45的一個或多個層L的端部部分且用於支承且固定胎圈和三角膠芯組件180的定向的特徵。更具體地，外側組件36、40包括各自胎圈殼體，在此實施例中，所述胎圈殼體具有凹陷185、187的形式，每個胎圈殼體貼合地容納了胎圈和三角膠芯組件180的胎圈部分180a。外側組件36、40還分別支承了各自的多個可樞轉的反包元件188、189，所述反包元件188、189形成膨脹裝置170的一部分且構造為接合輪胎胎體45的側端45a。多個反包元件188、189分別位於鼓20的中心橫軸或中心線20b的每側上。膨脹裝置170還包括一對相對的端板190、192，所述端板190、192分別形成了第一轂156和第二轂158的一部分，且因此也相對於彼此可軸向地向內和向外移動。端板190、192的每個由外盤194、內凸輪盤196和周向相互間隔開的且支承在外盤194的槽形開口194a (圖2)內的多個徑向可移動的提升器200製成。在將一個或多個層L放置在支承結構44上期間，提升器200靠放在槽形開口 194a的封閉端上，且在此位置不延伸超過凸輪盤196的圓周。繼續參考圖I至圖3，且現在進一步參考圖4A、圖4B、圖5A和圖5B，提升器200是可被促動的以致徑向向外移動，該徑向向外的移動有效地接合支承結構44並使支承結構44也徑向向外移動。通過提升器200的多個凸輪隨動件支撐件206在位於凸輪盤196的軸向面向外的面上的各螺旋溝槽210 (圖5A、圖5B)內的接合，促進提升器200的此徑向向外的移動。更具體地，每個提升器200具有支承臂216，提升器200聯接到所述支承臂216且所述支承臂216在外盤194內的槽內滑動。每個支承臂216與相應的提升器200徑向地可移動，且具有安裝在支承臂216 的軸向面向內的面上的凸輪隨動件支撐件206。在運行中，凸輪盤196相對於外盤194的選擇性轉動導致支撐件206沿著由螺旋溝槽210限定的路逕行進，這導致提升器200的徑向向外或向內的移動。此移動進而分別自動增加或減小了鼓200的總直徑。凸輪盤196的選擇性的轉動通過馬達(未示出)的促動而實現，所述馬達通過離合器56 (圖I)驅動外軸54的旋轉。在圖示的實施例的一個方面中，凸輪盤196通過多個接合元件230固定到外軸54上，所述多個接合元件230具有各自的C形槽231，每個槽231在那兒接收沿著示例性外軸54的多個導軌232之一，如在圖4A、圖4B、圖IOA和圖IOB中圖
/Jn o特別地參考圖I、圖4A和圖4B，且進一步參考圖6A至圖6F，膨脹裝置170如上所述還包括一對樞轉的反包元件188、189。所述反包元件188、189分別運行地聯接到第一轂156和第二轂158。此運行聯接使得轂156和轂158的軸向(即沿軸線20a)向內和向外的超過所述轂156和轂158的預定軸向位置的移動自動導致反包元件188、189的樞轉移動。更具體地，如在圖I和圖6A中圖示，反包元件188、189具有平行於軸線20a的大體上平的定向，這與鼓20的相對地軸向膨脹的情況相關聯。當由於裝置170的徑向膨脹作用在受拉狀態的支承44上，轂156、158反作用地朝著鼓20的中心橫軸或中心線20b向內移動時，尤其是一旦轂156、158達到相對於橫軸20b的各自預定位置，則反包元件188、189開始樞轉，例如在圖6D中所圖示。轂156、158的繼續的向內移動導致反包元件188、189的向著大體徑向定向(即，大體上垂直於軸線20a)的繼續的樞轉移動，例如在圖6E和圖6F中圖示。反包元件188、189的樞轉移動有效地接合輪胎胎體45的側端45a (圖1)，且有效地將側端45a圍繞各自胎圈和三角膠芯組件180包裹，如在圖6D至圖6F中圖示。為此目的，反包元件188、189的每個具有第一滾子188a、189a和第二滾子188b、189b，所述第一滾子188a、189a構造為在反包元件188、189的樞轉移動期間在各外側支承組件36、40上滾動，而所述第二滾子188b、189b滾動以便允許端部45a相對於反包元件188、189的滾動移動。即，端部45a的包裹使得胎圈和三角膠芯組件180的定向維持為大體上恆定。在此具體的實施例中，胎圈和三角膠芯組件180的大體恆定的定向是大體上垂直於軸線20a，但此定向意圖於是示例性的而非限制性的。鼓20的用於成形輪胎的運行關於圖6A至圖6F的示例性次序圖示。特別地參考圖6A，鼓20圖示為處於具有其最小直徑和最大軸向尺寸(即寬度)的第一狀態。也在此狀態下，轂156、158以最大可獲得的運行距離相互分隔開，且支承結構44大體上是平的並且由於支承結構44和轂156、158之間的連接，受到軸向張力。在鼓20的此狀態中，輪胎胎體45的一個或多個層L施加到鼓20的外表面上。層L包括合適地選擇的且對於輪胎製造領域的那些或普通技術人員已熟知的材料。例如，且不限制地，層L可包括一個或多個橡膠材料的層和/或一個或多個金屬或非金屬帘布層簾線。在圖示的實施例中，在非限制性例子中，在圖6A中示出的過程階段中，僅由材料製成的內部層或內襯層施加到鼓20的外表面上。特別地參考圖6B，轂156、158示出已略微向內移動。轂156、158的此位置在此實施例中通過如下來實現將空氣的一些從共同室159通過空氣入口 160或通過出口(未示出)排出以形成真空，使得共同室159內的空氣的相對低的壓力導致轂156、158朝著它們的自然位置向內移動。轂156、158的此向內移動導致支承結構44下垂，如在圖6B中所示。在過程的這一階段中，一個或多個插入件(未示出)和/或簾線可放置在內部層或內襯的頂上。在此階段，胎圈和三角膠芯組件180也施加在鼓20的外表面上。雖然未示出，但鼓20可包括用以當轂156、158軸向向內移動時限制支承結構44的部分的徑向向內移動的部件(例如，止動件)。圖6C圖示了示例性的輪胎成形過程中的另一個階段，其中空氣已供給到共同室159中以導致轂156、158向外移動。轂156、158的此向外移動導致支承結構44的中心部分實現了大體上平的形狀，如在附圖中可見。尤其是，過程的該圖示階段還包括提升器200的徑向向外移動，所述移動如上所述通過外軸54的旋轉和凸輪盤196的作為結果的旋轉而實現。提升器200的徑向向外移動導致提升器200接合支承結構44，以將支承結構44的中心部分提升，同時允許支承結構44的端部分44a徑向向內彎曲。在圖6C中圖示的階段對應於輪胎胎體45的部分(大約25%)的冠部形成(crowning)。現在參考圖6D，此附示了示例性的輪胎成形過程中的另一個階段，所述階段對應於輪胎胎體45的大約50%的冠部形成。在此階段中，提升器200已相對於圖6C中示出的位置徑向向外移動。此移動進一步將支承結構44的中心部分升起，這導致通過支承結 構44和轂156、158之間的在位置256、258處的樞轉聯接而使轂156、158向內移動。在過程的這個階段期間，共同室159內的加壓空氣起作用以將向外的力施加在轂156、158上(箭頭262)，這有效地維持了支承結構44的中心部分的大體上平的形狀。此外，在這個階段中，轂156、158所獲得的位置導致反包元件188、189的樞轉移動，且因此導致反包元件188、189的重新定向。如在圖6D中圖示,反包元件188、189的樞轉移動導致輪胎胎體45的端部45a開始圍繞胎圈和三角膠芯組件180包裹，同時組件180固定到位而支承在凹陷185、187內。圖6E圖示了示例性的輪胎形成過程的再另一個階段，此階段對應於輪胎胎體45的大約75%的冠部形成。在此階段中，提升器200已將支承結構44的中心部分升起，從而導致轂156、158的進一步的向內移動。如圖6D中所圖示的階段的情況，共同室159中的加壓空氣繼續在轂156、158上施加向外的力(箭頭262)，這有效地維持了支承結構44的中心部分的大體上平行於軸線20a的大體上平的形狀。在圖6D中圖示的階段中，輪胎胎體45的端部45a已進一步通過反包元件188、189的樞轉移動而圍繞胎圈和三角膠芯組件180包裹。圖6F圖示了示例性的輪胎形成過程的一個階段，此階段對應於輪胎胎體45的完全(S卩100%)的冠部形成。在這點上，提升器200處於其最高(即徑向最外)的運行位置，因此導致鼓20處於其最大的運行直徑。類似地，轂156、158處於其最內的位置，同時處於張力下，即具有由共同室159內的加壓空氣施加的指向外的力。此外，在圖示的階段，輪胎胎體45的端部45a已完全圍繞胎圈和三角膠芯組件180包裹，且與輪胎胎體45的中心部分接觸。在這點上，且雖然未示出，縫合裝置可用於將端部45a縫合到輪胎胎體45的中心部分。如果實現縫合，則應理解的是該縫合可以如上所述在完成冠部形成過程後實現，或替代地在完成冠部形成過程之前實現。在那一點上，構思為使得輪胎胎體45的側端45a到輪胎胎體45的其他部分的縫合可在冠部形成期間當輪胎胎體45的中心部分徑向向外移動時實現。在冠部形成期間縫合端部45a的此能力相對於常規的輪胎成形方法降低了用於輪胎成形所需的總時間，在所述常規的輪胎成形方法中，縫合可在冠部形成過程開始前執行。特別地，在圖6F中圖示的過程的階段也示出了胎圈和三角膠芯組件180具有大體上垂直於軸線20a的定向，類似於在圖6A至圖6E中圖示的階段中的組件180的定向。組件180在輪胎成形過程期間的大體上恆定的定向避免了常規的輪胎成形過程中的缺點，在所述常規過程中組件180的定向改變，因此導致輪胎胎體45的至少一些部件(例如帘布層簾線和三角膠芯部件)的伸長以及甚至永久變形。更具體地，組件180的恆定定向以及支承件44的固定的軸向長度便於維持輪胎胎體45的這些部件(例如帘布層簾線)的大體上恆定的長度。如上所解釋，離合器56的促動(即通過外軸54的旋轉)導致凸輪盤96的旋轉，這將提升器200徑向向外移動，此移動導致支承結構44的中心部分的相應的徑向向外移動以及由所述中心部分支承的輪胎胎體45的相應的徑向向外移動。由於反包元件188、189運行地聯接到其上的轂156、158的向內移動，如上所解釋，離合器56的促動也導致在側端45a圍繞胎圈和三角膠芯組件180的向上翻。在這點上，通過鼓20而便利的方法可包括促動單獨機構，所述單獨機構實現了在輪胎胎體45的形成中的同時的冠部形成和反包。這與常規方法形成鮮明的對比，在常規方法中反包操作和冠部形成操作要求不同機構的促動和要求這些機構的促動時機上的協調，這使這些常規方法相對複雜。現在參考圖7、圖8A、圖8B、圖9A、圖9B、圖10A、圖10B、圖11A、圖11B、圖11C、圖12A和圖12B，這些附示了支承結構44和構成此支承結構44的部件的示例性實施例。在圖7至圖IOB中圖示的實施例中，支承結構44包括鏈節組件280，所述鏈節組件280進而由多個鏈282和通過鏈282支承的多個葉組件284 (圖9A)組成。更具體地且特別地參考圖7，每個鏈282具有主體部分282a，所述主體部分282a包括一對銷290或一對接收銷的孔292，所述孔292構造為接收相鄰鏈282的銷290，如在此附圖中圖示。相鄰鏈282通過將銷290插入到相鄰鏈282的孔292內被聯接，所述聯接導致形成了鏈節組件280。鏈282的每個還包括一對相對的凸緣296，所述凸緣296具有各自孔298，所述孔298用於將葉組件284聯接到其上。圖8A、圖8B、圖9A和圖9B圖示了鏈節組件280的示例性構造的其他方面。特別地，這些附示了具有細長的葉元件300的葉組件284，所述葉元件300直接聯接到鏈282的其中一個，且相似形狀的織物元件302通過一對緊固件304聯接到葉元件300上，所述緊固件304插入通過葉元件300和織物元件302的相應的孔，且接收在凸緣296的孔298內。鏈282的軸向間距(即在旋轉軸線20a的方向上)以及，尤其是，聯接到其上的鏈組件284的軸向間距，使得它們在軸向方向上提供了基本上連續的支承表面，用以在輪胎形成期間基本上支承輪胎胎體45的整個寬度，如在圖9B中最好地圖示。特別地，在示出的實施例中，通過鏈282和葉組件284限定的支承結構44也構造為提供用於輪胎胎體45的基本上連續的周向支承表面，所述周向支承表面在輪胎形成期間支承了輪胎胎體45的基本上整個圓周。為此目的，支承結構44具有周向相鄰的段或葉組件284，所述周向相鄰的段或葉組件284在周向方向上相互搭接，例如在圖9B、圖IOA和圖IOB中圖示。在圖7、圖8A、圖8B、圖9A和圖9B中示出的實施例的一個方面中，每個葉元件300 具有大體上平的中心部分300a和一對縱向端部部分300b，所述端部部分300b的每個徑向向內彎曲。類似地，在此實施例中，每個織物元件302具有一個中心部分302a和一對縱向的端部部分302b，所述端部部分302b也徑向向內彎曲。特別地參考圖IOA和圖10B，這些附示了葉組件284的如下布置，即其中第一多個葉組件284a周向相互分隔開地位於第一半徑(即，距離鼓20的中心的距離)處，而第二多個葉組件284b也周向相互分隔開地位於第二半徑處，所述第二半徑與所述第一半徑不同。葉組件284a、284b交錯，如在這些附圖中圖示。尤其是，即使在冠部形成期間，當鼓20的直徑從第一直徑D1增加到第二直徑D2,葉組件284a、284b的布置也導致支承結構44在周向方向上的連續的支承表面。更具體地，當鼓20的直徑從第一直徑D1增加到第二直徑D2時，葉組件284a、284b相對於相鄰的葉組件284a、284b周向滑動，因此允許了鼓20的圓周的膨脹。如在圖IOA和圖IOB中圖示，葉元件300的端部部分300b和織物元件302的端部部分302b分別構造為大體上與鼓20的圓形外形相符，且便於維持在相鄰的葉組件284a、284b之間的接觸，如在這些附圖中示出。現在特別地參考圖IlA至圖11C、圖12A和圖12B，圖中圖示了支承結構44』的另一個實施例，所述實施例包括多個葉元件310和沿鼓20的寬度越過了數個葉元件310的多個織物元件312 (在圖IlB中示出了一個)。葉元件310和織物元件312聯合限定了支承結 構44』的多個葉組件284』。圖IlB和圖IlC圖示了示例性的葉組件284』，但應理解的是葉組件284』的一個或多個特徵也可應用於前述實施例的葉組件284。為容易理解，相同的附圖標號在所有附圖中指類似的特徵。特別地參考圖11B，示例性的葉組件284』包括單獨一個織物元件312，所述織物元件312具有一對相對地布置的袋341、343以及位於鄰近袋343的彈性條345。袋341、343的每個圍繞葉元件310的各自縱向端包繞且通過延伸通過這些袋341、343的多個縫合線355固定到位。每個葉組件284』具有大體上平的第一部分284c和徑向向內彎曲的部分284d。更具體地，葉元件310的每個具有大體上平的部分310a和徑向向內彎曲的部分310b。類似地，每個織物元件312具有大體上平的部分312a和徑向向內彎曲的部分312b。在此實施例中，所有葉組件284』周向地布置使得每個彎曲部分284d與周向相鄰的葉組件284』的大體上平的部分284c搭接。如在圖12A和圖12B中圖示，彎曲部分284d構造為大體上與鼓20的圓形外形相符，且便於維持相鄰的葉組件284』之間的接觸，如在這些附圖中圖示。特別地，葉組件284』的級聯類型的布置，當鼓20的直徑從第一直徑D1增加到第二直徑D2時，即使在冠部形成期間也導致支承結構44』的在周向方向上的連續支承表面。更具體地，當鼓20的直徑從第一直徑D1增加到第二直徑D2時，相鄰的葉組件284』相對彼此周向滑動，因此允許了鼓20在圓周上的膨脹。雖然本發明已通過描述多種實施例圖示，且雖然這些實施例已相當詳細地描述，但申請人不意圖於約束或以任何方式限制附帶的權利要求的範圍於此細節。本領域一般技術人員將容易地想到另外的優點和修改。因此本發明在其更廣泛的方面上不限制於所示且所描述的特定的細節、代表性設備和方法和圖示的示例。因而，可從這些細節偏離而不離開本申請人的總的發明構思的精神或範圍。
權利要求
1.一種用於成形輪胎的方法，包括 將至少一個胎體層布置在可圍繞旋轉軸線旋轉的鼓上以因此形成具有相對的第一側端和第二側端的圓柱形的未硫化輪胎胎體； 將第一胎圈和三角膠芯組件定位為靠近未硫化的輪胎胎體的第一側端； 將第二胎圈和三角膠芯組件定位為靠近未硫化的輪胎胎體的第二側端； 將未硫化的輪胎胎體的第一側端圍繞第一胎圈和三角膠芯組件反包；和 將未硫化的輪胎胎體的第二側端圍繞第二胎圈和三角膠芯組件反包； 該方法的特徵在於，在將未硫化的輪胎胎體的第一和第二側端分別圍繞第一和第二胎圈和三角膠芯組件反包時，將在第一和第二胎圈和三角膠芯組件之間的輪胎胎體的部分相對於旋轉軸線徑向向外移動。
2.根據權利要求I所述的方法，其特徵在於還包括，在未硫化的輪胎胎體的第一和第二側端分別圍繞第一和第二胎圈和三角膠芯組件反包期間且在第一和第二胎圈和三角膠芯組件之間的輪胎胎體的所述部分徑向向外移動期間，維持第一和第二胎圈和三角膠芯組件的大體上恆定的定向。
3.根據權利要求I所述的方法，其特徵在於還包括，將在第一和第二胎圈和三角膠芯組件之間的輪胎胎體的所述部分相對於旋轉軸線徑向向外移動時，以鼓支承未硫化的輪胎胎體的基本上整個圓周； 將在第一和第二胎圈和三角膠芯組件之間的輪胎胎體的部分相對於旋轉軸線徑向向外移動時，以鼓的可相對彼此移動的多個搭接段支承未硫化的輪胎胎體的基本上整個圓周；和 當未硫化的輪胎胎體的直徑隨著在第一和第二胎圈和三角膠芯組件之間的輪胎胎體的部分相對於旋轉軸線的徑向向外移動而增加時，使多個搭接段相對彼此周向滑動。
4.根據權利要求I所述的方法，其特徵在於還包括，將在第一和第二胎圈和三角膠芯組件之間的輪胎胎體的部分相對於旋轉軸線徑向向外移動時，將第一側端縫合到未硫化的輪胎胎體的另一個部分。
5.根據權利要求I所述的方法，其特徵在於還包括，在將未硫化的輪胎胎體的第一和第二側端反包之前，軸向向內移動第一和第二胎圈和三角膠芯組件；和 在將未硫化的輪胎胎體的第一和第二側端反包之前，將未硫化的輪胎胎體的第一和第二側部分分別與第一和第二胎圈和三角膠芯組件接合。
6.一種用於成形具有至少一個胎體層和第一和第二胎圈和三角膠芯組件的輪胎的全階段高冠鼓，所述鼓可圍繞旋轉軸線旋轉，所述鼓包括 一對相對的軸向可移動的轂；和 在兩個轂之間延伸的且構造為在其上支承至少一個胎體層的支承結構，所述支承結構包括一對胎圈殼體，每個胎圈殼體構造為在其上支承第一或第二胎圈和三角膠芯組件其中一個； 所述鼓的特徵在於包括膨脹裝置，所述膨脹裝置構造為接合支承結構和至少一個胎體層的第一和第二側端，以便在將胎體層的一部分徑向向外相對於旋轉軸線移動時，將第一和第二側端分別圍繞第一和第二胎圈和三角膠芯組件反包。
7.根據權利要求6所述的鼓，其特徵進一步在於，支承結構包括多個搭接段，所述多個搭接段構造為支承至少一個胎體層的基本上整個圓周並且包括第一組搭接段和第二組搭接段，其中第一組搭接段位於距旋轉軸線的第一徑向距離處，且第二組搭接段位於距旋轉軸線的第二徑向距離處，所述第一徑向距離與第二徑向距離不同。
8.根據權利要求6所述的鼓，其特徵進一步在於，鼓包括沿鼓的旋轉軸線延伸的軸，且膨脹裝置包括凸輪和一對運行地聯接到凸輪的提升器，軸的旋轉有效地使凸輪旋轉以因此將提升器相對於旋轉軸線徑向向外移動。
9.根據權利要求6所述的鼓，其特徵在於進一步包括，運行地聯接到一對相對的可軸向移動的轂的氣動部件，且所述氣動部件構造為將軸向向外的力相對於鼓的中心線施加到轂上。
10.根據權利要求6所述的鼓，其特徵進一步在於，膨脹裝置包括第一和第二反包元件，所述反包元件構造為接合至少一個胎體層的第一和第二側端，所述第一和第二反包元件運行地聯接到轂而使得轂的軸向移動有效地促動第一和第二反包元件以因此將第一和第二側端反包。
全文摘要
本發明涉及輪胎成形設備和相關方法。成形輪胎的設備和方法。鼓具有膨脹裝置，所述膨脹裝置構造為將輪胎胎體的側端圍繞各自胎圈和三角膠芯組件反包同時大體上維持胎圈和三角膠芯組件的恆定定向。此外，膨脹裝置將輪胎胎體的側端反包同時使輪胎胎體徑向膨脹。方法需要使輪胎胎體的側端圍繞胎圈和三角膠芯組件反包，且還將輪胎胎體的位於胎圈和三角膠芯組件之間的部分相對於鼓的旋轉軸線在徑向向外的方向上移動。
文檔編號B29D30/24GK102658661SQ20111035449
公開日2012年9月12日 申請日期2011年11月10日 優先權日2010年11月10日
發明者D.R.韋弗 申請人:固特異輪胎和橡膠公司