CN101045285B - 为施加贴片而制备轮胎表面的装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于为施加贴片而制备轮胎内表面的装置，利用该装置可以在轮胎上装设例如各种电子装置。本发明的装置有利于改进打磨机或擦磨机的操作，从而可以更精确地控制为施加贴片而准备的打磨深度和表面区域。本发明的装置可以针对不同的轮胎尺寸和型号提供调节。

Description

为施加贴片而制备轮胎表面的装置

技术领域

本发明涉及一种为施加贴片而制备轮胎内表面的装置，利用该装置可以在轮胎上装设例如各种电子装置。更具体地说，本发明提供用于打磨机或擦磨机改进操作的装置，并允许更精确地控制用于贴片的施加的打磨深度和加工表面积。还可以针对不同轮胎尺寸和型号而提供调节。

背景技术

轮胎通常装有各种用于传递数据的电子装置。这些装置可以包括用于传递有关轮胎和其工作条件的重要信息的RFID、传感器、或其它电子装置。为了传递信息，这样的电子装置通常包括至少一个天线。

多种用于连接电子装置和轮胎的方法都是可行的。虽然电子装置可以构造在轮胎结构附近，然而由于例如在模制操作过程中产生的应力，优选在制造过程临近结束时将电子装置附加到轮胎的内表面上。在这种情况下，可以在模制之后或制造过程中的一些其它适当时机，利用施加到轮胎内表面上的贴片的方法来添加所需的电子装置。作为选择，贴片可以在制造之后由后续的诸如销售商或车队经营者等的购买者贴附到内表面上。例如，车队经营者会希望添加最初未与轮胎一同提供的电子装置。

通常，充气轮胎的内表面包括较薄的、气体不能透过的内衬或者内膜。该内衬通常覆盖有一种或多种非粘性材料或残余物。为了在贴片和轮胎内表面之间获得粘附力，这些非粘性材料应该从施加贴片的特定表面区域上去除。然而，这种非粘性材料在内衬上仅形成一层薄膜。期望去除这层非粘性材料薄膜而不会刺穿相对较薄的内衬。例如，在一些应用中会规定去除.3mm或更少的材料。而且，期望这种表面处理限于施加贴片的特定表面区域，且从该表面区域上去除的材料量是均匀的。

一种已经采用的用于去除非粘性材料的技术是手工打磨(grind)或擦磨(buff)内衬的表面。更具体地说，例如，操作者利用样板在轮胎的内表面上标出贴片的期望位置。采用墨水或标记液体标出期望位置。然后操作者用手持打磨机手工擦磨样板。将打磨机仅限制在由样板标出的期望表面是需要技巧的。例如，在打磨机和轮胎表面之间接触时，施加到操作者上的力矩会导致打磨机沿着轮胎表面迅速移动，因而如果操作者不限制，则很可能会移出期望的表面区域。而且，为了均匀地从期望表面区域去除材料，操作者必须控制压力以及花在指定位置上的时间。此外，打磨操作产生灰尘或颗粒会覆盖由样板作出的标记，又额外加大了这种手动操作的复杂程度。

因此，需要一种能够帮助操作者从轮胎内表面去除非粘性材料的装置。更具体地说，需要这样一种装置，该装置允许操作者对由打磨机接触的表面区域、以及在该表面区域中去除的材料深度进行更精确的控制。还希望这种装置能够根据轮胎尺寸的不同而调节，并能在打磨过程中去除灰尘或其它颗粒。

发明内容

本发明的目标和优点将在下面的说明中部分地阐明，或可以从说明书中显现，或者通过对本发明加以实践而得以掌握。

本发明提供用于为施加贴片而制备轮胎表面的装置。本发明利于从施加贴片的轮胎表面更加可控且均匀地去除非粘性材料。在此公开的装置可以免除需要花费时间应用并会污染待处理表面的标记样板以及标记颜料或墨水。采用在此包含的公开，本领域普通技术人员将理解在本文中建立的存在于多个实施方案之中并落入所附权利要求范围之内的本发明。现在说明本发明的内容和特定实施方案。

在本发明的一个例示性实施方案中，提供一种为施加贴片而制备轮胎的装置。该装置包括工作台，该工作台具有构造成用来接纳轮胎的支撑表面。在一个优选实施方案中，支撑表面可以相对于工作台倾斜，从而便于将轮胎装到支撑表面上。工具支柱从支撑表面延伸并构造成用于在大致垂直于支撑表面的平面内选择性地旋转。该工具支柱形成附件端。一个轴构造成用于互补连接到工具支柱的附件端。该轴与工具支柱相关联地配置，从而该轴可以选择性地围绕大致垂直于工作台的支撑表面的轴线旋转。优选地包括用于从轮胎内表面去除材料的打磨轮或打磨机构的工具连接至该轴上，并构造成用于延伸至轮胎且与该轴一同旋转。可以提供真空吸尘器以去除打磨操作产生的颗粒。在一个优选实施方案中，提供连接至工具支柱的量规，该量规构造成用于提供工具相对位置的视觉指示或测量。第一和第二止动件从工作台的支撑表面延伸。止动件布置成限制轴和工具沿着大致垂直于工作台支撑表面的轴线的选择性旋转。止动件可以永久地定位，然而在一个优选实施方案中，止动件之间的距离选择性地可调。

在本发明的另一个例示性实施方案中，提供一种用于为施加贴片而制备轮胎内表面的装置。该例示性实施方案包括框架，该框架连接至用于支撑轮胎的支撑表面。该支撑表面构造成用于在大致水平的位置和倾斜位置之间选择性地旋转。工具支柱从该支撑表面突出并构造成用于在大致垂直于支撑表面的平面内选择性地旋转。带有例如打磨轮的工具由工具支柱支撑。工具被支撑成使其延伸入轮胎中，使得工具支柱在大致垂直于支撑表面的平面内的选择性旋转改变工具相对于轮胎内表面的径向位置。工具还构造成用于沿着轮胎的周向围绕工具支柱旋转。一对工具止动件从支撑表面突出并沿着支撑表面布置，从而限制工具沿着周向相对于轮胎内表面的移动。

在本发明的又一个例示性实施方案中，提供一种为施加贴片而制备轮胎的装置。轮胎限定出径向和周向，该装置包括：提供支撑工作台，构造成用来接纳轮胎。从支撑工作台延伸并具有至少一个第一端的支柱。该支柱构造成使得该第一端可以选择性地沿着轮胎的径向移动。工具可拆除地沿着该支柱的第一端被支撑，并构造成用于沿着轮胎的周向围绕该支柱旋转。

参考下面的说明和所附的权利要求，将更好地理解本发明的上述优点以及其它特点、表现形式以及优点。附图，其结合在该说明中并构成本发明的一部分，表示本发明的实施方案，且与说明一起用于解释本发明的原理。

附图说明

对于本领域普通技术人员而言，本发明完整的并且是可以据之实施的公开，包括其最佳方式，将在说明中阐明，说明参考附图，附图中：

图1是本发明的一个例示性实施方案的立体图。还示出了用于该实施方案的工具臂支撑件的移动。

图2是图1中的例示性实施方案的另一个立体图。还示出了用于该实施方案的工作台的旋转以及轮胎的加载。

图3是图1中的例示性实施方案的另一个立体图。还示出了用于该实施方案的工作台的旋转和打磨工具的放置。

图4是图1中的例示性实施方案的部分立体图。示出了用于该实施方案的打磨工具的周向移动。

图5是图1中的例示性实施方案的部分立体图。示出了用于该实施方案的对不同轮胎尺寸的调节。

本说明和附图中重复采用的附图标记用于表示本发明相同或类似的特征或元件。

具体实施方式

下面将详细参考本发明的实施方案，本发明的一个或多个例子在附图中示出。每个例子通过说明本发明而给出，且不意味着本发明的限制。例如，图示或说明为一个实施方案一部分的特征可以由另一个实施方案采用而产生第三实施方案。本发明旨在包括这些和其它修改和变化。

图1、2和3示出本发明的一个例示性实施方案的立体图。如图所示，支撑工作台10提供了用于在擦磨或打磨操作过程中支撑轮胎14的平坦表面12。工作台10由框架16在铰接点18和20处可旋转地支撑。如图2中的箭头A所示，这允许工作台10在图1和3中所示的水平位置与图2中所示的倾斜位置之间旋转。因此，轮胎14可以滚上斜面22并滚到一对辊子24上，这便于旋转轮胎14直到期望擦磨的区域在工作台10上处于正确位置。一旦正确地布置，则工作台10可以如图3中所示带着轮胎10旋转到水平位置。轮胎托架26以及抵靠于表面12的轮胎10的重量，有助于确保在工作台10旋转时轮胎10不滑落。可释放销28用于将工作台10锁止在分别如图1和图2中所示的水平和倾斜位置中。

如图3中的箭头B所示，轮胎14水平布置在工作台10上，当打磨轮31布置在轮胎14中并位于内轮胎表面15上时，工具30布置在工具臂支撑件或支柱32上(如图4中所示)。位于支柱32末端上的孔34(图1)构造成用于互补地容纳轴36，而轴36又在铰接点38处铰接至工具30。通过下面将要说明的调节机构42，支柱32可以如图1中的箭头C所示，选择性地围绕铰接点40在一个单一平面(大致垂直于表面12的平面)中转动。如此，支柱32在铰接点40上的转动(箭头C)和所产生的工具30在铰接点38上的转动允许打磨轮31选择性地沿着内轮胎表面15布置在径向。而且，由于轴36可以在孔34内旋转，工具30可以围绕支柱32旋转。如此，打磨轮31还可以选择性地沿着轮胎14的周向布置。

打磨轮31沿着内圆周面15的准确位置通过调节机构42而控制，该调节机构42将通过参考图5在下文说明。支柱32的底端44在铰接点46处与螺纹轴48相铰接。而螺纹轴48又连接到带有手轮52的驱动轴50上。轴50通过轴承54与工作台10可旋转地相连。从而，当操作者旋转手轮52时，驱动轴50如箭头D所示地旋转。这种作用也对联轴器56施加旋转。联轴器56通过锁止螺栓58而被锁止到驱动轴50上的一个位置上。联轴器56设有螺纹，用于与螺纹轴48互补地接合。螺纹轴48通过锁止螺母60而相对于支柱32的底端44锁止就位。如此，当驱动轴50旋转时，螺纹轴48根据旋转方向移入或移出联轴器56。而且，支柱32的底端44如箭头E所示地移动，导致支柱32如箭头C(图1)所示地移动，从而打磨轮31沿着内轮胎表面15的径向位置根据手轮52的旋转方向以及旋转量而被确定。

螺纹轴48上的一对螺母62允许使用者设置一个对于轴48旋入联轴器56中的量而言的最大量。弹簧64向底端44提供恒定的力，从而消除调节机构42中的任何偏差并提供可重复的定位。

调节量规66允许精确地确定打磨轮31沿着轮胎14的内表面15的位置和所产生的移动量。更具体地说，量规66允许根据轮胎的指定尺寸或者型号来规定打磨轮31在表面15上所处的位置。从而例如可以允许制造商规定准备用于施加贴片的轮胎14的内表面15的区域的径向位置和径向宽度。

量规66包括可以由操作者通过在工作台10表面12中所形成的开口70而读取的一系列标记68。如图5中所示，连杆72将量规66可旋转地连接至支柱32底端44上的销74上。当通过如前所述旋转手轮52而移动底端44时，量规66围绕铰接点75旋转(箭头F)，因此向操作者提供测量量规66位置的途径，并且从而提供了有关打磨轮31与内表面15相接触的位置的相对测量。

下面将参考图1和4，对打磨轮31沿着轮胎内表面在周向移动的控制加以说明。工作台10支撑左和右止动件，74和76，其可滑动地装在采用支架80和82的成角度导轨78上。成角度导轨78包括两组孔84和86。采用销88和90，可以固定每一止动件74和76在成角度导轨78上的位置。通过改变止动件74和76之间的宽度，可以确定打磨轮31所接触表面区域的长度(沿着轮胎14的周向)。这样，准备用于施加贴片的区域的周向宽度可以通过指定止动件74和76的位置而规定。止动件76还包括托架92(图1)，打磨臂30在不使用时可以搁置在托架92上。打磨臂108还可以存置在工具架108上(图2)。

例如在图2和4中所示的那样，打磨臂30包括用于驱动打磨轮31而使之旋转的控制开关94。控制开关94还可以用于调节转速。打磨轮31的旋转动力由提供气源的空气管96气动地提供。虽然该特定实施方案为气动的，但应该理解本发明包括其它为打磨轮31提供动力的方式，例如，电系统。工具30还包括下面将说明的、用于在止动件74和76之间移动打磨轮31的手柄97。

为了去除灰尘或从打磨处理产生的其它颗粒，提供真空吸尘器98。真空吸尘器软管100连接到工具30和真空吸尘器98。软管100的端部102(图3)布置在打磨轮31附近以便于在操作过程中去除不期望的物质。

从而，现在参考全部附图，在操作中，轮胎14滚上斜面22(图2，箭头G)，并滚到由框架16承载的辊子24上。工作台10在操作中在此处于图2中所示的倾斜位置。然后轮胎14旋转直到轮胎14上用于施加贴片的期望位置位于止动件74和76附近。在轮胎支撑件26的帮助下，工作台10旋转到水平位置中并使用可释放销28锁止在适当位置处。胎圈104被向上拉而靠着柱106。如果需要，将去污剂或其它溶剂施加到轮胎14的内表面15上。

已知所要施加的贴片的周长或采用根据经验产生的图表，操作者使用销88和90以及孔84和86沿着导轨78定位止动件74和76。通过将轴36插入到孔34中而将工具30布置到支柱32上。工具30首先被放置在托架92上。

而且，或者是通过掌握所要施加的贴片的径向宽度或位置，抑或是通过凭借预先提供的图表，操作者旋转手轮52以沿着内轮胎表面15提供打磨轮31的正确径向位置。更具体地说，采用量规66，操作者可以针对用于特定贴片尺寸的特定尺寸或型号的轮胎14而将打磨轮33固定到期望的位置。

在起动真空吸尘器98后，操作者使用手柄97将工具30从托架92上取下，并将其对着止动件76而布置。打磨轮31悬在内轮胎表面15的上方，但不与内轮胎表面15接触。使用控制开关94起动打磨轮31使之旋转。应该注意打磨轮31定位成使其在表面15上旋转的过程中，施加到工具30的力矩不沿着轮胎14的周向推动工具30。取而代之的是，轮31的旋转导致的力矩大致施加在与支柱32相同的平面中。这样，一旦操作者将打磨轮31降低到轮胎14的内表面15上以开始打磨，则工具30不会沿着轮胎14的表面15在周向移动或者跑动。这意味着工具30可以更易于被操作者定位。同样，由于支柱32是刚性的(与操作者的手动支撑相比而言)，因此使轮31的滑动或跳动得以最小化或者消除。采用手柄97，一旦轮31降低到表面15上，则操作者使工具30从右止动件76移动到左止动件74，然后再返回。进行适当次数的往返，直到从轮胎14的内表面15上去除期望厚度的材料。这可以视觉确定或从预先准备的图表确定。单次行程中去除的材料量可以在实验中确定，并且与诸如打磨轮31的质地、工具30的重量、以及轮31的转速等因素相关。应注意的要点是：操作者不需要向下压打磨轮31或工具30。作为替代，工具30的重量用于提供适当和恒定量的打磨压力。

一旦去除了期望数量的材料，操作者将工具30返回到托架92上。使用手轮52，支柱32倾斜从而改变打磨轮31沿着内轮胎表面15的径向位置。如前所述，可以采用量规66以准确地布置轮31。一旦定位，操作者再从托架92上提升工具30并使打磨轮31降低到表面15上，同时使柱30定位成对着右止动件76。如前所述，然后操作者使打磨轮31在止动件76和74之间沿周向移动，经历所需次数的行程，从而去除用于施加贴片的适当量的材料。通过如上所述重新定位打磨轮31，在径向靠近在打磨轮31的重新定位之前去除材料的位置，从轮胎的内表面去除材料。从而，通过这种重新定位，扩大了由打磨轮31处理的区域的径向宽度。支柱32可以以这种方式再次重新定位，且重复该方法直到由打磨轮31处理的区域沿着径向获得需要的宽度。如上所述，沿着由打磨轮31处理的内表面区域15的周向的长度通过止动件74和76的定位而被固定。

通过使用上述实施方案，由于打磨轮31的移动受到限制，从而更精确地控制为贴片的施加而打磨的区域的尺寸。而且，凭借工具的恒定重量而不是完全自由的手工操作，使得从内表面15上去除的材料量更为均匀，这也使得表面更为光滑。操作者无法通过拉动手柄97而改变施加到表面15上的力，因为这只能导致轴36从支柱32上分离。相反地，操作者不可能减小表面15上打磨轮31的力，因为铰接点38相对靠近手柄97，若要抬起打磨轮31，必须向手柄97施加显著的(从而也是故意的)力。而且，不需要使用样板和标记墨水，从而减小了因为这些材料而产生污染的风险。最后，真空吸尘器98有助于去除打磨过程中产生的会阻碍操作者的视线物质，而且还有助于使得内轮胎表面的打磨部分保持清洁以利于施加贴片。

本领域技术人员应该理解可以对这里所说明的装置进行修改和变化而又不偏离权利要求的范围和精神。本发明旨在包括这些落入所附权利要求范围的修改和变化以及它们的等价方案。例如，应该理解本发明可以使用多种其它工具30，这些工具30具有除了打磨轮31以外的各种附件。

Claims (20)

1.一种为施加贴片而制备轮胎的装置，包括：

工作台，该工作台具有构造成用来接纳轮胎的支撑表面；

工具支柱，该工具支柱从支撑表面延伸，并且构造成用于在大致垂直于支撑表面的平面内选择性地旋转，所述工具支柱形成一个附件端；

轴，该轴构造成用于互补连接到所述工具支柱的附件端，并构造成使所述轴可以选择性地围绕大致垂直于所述工作台的支撑表面的轴线而旋转；

工具，该工具连接到所述轴，并构造成用于延伸至轮胎并且与所述轴一起旋转；以及

第一和第二止动件，该第一和第二止动件从所述工作台的支撑表面延伸，且布置成限制所述轴和所述工具沿着大致垂直于所述工作台支撑表面的轴线的选择性旋转。

2.根据权利要求1所述的为施加贴片而制备轮胎的装置，其中所述第一和第二止动件之间的距离选择性地可调。

3.根据权利要求1所述的为施加贴片而制备轮胎的装置，还包括与所述工具支柱机械地连接并构造成用于表示所述工具相对位置的量规。

4.根据权利要求1所述的为施加贴片而制备轮胎的装置，其中所述工具包括用于从轮胎内表面去除材料的打磨轮。

5.根据权利要求4所述的为施加贴片而制备轮胎的装置，还包括连接至所述工具的真空吸尘器，该真空吸尘器构造成去除由所述工具的操作产生的颗粒。

6.根据权利要求1所述的为施加贴片而制备轮胎的装置，其中所述工作台的支撑表面可以相对于所述工作台倾斜，以便于将轮胎装到支撑表面上。

7.根据权利要求6所述的为施加贴片而制备轮胎的装置，其中所述工作台包括一对辊子，用于在将轮胎置于所述工作台的支撑表面上之前旋转轮胎。

8.一种用于为施加贴片而制备轮胎内表面的装置，包括：

框架；

支撑表面，该支撑表面用于支撑轮胎，并构造成用于选择性地在大致水平的位置和倾斜位置之间旋转；

工具支柱，该工具支柱从所述支撑表面突出，并构造成用于在大致垂直于所述支撑表面的平面内选择性地旋转；

工具，该工具由所述支柱支撑并延伸入轮胎中，使得所述支柱在大致垂直于所述支撑表面的平面内的选择性旋转改变所述工具相对于轮胎内表面的径向位置，所述工具还构造成用于沿着轮胎的周向围绕所述工具支柱旋转；以及

一对工具止动件，所述工具止动件从所述支撑表面突出，并沿着所述支撑表面布置，从而限制所述工具沿着周向相对于轮胎内表面的移动。

9.根据权利要求8所述的用于为施加贴片而制备轮胎内表面的装置，其中所述一对工具止动件安装在形成多个孔的导轨上，这些孔构造成用于允许所述一对工具止动件之间的间隔可调，从而限制所述工具可以沿着轮胎周向旋转的量。

10.根据权利要求9所述的用于为施加贴片而制备轮胎内表面的装置，还包括位于所述工具止动件中的至少一个上面的托架，所述托架构造成用于支持所述工具。

11.根据权利要求8所述的用于为施加贴片而制备轮胎内表面的装置，还包括与所述工具支柱相关联地构成的量规，从而表示所述工具沿着轮胎内表面的相对位置。

12.根据权利要求11所述的用于为施加贴片而制备轮胎内表面的装置，其中所述支撑表面形成孔，通过该孔可以观察所述量规。

13.根据权利要求8所述的用于为施加贴片而制备轮胎内表面的装置，还包括至少两个辊子，所述辊子连接到所述框架上，并布置成允许轮胎旋转从而使得轮胎的内表面可以沿着所述支撑表面正确地布置。

14.一种为施加贴片而制备轮胎的装置，轮胎限定了径向和周向，该装置包括：

支撑工作台，该支撑工作台构造成用来接纳轮胎；

支柱，该支柱从所述支撑工作台延伸并具有第一端，所述支柱可铰接地连接到所述支撑工作台使得所述支柱可选择性地在大致垂直于所述支撑工作台的平面内转动，所述支柱构造成使得该第一端选择性地沿着轮胎的径向移动；

工具，该工具可拆除地沿着所述支柱的第一端而被支撑，并构造成用于沿着轮胎的周向围绕所述支柱旋转。

15.根据权利要求14所述的为施加贴片而制备轮胎的装置，还包括测量装置，该测量装置连接至所述支柱，并构造成用于可视地表示所述支柱沿着轮胎径向相对于轮胎的相对位置。

16.根据权利要求14所述的为施加贴片而制备轮胎的装置，还包括：

具有第一端和第二端的轴，其中所述轴的所述第一端连接至所述工具，而

其中所述支柱在所述支柱的第一端形成孔，所述孔构造成用于容纳所述轴的第二端。

17.根据权利要求14所述的为施加贴片而制备轮胎的装置，其中所述工具包括打磨轮。

18.根据权利要求17所述的为施加贴片而制备轮胎的装置，还包括与所述工具相关联地设置的真空吸尘器，从而去除由于所述打磨轮操作而产生的颗粒。

19.根据权利要求14所述的为施加贴片而制备轮胎的装置，其中所述支撑工作台包括至少两个辊子，轮胎可以布置在其上并在其上旋转，从而允许轮胎在所述支撑工作台上正确定位。

20.根据权利要求14所述的为施加贴片而制备轮胎的装置，还包括：

第一和第二工具止动件，并且

其中所述第一和第二工具止动件在所述支撑工作台上可选择地定位。

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