CN100581798C - 加热的轮胎成型芯组件和方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种轮胎成型芯和组装方法，以便在组装构造中包括壳组件，壳组件具有多个壳部分，壳部分形成轮胎成型环面和接收主轴的中心通孔。主轴组件延伸入壳组件通孔内以便保持壳部分处于组装构造。一个或多个壳部分包括电加热元件，通过由主轴部件承载的适当定位的电连接器与加热元件形成了电连接。通过主轴部件轴向移入和移出通孔而形成和断开电连接。

Description

加热的轮胎成型芯组件和方法

技术领域

[001]本发明一般涉及用于构造未硫化轮胎的轮胎成型芯，并且更具体而言，涉及集成加热功能和自动拆分功能的芯组件。

背景技术

[002]一直以来，充气轮胎都被制成为具有胎圈、胎面、带束层加强件和胎体的通常为环形的层状结构。轮胎由橡胶、纤维和钢丝帘线组成。大部分应用的制造工艺包括组装由扁平材料带或者材料层构成的多种轮胎部件。各个部分都设置于成型鼓上并且按所需长度对其进行剪切，使得各部分的末端会合或者覆盖，形成接合。

[003]组装现有技术胎体的第一阶段通常包括组装一个或者多个帘布层和一对侧壁、一对三角胶、内衬(用于无内胎轮胎)、一对胎圈包布和可能还有一对橡胶胎肩带。环形胎圈芯可以在轮胎成型的上述第一阶段期间加入，并且所述帘布层可以绕胎圈芯翻转，从而形成帘布层的上卷部分。其它部件也可以使用或者甚至替换上述一些部件。

[004]在组装的第一阶段，此时中间制品为圆柱状成形。然后，在轮胎成型第一阶段完成之后，所述圆柱形胎体膨胀为环形。在轮胎制造的第二阶段，可以使用现有的相同成型鼓或者工作站将加强带束层和胎面加到此中间制品上。

[005]这种由随后形成环形的扁平部件制造轮胎的方式限制了轮胎以极为统一的样式形成的能力。由此，人们提出了改进的方法和装置，该方法包括在成型芯或者环形主体上顺序成型轮胎。当轮胎组分层层涂覆在外芯表面上时，所述芯或者环形主体关于其轴旋转。当轮胎成型工艺在芯上得以完成时，形成的生胎将具有稍微小于成品轮胎的形状和大小。由此，源于常规鼓膨胀的上述差异可以得到消除。由此，在芯上成型地最终轮胎的形状、大小和均匀性使得成品具有改进的质量控制。

[006]然而，通过芯部或者环形心轴上的部件成型轮胎部件面临一些重要考验。在轮胎成型程序的一个或多个点上，可能需要把芯组件从一个位置传送到另一个位置。因此，芯组件应该便于在轮胎制造过程中被有效和迅速的重新定位。另外，一旦在芯部上一个部件接一个部件的完成了轮胎成型，生轮胎就必须在硫化周期中经受加热。可接受的芯组件不应该阻碍对生轮胎一致性的传热或者以其他方法干扰围绕着芯部的生轮胎的硫化。此外，在轮胎制造程序中的某些点上，轮胎必须从芯部上移除。因此，适当的芯组件会适应轮胎从芯组件上迅速有效地移除。

发明内容

[007]根据本发明的一方面，轮胎成型芯组件包括壳组件，壳组件构制成提供外部轮胎成型环面和壳组件中心通孔。延伸主轴组件包括构制用于从相对两侧轴向延伸入所述壳组件通孔内的第一和第二主轴部件。例如，这可以仅涉及主轴部件相对彼此的线性运动，或者类似于穿插连接的线性运动和旋转运动。主轴组件的部件被构制成连接在壳组件通孔中，从而使壳组件保持组装构造。壳组件由多个壳部分形成，并且定位于壳组件通孔内的主轴组件保持壳部分处于组装构造。

[008]根据本发明的另一方面，轮胎成型芯包括壳组件，壳组件具有多个壳部分，壳部分在形成外芯轮胎成型环面的组装构造和分解构造之间移动。壳组件的部分在组装构造中限定了中心通孔。延伸主轴组件包括第一和第二主轴部件，构制用于从相对两侧相对于壳组件通孔运动。通孔内的主轴部件保持壳部分处于组装构造。

[009]根据本发明的另一方面，一个或多个壳部分包括电加热元件，通过由一个或两个主轴部件承载的适当定位的电连接器与加热元件形成了电连接。通过一个或两个主轴部件相对于通孔的运动而形成和断开电连接。

[0010]根据本发明的另一方面，一种组装可传送轮胎成型芯的方法包括：组装轮胎成型芯，该轮胎成型芯的形式为具有多个壳部分，壳部分在组装构造中形成轮胎支撑环面和中心通孔。该方法还包括：以预定顺序将壳部分移动成组装构造；使延伸的第一和第二主轴部件相对于中心通孔前进；以及将第一和第二主轴部件连接在一起以便保持壳部分处于组装构造。

[0011]该方法还可包括：当主轴部件相对于壳组件中心通孔运动时，在一个或两个主轴部件和一个或多个壳部分中的加热元件承载的电连接器之间形成电连接。

附图说明

[0012]本发明将通过实施例并且参考附图进行描述，其中：

图1是根据本发明构造的轮胎成型芯组件的组合透视图。

图2是其前端正视图。

图3是其分解透视图。

图4是其沿图2中线4-4的纵向剖视图。

图5是其侧视图。

图6是图5的视图沿线6-6的部分剖视图。

图7是主轴部件的端视图。

图8是沿图7中线8-8的横截剖视图。

图9是沿图7中线9-9的弹簧销局部剖视图。

图10是沿线10-10穿过图7主轴部件的局部剖视图。

图11是穿过以配合构造显示的主轴部件的纵向剖视图。

图12是穿过以未配合构造显示的主轴部件的纵向剖视图。

图13是穿过以配合构造显示的主轴部件的右侧透视图。

图14是穿过以配合构造显示的主轴部件的右侧透视图。

图15A是壳定位部分的末端透视图。

图15B是大壳部分的末端透视图。

具体实施方式

[0013]首先参考图1和2，其中轮胎成型芯组件10以组装构造进行显示。芯组件10包括构造成以提供基本上接近成品形状和成品轮胎大小的环形形态的壳组件12。因为轮胎接近于成品形状成型，因此壳组件12使得轮胎组件在未硫化轮胎成型中可以得到更准确地定位。所述壳组件容纳贯穿组件12轴孔的延伸主轴组件14。所述壳组件12由交替出现的壳定位部分16和大壳部分18构造而成。通常，轮胎组件都组装到壳组件12的外部环面上，从而形成未硫化轮胎。随后，可以将带有未硫化轮胎的芯组件输送入型模内以进行硫化。在硫化期间，通过定位于壳部分16，18内表面的加热元件(在下文进行说明)，芯组件10提供另外的硫化热量。所述芯可以通过将其拆离和将芯组件拆散成各个部分而从成品轮胎上得到移除。各个部分由楔形定位部分16开始在成品轮胎上进行移除。一旦定位部分在径向上得到牵引，那么就可以将它们从轮胎上轴向移除。

[0014]参考图3和4，两个包括相应环组件24、26的配套半主轴组件20、22(在下文中也称为主轴“部件”)连接形成主轴组件14。主轴部件组件20是半主轴组件的锁存部分，同时通常为圆柱形的部件组件22为电伺服芯组件的半主轴组件部分，这在下文将进行说明。

[0015]主轴部件组件20包括通常圆柱形的外罩28，其具有较大外径的后部罩部分32、减小外径的中间罩部分40和减小外径的前方罩套管部分42。环形凸缘33大概布置在后方罩部分32和中间罩部分40的交会处。插入主体36容纳在主体32中，并且通过周边的一系列连接螺钉34连接在主体部分32上。所述插入主体36具有圆锥形的内部轴向通道37，该通道锥形贯穿插入主体36到达主体32的圆柱形套管部分42的前端。延伸的圆柱形驱动轴46保持在前方套管42内。轴46保持于轴向通道50内，贯穿套管部分42并且向前延伸至端盖44。端盖44通过四个螺钉45连接在套管部分42的前端。四个锁存构件52、54、56、58围绕圆周间隔配置并且它们铰接在主轴部分罩28的中间部分40上。

[0016]图11图解说明了处于配合方位上的两个主轴部件20、22。四个锁存构件52、54(54，56未显示)各自具有L形锁存支臂62，所述锁存支臂62通过销60固定连接到驱动器轴46的周边侧面上。各个锁存器构件的锁存支臂62都具有中间弯管部分，所述中间弯管部分通过枢轴销64铰接至外罩的中间部分40上。在支臂62的相对远端存在从属锁存凸缘66。

[0017]从图3和4中可以明显看出，对面主轴部件22的主轴部件罩30包括相对较大外径的圆柱形罩后部68、缩小外径的罩前部67和布置在罩部分67，68之间的外周周向凸缘69。插入主体70容纳在罩部分68内。插入主体70的向外延伸外周凸缘72紧靠在罩部分68的后部轮辋上，通过周边定位的装配螺钉74进行保持。圆锥形通道71从后方延伸入插入主体70内。外部圆柱形罩68具有较小外径的前方部分76。位置相应于对面主轴部件上的四锁存器构件52、54、56、58的四个锁存板78通过螺钉82固定在前方罩部分76上。锁存板78各自提供有上升的锥形凸缘80，在此之上相应锁存器构件52-58的末端66将主轴部件20、22锁存在一起。

[0018]参考图5，定位突起84通过四个螺钉86得到保持，从而从罩部分68的紧接前端向内朝向。定位突起84具有向内的突出末端85，其对准排列和容纳在沿主轴部件20罩28套管部分42的外周边表面形成的纵向槽90内。定位突起84将套管部分42与罩68的前端67锁定在一起。

[0019]参考图3、4、7和13，插入主体70后端内的延伸周边间隔布置有电连接器92、94、96和接地电源插头98。优选但非必要地，连接器92-98为与外部电源线(未显示)的插销相匹配的插销管套。周向环构件26保持在罩30的前端之上并且对准配置在凸缘69上。外环形表面100外切环构件26。许多销构件101从环构件26的后方延伸并且容纳在前方罩部分67中，从而将环组件26紧固在罩30上。八个周边布置的定位销102由环构件26向前延伸，并且多个电插销104从环构件26的周边向前突出。优选但非必要地，壳组件各部分装配两个电插销104，以下将进行说明。虽然在此描述的电连接是具体关于凸凹连接器的连接，但是本发明并不限于这些。如果优选，也可以使用其它电连接装置。

[0020]主轴部件20的环构件24具有向前延伸的周向间隔排列的八个定位销106。环构件24安装在外罩28的前端并且紧靠在凸缘33上。环构件24和环构件26仍然期望固定组装在各自相应的主轴罩28、26上。

[0021]从图3、4、15A和15B可以明显看出，壳组件12由周向交替的定位部分16和大壳部分18构造而成。通常每个部分都是中空的并且通过端接在对侧部分边缘118上的外壳部分表面116进行限定。各个部分16、18的内室120通过底板构件108在下端闭合，所述底板构件108在壳部分边缘118之间延伸并且通过各个侧面上的三个螺钉112连接在壳部分上。壳部分的内表面布排有工业上市售类型的电热元件122。元件122用于加热壳部分，从而加速轮胎硫化和降低制造周期时间。

[0022]各个壳部分的底板构件都配置有从属部分124。两个电插槽110存在于部分124的一端内。校准通孔114从一端至另一端贯穿附属部分124。电插槽110如图所示在126上布线，以将电能传递到加热元件122。

[0023]由图3可以理解，接电壳部分合并成了如图所示的组装构造。在组装构造中，壳部分形成如图所示的环形主体。壳部分的外表面116联合在一起，从而提供一个轮胎形的环面。在尺寸上，由壳部分16、18的外表面116形成的外形基本上与成品轮胎相等。轮胎部件可以径向施加到壳部分16、18的联合外表面116上，从而形成在尺寸上与成品轮胎相等的未硫化轮胎。在图3所示的联合位置上，接线插槽110形成可从一侧进入的环形模式，所述侧面为图3中半主轴部件22一侧。

[0024]参考图9和10，螺钉130穿过插入主体70的外凸缘72伸入外罩部分68内，从而将插入主体70连接在罩28上。弹簧销132保持在插入主体70内并且其包括外凹口137，所述外凹口容纳定距间隔的伸长凸缘138，从而将销132定位在插入主体70内。内部弹簧136和销138配合，从而将插入主体70锁定在外罩部分68内。插入主体70的轴向内腔71的前端由底板128包围，所述底板128通过装配螺钉144固定在插入主体70上。

[0025]继续参考图3和4，其中外表面146外切环构件24。环形构件24具有一排周向向后定向的连接销148，所述销148插入凸缘33上的插槽150内，从而将环24连接到罩28上。向后定向的销101从环构件26上突入罩30的前端67内，从而将环构件26紧固连接在凸缘69上。

[0026]电连接器92、94、96和接地连接器98通过导线134电布线穿过主体68并且进入环构件26内，其中导线134端接到电力销构件104上。销构件104从环构件26上向前突出，如此布置以使得两个销构件104与每个壳部分16、18的两个电插槽110对准。由此，外部电源线(未显示)连接到后方连接器92-98上，并且由此借助于环构件26的销构件104连接到装配有加热元件的各个壳部分上。在任何时候实现环构件26从壳组件12上的断开时，销构件104从壳部分连接器110上的分离都会中断传送到加热元件的电能。

[0027]参考图1、2、3和4可以理解，壳部分16、18在组装配置中形成了通孔150。主轴元件20、22对准排列在通孔150的相对侧并且在通孔150内轴向移入配合连接状态，如图13和14所示。以进行说明为目的，在图13和14中显示了没有连接环构件24、26的主轴部件20、22。当半主轴20、22轴向移动到一起时，主轴部件20的驱动轴46容纳在对面主轴部件22的前方轴向室50内。圆柱形主体68内的定位突出末端85对准置于驱动轴46的插槽90内，从而使轴46与驱动器室50保持轴向对准排列。在此实施方案中，在室50内配置了六个冲压弹簧构件48，但是如果需要，可以使用较多或者较少的弹簧构件。冲压弹簧构件48位于端盖44和驱动轴46的前端之间。据此，当轴46向下进入轴向室50时，弹簧构件48处于载荷压缩状态。

[0028]锁存组件的操作将参考图4、11和12、13、14进行描述。图12和14显示了分离、轴向对准定位的主轴部件20、22(同时为了说明的目的，将环构件除去)。所述主轴部件通过分离的传送机构进行传送，传送机构包括安装在插入主体70的轴向通道71内和进入插入主体36轴向通道37内的部件。该传送结构在分离位置(图12和14)和联合位置(图11和13)之间传送主轴部件20、22。此外，所述传送机构可以用于将联合壳组件12和轴组件14(图1和2)作为一个单位从轮胎成型位置运送到轮胎硫化站。主轴部件20的传送机构包括驱动杆154，其中所述驱动杆154连接驱动轴46的后端并且将轴46推入室50内的前方位置。销60将四个(如果期望，可以配置较多或者较少的锁存支臂组件)锁存支臂构件52、54、56、58的每个支臂62连接到驱动轴46上。每个锁存支臂构件52-58都在销64处铰接在圆柱形主体32上，并且当驱动轴46移入和移出室50时以交替的方式旋转。驱动器活塞154挤压驱动轴向前，压缩弹簧构件48，并且引起锁存支臂构件52-58以顺时针方向旋转。构件的顺时针方向转动使组件52-58的锁存端66从驱动轴46主体上分离，变成“开放”定位。由此形成的间隙使得锁存器端部越过相应锁定管套78内的上升凸缘80，所述锁定管套78安装在相对主轴部件22的圆柱形主体68的前端上。主轴部件彼此相对轴向移动和进入壳通孔152内，同时锁存构件52-58处于开放定位。一旦在壳通孔152内处于图11、13的配合状况，驱动器杆154就后撤，释放弹簧构件48，从而将驱动器轴46推动到如图11所示的后方。轴46后方的移动引起锁存构件52-58以逆时针方向转动。上述转动移动锁存构件52-58的锁存端部66，使得其旋转进入主轴部件22前端的相应锁定管套78内。一旦进入管套78内，锁存构件52-58就将主轴构件锁存在一起和防止其轴向分离，直至需要将主轴部件从壳通孔150内移除为止。

[0029]使主轴部件20、22进入图11，13所示的配合状况的移动使得定位销102定位于壳部分的管套114内，由此使主轴部件20、22与壳组件12自动对准。此外，在配合状况下，环构件26的电力销104形成与部分基体部件108内电连接器110相配合的关系。如先前所述，连接器110连线用于相应壳部分16、18的加热元件。由此，主轴部件20、22的轴向运动用来建立安装在部件主体68后端的连接插座92、94、96、98和壳部分加热元件之间的电连接。

[0030]根据图3、4、11、13可以指出，主轴组件14可以用来将壳组件12从一个站(比如轮胎成型站)运送到另一站(比如硫化站)。此外，环构件26的外表面100和环构件24的外表面146，当主轴部件处于配合状态时，都布置低于壳部分基板108。参见图4。由此，当轮胎部件加入到由壳部分表面116形成的环形轮胎成型表面时，环构件24、26用于支撑处于组装状况的各部分。

[0031]应当理解，目标组件在轮胎成型壳组件或者芯12与任何成型站、硫化站或者其它包括在制造工艺内的站之间提供了确定连接构件。由于连接点位于芯(通道37和71)的各端，因此在各站之间传送芯的装置也可以应用上述连接点。该装置允许通过操作锁存构件52-58进行自动连接和分离，并且提供了精密轮胎制造所需要的充分的运动精确性和刚性。连接驱动锁存构件52、54、56、58方便且有效地将主轴部件20、22锁定在壳组件12内，并且由此将壳部分16、18锁定成可用于轮胎成型制造步骤的联合环形构造。

[0032]此外，实现将上述部件锁定在一起的主轴部件20、22之间相同的轴向相对运动，还用于与壳部分加热元件建立必要的电连接。应当指出，配置在主轴部件20、22内的输电线和连接器都内部布置在圆柱形主体68和环构件26内，并且由此可以避免由于与外界环境接触而产生的损坏。

[0033]目标芯组件装置提供了模板，在此模板上各部件被组装(部分表面116)形成未硫化轮胎。可以将所述芯组件和未硫化轮胎输送入铸模内以进行硫化。在硫化期间，所述芯通过加热元件122提供另外的硫化热，所述加热元件在形成轮胎内侧形状的壳部分内表面上。所述芯可以通过将其拆离和将壳拆散成各个部分而从成品轮胎上移除。为了分离主轴部件20、22，通过首先除去两个半主轴20、22，各个部分得到分离。将主轴部件20、22保持在一起的弹簧装置将各部分保持在适当位置，并且支撑壳部分的在铸模轮胎内包含的强作用力。芯处理装置内的外部驱动器154解除主轴锁存器，使得半主轴20、22轴向地得到分离。该作用还切断了将电能传送至芯部分加热元件的电连接。

[0034]一旦主轴组件得以移除，各部分交替出现的楔形定位部分16开始每次从轮胎上除去一个，从而使得上述部分被径向向内牵引成互相离散的构造。一旦定位部分16得到移除，就存在使得较大部分18径向移动向内并且然后从轮胎上得到轴向移除的充分间隙。

[0035]由此，本发明提供了具有内加热和自动分离能力的轮胎成型芯。由于轮胎在壳部分的表面116上接近成品钢材成型，因此芯的应用提高了部件放置的精确度。整个芯通过单一锁紧设备保持在一起，而非各个部分上的分离锁存器。由此，循环时间得到了降低。当主轴部件轴向配合时，环构件24、26提供了定位于壳部分内管套内的销102、106。环构件24、26的外表面保持各个部分并且提供支撑。当在造型操作中经受相当大的压力时，该销和保持各部分的环形法对各个部分提供了强有力的支撑。当各部分和芯得到重新组装时，所述销和保持各部分的环绕法还提供了指引，从而对准排列电连接器。更进一步，所述销和保持各部分的环绕法提供了以简单轴向运动精确定位各部分的方法，促进壳部分与锥形对准和促进自动组装以及分离芯与壳组件部件。

[0036]根据在此提供的说明书可知本发明可以存在变体。虽然为了阐述本发明而说明了某些代表性实施方案和细节，但是对于本领域技术人员很显然可以在其中进行多种改变和变型，这并不背离本发明的范围。由此，应当理解，可以对在此所述的具体实施方案进行多种改变，这些都包括在如下附属权利要求所限定的本发明范围之内。

Claims (7)

1.一种轮胎成型芯，包括：

壳组件，构造成用于提供外部轮胎成型环面和壳组件中心通孔，壳组件具有多个壳部分；和

延伸主轴组件，包括构制用于从相对两侧轴向延伸入所述壳组件通孔内的第一和第二主轴部件，其中主轴组件的部件被构制成连接在壳组件通孔中，从而使壳组件保持组装构造；

其特征在于：

至少一个壳部分包括电加热元件，至少一个主轴部件传送的电连接器定位成响应于至少一个主轴部件彼此相对轴向移动而进入壳组件通孔中的运动而与电加热元件的电连接器连接。

2.根据权利要求1所述的轮胎成型芯，其特征在于壳部分在形成环面的组装构造和分解构造之间移动，其中壳组件通孔内的主轴部件保持壳部分处于组装构造。

3.根据权利要求2所述的轮胎成型芯，其特征在于当至少一个主轴部件彼此相对轴向移动而进入壳组件通孔中时，至少一个主轴部件的电连接器断开与电加热元件的电连接器的电接触。

4.根据权利要求3所述的轮胎成型芯，其特征在于当至少一个主轴部件轴向移动到壳组件通孔中时，至少一个主轴部件的电连接器周向设置和定位成与电加热元件的电连接器对齐。

5.一种轮胎成型芯，包括：

壳组件，具有多个壳部分，壳部分在形成外芯轮胎成型环面的组装构造和分解构造之间移动，壳组件的部分在组装构造中限定了中心通孔；以及

延伸主轴组件，包括构制用于从相对两侧轴向延伸入所述壳组件通孔内的第一和第二主轴部件，其中主轴部件被构制成连接在壳组件通孔中，从而使壳部分处于组装构造；

其特征在于：

至少一个壳部分包括电加热元件，至少一个主轴部件传送的电连接器定位成响应于至少一个主轴部件彼此相对轴向移动而进入壳组件通孔中的运动而与电加热元件的电连接器连接。

6.根据权利要求5所述的轮胎成型芯，其特征在于当至少一个主轴部件彼此相对轴向移动而进入壳组件通孔中时，至少一个主轴部件的电连接器断开与电加热元件的电连接器的电接触。

7.一种组装轮胎成型芯的方法，该轮胎成型芯的形式为具有多个壳部分，壳部分在组装构造中形成轮胎支撑环面和中心通孔，该方法的特征在于：

使延伸的第一和第二主轴部件一起前进；

将壳部分定向为组装构造，此时第一和第二主轴部件连接在壳组件通孔中，从而使壳部分保持为组装构造；

其特征在于所述方法进一步包括：

为至少一个壳部分提供电加热元件，并且利用至少一个主轴部件来传送电连接器，使电连接器被定位成响应于所述至少一个主轴部件彼此相对轴向移动而进入壳组件通孔中的运动而与电加热元件的电连接器连接。

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