CN108174600B

CN108174600B - 多台阶胎圈成型器

Info

Publication number: CN108174600B
Application number: CN201680060191.8A
Authority: CN
Inventors: 克里斯多夫·L.·约翰逊; 保罗·D.·加特利
Original assignee: Bartell Machinery Systems LLC
Current assignee: Bartell Machinery Systems LLC
Priority date: 2015-10-14
Filing date: 2016-10-13
Publication date: 2020-09-01
Anticipated expiration: 2036-10-13
Also published as: EP3362272B1; US10457007B2; EP3362272A1; US20170106618A1; CN108174600A; WO2017066382A1

Abstract

本申请提供了一种用于形成轮胎胎圈的装置(102)。该装置可以包括具有前部(142)和后部(144)的可旋转胎圈成型器(110)。可旋转胎圈成型器可以包括：具有第一直径的第一台阶(114)，第一台阶具有至少第一胎圈接合表面，第一胎圈接合表面环绕轴线且构造成接收第一轮胎胎圈；以及比第一台阶更靠近后部(144)的第二台阶(116)，第二台阶具有与第一直径不同的第二直径，并且第二台阶具有第二胎圈接合表面，第二胎圈接合表面环绕轴线且构造成接收第二轮胎胎圈。

Description

多台阶胎圈成型器

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年10月14日提交的美国临时申请序列号第62/241,229号的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

当前的实施例总体涉及轮胎胎圈(bead)成型设备。

背景技术

车辆轮胎通常具有位于最内直径处的两个环形胎圈环，其为轮胎提供了环向强度和结构完整性。胎圈还在轮胎安装到轮辋的位置提供硬度。通常通过将金属线缠绕在卡盘或筒(通常称为成型器)的外周上的凹槽中来制造胎圈。胎圈也可以由单线形成。

通常，单个制造设施可以生产具有不同尺寸和形状的几种类型的胎圈。现有设备可能不能形成多于一种类型的胎圈，因此在这些设施中的每一个中可能需要多个机器，每个机器都与特定类型的胎圈相关联。其他设备可以调节为适应不同类型的胎圈，然而调整过程可能很繁琐，并且需要对机器进行大量修改。例如，必须移除和替换通常与特定胎圈类型相关的成型器。成型器通常是一件沉重的设备，可能需要大量的时间来拆卸和更换，从而在调整机器以适应不同的胎圈时增加成本和生产时间。

因此，具有高效和易于使用的成型器的改进的胎圈成型系统可能是理想的。

发明内容

本发明实施例提供一种用于形成轮胎胎圈的装置。该设备可以包括具有前部和后部的可旋转胎圈成型器。可旋转胎圈成型器可以包括：具有第一直径的第一台阶，第一台阶具有至少第一胎圈接合表面，第一胎圈接合表面环绕轴线且构造成接收第一轮胎胎圈；以及定位成比第一台阶更靠近后部的第二台阶，第二台阶具有与第一直径不同的第二直径，并且第二台阶具有第二胎圈接合表面，第二胎圈接合表面环绕轴线且构造成接收第二轮胎胎圈。

胎圈成型器可以进一步包括定位成比第二台阶更靠近后部的第三台阶，第三台阶包括与第二直径不同的第三直径，并且第三台阶具有第三胎圈接合表面，第三胎圈接合表面环绕轴线且构造成接收第三轮胎胎圈。

第二直径可以大于第一直径。

第一胎圈接合表面可以在至少一个状态下分段。

第一台阶可以包括第一凹槽和第二凹槽，第一凹槽和第二凹槽环绕轴线并且构造成接收第一轮胎胎圈和第二轮胎胎圈。

第一凹槽可以具有与第二凹槽的轮廓基本不同的轮廓。

该设备可以包括第一孔，第一孔从后部向前部延伸到位于第一台阶下方的位置。

该装置可以包括第二孔，第二孔从后部向前部延伸至位于第二台阶下方的位置，其中第二孔的长度小于第一孔的长度。

附图说明

参考以下附图和描述可以更好地理解本发明。附图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在说明本发明的原理上。此外，在附图中，贯穿不同的视图，相似的附图标记表示相应的部分。

图1示出了具有多台阶胎圈成型器的胎圈成型设备的正视图。

图2示出了多台阶胎圈成型器的前视图。

图3示出了多台阶胎圈成型器的侧面剖视图。

图4示出了具有关联夹具的成型器的侧面剖视图。

具体实施方式

图1示出了轮胎胎圈成型器的一个实施例。参考图1，胎圈成型系统102包括成型器110，成型器110用于在胎圈的成型过程中有助于支撑(例如抓握、保持、固定)和旋转胎圈(未示出)。胎圈成型设备104通常包括用于形成环形胎圈环的设备和技术，并且可以包含来自可商购的可用产品的部件，例如SWS-6000单线胎圈卷绕系统或者TOS-860胎圈卷绕系统，它们均由罗马、纽约的巴特尔机械系统有限公司制造。可以使用其他合适的用于形成轮胎胎圈的设备。胎圈成型设备104可以在成型器110上形成单线胎圈或多线(例如无纬)胎圈。

参照图2-图3，成型器110包括联接到心轴128的可旋转基座126。示出为可旋转轴的心轴128可以与上述的胎圈成型设备同步，使得它控制基座126的旋转速度以正确地对应轮胎胎圈的成型。基座126可以例如在底垫(shoe)112的下部128联接到至少一个底垫112(如图2最佳示出)。在一些实施例中，基座126可以联接到多个底垫112，如图2所示。出于说明的目的，可以单独描述每个底垫112，并且好似每个底垫112是相同的。然而，在一些实施例中，多个底垫中的每一个可以是不同的。

成型器110可以具有多个台阶，其中每个台阶限定不同的直径。例如，参照图2-图3的实施例(并且如图3最佳示出)，底垫112限定第一台阶114、第二台阶116和第三台阶118。包括三个台阶114、116和118的每个底垫118可以是整体，并且例如可以由单件金属或其他材料制成。或者，底垫118可以由多个件固定在一起形成。在该实施例中，台阶114、116和118分别与第一直径、第二直径和第三直径相关联。每个台阶可以与不同直径的轮胎胎圈相关联(例如，第一台阶114构造成有利于制造内径与对应于第二台阶116的胎圈不同的轮胎胎圈等)。尽管示出为具有三个台阶114、116和118，然而成型器110可以可选地包括任何其他数量的台阶。

第一台阶114可以包括第一胎圈接合表面130(如图3最佳示出)。第一胎圈接合表面130可以环绕成型件110的中心轴线A(其可以是旋转轴线)。此外，第一胎圈接合表面130可以在每个底垫112的向外侧(即，相对于中心轴线A向外)上围绕底垫112延伸。胎圈接合表面130可以是连续的也可以不是连续的。例如，在一个或多个底垫112之间可以有一个或多个间隙113，其可以至少部分地将第一胎圈接合表面130分段。

在一些实施例中，第一胎圈接合表面130可以至少部分地位于第一凹槽136内。第一胎圈接合表面130可以替代地或附加地包括多于一个凹槽(示出为两个第一凹槽136)，其可以构造成在成型期间和之后接收至少第一胎圈的内部。第一凹槽136可以是相同的，并且因此可以构造成安置和/或固定尺寸相同的胎圈，从而潜在地允许同时地并且/或者在不需要卸载成型器110的情况下形成两个相同尺寸胎圈。在其他实施例中，每个第一凹槽136可以具有不同的尺寸、深度和/或轮廓，这可以允许在第一台阶114上形成具有不同尺寸(然而可能类似的内径)的胎圈。

类似地，第二台阶116可以包括第二胎圈接合表面132。第二胎圈接合表面132可以环绕成型件110的中心轴线，并且可以限定与第二胎圈的直径相关的第二直径(未示出)。类似于第一胎圈接合表面130，第二胎圈接合表面132可以在底垫112的向外侧上围绕底垫112延伸，并且其可以是连续的或分段的。第二胎圈接合表面132可以构造成在成型期间和/或之后直接接触第二胎圈(例如第二胎圈的内径)。在包括图2-图3中示出的实施例的一些实施例中，第二胎圈接合表面132可以包括一个或多个第二凹槽138，第二凹槽可以构造成在成型期间和之后至少接收第二胎圈的内部。第二凹槽138可以是相同的，并且因此可以构造成安置和/或固定相同尺寸的胎圈，从而潜在地允许同时地并且/或者在不需要卸载成型器110的情况下形成两个相同尺寸的第二胎圈。在其他实施例中，每个第二凹槽138可以具有不同的尺寸、深度和/或轮廓，这可以允许在第二台阶116上形成具有不同尺寸的胎圈。

成型器110不限于两个台阶。在一些实施例(包括图2-图3所示的实施例)中，成型器110可以包括第三台阶118。第三台阶118与第三直径相关联并且示出为具有第三胎圈接合表面134，第三胎圈接合表面134可构造成与类似于以上参照台阶114和116所述的第三胎圈连通。与以上参照表面130和132所述，第三胎圈接合表面134可以具有一个或多个第三凹槽140，第三凹槽可以构造成安置一个或多个第三胎圈。

有利的是，如本文所述的包括多个台阶的成型器可以允许单个机器用于制造多种胎圈类型而不需要通常花费大量的时间和精力来更换工具。这进而可以降低制造成本、设置和生产周期(lead time)等，这可以带来归因于消费者的总体成本的降低。

如图3所示，示出为整体的底垫112可以包括前部142和后部144。在所示出的实施例中，包括第一直径的第一台阶114比包括第二直径的第二台阶116或包括第三直径的第三台阶118更靠近前部142，并且第二台阶116比第三台阶116更靠近前部142。然而，台阶不限于该顺序，

在一些实施例中，成型器110包括可以与至少一个底垫112连通的夹具。在Kolb等人的美国专利第5,882,458号中描述了夹具的一个实施例，该申请的全部内容通过引用并入本文。夹具可以构造成在胎圈成型期间夹持胎圈和/或线用于胎圈成型期间和形成胎圈之后的附加支撑，并且可以将胎圈固定到台阶114、116和118中的一个。夹具可以包括装置，该装置在成型期间/之后延伸超过一个或多个胎圈，并且从上方施加固定力以确保一个或多个胎圈保持固定到成型器110。在其他实施例中，夹具可以从成型器110内(例如从一个凹槽“下方”)进行夹持。参照图3，成型器110可以包括用于与夹具连通的一个或多个孔。例如，成型器110可以包括与第一夹具相关联的孔120。可以对每个台阶114、116或118设置开孔或空腔，孔洞或空腔径向向内延伸，使得位于台阶114、116或118下方至少部分地在孔(例如孔120)内的一部分可以连通并夹持一根或多根线。例如，第一夹具(未示出)可以与第一台阶114相关联。孔120可以延伸到第一胎圈接合表面130下方并且可能位于第一凹槽136下方的位置。至少部分地位于第一孔120内的第一夹具可以通过开孔或空腔131连通(并夹持)位于第一台阶114上的金属丝或成型的胎圈。

类似地，成型器110可以包括与第二夹具相关联的第二孔122。第二夹具(未示出)可以与第二台阶116相关联。如图3所示，孔122可以延伸到第二表面132下面并且可能位于第二凹槽138下方的位置。还可以包括第三孔(参见图2的第三孔124)。应当理解，当孔120、122和124在相应的表面130、132和134下方延伸时，每个孔120、122和124可以具有不同的长度。如图3所示，第一孔120的长度足以到达第一胎圈接合表面130下方的位置，这将允许第一夹具与位于第一台阶114上的金属丝或胎圈配合。然而，第二孔122从后部144延伸的距离小于所示实施例中由第一孔120延伸的距离。该实施例是有利的，因为第二孔122到达第二胎圈接合表面132下方的位置(并且充分靠近第二胎圈接合表面132以允许第二夹具的适当功能)，然而第二孔122不会到达第一水平面114并且因此不会占用第一水平面114的操作。出于相同的原因，第三孔(参见图2中的第三孔124)可以在第三水平面118下方延伸但不占用第二水平面116的操作。

为了说明，图4中示出了与夹具246相关联的成型器210的一个实施例。这里，夹具246部分地位于与成型器210的第三水平面218相关联的孔224内。夹具246延伸到位于第三水平面218的凹槽240下方的位置。如图所示，凹槽218包括开孔或空腔248，其允许夹具246与位于凹槽218中的线或胎圈连通。

参考图2，第一孔120、第二孔122和第三孔124可以分别位于单独的整体式底垫112上。在其他实施例中，可以存在与每个台阶相关联的多个孔。在其他实施例中，一个孔可以与多于一个台阶关联。

成型器110可以是可展开和可收缩的，并且因此可以包括展开状态和收缩状态(以及任何数量的中间状态)。当从展开状态调整到收缩状态时，底垫112(参照图2)可以朝向中心轴线A移动，由此减小与每个台阶(例如第一台阶114、第二台阶116、和第三台阶118)相关联的直径。在该收缩期间，间隙113可能减小(或基本上消失)。这种实施例可以是有利的，例如在当成型器110处于展开状态时在成型器110上形成胎圈的情况下，使得当成型器110变成收缩状态时可以在不过度的努力下将它们移除。在成型器110可以展开的实施例中，上述胎圈接合表面在成型器110收缩时可以是连续的，并且当成型器110展开时可以是分段的(例如由于形成了间隙113)。

有利地，当前的实施例允许单个成型器用于形成多个直径和轮廓的胎圈。这可以允许同时或者在至少不改变成型器工具的情况下形成不同尺寸的胎圈，这可以提高制造效率并降低制造商和最终消费者的成本。此外，利用由具有多水平面(例如两个或更多个水平面)的整体式底垫可以提供允许多个夹具从成型器的一侧与成型器关联(例如全部从前方或后方)的实施例。该实施例还可以节省空间，减少部件数量，减小成型器的重量和尺寸，并且可以允许两台阶、三台阶或更多台阶与相应的胎圈成型设备一起使用。

尽管已经描述了本发明的各种实施例，然而除了根据所附权利要求及其等同物之外，本发明不受限制。此外，这里描述的优点不一定是本发明的唯一优点，并且不一定期望本发明的每个实施例将实现所描述的全部优点。

Claims

1.一种用于形成轮胎胎圈的装置，所述装置包括：

具有前部和后部的可旋转胎圈成型器，所述可旋转胎圈成型器包括：

包括第一直径的第一台阶，所述第一台阶具有至少第一胎圈接合表面，所述第一胎圈接合表面环绕轴线并且构造成接收第一轮胎胎圈；以及

比所述第一台阶更靠近所述后部的第二台阶，所述第二台阶包括与所述第一直径不同的第二直径，所述第二台阶具有第二胎圈接合表面，所述第二胎圈接合表面环绕所述轴线并且构造成接收第二轮胎胎圈，

其中所述装置包括从所述后部朝向所述前部延伸到位于所述第一台阶下方的位置的第一孔以及从所述后部朝向所述前部延伸到位于所述第二台阶下方的位置的第二孔。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述胎圈成型器还包括比所述第二台阶更靠近所述后部的第三台阶，所述第三台阶包括与所述第二直径不同的第三直径并且具有第三胎圈接合表面，所述第三胎圈接合表面环绕所述轴线并且构造成接收第三轮胎胎圈。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第二直径大于所述第一直径。

4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一胎圈接合表面在至少一个状态下是分段的。

5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一台阶包括环绕所述轴线并且构造成接收所述第一轮胎胎圈和所述第二轮胎胎圈的第一凹槽和第二凹槽。

6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述第一凹槽的轮廓基本上不同于所述第二凹槽的轮廓。

7.根据权利要求1所述的装置，其中所述第二孔的长度小于所述第一孔的长度。

8.一种可旋转胎圈成型器，所述胎圈成型器包括：

构造成围绕轴线旋转的多个底垫，其中所述多个底垫中的每一个底垫包括：

限定所述胎圈成型器的第一直径的第一水平面，所述第一水平面具有至少第一凹槽，所述第一凹槽用于接收与所述第一直径对应的第一轮胎胎圈，以及

限定所述胎圈成型器的第二直径的第二水平面，所述第二水平面具有至少第二凹槽，所述第二凹槽用于接收与所述第二直径对应的第二轮胎胎圈，

其中所述第二直径大于所述第一直径，

其中所述多个底垫中的第一底垫包括从所述成型器的后部延伸第一距离以到达所述第一凹槽的下方的第一孔，并且所述多个底垫中的第二底垫包括从所述成型器的后部延伸第二距离到达所述第二凹槽的下方的第二孔。

9.根据权利要求8所述的胎圈成型器，其中，所述多个底垫中的至少一个底垫由整体形成。

10.根据权利要求8所述的胎圈成型器，其中，其中所述第一距离不同于所述第二距离。

11.根据权利要求8所述的胎圈成型器，其中，所述多个底垫中的每一个底垫包括限定所述胎圈成型器的第三直径的第三水平面，所述第三水平面具有至少第三凹槽，所述第三凹槽用于接收与所述第三直径对应的第三轮胎胎圈。

12.根据权利要求8所述的胎圈成型器，其中，所述多个底垫中的每一个底垫均具有前部和后部，并且其中所述第一水平面比所述第二水平面更靠近所述前部。

13.根据权利要求8所述的胎圈成型器，其中，所述胎圈成型器具有展开状态和收缩状态。

14.根据权利要求8所述的胎圈成型器，其中，所述第一水平面关联有第一夹具，并且所述第二水平面关联有第二夹具。

15.根据权利要求8所述的胎圈成型器，其中，所述第一凹槽的轮廓基本上不同于所述第二凹槽的轮廓。

16.一种形成多个轮胎胎圈的方法，所述方法包括：

在具有前部和后部的第一可旋转胎圈成型器上形成第一胎圈，所述可旋转胎圈成型器具有第一台阶，所述第一台阶具有用于接收所述第一胎圈的第一胎圈接合表面；以及

在用于接收第二胎圈的第二胎圈接合表面上形成第二胎圈；

其中所述第一胎圈接合表面位于具有第一直径的第一台阶上，其中所述第二胎圈接合表面位于具有第二直径的第二台阶上，并且其中所述第一台阶比所述第二台阶更靠近所述成型器的后部,

其中所述第一可旋转胎圈成型器包括从所述后部向所述前部延伸以到达所述第一台阶下方的位置的第一孔，以及从所述后部向所述前部延伸以到达所述第二台阶下方的位置的第二孔。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述胎圈成型器包括具有第三胎圈接合表面的第三台阶，所述第三台阶与所述第二台阶相邻。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述第一台阶包括第一直径并且所述第二台阶包括第二直径，所述第一直径大于所述第二直径。