CN110099787B - 用于处理自行车生胎的方法和设备 - Google Patents

Abstract

成型自行车生胎(2)，其包括：至少一个胎体帘布层(4)，该胎体帘布层具有与相应的胎圈芯(5)接合的轴向相对的端部翼片(4a)；以及胎面带(6)，其被施用所述至少有一个胎体帘布层(4)周围的径向外部位置上。对从成型鼓上移除的生胎(2)压型，以使胎面带(6)沿相对于胎圈芯(5)的径向向外方向平移，从而沿径向向外方向给轮胎(2)赋予横截面凸形轮廓。已压型的轮胎借助于传递构件(31)接合，同时轮胎本身被机械地约束，以便至少部分地沿径向向外方向保持所述横截面凸形轮廓。

Description

用于处理自行车生胎的方法和设备

技术领域

本发明涉及一种用于处理自行车生胎(green tyre)的方法和设备。

背景技术

自行车轮胎的成型通常提供了根据围绕成型鼓的外表面的圆柱形构造施用一个或多个胎体帘布层。在胎体帘布层的轴向相对的端部翼片之一周围装配或施用一对胎圈芯。然后将端部翼片围绕相应的胎圈芯翻起。接下来将胎面带围绕胎体帘布层在相对于胎圈芯的轴向定心位置上贴靠在成型鼓上。

在包括胎面带施用的整个成型方法中，胎圈芯之间的相互轴向距离保持不变。该方法方面代表了将自行车轮胎与机动车辆的轮胎区分开的独特特征。实际上，对于后者，通常提供胎圈芯的相互接近步骤以在与带束结构的联接步骤中根据环形构造成型胎体结构。

一旦成型完成，就将所成型生胎从鼓上移除，然后传递到硫化压力机中，在该硫化压力机让轮胎本身经过模塑和硫化处理，该处理旨在经由存在于其中的弹性体材料的交联确定其结构稳定性，以及任选地在胎面带上压印所需的胎面设计图案。

术语“弹性体材料”用于表示包含至少一种弹性体聚合物和至少一种增强填料的组合物。优选地，这种组合物还包含添加剂，例如交联剂和/或增塑剂。由于存在交联剂，这种材料可以通过加热进行交联以形成最终的制品。

术语“径向”和“轴向”以及表述“径向内/外”和“轴向内/外”分别用于指轮胎的径向方向和轴向方向，即垂直于轮胎旋转轴线的方向和平行于其旋转轴线的方向。相反，术语“周向”和“周向地”用于指轮胎的环形展开。

术语“低”、“高”、“低于”和“高于”表示元素(例如轮胎的部件、轮胎、设备、装置等)相对于地面的相对位置或者所述元素之一相对于另一元素的相对位置。

基本上存在至少两种类型的硫化压力机，分别具有单工位和多工位。

单工位压力机设置有单个硫化模具，通常由两个半截部件制成，容纳可径向扩展的硫化气囊，固定在中心支撑件周围。来自成型线的生胎被操作者拾起以施用在硫化气囊周围。模具的各个半截部分是封闭的，而预先安装在硫化机内的气囊用加压蒸汽或压缩空气、或氮气或这些流体的混合物充气，以便将轮胎压靠在模具的内壁上并通过加热使其硫化。在硫化结束时，模具的各个半截部分彼此远离并且操作者拾取硫化轮胎以用新的待硫化生胎替换它。这种机器构造(其中每个模具具有预先安装在硫化机上的相关气囊)通常可以具有多达三个堆叠在彼此顶部的模具。

还存在多工位硫化压力机，包括多个垂直堆叠在彼此顶部的硫化模具，通常最多7个模具，然而其中气囊未被固定在硫化机上。使用没有固定气囊或所谓的中心机构的多工位压力机需要操作者在每个待处理的生胎中引入可扩展管状腔室。然后，操作者在每个硫化模具的半截部分之间引入联接到的相应硫化腔室的每个轮胎，确保每个腔室借助于为此目的而提供的阀门构件连接到蒸汽供给管道，或压缩空气，或氮气或前述流体的混合物。在硫化结束时，每个模具的半截部分彼此远离地移动，并且操作者拾取已硫化轮胎以用将要硫化的新生胎替换它并从每个硫化轮胎上移除硫化腔室。

存在这样的多工位压力机，其中模具以及硫化的打开和关闭循环在加载到压力机中的所有轮胎上同时进行。在其他情况下，执行模具的顺序打开，以便根据正在进行的过程以散布的时间进行单个轮胎的硫化。

申请人已经注意到，自行车轮胎，特别是生胎，通常没有足够的结构一致性来允许借助于机械装置对其进行适当的处理。

这是因为自行车轮胎通常设置有非金属材料(例如基于天然或合成纤维(碳、芳族聚酰胺等)的复合材料)的胎圈芯，以允许成品轮胎折叠。此外，如上所述，自行车轮胎通常没有在胎体帘布层或胎面带之间插入的加强带束层。

特别地，申请人已经注意到，一旦从成型鼓上移除，生自行车轮胎往往会在内部应力和其自重的作用下变形，并且这在周向方向上和在轴向展开方向上都随机且不受控制地发生，其中在周向方向上是由于胎圈芯的低阻力、而在轴向展开方向上是由于材料的收缩或其部件的重量而使圆形形状受损。

由于这些原因，自行车轮胎通常使用大多数手动过程来生产。

申请人还认为，为了便于机械化处理，应该确保生胎可以安全可靠地拾取并且以针对加工目的的适当精度重新定位。

因此，申请人认为希望找到一种解决方案，使得自行车生胎可以根据待处理的基本上预定的几何形状来约束，而基本上不需要进一步改变形状，尽管它们往往呈现出基本上随机的变形展开。

发明内容

根据本发明，申请人已经发现，如果在拾取生胎以便于其传递之前进行压型步骤，该压型步骤适合于使其呈现与通过被设计用于其处理的传递构件的接合相适应的形状，在必要时在周向展开中恢复其形状，则可以允许将该生胎传递到下一工序而不改变该轮胎的形状，从而在为以上过程而接收该生胎的设备中获得精确的定位。更具体地，根据其第一方面，本发明涉及一种用于处理自行车生胎的方法。

优选地，规定成型一种生胎，其包括：至少一个胎体帘布层，所述胎体帘布层具有与相应的胎圈芯接合的轴向相对的端部翼片；以及胎面带，其施用在所述至少一个胎体帘布层周围的一径向外部位置上。

优选地，规定将所述生胎布置在压型单元周围。

优选地，规定通过使胎面带沿相对于胎圈芯的径向向外方向平移来压制生胎轮廓，从而在径向向外方向上赋予轮胎横截面凸形轮廓。

优选地，规定借助于传递构件接合轮胎，同时机械地约束轮胎，以便在径向向外方向上至少部分地保持所述横截面凸形轮廓。

根据本发明的另一方面，本发明涉及一种用于处理自行车生胎的设备，每个生胎包括：至少一个胎体帘布层，所述胎体帘布层具有与相应的胎圈芯接合的轴向相对的端部翼片；以及胎面带，其施用在所述胎体帘布层上的径向外部位置上。

优选地，提供压型单元，其可操作地与生胎相接合并且被激活用于沿相对于胎圈芯的径向向外方向平移所述胎面带，用于沿径向向外方向赋予所述生胎横截面凸形轮廓。

优选地，提供传递构件，其构造成用于在用所述压型单元机械地约束生胎的同时接合生胎，同时在径向向外方向上至少部分地保持所述横截面凸形轮廓。

申请人认为，布置轮廓如此压制的轮胎允许通过传递装置简化其自动拾取。朝向生胎外部强行凸形横向展开提供了在轮胎自身的外表面上(例如在沿着位于轮胎的轴向中心线平面中的中间周向线的胎面带上)具有预定位置的夹持区域。此外，申请人认为，布置轮廓如此压制的轮胎允许随后将生胎引入硫化气囊中，而不会干扰生胎的中心部分与气囊本身或气囊在将生胎最终正确放置到相应的模具中之前安装在其上的凸缘的接触。

在传递构件动作期间，在径向向外方向上机械地强加对横截面凸形轮廓的全部或部分维持，提高了轮胎自身的接合精度，克服了与材料的回弹效应相关的问题。

在上述方面中的至少一个方面，本发明还可包括一个或多个以下优选特征。

优选地，还规定通过以下方式成型生胎：将所述至少一个胎体帘布层沉积在成型鼓周围；在胎体帘布层周围以预定的相互轴向距离施用所述胎圈芯；将胎圈芯周围的端部翼片翻起；并施用胎面带。

优选地，胎面带被施用成保持胎圈芯的相互轴向距离基本不变。

优选地，在胎面带施用期间，所述至少一个胎体帘布层的轴向中心部分(其轴向延伸通过与胎圈芯等距的中心线平面)抵靠在成型鼓上。

优选地，在对轮胎压型之前，将胎面带施用在所述至少一个胎体帘布层上。

优选地，在翻起期间，端部翼片至少部分地彼此叠置。

优选地，在翻起期间，翻起的端部翼片彼此直接接触地结合。

优选地，胎面带相对于翻起的端部翼片以径向叠置的方式施用。

优选地，翻起的端部翼片相对于胎面带的轴向相对的边缘至少部分地布置在轴向内部位置。

优选地，生胎成型在成型鼓上，并且在对轮胎本身进行压型之前将成型生胎从成型鼓上移除。

优选地，从成型鼓上移除的轮胎呈现非圆形变形展开。

优选地，从成型鼓上移除的轮胎在径向向内方向上呈现大致凸形横截面轮廓。

优选地，成型轮胎的外表面使得胎体帘布层的各个部分直接朝向外部环境暴露，在胎面带的轴向外边缘和胎圈芯之间延伸。

优选地，在压型期间，轮胎的展开恢复到围绕其几何旋转轴线的圆形构造。

优选地，在压型期间，轮胎以与定心心轴的几何中心轴线重合的旋转轴线为中心。

优选地，压型生胎包括将成型轮胎定位在定心心轴的几何中心轴线周围。

优选地，压型生胎包括在所述轮胎内部扩展压型构件，使其围绕所述几何中心轴线周向延伸。

从轮胎内部执行的压型动作便于接近其外表面以用于传递构件的动作，并且允许生胎的中心部分远离胎圈芯的不可伸展直径移动。

优选地，压型生胎包括使压型构件从径向收缩状态扩展到径向扩展状态，在该径向收缩状态下压型构件具有至少一部分远离轮胎的径向内表面，而在该径向扩展状态下压型构件通过沿从内向外的大致径向方向施加推力动作来抵靠轮胎的径向内表面操作。

优选地，在径向收缩状态下，压型构件的最大直径小于轮胎的基座直径。

优选地，压型构件和轮胎之间的初始接触发生在轮胎自身的轴向中心线平面附近。

优选地，所述压型构件包括同心地固定到几何中心轴线的可扩展膜。

使用可扩展膜有助于均匀且连续地分布在轮胎内部施加的推力动作以用于压型目的。

优选地，所述压型构件包括相对于所述几何中心轴线可径向移动的多个扇形区。

优选地，压型包括轴向定位生胎，其轴向中心线平面沿几何中心轴线布置在预定位置上。

因此便于实现轮胎沿轴向的精确定位。

优选地，压型包括将生胎定位成其轴向外边缘搁置在由定心心轴承载的环形支撑元件上。

因此，环形支撑元件适于为轮胎的轴向定位提供精确的位置。

优选地，压型还包括使之前在轮胎内部已扩展的所述压型构件收缩。

因此，压型构件和轮胎之间的相互重新定位成为可能。

优选地，在收缩之后，压型构件与轮胎的径向内表面分离。

优选地，在压型期间，压型构件的扩展和收缩动作循环重复至少两次。

重复的扩展和收缩循环有利于轮胎的正确压型，而不会在轮胎上强加过多的局部应力和/或永久变形。

优选地，重复的扩展动作分别以逐渐增加的强度而彼此跟随。

优选地，所述重复的扩展动作在彼此小于约30秒的时间内彼此跟随。

优选地，通过对压型构件强加相对于在后续扩展动作期间强加的扩展相对小的扩展来执行第一扩展动作。

优选地，通过在可扩展膜中以第一压力值供给工作流体来执行第一扩展动作。

优选地，通过在可扩展膜中以高于所述第一压力值的第二压力值供给工作流体来执行第二扩展动作。

优选地，所述第一压力值处于约10KPa至约150KPa的范围内。

优选地，通过以第一压力值供给工作流体约1秒至约25秒之间的时间来执行第一扩展动作。

优选地，作为第一扩展动作的结果，使压型构件处于介于径向收缩状态和径向扩展状态之间的半扩展状态。

优选地，所述第二压力值处于约10KPa至约150KPa的范围内。

优选地，通过以第二压力值供给工作流体约1秒至约25秒之间的时间来执行第二扩展动作。

优选地，压型构件的扩展在通过所述传递构件接合轮胎之前发生。

优选地，压型构件至少一次到达径向扩展状态以至少部分地执行压型，然后最后一次到达径向扩展状态以通过所述传递构件接合轮胎。

优选地，使轮胎与所述传递构件接合包括将由传递构件承载的夹持装置同轴地定位在轮胎周围。

优选地，使轮胎与所述传递构件接合包括使压型构件扩展。

因此，在没有与对轮胎压型的机械干涉的情况下通过轴向插入来促进夹持构件围绕轮胎的定位。

优选地，所述夹持装置包括夹持元件，所述夹持元件围绕夹持轴线周向分布并且可操作地抵靠所述胎面带的径向外表面激活。

优选地，夹持装置轴向定位成用于将夹持元件相对于轮胎布置在预定的轴向夹持位置上。

因此提升相对于夹持元件和由此接合的轮胎的精确轴向定位。

优选地，在夹持元件到达轴向夹持位置之后，压型构件扩展。

优选地，夹持元件在到达所述轴向夹持位置之后径向接近胎面带。

因此，在没有与对轮胎压型的机械干涉的情况下通过轴向插入来促进夹持构件围绕轮胎的定位。

优选地，在轮胎通过传递构件接合期间，压型构件向径向扩展状态的扩展使所述胎面带抵靠所述夹持元件。

优选地，在径向接近期间，夹持元件与轮胎的胎面带接触，同时压型构件处于径向扩展状态。

优选地，轮胎借助于沿着胎面带的径向外表面周向分布的吸引动作与传递构件接合。

周向分布的吸引动作也有助于在其从压型构件脱离之后将轮胎维持在压型状态下。

优选地，所述吸引动作借助于气动抽吸动作施加。

优选地，所述气动抽吸动作通过所述夹持元件施加。

优选地，当胎面带和所述夹持元件相互接触时，激活气动抽吸动作。

优选地，将由所述吸引动作保持的轮胎从定心心轴移除并传递到后续工位。

优选地，还提供了一种成型单元，包括：成型鼓；用于将所述至少一个胎体帘布层施用在成型鼓周围的装置；用于在胎体帘布层周围以预定的相互轴向距离施用所述胎圈芯的装置；用于翻起胎圈芯周围的端部翼片的装置；用于将胎面带施用在胎体帘布层周围的径向外部位置中的装置。

优选地，用于施用胎面带的装置被构造成将胎面带施用在所述至少一个胎体帘布层的轴向中心部分处，所述胎体帘布层靠着成型鼓。

优选地，用于施用胎面带的装置被构造成将胎面带施用在所述至少一个胎体帘布层的轴向中心部分处，所述胎面带在根据所述相互轴向距离定位成型鼓上的所述胎圈芯之间延伸。

优选地，所述压型单元包括具有几何中心轴线的定心心轴。

优选地，所述压型单元包括可径向扩展式压型构件，所述压型构件围绕所述几何中心轴线周向延伸。

优选地，定心心轴包括与几何中心轴线同心布置的联接杆。

优选地，所述联接杆具有截头圆锥形上端。

优选地，定心心轴包括承载所述压型构件的支撑板。

优选地，联接杆从支撑板的上表面突出。

优选地，所述压型构件包括可扩展膜。

优选地，所述可扩展膜围绕外圆周表面固定，所述外圆周表面与几何中心轴线同心地延伸。

优选地，所述压型构件包括相对于所述几何中心轴线可径向移动的多个扇形区。

优选地，所述几何中心轴线相对于水平几何平面横向布置。

优选地，所述几何中心轴线根据垂直方向定向。

优选地，所述压型单元还包括生胎沿着定心心轴的几何中心轴线的轴向定位装置。

优选地，所述轴向定位装置包括周向支撑件，所述周向支撑件具有周向支撑表面，所述周向支撑表面相对于所述压型构件沿径向向外方向突出，用于在其轴向外边缘处以支撑关系支撑轮胎。

优选地，周向支撑件和压型构件可沿平行于所述几何中心轴线的方向往复定位。

因此，可以容易地使压型单元适应具有不同宽度的轮胎的加工。

优选地，所述周向支撑件包括支撑环，所述支撑环沿着所述几何中心轴线相对于定心心轴可滑动地接合。

优选地，所述周向支撑件包括可弹性移动薄片，所述薄片可固定到支撑环并且围绕几何中心轴线周向分布，以限定所述周向支撑表面。

薄片适于在由压型构件施加的推力下弹性变形。实际上，压型构件在扩展时向外推动薄片，因为它们由谐波钢制成，当去除压型构件的压力时，它们返回到其初始位置。

因此，可以根据各种轴向位置放置周向支撑件，而不会干扰可能影响系统效率的压型构件的运动。当压型构件部分地插入周向支撑件中时，这允许布置压型单元以处理具有相对小的轴向尺寸的生胎。

优选地，至少当压型构件处于径向收缩状态时，所述薄片与几何中心轴线间隔开的程度大于压型构件相对于几何中心轴线本身的最大半径。

因此，在用于调节目的的压型构件轴向处理期间，可以防止薄片和压型构件之间的机械干涉。

优选地，每个薄片包括固定到支撑环并且平行于中心轴线远离支撑环延伸的附接部分，以及从附接部分的一端横向延伸的支撑部分。

优选地，传递构件包括承载夹持装置的操纵组，夹持装置包括围绕夹持轴线周向分布的夹持元件。

优选地，夹持装置承载与所述夹持轴线同轴的尾架，并且可接合在具有联接杆的形状联接件中。

优选地，所述夹持构件可操作地抵靠所述胎面带的径向外表面激活。

优选地，夹持元件可相对于夹持轴线径向移动。

优选地，一旦夹持装置同轴地定位在定心心轴周围，夹持元件就可以在驱动致动器的作用下径向移动。

优选地，夹持元件可在静止状态和工作状态之间径向移动，在该静止状态下它们与几何中心轴线径向间隔开，而在该工作状态下它们相对于定心轴线径向接近。

优选地，夹持元件包括抽吸构件，该抽吸构件被激活以对接合在定心心轴上的生胎施加气动抽吸动作。

优选地，进一步提供传感器构件以检测围绕压型构件接合的轮胎是否存在。

因此，在成型轮胎不正确定位的情况下，可以自动启用压型单元和/或发出警报信号。

优选地，所述传感器构件包括操作压型构件的光学检测器，以在轮胎插入压型构件和光学检测器之间时发出存在信号。

附图说明

通过对根据本发明的用于处理自行车生胎的方法和设备的优选但非排他性实施方案的详细描述，其它特征和优点将变得更加明显。在下文中将参考附图给出这样的描述，附图仅用于说明而非限制的目的，在附图中：

-图1至图4示意性地示出了设计用于成型自行车生胎的一些操作步骤的横截面视图；

-图5示出了根据本发明的处理设备的透视仰视图；

-图6示意性地示出了形成根据本发明的设备的一部分的压型单元的透视顶视图；

-图7示意性地示出了压型单元的横截面图，其中生胎在收缩状态下施用在压型构件周围；

-图8示意性地示出了压型单元的横截面图，其中生胎安装在半扩展状态下的压型构件周围；

-图9示出了在引入生胎的夹持装置期间图7中的细节；

-图10示出了在生胎与夹持装置接合期间图9中的细节；

-图11显示了生胎与夹持装置啮合并从压型单元上移除；

-图12示意性地示出了用于自行车的成品轮胎的径向截面图。

具体实施方式

根据本发明的用于处理自行车生胎的设备总体上用附图标记1表示。本发明被设计用于加工图12中示意性地示范的那种类型的自行车轮胎2，例如用于道路、轨道、山地自行车、电动自行车等。可以在轮胎2中标识基本上面向轮胎2的几何旋转轴线“X”的径向内表面2a和基本上背向几何旋转轴线“X”的径向外表面2b。

自行车轮胎1具有胎体结构3，胎体结构3包括至少一个胎体帘布层4，胎体帘布层4具有嵌入弹性体基质中的相互平行的帘线。

胎体帘布层4的轴向相对的端部翼片4a接合到相应的胎圈芯5，即，集成在通常由“胎圈”名称标识的区域中的环形锚固结构，在该区域中发生使用条件下的轮胎2与相应的安装边缘之间的机械接合。

由弹性材料制成的胎面带6被施用在相对于胎体结构3的径向外部位置。优选地，可以在胎体结构3中标识分别具有交叉图案的至少两层帘线。属于每层的帘线具有根据相对于轮胎2的周向展开方向大约在约35°和约65°之间的预定角度的倾斜展开。例如，可以设置有两个胎体帘布层4，它们径向叠置在彼此的顶部上，每个胎体帘布层4具有沿着相对于轮胎2的周向展开的倾斜方向并且根据相对于属于另一个胎体帘布层4的帘线的倾斜定向延伸的相应帘线。替代地，如图12所示，可以提供单个胎体帘布层4，其中围绕胎圈芯5翻起的端部翼片4a至少延伸到轮胎2的轴向中心线平面“M”，以便每个端部翼片4a都限定另外的径向外层帘线，它具有相对于存在于径向内层中的帘线的交叉定向。与通常被设计机动车轮胎不同，自行车轮胎2通常没有带束结构，即，没有径向插入胎体结构3和胎面带6之间的加强带束层。在机动车轮胎中，这些带束层有助于增加轮胎2的结构强度并稳定其几何形状，在胎冠区域中，即在更靠近胎面带6的径向外部区域中尤其如此。

然而，在自行车轮胎2中，可以设置至少一个周向保护层7，其插入在胎面带6和胎体结构3之间。所述至少一个周向保护层7(其任务基本上是保护轮胎2免受刺穿)在存在的情况下，可以具有织物结构或者以合成材料的连续分层带的形式制成，并且优选具有不大于约0.5mm，优选不小于约0.2mm的厚度。与真实的带束结构不同，可选地存在于自行车轮胎2中的周向保护层不会显著影响轮胎2自身的结构强度、几何稳定性和/或动态行为。

优选地，在自行车轮胎2的径向外表面2b上，可以在胎面带6的轴向外边缘和胎圈芯5之间标识直接朝向外部环境暴露的胎体帘布层4的各个部分。实际上，自行车轮胎2通常没有设置侧壁，即横向施用在胎体结构3外侧的弹性材料层，每个弹性材料层在胎圈之一和胎面带的相应轴向外边缘之间延伸。在自行车轮胎2中，胎圈芯5的厚度“S”相当于胎圈芯5自身的外周直径“De”与基座直径“Dc”之差的一半。如图1至图4所示，用于自行车的轮胎2的成型实际上提供了使用形成成型单元的一部分的合适的施用装置(未示出)，胎体帘布层4例如通过缠绕在成型鼓9的外表面上来根据圆柱形构造进行沉积。

借助于胎圈芯施用装置(未示出)，以固定的相互轴向距离“D”施用一对胎圈芯5，例如该对胎圈芯5由基于天然或合成纤维和/或金属材料的复合材料制成，每个胎圈芯5围绕胎体帘布层4的轴向相对的端部翼片4a之一。

特别地，在所示的示例中，规定之前以成品部件的形式制成的每个胎圈芯5首先围绕一个或多个胎体帘布层4布置在与形成在成型鼓9上的周向凹部10相对应的轴向位置上。成型鼓9例如通过形成所述胎圈芯施用装置的一部分的杠杆机构的轻微径向扩展，使得胎圈芯5抵靠胎体帘布层4施用，每个都处于相应的周向凹部10处。

替代地，胎圈芯施用装置可构造成直接在成型鼓9上制作每个胎圈芯5，根据轴向并置和/或径向彼此叠置的多个线圈围绕一个或多个胎体帘布层4缠绕一条或多条连续帘线。

然后，在成型鼓9处操作的翻起装置(未示出)将胎体帘布层4的端部翼片4a围绕相应的胎圈芯5翻起。在翻起期间，端部翼片4a可以至少部分地彼此叠置并且可选地以相互直接接触的方式结合。

胎面带施用装置(未示出)有助于围绕胎体帘布层4在相对于胎圈芯5的轴向定心位置上施用胎体带6。胎面带6可以相对于翻起的端部翼片4a以径向叠置的方式施用。一旦施用完成，翻起的端部翼片4a就因此而可以部分地布置在相对于胎面带的轴向相对边缘的轴向内部位置上。

在发生时，施用所述至少一个周向保护层7可以领先于施用胎面带6。

在胎面带6施用期间，所述至少一个胎体帘布层4的轴向延伸通过与胎圈芯5等距的轴向中心线平面“M”的轴向中心部分，抵靠在成型鼓9(图4)上。

胎面带6优选地施用成保持胎圈芯5的相互轴向距离“D”基本不变。更特别地，胎圈芯5之间的相互轴向距离“D”优选在包括施用胎面带6的整个成型过程期间保持不变。

一旦成型完成，就将生胎2从成型鼓9上移除以进行其它处理步骤，例如将其传递到硫化压力机中。

为此，成型鼓9径向收缩，以便于轴向移除成型轮胎2。由于没有带束结构并且胎圈芯5通常由天然或合成纤维(碳、芳族聚酰胺等)制成，所以自行车轮胎2只要从成型鼓9上移除，就往往例如在其自身重量的作用下自发或非常容易发生变形。换句话说，在从成型鼓9上移除时，轮胎2失去其圆形展开形状，以随机且不受控制的方式进行变形展开。

此外，例如由在施用胎圈芯5期间施加的径向扩展导致的任何残余弹性张力引起一个或多个胎体帘布层4恢复其原始直径，在轴向中心部分处尤其如此。结果，最初根据圆柱形状成型的轮胎2往往呈现基本上朝向径向向内方向凸出的横截面轮廓。

本发明的目的是允许可靠地处理成型的自行车轮胎2，以便将其传递到硫化压力机或所述成型单元之后的其他工位。

为此，提供了压型单元11，其包括具有几何中心轴线“Y”的定心心轴12，该几何中心轴线“Y”优选横向于水平面定向，例如根据与其垂直的方向(垂直)。

定心心轴12包括支撑结构13，该支撑结构13支撑中心立柱14，支撑板15固定在中心立柱14上，优选为圆形，具有在几何中心轴线“Y”上同心延伸的外围边缘。

优选将具有截锥形上端的管状联接杆16与几何中心轴线“Y”同心地固定在支撑板15的上表面上。

定心心轴12可操作地联接到径向可扩展式压型构件17，周向地围绕几何中心轴线“Y”延伸并且优选周向地布置在支撑板15的上表面上。优选地，压型构件17包括围绕几何中心轴线“Y”延伸的可扩展膜18。可扩展膜18优选围绕支撑套环19固定，支撑套环19与几何中心轴线“Y”同心地固定到支撑板15。可扩展膜18适于通过在压力下通过例如通过支撑套环19形成的一个或多个通道受控地引入空气或其它工作流体而扩展，以远离几何中心轴线“Y”径向扩展。

在未示出的可能的替代实施例中，除了可扩展膜18和支撑套环19之外或者替代可扩展膜18和支撑套环19，压型构件17可以还可选地包括相对于所述几何中心轴线“Y”可径向移动的多个扇形区。

压型单元11适于可操作地(例如通过操作者的人工干预)接合成型生胎2，其可以围绕压型构件17装配。

压型单元11还优选沿着定心心轴12的几何中心轴线“Y”设置有生胎2的轴向定位装置20。

这种轴向定位装置20可以例如包括周向支撑件21，周向支撑件21具有至少一个周向支撑表面21a，该周向支撑表面21a与几何中心轴线“Y”同心并且在径向向外方向上相对于所述压型构件17突出，用于以处于例如由布置在下方的一个胎圈限定的其轴向外边缘处的支撑关系支撑轮胎2。

周向支撑件21和定心心轴12可沿平行于几何中心轴线“Y”的方向相互定位，以便于使压型单元11适应具有各自不同宽度的轮胎2的加工。

为此，例如可以规定，周向支撑件21的周向支撑表面21a由多个可弹性移动薄片22限定，该可弹性移动薄片22周向地由支撑环23承载，以围绕几何中心轴线“Y”周向分布。每个薄片22可以例如包括固定到支撑环23并且平行于几何中心轴线“Y”远离支撑环23延伸的附接部分22a，以及从附接部分22a在相对于支撑环23间隔开的位置上的一端横向延伸的支撑部分22b。

优选地，支撑环23沿着平行于几何中心轴线“Y”的方向可滑动地接合定心心轴12。为此，周向支撑件21可以被设置有一个或多个滑道24，例如由与支撑环23一体的径向结构25承载。滑道24沿着相应的导杆26可操作地接合，该导杆26从定心心轴12的支撑板15向下突出。可拆卸地接合在径向结构25和下方由支撑板15承载的支座28之间的可互换式校准插入件27在相对于周向支撑件21的预定高度处阻止定心心轴12下降。可以提供针对多个校准插入件27的可用性，这些校准插入件27具有不同的尺寸并且可根据被加工的生胎2的轴向尺寸选择性使用。

按照正在加工的轮胎的轴向尺寸预先选择的正确校准的插入件27的存在使得围绕定心心轴12装配的生胎2，与周向支撑表面21a接触，并且自身相对于压型构件17布置沿几何中心轴线“Y”的预定轴向位置上。更确切地说，将生胎2被阻止并支撑在这样的位置，使得其轴向中心线平面“M”与可扩展膜18或其他类型的压型构件17的轴向中心线平面“M”重合。

优选地，薄片22与几何中心轴线“Y”间隔开的程度至少在径向收缩状态下大于压型构件17相对于几何中心轴线“Y”本身的最大半径。因此，在其相互轴向操作期间，可以防止薄片22和压型构件17之间的机械干涉。

当之前装配在压型构件17周围的生胎2由周向支撑表面21a支撑时，压型构件17适于例如通过在可扩展膜18中引入工作流体激活。

为此，可以规定在接收到由传感器构件29发出的激活信号时，通过电子控制单元(未示出)进行压型构件17的激活控制，该传感器构件29被设计成检测压型构件17本身周围是否存在轮胎2。这种传感器构件29可以例如包括朝向压型构件17定向的光学检测器。光学检测器被构造为当轮胎2插入在压型构件17和光学检测器本身之间时发出存在信号。

因此，可扩展膜18或其他压型构件17从径向收缩状态(图7)扩展到径向扩展状态(图10)。优选地，在收缩状态下，压型构件17的最大直径小于基座直径“Dc”，以便具有至少一个远离成型轮胎2的径向内表面2a的部分。在扩展状态下，压型构件优选至少在轴向中心线平面“M”附近具有大于基座直径的最大直径，以便抵靠轮胎2的径向内表面2a操作，从而沿从轮胎2自身的内侧向外侧的大致径向方向施加推力动作。在这种推力动作的影响下，生胎2因此经受展开的恢复，以便再次围绕几何旋转轴线“X”呈现圆形构造。同时，轮胎2以其几何旋转轴线“X”为中心，该几何中心轴线“X”与定心心轴12和压型构件17的几何中心轴线“Y”重合。

此外，可扩展膜18的扩展往往使胎面带6朝向相对于胎圈芯5的径向向外方向平移，从而朝向径向向外方向赋予生胎2横截面凸形轮廓。

为了便于以上述方式对轮胎2压型，可扩展膜18和成型轮胎2之间的初始接触优选发生在轮胎2自身的轴向中心线平面“M”附近。

由于位于压型构件17周围的生胎2可具有显著变形的构造，因此轮胎2自身的压型优选不是通过单次扩展动作来执行，而是通过循环重复并且与相应收缩行动交替的两次或更多次扩展动作来执行。还可以规定，这种循环重复式扩展动作分别以逐渐增加的强度彼此跟随。

更具体地，第一扩展动作可以通过相对于在后续扩展动作期间施加扩展施加相对小的扩展到压型构件17来执行。在所示的示例中，为此可以规定，第一扩展动作通过以第一压力值在可扩展膜18中供给工作流体来执行，该第一压力值适于确定轮胎2的足够的周向拉伸。特别地，轮胎因此可以根据与几何中心轴线“Y”同轴的圆形构造进行拉伸。例如，第一扩展动作可以通过在约10KPa和约150KPa之间的压力下供给工作流体一段时间来执行，该一段时间示例性地为在约1秒和约25秒之间。作为第一扩展动作的结果，压型构件17优选变成介于收缩状态和扩展状态之间的半扩展状态(图8)。

然后，将工作流体从可扩展膜18中排出以确定第一收缩，以便优选获得与轮胎2的内表面的彻底分离。

紧接在收缩之后示例性地不超过约30秒的时间内，工作流体再次以高于第一值的压力引入可扩展膜18中，以便确定第二扩展动作和随后对轮胎2的压型。例如，第二扩展动作可以通过在约10KPa和约150KPa之间的压力下供给工作流体一段时间来执行，该一段时间示例性地为在约1秒和约25秒之间。作为第二扩展动作的结果，可以使压型构件17变成扩展状态。

因为生胎2由于第一扩展动作而已经被预压型，所以可扩展膜18在第二扩展动作期间的动作可以更均匀，以便于轮胎2的压型而不会由于局部应力而引起变形。

在发生时，可以提供散布有相应收缩动作的两个以上的扩展动作。

在执行压型动作之后或同时，生胎2适于由被传递构件31承载的夹持装置30接合，该传递构件31将其从压型单元11上移除以将其带到后续工位，例如硫化压力机。

优选地，传递构件31，例如包括优选具有至少六个轴的拟人类型机械臂或其他处理单元，被构造成通过夹持装置30接合生胎2，而轮胎2本身被机械地保持以便沿径向向外方向保持所述横截面凸形轮廓。

夹持装置30优选包括夹持元件32，夹持元件32围绕夹持轴线“Z”周向分布并且每个夹持元件限定轮胎2的一个夹持点。

在至少一个驱动致动器(图中未示出)的作用下，夹持元件32可相对于夹持轴线“Z”在静止状态与工作状态之间径向移动，在该静止状态下它们相对于几何中心轴线“Y”径向间隔开(图9)，而在该工作状态下它们相对于几何中心轴线本身径向接近(图10和11)。

可以规定，单个驱动致动器通过操纵机构33同时在多个优选全部夹持元件32上操作，所述操纵机构33构造成以同时且同步的方式径向移动它们。为此，可以规定，夹持元件32的激活控制通过电子或气动控制单元(未示出)进行。

每个夹持元件32可以例如包括诸如板状的平行于夹持轴线“Z”延伸并且具有约束到操纵机构33的上端和承载抽吸构件35的下端的支撑件34，该抽吸构件35连接到一抽吸导管。抽吸构件35可以通过抽吸导管产生的气动抽吸的作用而激活。

传递构件31将夹持装置30同轴地放置在压型单元11上方，夹持元件32布置在静止状态。

然后，沿着夹持轴线“Z”确定夹持装置30的下降平移，以获得联接杆16和由夹持装置30同轴地承载的与其相对成型的尾架36之间的相互接合。尾架36与联接杆16的接合限定了形状联接件，该形状联接件被构造成确定夹持装置30与其夹持轴线“Z”的精确对准，夹持轴线“Z”相对于压型构件17的几何中心轴线“Y”同轴对准，因而相对于生胎2的几何旋转轴线“X”同轴对准。尾架36与联接杆16的接合还使得夹持装置30相对于压型构件17处于预定的轴向夹持位置。如图9所示，在轴向夹持位置，每一个由相应的抽吸构件35同心地限定的夹持点布置成处于与压型构件17和装配在其周围的生胎2的轴向中心线平面“M”基本共面的关系。

优选地，通过将夹持元件32保持在静止状态来执行朝向轴向夹持位置的降低，从而减少滑动和/或干扰生胎2的风险。在到达轴向夹持位置时，可以激活上述驱动致动器，这使得夹持元件32朝向操作状态平移，从而接近轮胎2的胎面带6。

此外，进一步优选地，夹持装置30朝向轴向夹持位置的下降在轮胎2的压型操作开始之后但在完成这种压型操作之前执行。更特别地，这种降低例如在压型构件17在执行至少一个扩展动作之后已经返回到收缩状态时发生。

在达到操作状态时，夹持元件32可以相对于轮胎2稍微间隔开。在这种情况下，由压型构件17施加的上次扩展动作使胎面带6抵靠夹持元件32的抽吸构件35。

替代地，可以规定，当压型构件17在上次扩展动作之后已经达到扩展状态时，发生夹持元件32的径向收缩。在这种情况下，在达到操作状态时，夹持元件32与轮胎2接触，使得相应抽吸构件35抵靠胎面带6的外表面，同时压型构件17处于扩展状态。

在两种情况下，由抽吸构件35产生的气动抽吸作用使得夹持元件32可操作地抵靠胎面带6的径向外表面激活，施加指向径向间隔的轮胎2的几何旋转轴线“X”的吸引动作，沿着后者的整个周向展开分布。

因此，可以获得轮胎2与传递构件31的接合，同时轮胎2本身仍然由压型构件17机械地保持，这使得所述横截面凸轮廓沿径向向外方向至少部分地保持。一旦接合已经发生，压型构件17就可以返回到径向收缩状态，使得轮胎2可以通过夹持装置30的提升作用从压型单元11中轴向移除。由夹持元件32施加在胎面带6上的吸引动作机械地保持轮胎2，从而即使在其与压型构件17脱离之后也确保后者维持在非常接近已压型状态下。因此，轮胎2适于保持稳定的几何形状，以便正确地传递到下一个工位。特别地，保持压型条件有利于轮胎2与设计用于硫化压力机或其他后续工位中的其处理的构件的正确接合。

Claims (41)

1.一种用于处理自行车生胎的方法，包括：

成型生胎(2)，所述生胎包括：至少一个胎体帘布层(4)，所述胎体帘布层具有与相应的胎圈芯(5)接合的轴向相对的端部翼片(4a)；以及胎面带(6)，其施用在所述至少一个胎体帘布层(4)周围的径向外部位置上；

其中，成型生胎(2)通过以下步骤进行：将所述至少一个胎体帘布层(4)沉积在成型鼓(9)周围；在所述至少一个胎体帘布层(4)周围以预定的相互轴向距离(D)施用所述胎圈芯(5)；将所述端部翼片绕所述胎圈芯(5)翻起；以及施用所述胎面带(6)，并保持所述胎圈芯(5)的所述相互轴向距离(D)不变；

将所述生胎(2)布置在压型单元(11)周围；

通过使所述胎面带(6)沿相对于所述胎圈芯(5)的径向向外方向平移而对所述生胎(2)进行压型，从而在径向向外方向上赋予所述生胎(2)横截面凸形轮廓；

借助于传递构件(31)接合所述生胎(2)，同时机械地约束所述生胎(2)以便在径向向外方向上至少部分地保持所述横截面凸形轮廓。

2.如权利要求1所述的方法，其中在压型期间，所述生胎(2)的展开恢复到围绕其几何旋转轴线(“X”)的圆形构造。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中在压型期间，所述生胎(2)以其与定心心轴(12)的几何中心轴线(“Y”)重合的旋转轴线(“X”)为中心。

4.如权利要求1所述的方法，其中对所述生胎(2)进行压型包括：

将成型的所述生胎(2)定位在定心心轴(12)的几何中心轴线(“Y”)周围；

在所述生胎(2)内部扩展压型构件(17)，使其围绕所述几何中心轴线(“Y”)周向延伸。

5.如权利要求4所述的方法，其中对所述生胎(2)进行压型包括使压型构件(17)从径向收缩状态扩展到径向扩展状态，在所述径向收缩状态下所述压型构件的至少一部分远离所述生胎(2)的径向内表面(2a)，而在所述径向扩展状态下所述压型构件通过沿从内向外的大致径向方向施加推力动作而抵靠所述生胎(2)的径向内表面(2a)操作。

6.如权利要求4所述的方法，其中所述压型构件(17)包括同心地固定到几何中心轴线(“Y”)的可扩展膜(18)。

7.如权利要求4所述的方法，其中所述压型构件(17)包括能相对于所述几何中心轴线(“Y”)径向移动的多个扇形区。

8.如权利要求4所述的方法，其中压型还包括使之前在所述生胎(2)内部已扩展的所述压型构件(17)收缩。

9.如权利要求8所述的方法，其中在收缩之后，所述压型构件(17)与所述生胎(2)的径向内表面(2a)分离。

10.如权利要求8所述的方法，其中在所述压型期间，所述压型构件(17)的扩展和收缩动作循环重复至少两次。

11.如权利要求10所述的方法，其中重复的扩展动作分别以逐渐增加的强度彼此跟随。

12.如权利要求11所述的方法，其中所述重复的扩展动作在彼此小于约30秒的时间内彼此跟随。

13.如权利要求6-12中的任意一项所述的方法，其中通过在可扩展膜(18)中以第一压力值供给工作流体而执行第一扩展动作。

14.如权利要求13所述的方法，其中通过在可扩展膜(18)中以高于所述第一压力值的第二压力值供给工作流体而执行第二扩展动作。

15.如权利要求13所述的方法，其中所述第一压力值处于10KPa和150KPa之间的范围内。

16.如权利要求13所述的方法，其中所述第一扩展动作通过以所述第一压力值供给工作流体1秒至25秒之间的时间而执行。

17.如权利要求14所述的方法，其中所述第二压力值处于10KPa 和150KPa之间的范围内。

18.如权利要求14或17所述的方法，其中通过以所述第二压力值供给工作流体1秒至25秒之间的时间而执行第二扩展动作。

19.如权利要求4所述的方法，其中借助于所述传递构件(31)接合所述生胎(2)包括：

将由传递构件(31)承载的夹持装置(30)同轴地定位在所述生胎(2)周围；

扩展所述压型构件(17)。

20.如权利要求19所述的方法，其中所述夹持装置(30)包括夹持元件(32)，其围绕夹持轴线(“Z”)周向分布并且可操作地抵靠所述胎面带(6)的径向外表面而激活。

21.如权利要求20所述的方法，其中所述夹持装置(30)轴向定位成用于将所述夹持元件(32)相对于所述生胎(2)布置在预定的轴向夹持位置。

22.如权利要求4所述的方法，其中所述生胎(2)借助于沿着所述胎面带(6)的径向外表面周向分布的吸引动作与所述传递构件(31)接合。

23.如权利要求22所述的方法，其中所述吸引动作借助于气动抽吸动作施加。

24.如权利要求20所述的方法，其中所述生胎(2)借助于沿着所述胎面带(6)的径向外表面周向分布的吸引动作与所述传递构件(31)接合，所述吸引动作借助于气动抽吸动作施加，并且所述气动抽吸动作借助于所述夹持元件(32)施加。

25.如权利要求24所述的方法，其中当所述胎面带(6)和所述夹持元件(32)相互接触时，激活所述气动抽吸动作。

26.如权利要求22所述的方法，其中将通过所述吸引动作保持的生胎(2)从所述定心心轴(12)移除并传递到后续工位。

27.一种用于处理自行车生胎的设备，每个生胎(2)包括：至少一个胎体帘布层(4)，所述胎体帘布层具有与相应的胎圈芯(5)接合的轴向相对的端部翼片(4a)；以及胎面带(6)，其施用在所述胎体帘布层(4)上的径向外部位置上，所述设备包括：

成型单元，所述成型单元包括：成型鼓(9)；用于将所述至少一个胎体帘布层(4)施用在所述成型鼓(9)周围的装置；用于在所述至少一个胎体帘布层(4)周围以预定的相互轴向距离施用所述胎圈芯(5)的装置；用于绕所述胎圈芯(5)翻起所述端部翼片(4a)的装置；用于将所述胎面带(6)施用在所述至少一个胎体帘布层(4)周围的径向外部位置中以及施用在所述至少一个胎体帘布层的轴向中心部分处的装置，所述胎面带在根据所述相互轴向距离定位在所述成型鼓(9)上的所述胎圈芯(5)之间延伸；

压型单元(11)，其可操作地与所述生胎(2)接合并且被激活用于沿相对于胎圈芯(5)的径向向外方向平移所述胎面带(6)，用于沿径向向外方向赋予所述生胎(2)横截面凸形轮廓；

传递构件(31)，其构造成用于在用所述压型单元(11)机械地约束所述生胎的同时接合所述生胎(2)，同时在径向向外方向上至少部分地保持所述横截面凸形轮廓。

28.如权利要求27所述的设备，其中所述压型单元(11)包括：

定心心轴(12)，其具有几何中心轴线(“Y”)；

径向可扩展式压型构件(17)，其围绕所述几何中心轴线(“Y”)周向延伸。

29.如权利要求28所述的设备，其中所述定心心轴(12)包括与所述几何中心轴线(“Y”)同心地布置的联接杆(16)。

30.如权利要求28-29中的任意一项所述的设备，其中所述压型构件(17)包括可扩展膜(18)。

31.如权利要求28至29中的任意一项所述的设备，其中所述压型构件(17)包括能相对于所述几何中心轴线(“Y”)径向移动的多个扇形区。

32.如权利要求28-29中的任意一项所述的设备，其中所述几何中心轴线(“Y”)相对于水平几何平面横向布置。

33.如权利要求28至29中的任意一项所述的设备，其中所述压型单元(11)还包括所述生胎(2)沿着所述定心心轴(12)的几何中心轴线(“Y”)的轴向定位装置(20)。

34.如权利要求33所述的设备，其中所述轴向定位装置(20)包括周向支撑件(21)，所述周向支撑件具有周向支撑表面(21a)，所述周向支撑表面沿相对于所述压型构件(17)的径向向外方向突出，用于以处于其轴向外侧边缘处的布局关系支撑所述生胎(2)。

35.如权利要求34所述的设备，其中所述周向支撑件(21)和所述压型构件(17)能沿平行于所述几何中心轴线(“Y”)的方向往复定位。

36.如权利要求34所述的设备，其中所述周向支撑件(21)包括：

支撑环(23)，其沿着所述几何中心轴线(“Y”)相对于定心心轴(12)可滑动地接合；

弹性可移动薄片(22)，其被固定到所述支撑环(23)上并围绕所述几何中心轴线(“Y”)周向分布，以限定所述周向支撑表面(21a)。

37.如权利要求36所述的设备，其中所述薄片(22)与所述几何中心轴线(“Y”)间隔开的程度大于所述压型构件 (17)相对于所述几何中心轴线(“Y”)本身的最大半径。

38.如权利要求36或37所述的设备，其中每个薄片(22)都包括：附接部分(22a)，其固定到所述支撑环(23)上并平行于所述几何中心轴线(“Y”)远离所述支撑环延伸；以及支撑部分(22b)，其从所述附接部分(22a)的一端横向延伸。

39.如权利要求29所述的设备，其中所述传递构件(31)包括驱动组，所述驱动组承载夹持装置(30)，而所述夹持装置包括围绕夹持轴线(“Z”)周向分布的夹持元件(32)。

40.如权利要求39所述的设备，其中所述夹持装置(30)承载尾架(36)，所述尾架与所述夹持轴线(“Z”)同轴并能以形状联接与所述联接杆(16)接合。

41.如权利要求39所述的设备，其中所述夹持元件(32)包括抽吸构件(35)，所述抽吸构件被激活以抵靠接合在所述定心心轴(12)上的所述生胎(2)施加气动抽吸动作。

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