CN105682908A - 用于夹持和处理轮胎胎圈三角胶条的系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于处理胎圈三角胶条(80)的系统(20)，包括第一卡爪(40)，第一卡爪(40)具有打开状态和关闭状态，其被配置以在关闭状态中接合胎圈三角胶条的第一表面。系统进一步包括第二卡爪(30)，第二卡爪(30)具有打开状态和关闭状态，系统还包括结合至第二卡爪(30)的多个夹持部(32)。多个夹持部(32)中的选定夹持部被配置为在第二卡爪的关闭状态中接合胎圈三角胶条的第二表面。进一步地，多个夹持部(32)中的至少一个具有楔形端面(38)。

Description

用于夹持和处理轮胎胎圈三角胶条的系统及方法

优先权声明

本申请要求2013年10月18日递交的、申请号为61/892,861的、名称为“用于夹持和处理轮胎胎圈三角胶条的系统及方法”的美国临时专利申请的优先权，该申请的公开内容在此通过引用全部并入本申请。

技术领域

当前实施例一般来说涉及用于夹持和处理轮胎胎圈三角胶条的系统及方法，例如以一种改良的方式应用于钢丝圈。

背景技术

许多类型的车辆轮胎均包括胎圈，胎圈环绕接合轮缘的开口。总的来说，胎圈包括钢丝线圈，也就是通过将涂丝在合适的胎圈形成装置上缠绕许多圈而形成的环箍。胎圈可由许多径向上或轴向上设置为多圈的单条丝制成，或者是所谓的无纬胎圈，由包括多条并排丝的扁平带在径向上堆叠多层制成。

已经有技术能将胎圈三角胶条应用于钢丝圈的圆周面。总的来说，胎圈三角胶条通过将材料挤压成具有大体上三角形截面的相对较薄的形状而形成。经挤压的胎圈三角胶条接着被操作并应用于钢丝圈的圆周面，在这个过程中通常没有有效的夹紧能力。此外，在这些构件被传递到接下来的轮胎形成设备之前，当胎圈三角胶条被应用于钢丝圈时，胎圈三角胶条可通过应用于钢丝圈的多层拉力(levelsoftension)被把持，这可能造成不理想的结果。

发明内容

一种用于处理胎圈三角胶条的系统包括第一卡爪，上述第一卡爪具有打开状态和关闭状态，上述第一卡爪被配置以在上述关闭状态中接合胎圈三角胶条的第一表面。系统进一步包括第二卡爪，上述第二卡爪具有打开状态和关闭状态，系统还包括结合至上述第二卡爪的多个夹持部。上述多个夹持部中的选定夹持部被配置为在上述第二卡爪的关闭状态中接合上述胎圈三角胶条的第二表面。进一步地，上述多个夹持部中的至少一个具有楔形端面。

在一种实施方式中，上述多个夹持部中的选定夹持部具有缩回状态和伸出状态，且被配置为在上述伸出状态中接合上述胎圈三角胶条的第二表面。上述多个夹持部中的选定夹持部可被配置为被驱动，同时上述多个夹持部中的其它夹持部被配置为移动受约束。

在一种实施方式中，上述多个夹持部中的每一个以相同的压力驱动，从其各自的缩回状态到其各自的展开状态。在可选择的实施方式中，上述多个夹持部中的至少两个相对于彼此以不同的压力驱动，从其缩回状态到其展开状态。

在一种实施方式中，上述多个夹持部中的至少一个夹持部具有楔形端，且上述多个夹持部中的至少一个其它夹持部具有平端。上述第一卡爪可包括大体上平坦的接合面。

上述第一卡爪可被放置于上述第二卡爪的垂直下方。上述第一卡爪可在第一枢转点处接合至框架，而上述第二卡爪可在第二枢转点处接合至上述框架，其中上述第一卡爪和第二卡爪绕其各自的枢转点在周向上转动，从其各自的打开状态到关闭状态。

通过查阅以下附图和详细说明，本领域技术人员将能清楚理解本发明的其它系统、方法、特征以及效果。所有这样的系统、方法、特征以及效果均落入本发明的保护范围，并包含于附上的权利要求书中。

附图说明

参照以下附图和说明能更好地理解本发明。附图中的部件不一定是按照比例的，重点是阐明本发明的原理。此外，在附图中，不同视图中的相似参考标号表明对应的部件。

图1为用于夹持和处理胎圈三角胶条的系统的选定构件的立体示意图，其中上卡爪和下卡爪均处于打开状态。

图2为图1所示的系统的立体图，其中下卡爪处于关闭状态。

图3-4分别为图1-2所示的系统的立体图和侧视图，其中上卡爪和下卡爪均处于关闭状态，还具有多个处于缩回状态的夹持部。

图5-6分别为图1-2所示的系统的立体图和侧视图，其中上卡爪和下卡爪均处于关闭状态，还具有多个处于伸出状态的夹持部。

图7A-7B分别为立体图和侧视图，描述了示范性的夹持部的特征。

图8为用于夹持和处理胎圈三角胶条的系统的附加构件的立体图。

具体实施方式

参见附图，显示并描述了用于夹持和处理示范性的胎圈三角胶条80的系统20。系统20包括上卡爪30和下卡爪40，正如下文进一步描述的，上卡爪30和下卡爪40选择性地夹持和处理胎圈三角胶条80。

如同在图1-6中不同视图不同阶段显示的，上卡爪30通常包括细长主体31，多个夹持部32，以及驱动箱33。下卡爪40通常包括细长主体41以及接合面42。

上卡爪30和下卡爪40结合于框架50中。框架50可以是任何合适的形状。在这个非限制性示例中，框架50大体上相对于地面垂直定向，但其它结构也是可能的。上卡爪30和下卡爪40分别可绕枢转点35和45相对于框架50转动。合适的驱动机构可用于实现上卡爪30和下卡爪40绕其各自的枢转点35和45的转动。

参见图1，显示了上卡爪30和下卡爪40二者均处于打开状态，其中上卡爪30和下卡爪40各自从由胎圈三角胶条80的路径限定的轴L间隔开。上卡爪30描述为在轴L上方旋转约90度处于打开状态，而下卡爪40描述为在轴L下方旋转约40度至约70度处于打开状态，但应理解，卡爪30和40任一个也可以相对于轴L旋转更大或更小的角度处于其各自的打开状态。

参见图2，显示了下卡爪40处于关闭状态，其中下卡爪40绕枢转点45向上环绕旋转，这样下卡爪40大体上毗邻由胎圈三角胶条80限定的轴L的路径。在一种实施方式中，当下卡爪40处于关闭状态时，下卡爪40的接合面42可接合胎圈三角胶条80。

参见图3-4，显示了上卡爪40处于关闭状态，其中上卡爪绕枢转点35向下环绕旋转，这样上卡爪30的细长主体31大体上毗邻由胎圈三角胶条80限定的轴L的路径。在一种实施方式中，细长主体31位于胎圈三角胶条80的路径的稍稍上方，正如图4中能更清楚看到的。

在图3-4的状态中，显示上卡爪30的多个夹持部32处于缩回状态，其中多个夹持部32向上定位，也就是，更多地朝向细长主体31而远离胎圈三角胶条80的路径。在缩回状态中，如图4所示，多个夹持部32并不接合胎圈三角胶条80。

参见图5-6，显示了上卡爪30的多个夹持部32中的选定夹持部处于伸出状态，其中多个夹持部32中的选定夹持部向下定位，也就是，更接近胎圈三角胶条80的路径。利用合适的驱动机构，例如位于驱动箱33中的至少一个气缸，多个夹持部32中的选定夹持部可从图3-4所示的缩回状态被移动至图5-6所示的伸出状态。

参见图7A-7B，显示并描述了示范性夹持部的更多特征。示范性夹持部包括具有第一宽度w₁的第一区域61和具有第二宽度w₂的第二区域62，其中第二宽度w₂大于第一宽度w₁，且阶梯部63分隔开第一区域61和第二区域62。在缩回状态中，阶梯部63毗连细长主体31，从而保持第二区域62大体上位于细长主体31外侧，如图4所示。在伸出状态中，阶梯部63伸出远离细长主体31，从而使第二区域62的楔形端面38接合胎圈三角胶条80，如图6所示。

第一区域61大体上位于细长主体31内，如图7A和7B所示，第一区域61包括凹口64和钻孔65。凹口64连接至一连杆，连杆接着可操作地连接至驱动机构，例如气缸。

形成于每个夹持部32中的钻孔65与阻挡件39对齐，阻挡件39例如可以是选择性地延伸穿过细长主体31的可移动螺钉，如图4-6所示。当使用者选择性地采用阻挡件39时，阻挡件39可进入各个夹持部32的钻孔65中，这样尽管驱动机构驱动，仍然阻止了特定夹持部32从缩回状态移动到伸出状态。在图6的非限制性示例中，只采用了右端的阻挡件39用以阻止右端的夹持部32的移动。

在一种实施方式中，在驱动箱33内设置有一个驱动机构，例如一个气缸，该驱动机构与多个夹持部32中的每一个可操作地接合，例如利用歧管接合。相应地，如果单个气缸或其它机构被驱动，多个夹持部32中的每一个可同时被驱动以从缩回状态移动到伸出状态，除非预先选择性地采用了阻挡件39。

在可选的实施方式中，可在驱动箱33内设置有许多个不同的驱动机构，例如每个夹持部32配置一个气缸。在这种实施方式中，不同的驱动机构可对不同的夹持部32提供不同的压力。例如，有利地，可以提供第一且最高的压力(磅/平方英寸)给图6中左侧的选定夹持部，提供第二或中间水平的压力给选定的中间的夹持部32，并提供第三且最低的压力给图6中右侧的选定夹持部。这样，有利地，在胎圈三角胶条80相对较厚的部分附近对特定夹持部32提供相对较高的压力，因此，胎圈三角胶条80的这些区段能被更牢固地把持住。相反地，在胎圈三角胶条80相对较薄的部分附近对特定夹持部32提供相对较低的压力，因此，特定夹持部32在胎圈三角胶条的这个部分允许一点潜在的可取的移动，而不会有过度的、潜在的破坏性压力挤压胎圈三角胶条80的精细橡胶部分。

在任一种驱动技术中，在伸出状态时，多个夹持部32中的至少一个与胎圈三角胶条80的表面接合，这样胎圈三角胶条80大体上被夹在下卡爪40的接合面42和上卡爪30的多个夹持部32中的选定夹持部之间，如图6所示。

有利地，多个夹持部32中的至少一个包括楔形端面38，楔形端面38接合胎圈三角胶条80的楔形面86，从而加强与胎圈三角胶条80的结合，如图6所示。通过这种方式，胎圈三角胶条的不同三角形截面，例如图6所示的胎圈三角胶条80的不同三角形截面，可由多个夹持部32中的选定夹持部夹持，其中楔形面大体上互补配合，从而在夹持部32和胎圈三角胶条80之间加强了面的结合。这可增强穿过胎圈三角胶条80的径向边的接触，特别是在胎圈三角胶条80被应用于钢丝圈而被把持时。

特别是，胎圈三角胶条80的大体上与楔形面86相对的表面87可大体上是平坦的，且可接合大体上平坦的下卡爪40的接合面42，如图6所示。通过这种方式，具有大体上平坦的一侧和至少部分为楔形的一侧的胎圈三角胶条80可由相对的卡爪夹持，其中一个卡爪大体上是平坦的，而另一个卡爪包括至少一个楔形夹持部，从而在胎圈三角胶条的两侧均提供稳固的接合。由于在至少一个楔形夹持部和胎圈三角胶条之间实质上恰好匹配，当橡胶表面被夹紧时，变形量减少，这可减少最终产品上的印记。

应注意，多个夹持部32中可只有选定夹持部是楔形的，各夹持部32的楔形角度可以是不同的。正如在图4的缩回状态中更好地显示的，在这个非限制性示例中，左起前两个夹持部32包括选择性地接合胎圈三角胶条80的大体上平坦的表面，而左起第三个、第四个以及第五个夹持部32包括相对较尖锐的楔形，而左起第六个夹持部32包括相对较浅的楔形，而左起第七个夹持部32包括相对较尖锐的楔形。

作为进一步优势，对于不同的楔形胎圈三角胶条轮廓，例如从截面上看呈不同的三角形，使用者不需要手动移动夹持部32，在一定程度上是因为阻挡件39能被选择性地接合，以根据不同的胎圈三角胶条轮廓省去选定夹持部。更确切地说，使用者只需要简单地选择多个夹持部32中的哪些应被驱动以最佳匹配被夹持的胎圈三角胶条轮廓。此外，正如前文描述的，对于每个夹持部32的夹持力可不同，因此夹持部32能以定制方式接合不同胎圈三角胶条的楔形面，而完全不需要移动夹持部32。

参见图8，描述了额外的系统及方法，可以结合如以上图1-7中描述的用于夹持和处理胎圈三角胶条的系统20来使用。在图8中，附加系统通常有助于胎圈三角胶条80能一致应用于卷线器90上承载的钢丝圈。

在这种实施方式中，利用前缘夹持部20a和后缘夹持部20b来将胎圈三角胶条80结合至钢丝圈。前缘夹持部20a和后缘夹持部20b中的每一个可根据如以上图1-7中详细描述的用于夹持和把持胎圈三角胶条的系统20来提供。应注意，前缘夹持部20a通常固定至卷线器90并与卷线器90一起旋转，而后缘夹持部20b与卷线器90分离设置，如图8所示，后缘夹持部20b能沿着传送轴X在纵向上移动。

在一种示范性方法中，经挤压的胎圈三角胶条80具有前缘81，在图1中能更清楚看到，其在无阻尼无压力时被切割。传送装置92，如图8所示，接着在无阻尼的状态中将胎圈三角胶条80推进一段既定的距离，不施加压力。接着，在下一个步骤中，后缘夹持部20b的下卡爪40从打开状态移动到关闭状态，从而接合胎圈三角胶条80的下表面。随后，后缘夹持部20b的上卡爪30从打开状态移动到关闭状态，且后缘夹持部20b的多个夹持部32中的选定夹持部从缩回状态移动到伸出状态，从而接合胎圈三角胶条80的上表面。此时，胎圈三角胶条80的前缘81固定于后缘夹持部20b中，正如基本上在以上图6中描述的方式所示。

在下一个步骤中，后缘夹持部20b在图8中的方向X上从右向左横越向卷线器90，例如通过沿着轨道59在纵向上移动后缘夹持部20b的框架50b。在后缘夹持部20b横越向卷线器90的同时，传送装置92保持运行，以减少压力和可由传送装置92的移动比后缘夹持部20b慢造成的胎圈三角胶条80的拉伸。后缘夹持部20b沿着轨道59移动的速度和传送装置92的速度的比例可被调节，从而减少对胎圈三角胶条80施加压力。

由于后缘夹持部20b横越向卷线器90，可选择性地配置一个或多个支承台93，从如图8中所示的降低位置到高度接近胎圈三角胶条行进路径的升高位置，以便在胎圈三角胶条80在纵向方向上行进时对胎圈三角胶条80提供支撑。支承台93始于降低位置，因此其不会妨碍框架50b和后缘夹持部20b的下卡爪40在朝向卷线器90的方向上移动，且一旦后缘夹持部20b通过了支承台93，支承台93则被升高至在后缘夹持部20b和传送装置92之间搁置的胎圈三角胶条80处支撑胎圈三角胶条80的部分。

当后缘夹持部20b接近卷线器90的边界上放置的钢丝圈的切点时，卷线器90开始旋转。当到达钢丝圈的切点后，后缘夹持部20b不再纵向移动，卷线器90也不再旋转。这样，这些部件静止不动，前缘夹持部20a的下卡爪40从打开状态移动到关闭状态，从而接合胎圈三角胶条80的下表面。随后，前缘夹持部20a的上卡爪30从打开状态移动到关闭状态，且前缘夹持部20a的多个夹持部32中的选定夹持部从缩回状态移动到伸出状态，从而接合胎圈三角胶条80的上表面。此时，胎圈三角胶条80的前缘81固定于前缘夹持部20a中，正如基本上在以上图6中描述的方式所示。进一步地，此时，后缘夹持部20b的夹持部32缩回，后缘夹持部20b的上卡爪30和下卡爪40各从关闭移动到打开状态，从而释放胎圈三角胶条80与后缘夹持部20b的接合。后缘夹持部20b接着移动返回其起始位置，也就是通过轨道59沿着轴X在从左向右的方向上移动返回。

在下一个步骤中，卷线器90开始在圆周方向上旋转。可选地，可配置一个或多个附加支承台53，以便在胎圈三角胶条80由卷线器90的旋转推动时进一步支撑胎圈三角胶条80。

卷线器90接着在前缘夹持部20a到达超过拼接轮(stitchingwheels)95的位置之后停止。在一种示例中，拼接轮95包括上轮和下轮，其中在驱动期间，下拼接轮被升高而上拼接轮被降低。一旦上拼接轮和下拼接轮95与胎圈三角胶条80相接触，卷线器90将继续圆周旋转，随着传送装置92继续供给经挤压的胎圈三角胶条80。在这个阶段，拼接轮95绕钢丝圈在周向上固定住胎圈三角胶条80。在这个过程中，如图8所示，可放置或以其它方式激活一个或多个反杯辊96用于支撑，以便阻止胎圈三角胶条80脱离(cupping)。前缘夹持部20a绕着卷线器90移动的速度和传送装置92的速度的比例可被调节，从而在胎圈三角胶条80被绕着卷线器90推进并被固定至钢丝圈时减少对胎圈三角胶条80施加压力。

以可编程控制的既定的角度旋转后，卷线器90将停止周向旋转，为切割位置做准备。当卷线器90停止时，传送装置92可操作以提供给定量的胎圈三角胶条80，以便移除胎圈三角胶条内的尚未应用于钢丝圈的潜在应力。

在下一个步骤中，后缘夹持部20b再次被驱动，从而通过关闭下卡爪40并接着关闭上卡爪30来接合胎圈三角胶条80，如上详细解释的，伸出多个夹持部32中的至少一个。此时，刀具97被驱动以切割胎圈三角胶条80并形成胎圈三角胶条80的后缘。应注意，由刀具97进行切割的情况极少出现，如果有的话，应力被应用于胎圈三角胶条80。后缘夹持部20b暂停移动时，卷线器90周向转动一个程控量的角度，以便重新拉紧胎圈三角胶条80，也就是说，胎圈三角胶条80的由前缘夹持部20a把持的前缘在周向上转动一个距离，而胎圈三角胶条80的由后缘夹持部20b把持的后缘在刀具97附近被静止把持。有利地，构件的这一系列移动减少了称之为“卷折”弯曲的不理想的现象。

只要胎圈三角胶条80承受了拉力，卷线器90继续在周向上转动，而后缘夹持部20b接着沿着轨道59推进，直到前缘夹持部20a和后缘夹持部20b彼此极为接近的时候，从而对齐了胎圈三角胶条80的前缘和后缘。为了说明这一点，参见图8，此时后缘夹持部20b被稍微顺时针放置至前缘夹持部20a。胎圈三角胶条80的前缘和后缘之间的接缝接着通过适当压力应用于相互之间而闭合。应注意，只要胎圈三角胶条80的前缘和后缘的基部放在一起，后缘夹持部20b和前缘夹持部20a以同步的方式向彼此移动，以便胎圈三角胶条的压敏橡胶连结到一起。随后，前缘夹持部20a和后缘夹持部20b各自通过从其各自的关闭状态移动到打开状态，释放胎圈三角胶条80，从而释放完成的胎圈三角胶条80。前缘夹持部20a和后缘夹持部20b接着可移动返回其各自的起始位置，以便组装接下来的经挤压的胎圈三角胶条80。

虽然描述了本发明的多种实施方式，但除了根据附上的权利要求书及其等同范围来考虑之外，本发明并不受局限。此外，在此描述的有益效果并不一定是本发明的所有效果，本发明的所有实施方式也不一定均能实现描述的全部有益效果。

Claims (20)

1.一种用于处理胎圈三角胶条的系统，所述系统包括：

具有打开状态和关闭状态的第一卡爪，所述第一卡爪被配置以在所述关闭状态中接合胎圈三角胶条的第一表面；

具有打开状态和关闭状态的第二卡爪；以及

结合至所述第二卡爪的多个夹持部，其中所述多个夹持部中的选定夹持部被配置为在所述第二卡爪的所述关闭状态中接合所述胎圈三角胶条的第二表面，

其中所述多个夹持部中的至少一个夹持部具有楔形端面。

2.如权利要求1所述的系统，其中所述多个夹持部中的所述选定夹持部具有缩回状态和伸出状态，且被配置为在所述伸出状态中接合所述胎圈三角胶条的所述第二表面。

3.如权利要求2所述的系统，其中所述多个夹持部中的选定夹持部被配置为在所述多个夹持部中的其它夹持部被配置为移动受约束时被驱动。

4.如权利要求2所述的系统，其中所述多个夹持部中的每一个以相同的压力被驱动从所述缩回状态到所述展开状态。

5.如权利要求2所述的系统，其中所述多个夹持部中的至少两个相对于彼此以不同的压力被驱动从所述缩回状态到所述展开状态。

6.如权利要求1所述的系统，其中所述多个夹持部中的至少一个夹持部具有楔形端，且所述多个夹持部中的至少一个其它夹持部具有平端。

7.如权利要求1所述的系统，其中所述第一卡爪包括大体上平坦的接合面。

8.如权利要求1所述的系统，其中所述第一卡爪设置于所述第二卡爪的正下方。

9.如权利要求8所述的系统，其中所述第一卡爪在第一枢转点处接合至框架，而所述第二卡爪在第二枢转点处接合至所述框架，其中所述第一卡爪和第二卡爪绕其各自的枢转点在周向上转动，从其各自的打开状态到关闭状态。

10.一种用于处理胎圈三角胶条的方法，所述方法包括：

设置具有打开状态和关闭状态的第一卡爪，其中所述第一卡爪被配置以在所述关闭状态中接合胎圈三角胶条的第一表面；

设置具有打开状态和关闭状态的第二卡爪；

设置结合至所述第二卡爪的多个夹持部；以及

在所述第二卡爪的所述关闭状态中将所述多个夹持部中的选定夹持部与所述胎圈三角胶条的第二表面相接合，

其中所述多个夹持部中的至少一个夹持部具有楔形端面。

11.如权利要求10所述的方法，其中所述多个夹持部中的所述选定夹持部具有缩回状态和伸出状态，且被配置为在所述伸出状态中接合所述胎圈三角胶条的所述第二表面。

12.如权利要求11所述的方法，其中所述多个夹持部中的选定夹持部被配置为在所述多个夹持部中的其它夹持部被配置为移动受约束时被驱动。

13.如权利要求11所述的方法，进一步包括以相同的压力驱动所述多个夹持部中的每一个从所述缩回状态到所述展开状态。

14.如权利要求11所述的方法，进一步包括以相对于彼此不同的压力驱动所述多个夹持部中的至少两个从所述缩回状态到所述展开状态。

15.如权利要求10所述的方法，其中所述多个夹持部中的至少一个夹持部具有楔形端，且所述多个夹持部中的至少一个其它夹持部具有平端。

16.如权利要求10所述的方法，其中所述第一卡爪设置于所述第二卡爪的正下方。

17.一种用于处理胎圈三角胶条的系统，所述系统包括：

具有打开状态和关闭状态的第一卡爪，所述第一卡爪被配置以在所述关闭状态中接合胎圈三角胶条的第一表面；

具有打开状态和关闭状态的第二卡爪；以及

结合至所述第二卡爪的多个夹持部，其中所述多个夹持部中的选定夹持部被配置为在所述第二卡爪的所述关闭状态中接合所述胎圈三角胶条的第二表面，

其中所述多个夹持部中的所述选定夹持部具有缩回状态和伸出状态，且被配置为在所述伸出状态中接合所述胎圈三角胶条的所述第二表面。

18.如权利要求17所述的系统，其中所述多个夹持部中的至少一个夹持部具有楔形端面。

19.如权利要求17所述的系统，其中所述多个夹持部中的选定夹持部被配置为在所述多个夹持部中的其它夹持部被配置为移动受约束时被驱动。

20.如权利要求17所述的系统，其中所述第一卡爪设置于所述第二卡爪的正下方。