CN102642321B - 轮胎成型设备 - Google Patents

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Abstract

一种轮胎成型设备(1)，该设备通过在胎圈芯(B)的径向外侧卷绕并层压两圈或更多圈带状胎圈填充橡胶(Fr)来形成预置胎圈，该设备包括：胎圈芯支撑环(2)，其沿着周向延伸并且将胎圈芯(B)支撑于胎圈芯支撑环(2)的径向外表面；层压板(3)，其从胎圈芯支撑环(2)的轴向上的一端升高，并且具有层压有带状胎圈填充橡胶(Fr)的侧表面；卷绕装置(4)，其用于将带状胎圈填充橡胶(Fr)卷绕于层压板(3)的所述侧表面；胎圈芯定位装置(5)，其用于将胎圈芯(B)在所述轴向上定位于胎圈芯支撑环(2)。胎圈芯定位装置(5)具有能够绕着与胎圈芯支撑环(2)的切线方向平行的轴线(Z)摆动的摆动板(10)。

Description

轮胎成型设备
技术领域
本发明涉及通过在胎圈芯的径向外侧卷绕并层压(laminating)两圈或更多圈带状胎圈填充橡胶来形成预置胎圈(preset bead)的轮胎成型设备。
背景技术
传统地，使用如下方法在胎圈芯的径向外侧形成胎圈填充体(filler)：将从挤出机挤出的胎圈填充橡胶切割成预定的长度；将切割后的胎圈填充橡胶卷绕于筒形鼓；使胎圈填充橡胶的切割面彼此接合；在用囊状物(bladder)或其他机构将胎圈填充体升起成竖直位置的状态下使胎圈填充体与胎圈芯接合，以便以分离的方式组装胎圈芯和胎圈填充橡胶。然而，采用该方法，根据胎圈芯的横截面形状，相对于胎圈芯的接触面积(接合部分的面积)会发生变化，在环状地卷绕胎圈填充橡胶并且切割面彼此结合时接合部的厚度也会发生变化。
为了解决上述问题，特开2005-111786号公报公开了一种轮胎制造方法，其中，将胎圈填充体组装至胎圈芯以形成预置胎圈，然后将预置胎圈布置于胎体带，换言之，通过在胎圈芯的径向外侧卷绕并层压两圈或更多圈带状胎圈填充橡胶来形成预置胎圈。采用该技术，能够形成与产品轮胎的形状近似的胎圈填充体，从而减少了上述变化。
发明内容
发明要解决的问题
然而，采用特开2005-111786号公报所述的方法，尽管在品质方面能够实现提高，但是在生产方面却存在问题。更具体地，在多次卷绕并层压带状胎圈填充橡胶的方法中，具有如下步骤：首先将预定量的带状胎圈填充橡胶层压在层压板(lamination plate)上作为胎圈填充体中的胎圈芯的后表面侧；设置横截面形状例如为六边形的胎圈芯；在胎圈芯的上侧(径向外侧)层压带状胎圈填充橡胶；以及可选地在层压的带状胎圈填充橡胶上布置其他类型的橡胶。上述每个步骤均需要用于传递卷绕带状胎圈填充橡胶装置的时间，这导致完成所有步骤要用大量的时间。此外，甚至在步骤之间的待机状态中，挤出机也连续地挤出橡胶以防止发热，因此，与实际上要形成的胎圈填充体相比，需要大量的橡胶材料。
本发明旨在解决上述问题，并且本发明的目的是提供一种能够通过连续地进行如下步骤来减少生产时间和橡胶材料的消耗的轮胎成型设备，所述步骤为：在层压板上层压预定量的带状胎圈填充橡胶作为胎圈填充橡胶在胎圈芯的后表面侧上的部分的步骤；以及在胎圈芯的上侧(径向外侧)层压带状胎圈填充橡胶的步骤。
用于解决问题的方案
为了解决上述问题而完成本发明，根据本发明的轮胎成型设备通过在胎圈芯的径向外侧卷绕并层压两圈或更多圈带状胎圈填充橡胶来形成预置胎圈，所述设备包括：胎圈芯支撑环，其沿着周向延伸并且将所述胎圈芯支撑于所述胎圈芯支撑环的径向外表面；层压板，其从所述胎圈芯支撑环的轴向上的一端升高，并且具有层压有所述带状胎圈填充橡胶的侧表面；卷绕装置，其用于将所述带状胎圈填充橡胶卷绕于所述层压板的所述侧表面；胎圈芯定位装置，其用于将所述胎圈芯在所述轴向上定位于所述胎圈芯支撑环，其中所述胎圈芯定位装置具有以能够绕着与所述胎圈芯支撑环的切线方向平行的轴线摆动的方式设置的摆动板。
在轮胎成型设备中，首先，胎圈芯被布置于待机位置，该待机位置位于胎圈芯支撑环的外周并且位于卷绕带状胎圈填充橡胶用的卷绕装置的轨迹的外侧。然后，带状胎圈填充橡胶被卷绕并层压以便在层压板的侧表面形成一层或多层，作为胎圈填充体的位于胎圈芯的后表面侧(位于层压板侧)的部分。当层压在径向上达到预定位置时，允许摆动板向层压板侧摆动。这使得胎圈芯从待机位置向层压板侧移动，并且使胎圈芯附着于已经被层压至层压板的胎圈填充橡胶。接下来，摆动板被返回至初始待机位置，并且卷绕装置继续卷绕带状胎圈填充橡胶，由此胎圈填充橡胶被卷绕并被层压于胎圈芯的上部。在完成胎圈填充体的形成之后，摆动板向层压板的相反侧倾斜，由此使预置胎圈从层压板脱离。
因此，根据该轮胎成型设备，胎圈芯被置于胎圈芯支撑环待机；预定量的带状胎圈填充橡胶被层压于层压板，作为胎圈填充体的位于胎圈芯的后表面侧的部分；然后安装胎圈芯；之后带状胎圈填充橡胶可以被层压于胎圈芯的上部(径向外侧)。这使得能够连续地卷绕带状胎圈填充橡胶而不会妨碍卷绕装置的运动，从而能够减少生产时间并且降低橡胶材料的消耗。
应该注意的是，在根据本发明的轮胎成型设备中，优选的是，所述胎圈芯支撑环在圆周上具有至少一个间隙部或者通过使所述胎圈芯支撑环的径向外表面径向向内地凹陷而形成的凹部，并且所述摆动板布置在所述间隙部或所述凹部。
此外，在根据本发明的轮胎成型设备中，优选的是，所述胎圈芯支撑环具有彼此相对的壁面，所述间隙部或所述凹部在所述彼此相对的壁面之间，所述彼此相对的壁面均具有以分叉方式从径向内侧朝向径向外侧延伸的V形槽，所述胎圈芯定位装置具有：销，其在所述彼此相对的壁面之间延伸并且所述销的两端均由所述V形槽引导；驱动装置，其用于使所述销沿着所述V形槽移动，并且所述摆动板具有沿着所述轴线贯穿所述摆动板的长形孔，并且所述摆动板以能摆动的方式由插入所述长形孔的所述销支撑。
此外，在根据本发明的轮胎成型设备中，优选的是，所述胎圈芯定位装置具有马达，所述马达具有在所述胎圈芯支撑环的所述彼此相对的壁面之间沿着所述轴线延伸的轴，所述彼此相对的壁面以所述胎圈芯支撑环的所述间隙部或凹部在所述彼此相对的壁面之间的方式彼此相对，并且所述摆动板以能转动的方式一体地附接至所述马达的所述轴。
根据本发明，可以提供能够在形成预置胎圈时减少生产时间并且降低橡胶材料的消耗的轮胎成型设备。
附图说明
图1的(a)是根据本发明的实施方式的轮胎成型设备的侧视图，图1的(b)是根据本发明的轮胎成型设备的主视图。
图2是沿着图1的(b)中A-A线截取的剖视图。
图3的(a)至图3的(c)均为沿着图1的(b)中A-A线截取的示意性剖视图，以顺次的方式示出了摆动板的动作。
图4的(a)至图4的(c)均为沿着图1的(b)中A-A线截取的示意性剖视图，顺次地示出了使用图1所示的轮胎成型设备形成预置胎圈的方法。
图5是在与图3的(a)至图3的(c)所示的位置相同的位置处示出根据本发明的轮胎成型设备的另一实施方式中所使用的胎圈芯定位装置的剖视图。
附图标记说明
1轮胎成型设备
2胎圈芯支撑环
3层压板
4卷绕装置
5胎圈芯定位装置
6转动装置
8间隙部
8a、8b壁面
9V形槽
10、10’摆动板
10a长形孔
11销
12驱动装置
12a缸
12b杆
12c第一臂
12d第二臂
13马达轴
具体实施方式
以下将参照附图所示的实施方式详细说明本发明。在附图中，附图标记1表示根据本发明的实施方式的轮胎成型设备，附图标记B表示横截面形状为六边形的胎圈芯，附图标记Fr表示卷绕并层压于胎圈芯B外周的带状胎圈填充橡胶，附图标记F表示形成于胎圈芯B外周的胎圈填充体。
轮胎成型设备1通过在胎圈芯B的外周面(径向外侧表面)层压两圈或更多圈带状胎圈填充橡胶Fr而形成预置胎圈。如图1所示，轮胎成型设备1具有：胎圈芯支撑环2，其沿周向延伸，并且在其径向外侧的表面上支撑胎圈芯B；层压板3，其从胎圈芯支撑环2的轴向X上的一端升高，并且具有带状胎圈填充橡胶Fr被卷绕并被层压于其上的侧表面；辊状卷绕装置4(参见图4)，其用于将挤出机(未示出)挤出的带状胎圈填充橡胶Fr卷绕于层压板3的侧表面；以及胎圈芯定位装置5，其用于在轴向X上将胎圈芯B定位于胎圈芯支撑环2。
此外，制造轮胎用的装置1包括用于驱动该胎圈芯支撑环2和层压板3并且使胎圈芯支撑环2和层压板3一体地转动的转动装置6。
胎圈芯支撑环2在其圆周上具有等间距布置的一个或多个间隙部8(本实施方式中为四个间隙部)。此外，如图2所示，胎圈芯支撑环2具有以间隙部8在壁面8a和8b之间的方式在周向上彼此相对的壁面8a和8b，并且壁面8a和8b均具有以分叉方式从内侧朝向径向外侧延伸的V形槽9。注意，代替间隙部8，也可以采用从径向外侧朝向径向内侧凹陷的凹部。
胎圈芯定位装置5包括摆动板10，该摆动板10具与胎圈芯B的外形大致对应的形状，并且以能够绕着平行于胎圈芯支撑环2的切线方向的轴线Z摆动的方式被设置。为每个间隙部8设置一个摆动板10。摆动板10具有沿着轴线Z贯穿摆动板10的长形孔10a。此外，胎圈芯定位装置5在胎圈芯支撑环2的壁面8a和8b之间延伸，并且该胎圈芯定位装置5包括：销11，其端部与V形槽9接合并且由V形槽9引导；以及驱动装置12，其用于使销11沿着V形槽9移动。销11以能够在左右方向(轴向X)上移动的方式被插入摆动板10的长形孔10a。驱动装置12包括：气动或油压缸12a，其固定于转动装置6的周面；杆12b，其通过缸12a前后移动；第一臂12c，其经由枢转轴P1以可摆动的方式与杆12b连接；以及第二臂12d，其经由枢转轴P2以可摆动的方式与第一臂12c连接。第二臂12d的顶端以可摆动的方式与销11(枢转轴P3)连接。注意，未图示的止挡机构将枢转轴P1至P3的摆动角度限制为预定的角度，从而将来自杆12b的前/后位移转换并传递成销11的沿着V形槽9的移动。
接下来将说明摆动板10的动作。如图3的(a)所示，在缸12a未被驱动时的基准位置，销11被定位于V形槽9的中央，在该状态下，摆动板10位于水平位置，并且比胎圈芯支撑环2的外周面位于径向内侧。然后，如图3的(b)所示，通过驱动缸12a使杆12b伸出，使得销11沿着V形槽9向后(朝向轴线X的另一端侧并且在远离层压板3的方向上)移动。此时，由于销11在摆动板10的长形孔10a中向后(向左侧)移动，所以摆动板10在反作用力以及自身重力的作用下绕着销11顺时针转动(向层压板3侧转动)。反之，如图3的(c)所示，通过驱动缸12a使杆12b缩回，使得销11沿着V形槽9向前(朝向轴线X的一端侧并且在靠近层压板3的方向上)移动。此时，由于销11在摆动板10的长形孔10a中向前(向右侧)移动，所以摆动板10在反作用力以及自身重力的作用下绕着销11逆时针转动(以离开层压板3的方式转动)。
接下来将说明使用制造轮胎用的装置1来形成预置胎圈的方法。
首先，如图4的(a)所示，将胎圈芯B置于待机位置，该待机位置位于胎圈芯支撑环2的外周并且位于卷绕带状胎圈填充橡胶Fr用的卷绕装置4的轨迹的外侧。然后，将一层或多层带状胎圈填充橡胶Fr卷绕并层压于层压板3的侧表面，作为胎圈填充体F的位于胎圈芯B的后表面侧(位于层压板3侧)的部分。当该层压在径向上达到预定位置L时，如图4的(b)所示，通过驱动缸12a使杆12b伸出，使摆动板10向层压板3侧摆动。通过该操作，胎圈芯B从待机位置向层压板3侧移动，由此将胎圈芯B附着于事前层压在层压板3上的胎圈填充橡胶Fr。然后，通过驱动缸12a使杆12b缩回差不多一半行程，使摆动板10返回至初始待机位置(未示出)，并且卷绕装置4继续卷绕带状胎圈填充橡胶Fr，由此将胎圈填充橡胶Fr卷绕并层压于胎圈芯B的上部。接下来，在胎圈填充体F的形成完成之后，如图4的(c)所示，通过驱动缸12a使杆12b完全缩回，使摆动板10变成向层压板3侧的相反侧倾斜，由此使预置胎圈从层压板3脱离。在预置胎圈从层压板3脱离之后，使摆动板10返回至初始待机位置。
如上所述，根据轮胎成型设备1，胎圈芯B被置于胎圈芯支撑环2待机；预定量的带状胎圈填充橡胶Fr被层压于层压板3，作为胎圈填充体F的位于胎圈芯B的后表面侧的部分；然后安装胎圈芯B；之后带状胎圈填充橡胶Fr可以被层压于胎圈芯B的上部(径向外侧)。这使得能够连续地卷绕带状胎圈填充橡胶Fr而不会妨碍卷绕装置4的运动，从而能够减少生产时间并且降低橡胶材料的消耗。
此外，根据轮胎成型设备1，摆动板10布置于胎圈芯支撑环2的间隙部8内。这使得摆动板10的待机位置比胎圈芯B的最内侧直径位于径向内侧，由此能够可靠地防止摆动板10妨碍到通过卷绕装置4卷绕带状胎圈填充橡胶Fr。
再此外，根据轮胎成型设备1，在胎圈芯支撑环2的壁面8a和8b之间延伸并且两端由V形槽9引导的销11、以及用于使销11沿着V形槽9移动的驱动装置12被设置作为胎圈芯定位装置5。摆动板10被构造为具有沿着轴线Z贯穿该摆动板10的长形孔10a，并且被构造为以能摆动的方式由插入长形孔10a的销11支撑。这使得能够可靠地摆动摆动板，换言之，能够通过简单的结构将胎圈芯B安装到层压板3并且使预置胎圈从层压板3脱离。
已基于附图所示的示例说明了本发明。然而，本发明不限于上述示例。可以在随附权利要求书所述内容的范围内对本发明进行适当地修改。例如，如图5所示，也可以使用如下构造，其中，胎圈芯定位装置具有：马达，其具有轴13，所述轴13沿着轴线Z延伸并且位于彼此相对的壁面8a和8b之间，胎圈芯支撑环2的间隙部8在壁面8a和8b之间；和叶片状摆动板10’，其以可转动的方式一体地附接于马达轴13。通过该构造，能够在减轻装置重量的同时减少部件的数量。
产业上的可利用性
如上所述，根据本发明，可以提供能够在形成预置胎圈时实现生产步骤数量的减少以及橡胶材料的减少的轮胎成型设备。

Claims (4)

1.一种轮胎成型设备，该设备通过在胎圈芯的径向外侧卷绕并层压两圈或更多圈带状胎圈填充橡胶来形成预置胎圈，所述设备包括：
胎圈芯支撑环，其沿着周向延伸并且将所述胎圈芯支撑于所述胎圈芯支撑环的径向外表面；
层压板，其从所述胎圈芯支撑环的轴向上的一端升高，并且具有层压有所述带状胎圈填充橡胶的侧表面；
卷绕装置，其用于将所述带状胎圈填充橡胶卷绕于所述层压板的所述侧表面；和
胎圈芯定位装置，其用于将所述胎圈芯在所述轴向上定位于所述胎圈芯支撑环，其中
所述胎圈芯定位装置具有以能够绕着与所述胎圈芯支撑环的切线方向平行的轴线摆动的方式设置的摆动板。
2.根据权利要求1所述的轮胎成型设备，其特征在于，
所述胎圈芯支撑环在圆周上具有至少一个间隙部或者通过使所述胎圈芯支撑环的径向外表面径向向内地凹陷而形成的凹部，并且
所述摆动板布置在所述间隙部或所述凹部。
3.根据权利要求2所述的轮胎成型设备，其特征在于，
所述胎圈芯支撑环具有彼此相对的壁面，所述间隙部或所述凹部在所述彼此相对的壁面之间，所述彼此相对的壁面均具有以分叉方式从径向内侧朝向径向外侧延伸的V形槽，
所述胎圈芯定位装置具有：销，其在所述彼此相对的壁面之间延伸并且所述销的两端均由所述V形槽引导；驱动装置，其用于使所述销沿着所述V形槽移动，并且
所述摆动板具有沿着所述轴线贯穿所述摆动板的长形孔，并且所述摆动板以能摆动的方式由插入所述长形孔的所述销支撑。
4.根据权利要求2所述的轮胎成型设备，其特征在于，
所述胎圈芯支撑环具有夹着所述间隙部或凹部而相对的壁面，
所述胎圈芯定位装置具有马达，
所述马达具有在所述胎圈芯支撑环的所述壁面之间沿着所述轴线延伸的轴，
所述摆动板以能转动的方式一体地附接至所述马达的所述轴。
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