CN108367523B - 成型鼓和用于将轮胎接合件组装在轮辋上的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及径向可扩展的组装成型鼓(1)，其用于制造轮辋上的轮胎接合件，所述成型鼓包括中心轴(3)、第一组(10)扇形体(100)和第二组(20)扇形体(200)，所有扇形体围绕轴(3)沿周向设置从而形成所述成型鼓的大致圆柱形的外表面(50)。根据本发明，第一组(10)扇形体(100)和第二组(20)扇形体(200)沿轴向彼此面对，并且所述成型鼓(1)被设置成在两个工作位置之间允许扇形体的第一组(10)扇形体相对于第二组(20)扇形体进行不同的径向扩展。

Description

成型鼓和用于将轮胎接合件组装在轮辋上的方法

技术领域

本发明涉及成型鼓和用于制造轮胎接合件的组装方法，所述轮胎接合件用于将轮胎安装在轮辋上。

背景技术

文献WO 00/78565公开了基于经增强的橡胶配混物而制得的接合件，所述经增强的橡胶配混物可以在轴向方向和径向方向上弹性变形，两个接合件将轮胎的轮辋连接至胎圈从而能够改进轮胎的性质。

更具体地，所述接合件通常包括内胎圈和外胎圈，所述内胎圈将接合件固定至轮辋，所述外胎圈旨在接收轮胎的胎圈，内胎圈和外胎圈通过增强件连接，所述增强件允许接合件在径向方向和轴向方向上弹性变形。所述接合件通过如下方式制备：在支撑件上堆叠基于橡胶配混物的各种产品，然后在加压硫化机内的模具中硫化使其具有希望的弹性性质。

由于接合件的功能并且考虑到与安装相关的要求，所述接合件具有轮廓非常特殊的锥形管整体形状。特别地，接合件的横截面形状由轮辋的横截面形状和相关轮胎的类型决定，因此其轮廓通常较为复杂。此外，接合件在轴向和径向两个方向上的变形需要具有非常精确的预定值，因此接合件需要符合相当严格的尺寸公差条件。为了满足这些条件，计划通过在刚性芯部上依次铺设来组装各个构件然后在合适的模具中硫化。尽管该方案提供良好的实施精确度，然而其需要非常复杂的工具，这需要高投资水平。

为了以工业化规模来经济地制造所述接合件，考虑到其构成和结构基于增强体和橡胶产品(例如与轮胎制造中所使用的相似的帘布层或成型元件)，还提出使用制造成型鼓。然而，这种成型鼓需要满足多个条件，第一个条件是其需要具有用于接收不同直径的胎圈的位置。

公开EP 0 953 434描述了用于制造具有不同直径的胎圈的轮胎的制造成型鼓。该成型鼓的端部包括凹槽和可伸缩环，所述凹槽用于接收不同直径的胎圈，而所述可伸缩环覆盖较小直径的凹槽从而提供圆柱形接收表面，在所述圆柱形接收表面上铺设构成胎体增强件的产品。然后沿轴向朝向成型鼓外侧来除去所述环从而卷起铺设在成型鼓上的产品。虽然不可否认地，这能够制备具有不同直径的胎圈的轮胎坯件，但所述环的存在使得必须相对于成型鼓进行精确定位和调节，并且所述环相对于成型鼓的移动的结果是因此而占据空间。

公开EP 1 347 875中描述了这些问题的一种解决方案，其中描述了用于制造轮胎的可扩展轮胎制造成型鼓，所述可扩展轮胎制造成型鼓包括圆柱形中心表面(所述圆柱形中心表面的端部具有不同直径)和用于升高胎体增强件的端部的设备，该设备可以随着成型鼓扩展并且当成型鼓处于扩展位置时也可以被调节至各种直径。尽管该成型鼓能够令人满意地进行轮胎成型，但是其不适于成型用于将轮胎安装在轮辋上的接合件，所述接合件除了具有与轮胎不同的形状之外还具有直径不同但是相隔距离更短(通常不超过60mm)的胎圈。

另一个资料文献DE 1 172 841公开了一种轮胎坯件精加工成型鼓，所述轮胎坯件精加工成型鼓包括两组沿周向交替的不同宽度的扇形体并且能够从第一扩展位置转变成塌缩位置，在所述第一扩展位置下成型鼓的外表面具有圆柱形形状，在所述塌缩位置下外表面具有直径更小的截头圆锥形状从而能够取出轮胎坯件。一组扇形体的塌缩相对于另一组扇形体的塌缩延后。这种成型鼓不允许成型包括两种直径不同的胎圈线的轮胎接合件的坯件。

发明内容

本发明的目的是成型鼓和将轮胎安装在轮辋上的接合件的组装方法，其能够至少部分地克服上述缺点并且能够经济地制造所述接合件。

为此目的，本发明提出一种径向可扩展的制造成型鼓，其旨在制造将轮胎安装在轮辋上的接合件，所述成型鼓包括中心轴、第一组扇形体和第二组扇形体，所有扇形体围绕所述轴沿周向设置从而形成成型鼓的大致圆柱形的外表面，其特征在于，第一组扇形体和第二组扇形体沿轴向彼此面对，并且所述成型鼓被设计成在两个工作位置之间允许第一组扇形体相对于第二组扇形体进行不同的径向扩展。

本发明的成型鼓能够通过如下方式成型接合件(所述接合件用于将轮胎安装在轮辋上并且包括两个直径不同的胎圈线)的坯件的各个构件：当成型鼓处于收缩位置(或第一工作位置)时以所谓的“平坦”方式铺设使得每组扇形体具有相同直径，因此形成圆柱形外表面从而能够容易地铺设产品。根据本发明，第一组扇形体和第二组扇形体沿轴向彼此面对，并且在第二工作位置下，所述成型鼓造成一组扇形体相对于另一组扇形体的不同的径向扩展。扇形体沿轴向彼此面对或沿轴向并置表示设置在成型鼓的相同母线上的扇形体彼此面对。换言之，第一组扇形体和第二组扇形体被设置成使得它们的纵向轴线位于与成型鼓的旋转轴线交叉的同一个竖直平面中。第一组扇形体和第二组扇形体可以在成型鼓的同一个母线上沿轴向靠近彼此设置或远离彼此设置。

优选地，第一组扇形体和第二组扇形体具有相同的宽度从而当其处于成型鼓的收缩位置时形成圆柱形整体形状的外表面，因此允许平坦且正确地铺设各个基于橡胶的构件。

成型鼓还包括这样的装置：从成型鼓开始扩展直至成型鼓达到完全扩展位置，所述装置允许第一组扇形体和第二组扇形体沿径向移动从而在两组之间形成径向偏移。当已经平坦地铺设了坯件的橡胶构件和两个胎圈线时，这使得能够通过使成型鼓沿径向扩展至第二工作位置从而将直径不同的两个胎圈线包裹在已经铺设的帘布层内，所述第二工作位置显然相对于竖直中平面(所述竖直中平面与成型鼓绕其旋转的主轴线正交)不对称。

根据本发明的一个有利方面，每个扇形体的外表面包括用于容纳胎圈线的凹槽。所述凹槽允许设置胎圈线，然后当接合件坯件成型时，将胎圈线包裹在铺设于扇形体上的帘布层内。

有利地，成型鼓包括使扇形体在第一工作位置与第二工作位置之间移动的装置，在所述第一工作位置下第一组扇形体和第二组扇形体处于收缩位置并且成型鼓的外表面基本上为圆柱形形状并且沿着其长度具有同一直径，在所述第二工作位置下扇形体处于扩展位置使得第二组扇形体具有比第一组扇形体更大的直径并且外表面包括基本上为圆柱形形状但是直径不同的两个部分。

因此，随着成型鼓的扩展，为第一组扇形体和第二组扇形体提供纯径向的路径，使得能够在制造过程中保持胎圈线之间的距离恒定。

优选地，第一组扇形体的轴向内表面包括的齿与第二组扇形体的轴向外表面的齿沿轴向互相贯穿。这使得能够在扩展位置下以及扇形体在收缩位置与扩展位置之间转变的过程中，在成型鼓的直径不同的两个圆柱形部分之间确保成型鼓的外表面在轴向方向上的连续性。

优选地，第一组扇形体和第二组扇形体的移动同步且连续地进行。这允许橡胶帘布层正确地维持原位并且随着扇形体的扩展逐渐增长。

在一个替代形式中，例如使用两个电动马达并且使每个电动马达驱动一组扇形体，从而使得一组扇形体独立于另一组扇形体移动。

有利地，成型鼓包括单个驱动装置，所述单个驱动装置同时致动成型鼓的两组扇形体的移动。这允许两组扇形体全部同时移动从而实现帘布层更大的精确度和更好的张紧状态。

优选地，所述驱动装置设计成使两组扇形体相对于彼此以不同速度移动。这允许所有扇形体同时迅速达到成型鼓扩展位置。

有利地，每组扇形体使用螺杆–螺母设备以径向平移的方式移动并且每个螺杆接收所述中心轴的旋转运动。所述设备允许中心轴的旋转移动转变成螺母的轴向平移移动然后将轴向平移移动传递至一组扇形体。

优选地，设备的一个螺杆通过具有减速比的齿轮组接收所述中心轴的旋转运动。这允许一个螺杆相比于另一个螺杆转动地更缓慢，并且能够实现一组扇形体相比于另一组扇形体的不同移动。

有利地，所述齿轮组的小齿轮可互换并且被安装成能够在任何相对位置下同步。这使得能够改变一组扇形体相比于另一组扇形体的径向移动的速度，并从而改变该径向移动的幅度以及成型鼓在第一工作位置下的圆柱形外表面的直径。

优选地，成型鼓的每组扇形体通过铰接连杆机构连接至螺杆–螺母设备。当扇形体相隔的轴向距离较短时，这使得能够将螺母的轴向运动转变成扇形体的径向运动。

有利地，成型鼓包括柔性套管，所述柔性套管被设计成覆盖成型鼓的外表面。这使得外表面平滑，因此能够保持铺设在制造成型鼓上的橡胶材料帘布层的完整性。

优选地，成型鼓包括帘布层卷起设备，每个帘布层卷起设备设置在成型鼓的一端并且能够与一组扇形体同时沿径向扩展。这允许通过使用设置在帘布层边缘附近的设备卷起帘布层边缘从而完成组装。

有利地，所述帘布层卷起设备可以在成型鼓的外表面的下方收缩从而不干扰成型鼓上坯件构件的铺设。

优选地，成型鼓包括致动帘布层卷起设备使其沿轴向平移移动的装置。这允许所述设备在第一组扇形体的上升表面上推动帘布层边缘从而使帘布层边缘越过胎圈线。

有利地，成型鼓包括致动帘布层卷起设备使其沿轴向平移移动并且沿径向平移移动的装置。这允许所述设备在第二组扇形体的下降表面上推动帘布层边缘从而使帘布层边缘越过胎圈线。

本发明的目的还通过使用用于制造轮胎接合件的组装方法来实现，所述轮胎接合件用于将轮胎安装在轮辋上，所述方法包括如下步骤：

-通过旋转成型鼓将橡胶构件铺设在径向可扩展的成型鼓的圆柱形表面上，所述成型鼓包括两组沿轴向彼此面对的扇形体；

-在每组扇形体中的出于该目的而设置的凹槽中在橡胶构件上铺设两个胎圈线；

-在两个工作位置之间使扇形体的第一组扇形体相对于第二组扇形体不同地沿径向扩展，从而将胎圈线包裹在橡胶构件中。

有利地，在大直径的胎圈线被包裹之前，小直径的胎圈线被包裹在第一组扇形体中的出于该目的而设置的凹槽中。因此，当小直径的胎圈线固定时，产品沿着成型鼓的锥形倾斜表面的滑动受到更好控制，从而实现更高的精确度。

优选地，根据权利要求任一项所述的方法包括使橡胶构件的端部围绕胎圈线卷起的步骤。

附图说明

通过基于如下附图的说明书的其余部分将会更好地理解本发明：

-图1为沿着穿过接合件的对称轴线的平面剖开的接合件的立体图；

-图2为根据本发明的制造成型鼓的立体图；

-图3为在两个操作位置下显示的本发明的成型鼓的轴向截面图；

-图4为图2的成型鼓的另一个轴向截面图；

-图5a至图5c显示了在各个操作位置下用于致动一个帘布层卷起设备的致动机构的细节图；

-图6a至图6h示意性地显示了根据本发明的接合件的未硫化坯件的制造方法的各个步骤；

-图7为另一种帘布层卷起设备的立体图；

-图8a至图8c显示了图7的帘布层卷起设备的替代性实施方案的立体图和横截面图。

在各个附图中，相同或相似的元件带有相同的附图标记。因此不对其进行系统的重复描述。

具体实施方式

图1显示了沿着穿过接合件1’的对称轴线Z-Z’的平面剖开的接合件1’。所述接合件1’旨在安装在轮辋与轮胎(均未显示)之间从而形成本发明人公司名下的文献WO 00/78565中描述的轮胎组件。为此目的，接合件1’包括接合件胎圈2’和接合件增强件3’，所述接合件胎圈2’用于固定至轮辋，而所述接合件增强件3’将胎圈2’连接至能够围绕轮胎胎圈固定的接合件增强体4’。接合件1’是具有环形整体形状的构件并且围绕轴线Z-Z’旋转对称。

接合件1’的增强件3’基于主帘布层形成，所述主帘布层具有包括在橡胶基质中的径向相互平行的织物帘线，正如同胎体帘布层那样。该帘布层以一定方式设置从而围绕接合件的增强体4’形成卷起，并且另一方面锚固在接合件1’的胎圈2’中，所述胎圈2’同样形成卷起。接合件胎圈2’包括小尺寸金属胎圈线5’，围绕所述小尺寸金属胎圈线5’形成所述卷起。增强体4’包括大尺寸胎圈线8’，所述大尺寸胎圈线8’为金属管，或由复合材料形成的实心胎圈线，或胎圈线束(所述胎圈线束表示包括多个重叠层的周向卷绕的线圈的胎圈线)，或编织金属胎圈线，围绕所述大尺寸胎圈线8’设置各种基于橡胶的帘布层。主帘布层被一个或多个副帘布层(例如设置在接合件的外表面6’上的保护帘布层，或甚至是设置在接合件的内表面7’上的密封帘布层或内衬)补充，或被胎圈线区域中的其它填充橡胶或填料橡胶补充，正如下文将要解释的。胎圈2’与增强体4’的直径差异为约1”。

图2显示了根据本发明的制造成型鼓1，所述制造成型鼓1旨在制造使轮辋适配轮胎(通过组装然后在模具中硫化而获得的硫化坯件)的接合件。成型鼓1安装在支架(未显示)上，所述支架也包括能够使成型鼓围绕中轴线X-X’旋转(例如通过联接和致动成型鼓的凸缘12)的机械装置。在下文中，相对于中轴线X-X’定义轴向方向和径向方向，所述中轴线X-X’也是成型鼓的对称轴线。

成型鼓1包括第一组10扇形体100和第二组20扇形体200，所述第一组10的扇形体100和第二组20的扇形体200沿轴向彼此面对，或换言之沿轴向并置。每组扇形体100、200沿周向设置在成型鼓的外周从而形成成型鼓的外周表面50，所述外周表面50形成设置坯体的元件的工作表面。扇形体100、200在周向方向上具有相同宽度，所述扇形体100、200各自的轴向长度根据待制造的接合件的尺寸进行选择。当成型鼓处于收缩位置时，外表面50具有圆柱体整体形状，所述圆柱体在垂直于轴线X-X’的平面中具有圆形横截面。每组扇形体以一定方式设置从而能够从收缩位置转变成扩展位置，反之亦然。当成型鼓处于扩展位置时，如图可2见，扇形体100形成的圆柱形形状的外表面51的直径小于扇形体200的圆柱形形状的外表面52的直径。

成型鼓还包括帘布层卷起设备30、40用于卷起设置在外表面50上的橡胶材料的帘布层。每个帘布层卷起设备设置在成型鼓的一端并且可以与一组扇形体同时沿径向扩展。

第一组10扇形体的扇形体100全部彼此相同。本实施例中存在27个扇形体100，但是该数目可以变化。在该实施例中，每个扇形体为刚性的并且由具有细长整体形状的单件形成，其最大尺寸平行于轴线X-X’。在横截面(图3)中可更清楚的看出，扇形体100包括前部101，所述前部101具有倾斜整体形状或一部分圆锥体的形状并且通过一部分圆柱体的整体形状的后部102延伸。前部101具有旨在接收胎圈线500的圆形凹槽103。凹槽103与轴线X-X’同轴并且具有半圆径向横截面。后部102以梳子形式制得，在该情况下包括两个齿104、105(图2)。该梳形部件使得能够确保第一组10扇形体与第二组20扇形体之间的外表面在轴向方向上的连续性。每个扇形体100固定至刚性支撑件110，并通过刚性支撑件110连接至成型鼓的引导和驱动装置。

第二组20扇形体的扇形体200全部彼此相同。如同扇形体100那样，在本实施例中存在27个扇形体200，但是该数目同样可以变化。每个扇形体200为刚性的并且由具有细长整体形状的单件形成，其最大尺寸平行于轴线X-X’。在横截面(图3)中可更清楚的看出，扇形体200包括前部201，所述前部201具有倾斜整体形状或一部分圆锥体的形状并且通过后部延伸，所述后部包括圆形凹槽203，所述圆形凹槽203与轴线X-X’同轴并且具有半圆形径向横截面。前部201以梳子形式制得，在该实施例中所述梳子包括三个齿204、205、206，所述三个齿204、205、206与相邻扇形体100的齿104、105贯通。每个扇形体200固定至刚性支撑件210，并通过刚性支撑件210连接至成型鼓的引导和驱动装置。

图3为成型鼓1的轴向截面图，图的上部显示了收缩位置而下部显示了扩展位置，并且具体显示了成型鼓的主要元件，特别是进行扇形体100、200的驱动和引导的元件。成型鼓1包括中心支撑件或圆筒8，所述中心支撑件或圆筒8与从其穿过的轴3同轴，所述轴3具有轴线X-X’。圆筒8由两个部分8a、8b组成，所述两个部分8a、8b通过螺杆紧固件组装。轴3的一端被马达(未显示)旋转驱动并且依次旋转驱动位于成型鼓中心的两个螺旋杆4、5。在所描述的实施例中，螺旋杆4、5具有相同的公称直径和相同的螺距，但是一个具有右旋螺纹而另一个具有左旋螺纹。每个螺旋杆4、5旨在通过安装在螺杆上的螺母11、12来驱动径向杆6、7使其沿轴向移动。这种螺杆和螺母的设置确保了杆在成型鼓的竖直中平面的每一侧上对称移动。每个杆6、7刚性地固定至套管61、71，所述套管61、71安装成能够在圆筒8上滑动。套管61、71通过铰接连杆的机构60、70而连接至扇形体100、200的支撑件110、210。扇形部分100、200刚性地固定至扇形体支撑件110、210使得扇形体支撑件110、210的位置完全决定扇形体的位置。

更具体地，参考图3，成型鼓对于每个扇形体100都包括连杆支撑件62和两个直线连杆63、64，所述两个直线连杆63、64相互平行并且具有相同长度，每个直线连杆63、64直接铰接至连杆支撑件62和扇形体100的支撑件110。每个扇形体200的情况也是如此，连杆支撑件72连同两个直线连杆73、74设置在成型鼓上1，所述两个直线连杆73、74为直线的、相互平行并且具有相同长度，每个直线连杆73、74直接铰接至连杆支撑件72和扇形体200的支撑件210。成型鼓还包括彼此对立的连杆65和75，所述对立连杆65和75被安装成分别直接铰接至每个内部连杆64和74的中心并直接铰接至支撑件66、76，所述支撑件66、76本身刚性地固定至圆筒8。两个平行连杆和对立连杆形成铰接连杆机构60、70。因此在该具体情况下，存在27个这样的铰接连杆机构60、70。铰接连杆的所有铰接销钉相互平行并且在与轴线X-X'正交的方向上延伸并且不与轴线X-X'交叉。将所述对立连杆65、75铰接至连杆支撑件66、76和内部连杆64、74的铰接销钉在垂直于轴线X-X'的同一个平面中延伸。将连杆63、64和73、74分别铰接至支撑件62、72和扇形体支撑件110、210的其它铰接销钉的情况也是如此。此外，无论成型鼓的构造如何(即无论由扩展装置决定的扇形体的位置如何)都保持这些性质。在操作中，当杆6、7被驱动从而沿轴向平移时，其通过套管61、71来驱动铰接连杆机构60、70，所述铰接连杆机构60、70使得扇形体100、200仅沿径向移动。螺杆4、5和螺母11、12以及铰接连杆机构60、70形成使成型鼓扩展/收缩的装置。

现在将参考图4(其中为了清楚起见，成型鼓下部的元件未显示)来解释螺旋杆4和5被旋转驱动的方式。轴3在位于成型鼓1右侧的端部处被旋转驱动。然后所述轴3直接使联接至其输入端的螺杆5转动。螺杆5的输出端处包括小齿轮21，所述小齿轮21与在平行于中心轴3的副轴23上设置的小齿轮22直接啮合。小齿轮21和22形成直齿齿轮对并且具有为1的传动比，其作用是逆转中心轴3(或螺杆5)与副轴23之间的旋转方向。副轴23直接联接至设置有小齿轮25的第一传动轴24，所述小齿轮25旨在与第二传动轴27的小齿轮26直接啮合，所述第二传动轴27的轴线平行于第一传动轴24的轴线。小齿轮25和26为具有直齿的圆柱形并且形成传动比在0.45至0.7之间的减速齿轮组。第二传动轴27直接联接至螺杆4并且将其旋转移动传递至螺杆4。螺杆4和第二传动轴27以轴线X-X’作为其旋转轴线。各个轴安装在支撑于圆筒8内的旋转轴承或滚动轴承上。

有利地，小齿轮25、26安装在轴24、27的端部从而能够容易地除去和整修改造，因此能够改变减速齿轮组的传动比。小齿轮25、26中的一个还包括同步装置(使用花键或热缩套管)使其相对于其驱动轴同步。这使得能够从处在第一工作位置下的给定的成型鼓直径改变一组扇形体相对于另一组扇形体的径向移动的速度和幅度，因此该直径可变。

在操作过程中，当中心轴3转动时，螺杆5以与轴3相同的方向和相同的速度转动，而螺杆4以与轴3相同的方向但是更低的速度转动。其效果是第二组20扇形体200的径向移动大于第一组10扇形体100的径向移动。扇形体200的前部201具有锥形形状并且以梳子形式制得，因此当成型鼓处于扩展位置时确保成型鼓的外表面在轴向方向上的连续性。因此，当两组扇形体之间存在不同的径向扩展时，在成型鼓处于扩展位置时，在成型鼓处于收缩位置时为圆柱形并且允许各个构件“平坦”铺设(如图3上部可见)的外表面则变为锥形(如图3下部可见)，因此能够进行组件的精加工，如下文将要解释的。

对于每个扇形体100、200，成型鼓还包括两个帘布层卷起设备30、40，每个帘布层卷起设备30、40设置在成型鼓的一端并且分别连接至一组扇形体使得可以与这些扇形体同时沿径向移动。

第一帘布层卷起设备30设置在成型鼓的左手部；其包括杆31，所述杆31在收缩位置下被设置成平行于轴线X-X’并且其右手端直接连接至钩状物32，所述钩状物32附接至帘布层卷起弹簧33，所述帘布层卷起弹簧33以受到轻微张力的方式安装在成型鼓1上。杆31被安装成能够围绕轴线枢转，所述轴线平行于将组件60的连杆铰接至扇形体100的支撑件110的铰接件的轴线。如在图7中最佳可见，杆31包括形成缓冲件34的端部件，所述缓冲件34装配有以垂直于杆31的纵向轴线的方向设置的销钉32’，所述销钉32’安装成能够在成型鼓的端板38的外周围中形成的对应的孔口中枢转。

缓冲件34刚性地固定至杆31并且装配有端部肋状件35。所述肋状件35安装成能够在成型鼓1的左手侧凸缘37中形成的引导狭槽36中沿径向滑动，同时在该狭槽中沿轴向被封堵住。可移动板38和凸缘37在垂直于轴线X-X'的平面中延伸并且以该轴线X-X'为中心。

成型鼓包括第一环形冲头39(例如充气冲头)，所述第一环形冲头39充当用于致动帘布层卷起设备30的轴向平移的装置。冲头39的外壳以流体密封的方式设置并且能够沿着成型鼓1的固定管部28沿轴向滑动。更具体地，参考图4，管部28安装在圆筒8上并且相对于轴线X-X'同中心。环形冲头39包括环形活塞39’和阻旋杆39”，所述环形活塞39’固定地安装在管部28上，所述阻旋杆39”以流体密封的方式穿过活塞39’。所述冲头39的外壳固定至凸缘37和板38。当冲头39的内腔供应加压气体时，冲头39的外壳、凸缘37和板39同时以轴向平移的方式移动。

当杆31接收冲头39的轴向平移推进移动时，杆31向图4的右侧移动并且沿着扇形体100的前部101的坡度推动弹簧33从而使帘布层围绕设置在凹槽103中的胎圈线卷起。在帘布层卷起结束时，冲头39受控向相反的方向并且杆31收缩至其初始位置或静止位置。在该具体情况下，存在27个帘布层卷起设备30。

第二帘布层卷起设备40设置在成型鼓的右手部；其包括杆41，所述杆41被设置成平行于轴线X-X’并且其左手端直接连接至钩状物42，所述钩状物42旨在勾住与其附接的帘布层卷起弹簧43。杆41的右手端包括缓冲件44，所述缓冲件44刚性地固定至杆41并且装配有端部肋状件45。

所述肋状件45安装成能够在成型鼓1的右手侧凸缘47中形成的引导狭槽46中沿径向滑动，同时在该狭槽中沿轴向被封堵住。右手侧凸缘47在垂直于轴线X-X'的平面中延伸并且以轴线X-X'为中心。

成型鼓包括第二环形冲头49(例如充气冲头)，所述第二环形冲头49形成用于致动帘布层卷起设备40的轴向平移的第一装置。冲头49的外壳以流体密封的方式设置并且能够沿着成型鼓1的固定管部48沿轴向滑动。更具体地，参考图4，管部48通过两个管状构件57和58安装在圆筒8上并且相对于轴线X-X'同中心，所述两个管状构件57和58相对于轴线X-X’同中心并且刚性地固定至管部48。环形冲头49包括环形活塞49’和阻旋杆(图中不可见)，所述环形活塞49’固定地安装在管部48上，所述阻旋杆以流体密封的方式穿过活塞49’。冲头49的外壳固定至凸缘47。当冲头49的内腔供应加压气体时，冲头49的外壳和凸缘37同时以轴向平移的方式移动。

如在图5a至5c中最佳可见，钩状物42和杆41安装在支撑件81上，所述支撑件81本身通过铰接连杆设备80而被安装在扇形体200的支撑件210上。杆41刚性地固定至支撑件81而钩状物42被安装成能够围绕轴线82枢转，所述轴线82在与轴线X-X'正交的方向上延伸。铰接连杆机构80包括两个直线连杆83、84，所述两个直线连杆83、84相互平行并且具有相同长度，每个直线连杆83、84直接铰接至连杆支撑件81和扇形体200的支撑件210。铰接连杆机构80还包括对立连杆85，所述对立连杆85被安装成直接铰接至连杆84的中心并铰接至支撑件210。因此在该具体情况下，也存在27个这样的铰接连杆机构80。该机构的铰接所述连杆的所有铰接销钉相互平行并且在与轴线X-X'正交的方向上延伸并且不与轴线X-X'交叉。在该具体情况下，存在27个帘布层卷起设备40。铰接连杆机构80由推杆91致动，所述推杆91在第三环形冲头59(在所描述的实施例中为充气冲头)的作用下被致动从而在图5b的箭头方向上轴向移动。杆91的右手端包括缓冲件94，所述缓冲件94刚性地固定至杆91并且装配有端部肋状件95，所述端部肋状件95被安装成能够在凸缘97中形成的引导狭槽96内沿径向滑动同时在该狭槽中沿轴向被封堵住。

第三环形冲头59形成用于致动帘布层卷起设备40的轴向平移的第二装置。冲头59的外壳以流体密封的方式设置并且能够沿着成型鼓1的固定管部58沿轴向滑动。更具体地，参考图4，管部58刚性地固定至圆筒8并且相对于轴线X-X'同中心。环形冲头59包括环形活塞59’和阻旋杆(图中不可见)，所述环形活塞59’固定地安装在管部58上，所述阻旋杆以流体密封的方式穿过活塞59’。冲头59的外壳固定至凸缘97和板98。当冲头49的内腔被供应加压气体时，冲头59的外壳、凸缘97和板98同时以轴向平移的方式移动。

现在将参考图5a至图5c来描述第二帘布层卷起设备40的操作。相对于之前附图中在成型鼓1内的位置，所述设备显示为处在右手部，但是其操作在所有位置下都是相同的。所述设备在图5a中显示为处于折叠位置，亦即位于扇形体200的外表面下方的收缩位置。一旦帘布层和胎圈线已经铺设在成型鼓上，则帘布层卷起设备40被致动从而升高帘布层的边缘，并为此其采用图5b的位置。更具体地，如图中箭头所示，杆91被冲头59的作用而被致动以进行轴向平移，这造成铰接连杆机构80的连杆枢转，因此造成钩状物42沿径向移动。一旦帘布层已经升高，帘布层则需要围绕铺设在凹槽203中的胎圈线卷起。为此，帘布层卷起设备40采用图5c所示的位置，在该位置上处于升高位置的钩状物42在冲头49的作用下被杆41推动进行轴向平移。在该位置下，帘布层借助于被钩状物42保持的弹簧43而围绕胎圈线卷起，所述钩状物围绕铰接件82枢转并且允许弹簧沿行扇形体200的下降斜坡。在帘布层卷起结束时，设备40被致动从而在相反方向上进行相同移动，直至恢复至其静止位置。

扇形体100和200中的一个设置在另一个的延长线上并且凹槽103和203之间的距离为约55mm。优选地，成型鼓的整个长度覆盖有弹性套管，当成型鼓处于扩展位置时所述弹性套管覆盖扇形体之间的在轴向和周向方向上存在的空间。

对成型鼓在其收缩位置下的直径进行设定表示同一个成型鼓可以用于胎圈座的两个不同直径，例如用于这样的接合件：其中两个座的尺寸之间的比例为17/16和18/17或20/19和21/20。可以例如通过使螺杆4的传动与减速齿轮组脱离或者通过除去减速齿轮组的小齿轮从而进行直径的设定。

设定接合件的胎圈座之间的距离相当于设定扇形体的凹槽103和203之间的距离，这可以通过使用中间间隔件29而实现，所述中间间隔件29刚性地固定至中心圆筒8的中心并且夹在部件8a与8b之间。在扇形体100和200之间设置间隔件使得能够改变扇形体的凹槽103和203之间的距离，这些扇形体通过其梳状端部保持彼此接合。

成型鼓的构件大部分由金属制成，例如一些由铝制成并且其它由钢制成。在一个替代形式中，扇形体100和200的上部(或与橡胶帘布层接触的部分)可以通过三维打印技术(基于树脂或金属粉末)制得从而实现更大的灵活性。

该成型鼓用于制备轮胎接合件的未硫化坯件。现在将参考图6a至图6h来描述使用成型鼓组装接合件的方法。

图6a显示了收缩位置下的成型鼓，收缩位置被理解为成型鼓的外表面50为圆柱形时的位置。扇形体100和200的外表面处于相同水平，这允许“平坦地”铺设产品。因此，首先铺设图中示意性显示的各个帘布层N(各个帘布层表示至少一个保护帘布层和一个装配有增强丝线的胎体帘布层)，然后是胎圈尖端B，在成型鼓围绕轴线X-X'旋转的同时对它们进行组装。之后，小尺寸胎圈线5’和大尺寸胎圈线8’设置成面向凹槽103、203。

一旦所有构件都铺设在成型鼓上，控制成型鼓扩展从而实现图6b中显示的扩展构造。为了实现该构造，中心轴3旋转并且造成所有扇形体同时沿径向扩展，但是相对于穿过两组扇形体之间的接合处的竖直中平面不对称。因此，当成型鼓1处于扩展位置时，第一组10扇形体100具有比第二组20扇形体200更小的直径，这是因为其各自的螺杆4、5以不同速度转动。随着成型鼓的扩展，由于接近小尺寸胎圈线5’的帘布层的厚度较大，该帘布层首先固定在扇形体100的凹槽103中，使得能够控制帘布层在扩展的成型鼓的锥形部分上滑动。在扩展结束时，两个胎圈线5’和8’被成型鼓的扇形体100、200的凹槽103、203中的橡胶构件包裹，帘布层卷起设备30、40仍然在构件的下方收缩。

图6c显示了使用第二帘布层卷起设备40在坯件的右手侧开始进行帘布层卷起。设备的钩状物42被冲头59致动从而进行径向平移移动。钩状物在箭头方向上向上移动，使得构件的边缘能够升高至胎圈线8’的上方。

图6d显示了使用第二帘布层卷起设备40在坯件的右手侧进行帘布层卷起的下一阶段。设备的钩状物42被冲头49致动从而进行轴向平移移动。钩状物42在箭头方向上向左移动，使得构件的边缘能够越过胎圈线8’。同时，钩状物42围绕其枢转销钉82旋转，允许钩状物的端部带动弹簧43沿着扇形体200的斜坡201向下移动。弹簧43(当成型鼓处于收缩位置时所述弹簧43以受到轻微张力的方式安装)因此在构件的卷起边缘上施加必要的压力从而造成卷起边缘附接至接合件胎坯的中心部并且排出空气。

图6e和6f显示了设备40的回退移动，由于冲头49和59以与展开方向相反的方向致动，因此帘布层卷起设备40首先在轴向方向上回退然后在径向方向上回退。设备本身折叠成图6f的收缩位置。在设备40回退之后，使用滚轴进行下压产品卷起边缘的额外步骤，所述滚轴从外侧朝向坯件中心进行操作。

图6g显示了使用第一帘布层卷起设备30在坯件的左手侧开始进行帘布层卷起。设备的钩状物32被冲头39致动从而进行轴向平移移动。钩状物在箭头方向上向右移动，使得构件的边缘能够升高至胎圈线5’的上方。当杆31被推动时，钩状物32围绕铰接件32’枢转，允许推动橡胶帘布层边缘的扇形体100的斜坡101升高，因此所述橡胶帘布层边缘越过胎圈线5’。钩状物32驱动弹簧33运动，所述弹簧33在构件的卷起边缘上施加必要的压力从而造成卷起边缘附接至接合件胎坯的中心部并且排出空气。

图6h显示了收缩位置下的位置并且通过箭头显示了设备30在收缩位置下的移动。通过以与展开方向相反的方向致动冲头39从而实现帘布层卷起设备30在轴向方向上回退。在设备30回退之后，使用滚轴进行下压产品卷起边缘的额外步骤，所述滚轴从外侧朝向坯件1”的中心进行操作。

在两个帘布层卷起设备恢复至扇形体下方的收缩位置之后，中心轴3以相反方向致动并且成型鼓恢复至收缩构造从而可以取出坯件1”。由此获得的未硫化坯件然后在模具中进行硫化。

图8a为图7的帘布层卷起设备30的实施方案的另一个形式的立体图。图8b和8c为图8a的帘布层卷起设备的纵截面图，其显示了两个操作位置，特别是图8b中的静止位置和图8c中的活动帘布层卷起位置。根据该替代形式的帘布层卷起设备30允许枢转连接与滑动连接分离，所述枢转连接用于沿行扇形体100前部101的锥形形状，所述滑动连接使得帘布层卷起设备30在轴向方向上前进。为了实现该目的，轴向平移引导杆88设置在扇形体100的支撑件110的后部，所述杆包括纵向狭槽88’，通过保持在纵向狭槽88’中的固定螺杆89而以平移方式保持的滑动件86沿着所述纵向狭槽88’能够实现平移移动。该滑动件86设置有销钉87，所述销钉87的方向垂直于成型鼓的轴线并且形成枢转连接件，钩状物32铰接在所述枢转连接件上。为此，钩状物32进行修改从而包括围绕销钉87的枢转安装件。因此，在帘布层卷起设备的实施方案的该替代形式中，在帘布层卷起操作的过程中仅有钩状物32围绕销钉87枢转，而推杆31在其轴向平移移动时保持平行于成型鼓的轴线。

图8a至图8c中显示的帘布层卷起设备30安装在本发明的制造成型鼓1内来代替图7的设备30。为此，所述帘布层卷起设备30包括连接凸缘63’和64’和缓冲件34，所述连接凸缘63’和64’用于分别连接至连杆63和64，而所述缓冲件34将帘布层卷起设备30连接至凸缘37并且因此连接至冲头39。根据该替代形式的帘布层卷起设备30使得能够在帘布层卷起的过程中维持推杆31的纯轴向移动，因此能够避免产生弯曲力矩(其可能由于图7的帘布层卷起设备的杆的有角度的移动而造成)。因此在某些情况下，发现所述有角度的移动可能导致缓冲件34顶住板36，或甚至是推杆31的变形。

当然，可以对本发明进行各种修改而不偏离本发明的范围。

可以使用独立冲头代替环形冲头用于致动帘布层卷起设备。

Claims (17)

1.径向可扩展的制造成型鼓(1)，其旨在制造将轮胎安装在轮辋上的接合件，所述成型鼓包括中心轴(3)、第一组(10)扇形体(100)和第二组(20)扇形体(200)，所有扇形体围绕轴(3)沿周向设置从而形成成型鼓的大致圆柱形的外表面(50)，其特征在于，所述第一组(10)扇形体(100)和所述第二组(20)扇形体(200)沿轴向彼此面对，并且所述成型鼓(1)被设计成在两个工作位置之间允许扇形体中的第一组(10)扇形体相对于第二组(20)扇形体进行不同的径向扩展，其中所述成型鼓包括使扇形体在第一工作位置与第二工作位置之间移动的装置，在所述第一工作位置下所述第一组(10)扇形体和所述第二组(20)扇形体处于收缩位置并且成型鼓的外表面(50)基本上为圆柱形形状并且沿着成型鼓的长度具有同一直径，在所述第二工作位置下扇形体处于扩展位置使得第二组(20)扇形体具有比第一组(10)扇形体更大的直径并且外表面(50)包括基本上为圆柱形形状但是直径不同的两个部分(51，52)。

2.根据权利要求1所述的成型鼓，其特征在于，每个扇形体(100，200)的外表面包括用于容纳胎圈线的凹槽(103，203)。

3.根据权利要求1所述的成型鼓，其特征在于，所述第一组(10)扇形体(100)的轴向内表面包括的齿与所述第二组(20)扇形体(200)的轴向外表面的齿沿轴向互相贯穿。

4.根据权利要求1所述的成型鼓，其特征在于，所述成型鼓包括单个驱动装置，所述单个驱动装置同时驱动两组扇形体(10，20)的移动。

5.根据权利要求1所述的成型鼓，其特征在于，所述成型鼓包括驱动装置，所述驱动装置用于驱动两组扇形体(10，20)的移动并且被设计成使两组扇形体(10，20)相对于彼此以不同速度移动。

6.根据权利要求5所述的成型鼓，其特征在于，每组扇形体(10，20)使用螺杆(4，5)–螺母(6，7)设备以径向平移的方式移动并且每个螺杆接收所述中心轴的旋转运动。

7.根据权利要求6所述的成型鼓，其特征在于，设备的一个螺杆(5)通过具有减速比的齿轮组接收所述中心轴(3)的旋转运动。

8.根据权利要求7所述的成型鼓，其特征在于，所述齿轮组的小齿轮可互换并且被安装成能够在任何相对位置下同步。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的成型鼓，其特征在于，成型鼓的每组扇形体(10，20)通过铰接连杆机构(60，70)而连接至螺杆(4，5)–螺母(6，7)设备。

10.根据权利要求1所述的成型鼓，其特征在于，所述成型鼓包括柔性套管，所述柔性套管被设计成覆盖成型鼓的外表面。

11.根据权利要求1所述的成型鼓，其特征在于，所述成型鼓包括帘布层卷起设备(30，40)，每个帘布层卷起设备(30，40)设置在成型鼓的一端并且能够与一组扇形体同时沿径向扩展。

12.根据权利要求11所述的成型鼓，其特征在于，所述帘布层卷起设备(30、40)能够在成型鼓(1)的外表面(50)的下方收缩。

13.根据权利要求11和12中任一项所述的成型鼓，其特征在于，所述成型鼓包括用于致动帘布层卷起设备(30)使其沿轴向平移移动的装置。

14.根据权利要求11和12中任一项所述的成型鼓，其特征在于，所述成型鼓包括用于致动帘布层卷起设备(40)使其沿轴向平移移动和径向平移移动的装置。

15.用于制造轮胎接合件的组装方法，所述轮胎接合件用于将轮胎安装在轮辋上，所述方法包括如下步骤：

-通过旋转成型鼓将橡胶构件铺设在径向可扩展的成型鼓的圆柱形表面上，所述成型鼓包括中心轴(3)、第一组(10)扇形体(100)和第二组(20)扇形体(200)，所有扇形体围绕轴(3)沿周向设置从而形成成型鼓的大致圆柱形的外表面(50)；

-在每组扇形体中的用于容纳胎圈线而设置的凹槽中在橡胶构件上铺设两个胎圈线；

-在两个工作位置之间使扇形体的第一组(10)扇形体相对于第二组(20)扇形体沿径向进行不同地扩展，从而将胎圈线包裹在橡胶构件中，其中所述成型鼓包括使扇形体在第一工作位置与第二工作位置之间移动的装置，在所述第一工作位置下所述第一组(10)扇形体和所述第二组(20)扇形体处于收缩位置并且成型鼓的外表面(50)基本上为圆柱形形状并且沿着成型鼓的长度具有同一直径，在所述第二工作位置下扇形体处于扩展位置使得第二组(20)扇形体具有比第一组(10)扇形体更大的直径并且外表面(50)包括基本上为圆柱形形状但是直径不同的两个部分(51，52)。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，在大直径的胎圈线被包裹之前，小直径的胎圈线包裹在第一组扇形体中的用于容纳胎圈线而设置的凹槽中。

17.根据权利要求15和16中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括使橡胶构件的端部围绕胎圈线卷起的步骤。

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