CN103660334A - 轮胎胎圈区旋转设备 - Google Patents
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Abstract
公开了一种用于生轮胎的胎圈区的旋转的机器，使得胎圈区平行并同心，以便去除在预固化操作、储存期间或者在轮胎压机中的成形期间的生轮胎胎圈部分可能出现的潜在的不规则。轮胎设备使生轮胎的胎圈相互平行并成直角取向，以及使轮胎的胎圈区在固化之前旋转成为适当的构造。当轮胎装载到轮胎模具中时，轮胎的胎圈部分维持平行位置。还公开了一种轮胎装载机，其具有胎圈支撑环和桨叶，以夹持轮胎的外胎冠部分。
Description
技术领域
本发明涉及轮胎和轮胎机械。尤其地，本发明涉及一种减少生轮胎的不均匀性的机器。
背景技术
轮胎均匀性对整体性能是重要的。在轮胎成型过程、生轮胎储存期间，或者在固化之前生轮胎进入轮胎压机的装载和成形期间可出现不均匀性。不均匀性的一个方面是相对的轮胎胎圈彼此何时不同心并且不平行。如图1所示，现有技术的生轮胎装载机从顶部胎圈抓住轮胎，并将下胎圈定位到压机中的底部模具胎圈环上。接下来，在上胎圈相对于底部胎圈或顶部模具胎圈环的位置不受到控制的情况下上胎圈被释放。现有技术的装载机具有的一个问题是，下侧壁胎圈区域在与锥形底部胎圈环接合之前没有旋转到固化位置中，并且装载机不能改善该不合需要的状况。第二个问题是，生轮胎可能被定心或者可能不被定心在装载机或模具中的底部胎圈环上。第三个问题是，现有技术的轮胎装载机没有办法精确地保持生轮胎的与底部胎圈同心或者平行的顶部胎圈。
图2a图示了在成形之前并且在模具处于打开位置的情况下使胎圈就座在底部模具胎圈环12上的生轮胎。在这一点上，尺寸X等于尺寸Y。如所示，下侧壁胎圈区域14a由底部模具胎圈环12限制，而顶部侧壁胎圈区域14b不受限制。图2b图示了在固化囊的成形期间的生轮胎。图2b还图示了靠近底部模具胎圈环的下帘布层终端A被俘获在囊与锥形底部模具胎圈环之间，从而严重地限制下侧壁区旋转到适当的位置中。在囊成形期间，闭合模具，以允许上胎圈区不受限制。随着成形压力提高，上帘布层终端B围绕胎圈被向回拉，导致Y尺寸的增加。Y尺寸的增加还使轮胎的中心线从所期望的中心线侧向偏移距离L。进一步引起锥度。因而，如图2b所示，尺寸Y大于X，导致轮胎不均匀性。当压机闭合时，顶部模具胎圈环接合顶部胎圈，并迫使顶部胎圈区中的材料围绕顶部胎圈旋转。围绕顶部胎圈的材料旋转的不均匀性类似于底部胎圈的不均匀性。固化压机的闭合不解决上述问题，并且具有不均匀性问题的轮胎仍然会被固化。
因而期望提供一种改进的设备，用于在进入模具之前预先成形生轮胎，以确保轮胎胎圈彼此同心并平行。还期望提供一种改进的设备，其确保顶部和底部胎圈区在安置到轮胎模具中之前并且当装载到模具中时旋转到适当的固化位置中。
发明内容
本发明在第一方面中提供一种用于使轮胎的胎圈区旋转成为相对于彼此对准的生轮胎预先成形设备，该生轮胎预先成形设备包括：第一支撑和第二支撑，该第一支撑具有第一胎圈环，以支撑生轮胎的第一轮胎胎圈区，该生轮胎具有相对的第一和第二轮胎胎圈区，该第二支撑具有为了与第二轮胎胎圈区的接合而可定位的第二胎圈环；以及第一和第二可旋转的胎圈夹具，其中，第一和第二可旋转的胎圈夹具分别定位成将第一和第二胎圈区夹紧成与第一和第二胎圈环接合。本发明在第二方面中提供一种轮胎装载机，其具有胎圈支撑环和桨叶，以夹持轮胎的外胎冠部分。
本发明还提供如下方案：
1. 一种用于使轮胎的胎圈区旋转到轮胎的固化位置中并旋转成彼此对准的生轮胎预先成形设备，其特征在于，所述生轮胎预先成形设备包括：第一支撑和第二支撑，所述第一支撑具有第一胎圈支撑环以支撑生轮胎的第一轮胎胎圈区，所述生轮胎具有相对的第一轮胎胎圈区和第二轮胎胎圈区，所述第二支撑具有能够定位成与所述第二轮胎胎圈区接合的第二胎圈支撑环；以及第一可旋转的胎圈夹具和第二可旋转的胎圈夹具，其中，所述第一可旋转的胎圈夹具和第二可旋转的胎圈夹具分别定位成将所述第一胎圈区和第二胎圈区夹紧成与所述第一胎圈支撑环和第二胎圈支撑环接合。
2. 根据方案1所述的生轮胎预先成形设备，其特征在于，所述第一支撑与第二支撑彼此平行并相互隔开预定的距离。
3. 根据方案1所述的生轮胎预先成形设备，其特征在于，所述第一支撑可平移。
4. 根据方案1所述的生轮胎预先成形设备，其特征在于，所述第二支撑可平移。
5. 根据方案1所述的生轮胎预先成形设备，其特征在于，所述第一支撑可旋转。
6. 根据方案1所述的生轮胎预先成形设备，其特征在于，所述第二支撑可旋转。
7. 根据方案1所述的生轮胎预先成形设备，其特征在于，所述第二支撑安装在轮胎装载机上。
8. 根据方案1所述的生轮胎预先成形设备，其特征在于，所述第一可旋转的胎圈夹具和第二可旋转的胎圈夹具包括至少八个等间隔的可旋转的胎圈夹具。
9. 根据方案1所述的生轮胎预先成形设备，其特征在于，所述可旋转的胎圈夹具是L形的。
10. 根据方案1所述的生轮胎预先成形设备，其特征在于，所述可旋转的胎圈夹具具有一个或多个指状物。
11. 根据方案10所述的生轮胎预先成形设备，其特征在于，所述可旋转的胎圈夹具的所述指状物是可铰接的。
12. 根据方案10所述的生轮胎预先成形设备，其特征在于，所述第一支撑装置与第二支撑装置沿着柱支撑相互隔开。
13. 根据方案10所述的生轮胎预先成形设备，其特征在于，还包括定心机构。
14. 根据方案1所述的生轮胎预先成形设备，其特征在于，还包括具有为抓住所述生轮胎的外部而定位的多个桨叶的轮胎装载机。
15. 根据方案1所述的生轮胎预先成形设备，其特征在于，所述轮胎胎圈支撑环具有形成唇缘的平坦垂直部件。
16. 根据方案1所述的生轮胎预先成形设备，其特征在于，所述轮胎胎圈支撑环没有锥形。
17. 根据方案15所述的生轮胎预先成形设备，其特征在于，所述唇缘没有锥形。
18. 根据方案1所述的生轮胎预先成形设备，其特征在于，所述轮胎胎圈支撑环没有锥形。
19. 根据方案1所述的生轮胎预先成形设备，其特征在于，所述第一胎圈支撑环与第二胎圈支撑环彼此平行并同心，并间隔开预定的距离D，其中，所述D由在所述压机的固化循环期间当模具处于闭合位置时在模具胎圈环之间的距离来限定。
20. 根据方案1所述的生轮胎预先成形设备，与轮胎装载机结合，其特征在于，所述轮胎装载机包括：支撑框架，多个轮胎接合卡盘，其安装至所述支撑框架并以环形方式布置成夹持轮胎，每个轮胎接合卡盘可径向移动；所述轮胎装载机还包括胎圈支撑环。
21. 一种轮胎装载机，其特征在于，包括：支撑框架，多个轮胎接合卡盘，其安装至所述支撑框架并以环形方式布置成夹持轮胎，每个轮胎接合卡盘可径向移动；所述轮胎装载机还包括胎圈支撑环。
22. 根据方案15所述的轮胎装载机，其特征在于，所述胎圈支撑环邻近所述轮胎接合卡盘定位。
附图说明
将作为示例并参考附图描述本发明，其中：
图1图示将生轮胎装载到轮胎压机中的现有技术的装载机；
图2a是在成形囊的接合和模具闭合之前的部分地安装在底部模具胎圈环上的生轮胎的横截面视图；
图2b是在囊成形期间部分地安装在轮胎模具的底部胎圈环上并成形的生轮胎的横截面视图；
图3是在无生轮胎的情况下示出处于开始位置的本发明的生轮胎预先成形机的横截面前视图；
图4是在有生轮胎和生轮胎装载机的情况下示出处于开始位置的本发明的生轮胎预先成形机的横截面前视图；
图5和5a是具有平移支撑环的底部模具胎圈环支撑的横截面视图；
图6是在有生轮胎和生轮胎装载机的情况下示出处于装载和下降位置的本发明的生轮胎预先成形机的横截面前视图；
图7是在围绕胎圈的材料旋转之前的在装载机上模具胎圈支撑环接合生轮胎的顶部胎圈的情况下示出的本发明的生轮胎预先成形机的横截面前视图；
图8是在使胎圈区材料围绕顶部和底部胎圈旋转之后但在装载机抓住生轮胎的外径之前的示出处于致动/夹紧位置的本发明的生轮胎预先成形机的横截面前视图；
图9是在胎圈区旋转并且生轮胎被抓住在装载机中以便运输的情况下示出的本发明的生轮胎预先成形机的横截面前视图；
图10a图示在成形或下胎圈区旋转之前的生轮胎；
图10b图示在上和下胎圈区旋转之后但在成形之前的生轮胎。
具体实施方式
图3图示了本发明的生轮胎预先成形设备200。生轮胎预先成形设备200可用于预先成形生轮胎，使得整体的轮胎形状匹配固化的轮胎形状，并且轮胎胎圈在进入模具之前相对于彼此同心并平行。轮胎预先成形设备200包括支撑框架202，该支撑框架202具有由固定的下支撑板206结合到一起的三根或更多根支撑腿204。环形中心支撑外柱220从支撑板206垂直向上延伸，以引导中心支撑内柱222。下支架环208可滑动地安装在中心支撑外柱220上。支撑框架202还包括经由多根支撑框架柱209连接至下支撑板的固定上支撑板210。
生轮胎预先成形设备200还包括下胎圈支撑环230。下胎圈支撑环230在图3中示出处于适于将生轮胎装载到预先成形设备上的上升位置。如图5a中最清楚地所示，下胎圈支撑环230具有安装至上环231的下表面。上环可以可选地连接至可旋转的轴承237，使得上环自由地旋转。可旋转的轴承237连接至轴承支撑板239。轴承支撑板239的下表面安装至平移杆235的远端232。因而，下胎圈支撑环可经由平移杆235上升和下降，并且还可经由可旋转的轴承环237径向地围绕中心柱旋转。齿条243定位成与可旋转的轴承环237接合，以便精确地定位下胎圈支撑环230。可编程的旋转定位装置244可以可选地用于定位可旋转的轴承环237。
如图5a所示的下胎圈支撑环230具有从支撑环230径向向外延伸的胎圈支撑232。胎圈支撑232具有从胎圈支撑径向向内定位的环形唇缘234。环形唇缘是直的，并且没有锥形。胎圈支撑具有在支撑环上轴向向外定位的平坦部分236。胎圈支撑232还包括将环形唇缘234结合至平坦部分236的角形底座238。角形底座238帮助在胎圈区材料上的凸轮进入适当的固化对准位置。生轮胎预先成形设备200还包括顶帽245，该顶帽245有助于生轮胎胎圈和轮胎到生轮胎预先成形设备的下胎圈支撑环上的适当的定心。图4图示了在支撑环231处于上升位置的情况下装载到生轮胎预先成形设备上的生轮胎，其中，生轮胎的下侧壁胎圈区与下胎圈支撑环230配对接合。
在生轮胎如图6所示已降至生轮胎预先成形设备200上之后，生轮胎装载机100如图7所示下降到围绕生轮胎的支撑/抓住位置中。生轮胎装载机100包括用于接合并支撑生轮胎的上胎圈的上支撑环102。如以下更详细地描述地，上支撑环102可以可选地是可旋转的。具有可旋转地安装的上支撑环102的装载机100下降，直到上胎圈支撑环102的内径向唇缘106接合生轮胎的顶部胎圈为止。生轮胎装载机还包括多个轮胎接合桨叶或卡盘110。每个轮胎卡盘可独立地在连接至气动活塞114的轨道支撑112上径向移动。每个卡盘可锁定在其自身的独特的胎面半径位置，从而保持并维持顶部轮胎胎圈与顶部胎圈唇缘环102的同心。图6示出了安装在支撑结构116上的可旋转的上胎圈支撑环102，以便稳定支撑环，有助于胎圈尺寸，提供环尺寸变化，和定位邻近轮胎接合卡盘110的支撑环102。
如图7所示，生轮胎预先成形装置还包括上和下胎圈夹具300和400，该上和下胎圈夹具300和400旋转并接合内轮胎胎圈区302和402，从而使生轮胎胎圈区部件302和402围绕上和下胎圈支撑环230、102(包括它们的角形底座238、以及它们直的非锥形的环形唇缘234、106)旋转，直到内轮胎胎圈区302、402抵靠平坦区236被可靠地保持。由于支撑环102、230没有防止旋转的锥形唇缘，所以胎圈区部件能够围绕胎圈环旋转。胎圈区部件302、402是轮胎部件，其围绕胎圈环旋转，包括轮辋条、内衬、三角胶芯、帘布层以及典型地在反包下面的下侧壁。取决于轮胎设计，围绕胎圈区的其他部件也被旋转。
多个上和下胎圈夹具300、400以环形方式布置，并且可定位成接合轮胎胎圈区部件302、402。胎圈夹具300、400包括弯曲的或L形的指状物，该指状物长度可调节，并用于将轮胎胎圈区部件302、402夹持成与支撑环102、230接合。胎圈夹具300、400以多个部分步骤气动地致动，序贯地进行，从而最终导致轮胎胎圈区部件302、402与胎圈支撑环102、230的平坦区236接合的完整均匀旋转。胎圈夹具枢转地安装至支撑凸缘304和404。下胎圈夹具400以邻近下胎圈环230的环形布置定位。下胎圈夹具绕凸缘404的销408旋转。凸缘404安装至轮胎预先成形机的支撑板210。下胎圈夹具包括胎圈夹具枢轴410，该胎圈夹具枢轴410具有刚性连接至胎圈指状物403的外端和用销连接至支撑凸缘404的内端，使得胎圈夹具枢轴410的旋转使胎圈指状物403绕销408旋转。胎圈夹具枢轴410具有连接至臂430的远端。臂430是连接至下支架环208的销，该下支架环208在中心支撑外柱220上滑动。因而，下胎圈区到所期望的形状的旋转出现在臂430的经由被气动致动器415推动的滑动支架环208的致动期间。
图8图示了在旋转到使得胎圈区部件302、402与上和下胎圈环102、230接合的位置中之后的上和下胎圈夹具。该位置被保持对于生轮胎足以保持其形状的一段时间，典型地在大约2至大约10分钟的范围内。时间可取决于所使用的具体轮胎尺寸和部件而改变。接下来，松开上和下胎圈夹具，并且旋转地变址（index）上和下胎圈支撑环，然后致动夹具。重复以上步骤，直到生轮胎旋转完整一圈为止。
图9图示了在从预先成形机200拆除之后载入装载机100的生轮胎。装载机100夹持生轮胎的胎面区域的径向外表面。生轮胎的上胎圈区仍然与可旋转的上胎圈环支撑102接合，以确保胎圈区302保持与胎圈中心同心并在成形时的固化囊的进入期间被支撑。
生轮胎装载机100设计成在无负面地影响下胎圈区旋转或胎圈同心度和平行度的情况下接合轮胎。轮胎装载机100具有多个内置特征，以提高均匀性。首先，当为了运输至压机而抓住生轮胎时，装载机100的轮胎卡盘仅夹持胎面区域的外侧的胎冠。现有技术的装载机抓住顶部胎圈的内侧，这引起材料围绕顶部胎圈的负旋转。典型的现有技术的装载机指状物不处理顶部或底部胎圈的同心度，以致两个胎圈平行度同样有危险。装载机100通过在不使上和下胎圈中心与胎面的关系扭曲的情况下将多个可独立锁定的缸用于抓住胎面胎冠来维持底部胎圈的定心。最后，装载机100包含顶部胎圈环支撑，该顶部胎圈环支撑在固化囊成形以及生轮胎到固化压机的转移期间维持旋转、同心度和平行度。
图10a图示了在成形之前的典型的生轮胎。生轮胎的胎圈区同图10b的生轮胎比较起来具有反曲率。同胎圈从胎圈胎肩轴向向外定位的图10a相比，在图10b中，胎圈从胎圈胎肩轴向向内定位。图10a的下侧壁具有与旋转轴线成大约120度的角度，而与固化轮胎位置更一致的图10b的下侧壁具有大约60度的角度。
尽管为了说明本发明已示出了某些代表性的实施例和细节，但对本领域的技术人员显而易见的是，在不偏离本发明的精神或范围的情况下可在其中作出各种变化和变型。
Claims (22)
1. 一种用于使轮胎的胎圈区旋转到轮胎的固化位置中并旋转成彼此对准的生轮胎预先成形设备，其特征在于，所述生轮胎预先成形设备包括：第一支撑和第二支撑，所述第一支撑具有第一胎圈支撑环以支撑生轮胎的第一轮胎胎圈区，所述生轮胎具有相对的第一轮胎胎圈区和第二轮胎胎圈区，所述第二支撑具有能够定位成与所述第二轮胎胎圈区接合的第二胎圈支撑环；以及第一可旋转的胎圈夹具和第二可旋转的胎圈夹具，其中，所述第一可旋转的胎圈夹具和第二可旋转的胎圈夹具分别定位成将所述第一胎圈区和第二胎圈区夹紧成与所述第一胎圈支撑环和第二胎圈支撑环接合。
2. 根据权利要求1所述的生轮胎预先成形设备，其特征在于，所述第一支撑与第二支撑彼此平行并相互隔开预定的距离。
3. 根据权利要求1所述的生轮胎预先成形设备，其特征在于，所述第一支撑可平移。
4. 根据权利要求1所述的生轮胎预先成形设备，其特征在于，所述第二支撑可平移。
5. 根据权利要求1所述的生轮胎预先成形设备，其特征在于，所述第一支撑可旋转。
6. 根据权利要求1所述的生轮胎预先成形设备，其特征在于，所述第二支撑可旋转。
7. 根据权利要求1所述的生轮胎预先成形设备，其特征在于，所述第二支撑安装在轮胎装载机上。
8. 根据权利要求1所述的生轮胎预先成形设备，其特征在于，所述第一可旋转的胎圈夹具和第二可旋转的胎圈夹具包括至少八个等间隔的可旋转的胎圈夹具。
9. 根据权利要求1所述的生轮胎预先成形设备，其特征在于，所述可旋转的胎圈夹具是L形的。
10. 根据权利要求1所述的生轮胎预先成形设备，其特征在于，所述可旋转的胎圈夹具具有一个或多个指状物。
11. 根据权利要求10所述的生轮胎预先成形设备，其特征在于，所述可旋转的胎圈夹具的所述指状物是可铰接的。
12. 根据权利要求10所述的生轮胎预先成形设备，其特征在于，所述第一支撑装置与第二支撑装置沿着柱支撑相互隔开。
13. 根据权利要求10所述的生轮胎预先成形设备，其特征在于，还包括定心机构。
14. 根据权利要求1所述的生轮胎预先成形设备，其特征在于，还包括具有为抓住所述生轮胎的外部而定位的多个桨叶的轮胎装载机。
15. 根据权利要求1所述的生轮胎预先成形设备，其特征在于，所述轮胎胎圈支撑环具有形成唇缘的平坦垂直部件。
16. 根据权利要求1所述的生轮胎预先成形设备，其特征在于，所述轮胎胎圈支撑环没有锥形。
17. 根据权利要求15所述的生轮胎预先成形设备，其特征在于，所述唇缘没有锥形。
18. 根据权利要求1所述的生轮胎预先成形设备，其特征在于，所述轮胎胎圈支撑环没有锥形。
19. 根据权利要求1所述的生轮胎预先成形设备，其特征在于，所述第一胎圈支撑环与第二胎圈支撑环彼此平行并同心，并间隔开预定的距离D，其中，所述D由在所述压机的固化循环期间当模具处于闭合位置时在模具胎圈环之间的距离来限定。
20. 根据权利要求1所述的生轮胎预先成形设备，与轮胎装载机结合，其特征在于，所述轮胎装载机包括：支撑框架，多个轮胎接合卡盘，其安装至所述支撑框架并以环形方式布置成夹持轮胎，每个轮胎接合卡盘可径向移动；所述轮胎装载机还包括胎圈支撑环。
21. 一种轮胎装载机，其特征在于，包括：支撑框架，多个轮胎接合卡盘，其安装至所述支撑框架并以环形方式布置成夹持轮胎，每个轮胎接合卡盘可径向移动；所述轮胎装载机还包括胎圈支撑环。
22. 根据权利要求15所述的轮胎装载机，其特征在于，所述胎圈支撑环邻近所述轮胎接合卡盘定位。
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| JP2014054839A (ja) | 2014-03-27 |
| CN103660334B (zh) | 2017-01-18 |
| JP6109016B2 (ja) | 2017-04-05 |
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