CN105383079A - 制造双帘布层轮胎和轮胎胎体的方法 - Google Patents

Abstract

描述制造轮胎胎圈的方法。该方法包括提供第一胎圈和第二胎圈；以彼此平行关系对齐第一胎圈和第二胎圈，和在中心轴线上对齐每个胎圈的中心；围绕第一胎圈和第二胎圈缠绕帘布层带以便帘布层带以平行中心轴线的关系在胎圈之间延伸，从而形成具有两层帘布层的第一阶段轮胎胎体。所述方法产生具有由在本质上连续的双重卷绕的帘布层形成的胎体的轮胎。

Description

制造双帘布层轮胎和轮胎胎体的方法

技术领域

本发明总体涉及轮胎生产，并且更具体地涉及一种用于制造轮胎和轮胎胎体的方法。

背景技术

轮胎胎体典型地由两层或多层帘布层制成。轮胎帘布层典型地以具有在鼓上拼接在一起的端部的帘布层片材的形式摆放在轮胎成型鼓上。一对环形胎圈放置在帘布层片材的每个横向端部上。然后添加轮胎构件，并且在使用可充气囊反包帘布层端部的同时轮胎成型机器典型地沿径向扩张并沿轴向收缩，导致圆环形状的胎体。帘布层端典型地位于轮胎下侧壁区域中，靠近胎圈。传统的帘布层构造由于帘布层端的位置可导致减小的胎圈耐久性。传统的轮胎帘布层构造的另一个缺点是可导致胎圈的趾部抬起的不相等的胎体张力。因而希望具有改善的胎圈耐久性的新的和改善的轮胎设计。公开了没有帘布层端的无端点的轮胎帘布层构造。由于没有帘布层端，所以轮胎有更好的耐久性，特别是在胎圈区域。无端点的轮胎帘布层导致胎圈两侧上相等的胎体张力，导致更好的胎圈座。

发明内容

本发明提供如下方案：

1.一种制造轮胎胎体的方法，其特征在于以下步骤：

a.提供第一胎圈和第二胎圈；

b.以彼此平行关系对齐所述第一胎圈和所述第二胎圈，和在中心轴线上对齐每个胎圈的中心；

c．围绕所述第一胎圈和所述第二胎圈缠绕帘布层带以便所述帘布层带以平行所述中心轴线的关系在所述胎圈之间延伸，从而形成具有两层帘布层的第一阶段轮胎胎体。

2.如方案1所述的方法，其特征在于，还包括将所述第一阶段轮胎胎体成型到圆环中的步骤。

3.如方案1所述的方法，其特征在于，所述胎圈包括三角胶芯。

4.如方案1所述的方法，其特征在于，还包括在缠绕所述帘布层带的同时旋转地索引所述第一胎圈和所述第二胎圈的步骤。

5.一种制造轮胎胎体的方法，其特征在于以下步骤：

a）提供安装到支撑架的可旋转件，其中所述可旋转件还包括帘布层带的卷轴；

b）提供位于邻近所述可旋转件的第一胎圈和第二胎圈，其中所述第一胎圈和所述第二胎圈相对于彼此以平行关系和轴向对齐放置；

c）在所述帘布层带围绕并穿过相对的胎圈的同时使所述可旋转件围绕并穿过所述第一胎圈和所述第二胎圈旋转。

6.如方案5所述的方法，其特征在于，还包括旋转地索引所述第一胎圈和所述第二胎圈的步骤。

7.方案5所述的方法，其特征在于，所述可旋转件是C形。

8.一种制造轮胎的方法，其特征在于以下步骤：

a.提供第一胎圈和第二胎圈；

b.以彼此平行关系对齐所述第一胎圈和所述第二胎圈，和在中心轴线上对齐每个胎圈的中心；

c．围绕所述第一胎圈和所述第二胎圈缠绕帘布层带以便所述帘布层带以平行所述中心轴线的关系在所述胎圈之间延伸;

d.一致地旋转地索引所述胎圈；

e.重复步骤c和d直到具有两层帘布层的第一阶段轮胎胎体成形；

f.将所述第一阶段轮胎胎体成形到圆环形状的胎体中；

g.应用带层和胎面以成形轮胎；

h.在模具中硬化所述轮胎。

9.一种制造轮胎胎体的方法，其特征在于以下步骤：

a.提供具有轴向外边缘的第一胎圈和第二胎圈；

b.以彼此平行关系对齐所述第一胎圈和所述第二胎圈，和在中心轴线上对齐每个胎圈的中心；

c.围绕所述第一胎圈的所述轴向外边缘缠绕帘布层带，然后朝着所述第二胎圈在轴向方向中延伸所述帘布层带，围绕所述第二胎圈的所述轴向外边缘卷绕所述带，并且然后朝着所述第一胎圈在轴向方向延伸所述帘布层带以形成第一绕圈，

d.一致地旋转地索引所述第一胎圈和所述第二胎圈，和

e.如步骤c中描述在第二绕圈中缠绕所述帘布层带，其中所述第二绕圈位于邻近第一绕圈。

10.如方案9所述的方法，其特征在于，重复所述步骤c和d直到具有两层帘布层的第一阶段轮胎胎体成形。

11.一种由方案9所述的方法形成的轮胎。

12.一种由方案1所述的方法形成的轮胎。

定义

轮胎的“高宽比”表示为乘以100%以便表达为百分数的其断面高度与其断面宽度的比。

“不对称胎面”表示具有关于轮胎的中心面或赤道面EP不对称的胎面花纹的胎面。

“胎体”表示轮胎的支撑结构，由在一侧锚固到胎圈上并以半径延伸到另一侧并锚固到胎圈的帘布层构成。也称为“外套”。“第一阶段胎体”表示以圆柱形状形成的轮胎胎体。

“胎圈包布”是放置成围绕轮胎胎圈外侧的狭窄的带形材料，以保护帘布层免遭磨损和被轮辋切割并且以分散轮辋上方的挠曲。

“周向”意味着垂直于轴向方向沿环形胎面表面的周长延伸的线或方向。

“赤道中心平面（CP）”意味着垂直于轮胎的旋转轴线并经过胎面中心的平面。

“侧向”意味着轴向方向。

“侧向边缘”意味着在标准载荷和轮胎充气情况下测量的、与轴向最外侧的胎面接地面积或印迹相切的线，所述线平行于赤道中心平面。

“径向的”和“径向地”意味着朝着或远离胎圈中心的方向。

附图说明

本发明将通过实例和参考附图来描述，其中：

图1是帘布层缠绕装置和两个胎圈保持器机构的透视图；

图2是本发明的部分成形的胎体的透视图；

图3是本发明的成形的胎体的透视图；

图4是在胎体成形期间的帘布层缠绕装置和胎圈保持器机构的透视图；

图5是卷轴机构的透视图；

图6是图5的卷轴机构的俯视图；

图7是图5的卷轴机构在方向C-C中的侧剖视图；

图8是支撑架和可旋转件的透视图；

图9是图8的支撑架和可旋转件的俯视图；

图10是图9的侧视图；

图11是胎圈支撑机构的第一侧的侧视图；

图12A是图11的胎圈支撑机构的第二侧的侧视图，示出为罩及胎圈支撑机构被移除；

图12B是图12A的俯视图；

图13A是图12A的侧视图；

图13B是图13A的圈的特写视图；

图14A是胎圈保持器单元的透视图；

图14B是图14A的胎圈保持器单元的透视后视图；

图14C是图14A的胎圈保持器单元的俯视图；

图14D是图14C的胎圈保持器单元的侧视图；

图14E是图14C的胎圈保持器单元的仰视图；

图14F是图14E的在14F-14F方向的剖视图；

图14G是图14E的在14G-14G方向的剖视图；

图15示出在可旋转件的旋转期间帘布层卷绕装置的简化示意图；

图16示出图15的帘布层卷绕装置，其中可旋转件前进；

图17是由胎圈保持器单元运输到第二阶段轮胎机器的第一阶段轮胎胎体的透视图；

图18示出放置在第二阶段轮胎机器的鼓上的第一阶段轮胎胎体；

图19示出围绕胎圈A、B被卷绕的帘布层的运动的示意图；

图20示出被形成的胎体的剖视图；

图21A示出可旋转件的透视图；

图21B示出示出具有桥接件的可旋转件的透视图。

具体实施方式

图1示出对制造轮胎胎体有用的帘布层缠绕装置100的第一实施例。帘布层带由帘布层缠绕装置100围绕两个平行并隔开的环形胎圈芯缠绕。胎圈芯可包括附接到其上的三角胶芯，以便帘布层带围绕胎圈芯和可选的三角胶芯缠绕。图2示出平行并隔开的环形胎圈101，示出具有狭窄的帘布层带102，帘布层带102以连续的方式围绕每个胎圈的外缘被卷绕直到形成如图3示出的至少一层帘布层，从而形成圆柱形状的第一阶段胎体。

支撑架

如图1示出的帘布层缠绕装置100，包括长方形的固定支撑架110。如图8-10所示，固定支撑架110具有多个可刚性地安装到地的支撑腿112。支撑腿通过横向件113连接在一起。固定支撑架的上部分具有形成长方形支撑件的两组相对的平行轨114、115。线性轨道116安装在两个相对的平行轨114上。可滑动的支撑架120可滑动地安装在固定支撑架110的两个相对的轨114上。可滑动的支撑架120是由两组相对的平行轨122、124形成的长方形形状。支撑腿126从轨124延伸。支撑腿具有脚部128，其被配置成在线性轨道116上滑动。

可旋转件

可旋转件200可旋转地安装到可滑动的支撑架120。如图21A所示，可旋转件200可包括具有位于内周204或外周206上的齿轮齿202的齿轮机构。可旋转件200可以是大约340-350度但优选地小于360度的部分圆。优选地，可旋转件是C形状。桥接件209将端部201、203连接在一起以形成环形可旋转件。桥接件209可拆卸地安装到可旋转件的端部。多个导向轴承210位于可旋转件200周围，并如图7所示在可旋转件200的外周上。用于驱动带230的至少一个驱动机构220用于旋转可旋转件。带230围绕多个齿轮250安装。带230通过驱动机构220的旋转以360度或更小的圆旋转可旋转件200。

卷轴机构

如图5-7所示，可旋转件200还包括至少一个卷轴机构300。卷轴机构300存放帘布层带的卷轴302和包括用于维持帘布层带的张力的机构。如图4所示，可使用两个卷轴机构300，并且优选地位于彼此对面。卷轴机构300每个包括围绕心轴304可旋转地安装的卷轴302。如图5所示，心轴安装到支撑板307。卷轴具有用于缠绕帘布层带的内轮毂306。帘布层带由生橡胶带形成，其具有嵌入于其中一条或多条平行增强帘线。帘线可以是钢、聚酯纤维或其他材料。带典型地是大约0.25英寸到大约0.75英寸宽。

如图7所示，内轮毂306通过一个或多个紧固件312牢固到环形盘310。环形盘具有环形槽314，其具有接收在其中的绳索316。绳索围绕环形盘被卷绕并且具有通过紧固件320牢固到支撑板307的第一端318。绳索具有通过紧固件324牢固到支撑板307的第二端322。紧固件324接收在支撑件328的槽326中。支撑件328安装在可调整板330上。可调整板330具有两个长槽332以便在其中接收紧固件334。可调整板位置允许绳索关于环形盘的环形槽的张力的调整。绳索张力越大，可旋转卷轴可旋转得越少。卷轴需要能够充足地旋转以允许帘布层带以可控方式展开并保持足够的张力以允许帘布层带围绕胎圈的缠绕。

卷轴机构还可包括张力臂340。张力臂具有远端342，该远端342在其上具有辊344以便接合卷轴中的帘布层储积。张力臂通过弹簧347维持帘布层带储积上的张力以保证帘布层带不从卷轴展开。卷轴机构还包括用于引导帘布层带的路径的辊导向件350。

胎圈支撑机构

装置100还包括两个胎圈支撑机构400。如图4所示，每个胎圈支撑机构400A、400B以平行关系分开指定距离支撑胎圈。每个胎圈支撑机构A、B结构上是相同的，除了它们的机械构件关于定向是相反的，以便他们彼此是镜像。在图4的右手侧示出的胎圈支撑机构400A在下面描述。可以理解的是胎圈支撑机构400B结构上是相同的。

可旋转胎圈保持器

胎圈支撑机构400A包括基座支撑板404。基座支撑板404具有下表面406，带有两个相对且平行的支撑安装件408以便安装在相对的平行轨410上。胎圈支撑机构400A、400B安装在平行轨上，以便全部胎圈支撑机构400A、400B可沿着方向X横向平移。支撑台420连接到基座支撑板。支撑台420可大体直立或垂直于基座支撑板。

如图11所示，C形状元件430安装到第二支撑板420。C形状元件430具有开口432。如图12A所示，C形状元件具有至少三个，优选地四个隔开的槽440、442、444和446。槽440、442、444和446将胎圈保持器单元600接收在其中。如图11所示，每个胎圈保持器单元600具有通过紧固件固定到C形状元件430的安装板616。每个安装板616具有与安装有胎圈保持器的相应槽440、442、444和446中的一个对齐的长槽614。可滑动滑块608可滑动地安装到安装板616。可滑动滑块608的下表面可滑动地安装在两个相对的平行轨612上以便为沿着槽616的纵轴线滑动。可滑动滑块的前端609安装到线性致动器602，其具有接纳在气动室602内的可滑动活塞603。活塞603的第一端还安装在活塞从其滑过的固定导向块604中。当气动致动器被致动时，活塞从其室滑出并在槽614的纵轴线的方向沿着安装板滑动滑块608。槽614定向成以便槽614朝C形状元件的中心点在径向方向对准。滑块在轨612上滑动。装在滑块里面的是可旋转轴611。可旋转轴具有第一端，其具有安装在其上的胎圈支撑轮610。胎圈支撑轮610具有外凹槽以便接收胎圈。如图14D所示，可旋转轴611延伸通过安装板的槽614和C形状元件的槽440。可旋转轴611具有第二内端，其具有安装在其上的从动轮620。如图14B所示，从动轮620通过连杆623耦连到中间轮622。如图14A所示，驱动轮648旋转中间轮622，中间轮622旋转从动轮，从动轮旋转轴611，轴611旋转胎圈支撑轮610。轴承座599支撑轴611。因此，滑块将每个胎圈支撑轮滑动到与环形胎圈套圈接合，以便胎圈由胎圈支撑轮610保持并旋转。

胎圈保持器驱动机构

如图14F所示，驱动轮648安装在可旋转轴613上。驱动轮648随轴613旋转。如图11所示，轴613的第一端具有安装到C形状元件的轴承座646。轴具有安装在轴的内端上的带驱动轮650。如图13A所示，带1000围绕第一轮650A、第二轮650B、第三轮650C和第四轮650D的圆周被接收。第一轮650A的旋转引起胎圈支撑轮610旋转。带1000还围绕第二轮650B被接收。在第三轮和第四轮之间，第一带1000围绕电机1200的带驱动夹头1100被接收。电机驱动带1000，引起轮650A、650B、650C和650D的旋转，其继而分别地引起轮610A、610B、610C和610D的旋转。带1000还围绕一个或多个可旋转导向轮1220、1230被接收。

系统操作

如图1到图4所示，本发明的帘布层卷绕装置可形成第一阶段轮胎胎体。如图19所示，第一阶段轮胎胎体是具有胎圈芯A、B位于圆柱的端部处的圆柱形状。帘布层带20完全围绕胎圈并且在胎圈内循环，形成图3的轮胎胎体。胎圈芯隔开轴向距离L，并且胎圈芯以彼此平行方式对齐。距离L由轮胎设计者确定，并取决于具体的轮胎结构特征。可选的三角胶芯可被连接到胎圈芯。三角胶芯典型地为三角形形状，并被定位成以便每个三角形尖端4、5位于胎圈芯的轴向内部。在此使用的术语“胎圈”表示具有或不具有三角胶芯的胎圈芯。

为了形成第一阶段轮胎胎体，第一胎圈A和第二胎圈B每个安装在胎圈保持器机构400A、400B中。胎圈保持器机构是隔开的以便胎圈彼此隔开轴向距离L。胎圈A、B以彼此平行关系放置，其中每个胎圈的中心相对于彼此轴向对齐。胎圈保持器的可滑动滑块608被径向地向外致动以接合并且保持各自的胎圈。然后，可旋转件200旋转。当可旋转件200旋转时，卷轴机构300以圆形方式围绕其轴线旋转。可旋转件定位成相邻于每个胎圈芯以便可旋转件在其旋转期间穿过或进入每个胎圈。通过可旋转件200的每次旋转，卷轴机构释放围绕每个胎圈芯卷绕的帘布层带20，其中每个绕圈绕每个胎圈A、B基本在轴向方向延伸，形成第一绕圈或循环。通过每绕圈，帘布层带在轴向方向对齐并且相对于彼此平行。

如图19所示，示出圆柱形状的第一阶段轮胎胎体，具有以彼此平行关系隔开的两个胎圈A、B。圆柱形轴线或中心轴线延伸通过第一阶段轮胎胎体的中心。如在此使用的，“轴向”表示在第一阶段轮胎胎体的纵轴线方向中。“轴向向内”表示朝着胎体的中心C，胎体外端C11和C12的向内的轴向方向，和“轴向向外”表示在胎体外端的向外的轴向方向中。

帘布层带绕圈30形成以平行关系隔开的径向外部分30A和径向内部分30B。如果每个胎圈芯A、B包括三角胶芯A2、B2，那么径向外部分30A部分地或完全地接合每个胎圈三角胶芯A2、B2的每个胎圈径向外表面10、11，如图20所示。径向外帘布层绕圈30A还接合每个胎圈芯A1、B1的轴向外表面1、8。径向内帘布层绕圈30B部分地或完全地接合每个胎圈三角胶芯A2、B2的径向内表面3、6。

如果胎圈A、B不包括三角胶芯A2、B2，那么帘布层绕圈围绕每个胎圈芯的轴向外部分和每个胎圈芯的径向外部分及径向内部分卷绕。帘布层绕圈围绕每个胎圈芯不完全地卷绕，忽略每个胎圈芯的轴向内部分。

当胎圈旋转地索引时帘布层带连续地缠绕30以便帘布层带完全地覆盖两个胎圈，形成如图3所示的第一阶段圆柱形状的胎体。帘布层带以这样的方式缠绕以便他们彼此是平行的，并在轴向方向中延伸。帘布层带缠绕以便他们相对于胎圈是径向的。图2示出帘布层绕圈导致围绕胎圈被卷绕并彼此为平行关系的两层帘布层30A、30B。当胎体在第二阶段轮胎成型过程期间成形为圆环形状时，帘布层带将从胎圈到胎面在径向方向中延伸。

如图4所示，如果使用两个卷轴机构，那么对于可旋转件的每次旋转将发生帘布层的两次缠绕。

在另外一个实施例中，可旋转件可以是完整的圆，其中该圆的一部分能够打开或封闭。

在成形第一阶段轮胎胎体后，胎体转移到轮胎成型站，如图17和18所示。圆柱形的第一阶段轮胎胎体将在轮胎成型站然后被成型到圆环中。当空气压力将胎体扩张到圆环中时胎圈轴向向内移动。接着，带和胎面应用到圆环，形成生轮胎。生轮胎然后在模具中硬化，形成轮胎。

根据本发明在此提供的对本发明的描述，本发明的变体是可能的。虽然为了阐述本发明的目的示出某些代表性实施例和细节，但是对本领域技术人员将显而易见的是在不偏离本发明的范围的情况下在此可做出不同改变和修改。因此，可以理解的是，在描述的具体实施例中可以做出改变，其将在由下面随附权利要求限定的本发明的全部预期范围内。

Claims (10)

1.一种制造轮胎胎体的方法，其特征在于以下步骤：

a.提供第一胎圈和第二胎圈；

b.以彼此平行关系对齐所述第一胎圈和所述第二胎圈，和在中心轴线上对齐每个胎圈的中心；

c．围绕所述第一胎圈和所述第二胎圈缠绕帘布层带以便所述帘布层带以平行所述中心轴线的关系在所述胎圈之间延伸，从而形成具有两层帘布层的第一阶段轮胎胎体。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括将所述第一阶段轮胎胎体成型到圆环中的步骤。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述胎圈包括三角胶芯。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括在缠绕所述帘布层带的同时旋转地索引所述第一胎圈和所述第二胎圈的步骤。

5.一种制造轮胎胎体的方法，其特征在于以下步骤：

a）提供安装到支撑架的可旋转件，其中所述可旋转件还包括帘布层带的卷轴；

b）提供位于邻近所述可旋转件的第一胎圈和第二胎圈，其中所述第一胎圈和所述第二胎圈相对于彼此以平行关系和轴向对齐放置；

c）在所述帘布层带围绕并穿过相对的胎圈的同时使所述可旋转件围绕并穿过所述第一胎圈和所述第二胎圈旋转。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括旋转地索引所述第一胎圈和所述第二胎圈的步骤。

7.一种制造轮胎的方法，其特征在于以下步骤：

a.提供第一胎圈和第二胎圈；

b.以彼此平行关系对齐所述第一胎圈和所述第二胎圈，和在中心轴线上对齐每个胎圈的中心；

c．围绕所述第一胎圈和所述第二胎圈缠绕帘布层带以便所述帘布层带以平行所述中心轴线的关系在所述胎圈之间延伸;

d.一致地旋转地索引所述胎圈；

e.重复步骤c和d直到具有两层帘布层的第一阶段轮胎胎体成形；

f.将所述第一阶段轮胎胎体成形到圆环形状的胎体中；

g.应用带层和胎面以成形轮胎；

h.在模具中硬化所述轮胎。

8.一种制造轮胎胎体的方法，其特征在于以下步骤：

a.提供具有轴向外边缘的第一胎圈和第二胎圈；

b.以彼此平行关系对齐所述第一胎圈和所述第二胎圈，和在中心轴线上对齐每个胎圈的中心；

c.围绕所述第一胎圈的所述轴向外边缘缠绕帘布层带，然后朝着所述第二胎圈在轴向方向中延伸所述帘布层带，围绕所述第二胎圈的所述轴向外边缘卷绕所述带，并且然后朝着所述第一胎圈在轴向方向延伸所述帘布层带以形成第一绕圈，

d.一致地旋转地索引所述第一胎圈和所述第二胎圈，和

e.如步骤c中描述在第二绕圈中缠绕所述帘布层带，其中所述第二绕圈位于邻近第一绕圈。

9.一种由权利要求8所述的方法形成的轮胎。

10.一种由权利要求1所述的方法形成的轮胎。